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IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
De la supervision au MES
IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
Plan
I. SupervisionDéfinitionTypes de procédésHistorique et positionnementRôleMise enœuvre
II. MESDéfinitionPositionnementFonctions principalesMise enœuvreLe MES de l’IFMA
IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
Définitions
Ensemble des tâches qui visent à surveiller l'état de fonctionnement d'unprocédé, pour l'amener au plus près de son point de fonctionnement nominal etl'y maintenir.
Ceci requiert des procédures adéquates ainsi que le contrôle de leur exécution etde leurs résultats.
CETIM
Objectifs :- détecter toute rupture de performance.- participer au maintien des cadences de production à leur niveau optimal- permettre la reconfiguration des paramètres de fonctionnement- assurer un certain niveau de disponibilité- faciliter le diagnostic de pannes pour optimiser les tâches de maintenance.
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Définitions
La supervision a pour objectif de contrôler l'exécution d'une opérationou d'un travail effectué par d'autres sans rentrer dans les détails de cetteexécution.
GRP/SPSF
- En fonctionnement normal, son rôle est de prendre en temps réel lesdernières décisions correspondant aux degrés de liberté exigés par laflexibilité décisionnelle.
- En fonctionnement anormal (présence de défaillance), lasupervision va prendre toutes les décisions nécessaires pour leretour vers un fonctionnement normal
Supervision = SCADA (Supervisory Control And Data Acquistion)
Remarque
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SUPERVISION
Un système SCADA inclut des composants hardware et software.Les éléments hardware assurent la collecte des informations quisont à disposition du calculateur sur lequel est implanté de le logicielde supervision.Le calculateur traite ces données et en donne une représentationgraphique réactualisée périodiquement. Le système SCADAenregistre les évènements dans des fichiers ou les envoie sur uneimprimante, par mail... Le système surveille les conditions defonctionnement anormale et génère des alarmes.
Les logiciels de supervision sont une classe de programmesapplicatifs dédiés au contrôle de processus et à la collected'informations en temps réel depuis des sites distants, en vue demaîtriser un équipement.
SCADA (supervisory control and data acquisition)
SUPERVISION,SCADA, MES...
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Les principales catégories de procédés industriels
1 - Les procédés continus
- Cimenterie, alimentaire, chimie, traitement de minéraux, etc. . .- Les procédés ne s'arrêtent pas, ils tournent 24/24 et toutel'année.
(difficulté de stockage des produits intermédiaires)- Les traitements effectués sont de type chauffage,refroidissement, malaxage, etc. . .- Ne nécessitent pas beaucoup de postes de travail.
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Les principales catégories de procédés industriels
2 - Les procédés manufacturiers
- S'appliquent à des transformations de matériaux.- Essentiellement des opérations d'usinage et d'assemblage.- Les matériaux en cours de transformation peuvent être stockés pourune durée déterminée à n'importe quel point du cycle de fabrication.- La traçabilité de la production peut être assurée. Il est possible dedéterminer pour un produit fini et pour chaque composant le poste qui l'afabriqué et celui qui l'a contrôlé.- Très consommateurs de postes de travail (avant l'automatisation)
3 - Procédés intermédiaires
- Selon les cas et les points de vue, il peut être possible de les ranger dans lapremière ou la deuxième catégorie.Exemple: les procédés "batch": élaboration en continu de lots de produits(industrie pharmaceutique)
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Avènement de la supervision
- D'autres fonctionnalités sont apparues: enregistrement d'erreurs "au fil de l'eau",gestion des alarmes, etc.
- Au début, la supervision des procédés était purement humaine: L'ouvrier avaitconnaissance en temps réel des données qui le concernent. Le contre-maître était informédans l'heure des événements qui concernaient son équipe, puis l'information montait plusou moins vite et plus ou moins diluée vers le haut.
1 - Pour les procédés continus
- Il s'est avéré utile de centraliser les données et on a vu apparaître ainsi des salles decontrôle avec des mûrs couverts de tableaux, de vues synoptiques et d'indicateursreprésentant les états de variables.Les opérateurs disposaient de commandes principales sous forme de manettes,rhéostats, boutons poussoirs, etc.
- Les procédés sont devenus de plus en plus complexes et il est devenu difficile pour unseul opérateur d'avoir une vue synthétique et globale du procédé.
La multiplication des écrans avec des synoptiques animées a permis de représenter surdes surfaces beaucoup plus petites une multitude de vues accessibles à volonté.(Les premiers systèmes étaient complexes et spécifiques)
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Avènement de la supervision
Le but de l'automatisation était de réduire les coûts de fabrication, donc ilétait nécessaire d'éviter de développer un nouveau système decontrôle pour chaque nouvelle application, et de s'orienter vers deséquipements informatiques banalisés: micros, mini-ordinateurs et deslogiciels de supervision.
Un nouveau marché est apparu: celui de la GTC (GestionTechnique Centralisée) et du bâtiment intelligent.
2 - Pour les procédés manufacturiers
Les procédés manufacturiers ont pu se passer pendant longtemps de lasupervision, mais avec l'avènement de l'automatisation, il est devenunécessaire de centraliser dans un lieu unique les données concernantl'avancement de la fabrication.La conduite flexible suppose une interaction constante entre leséquipements de pilotage et les systèmes d'information de l'entreprise.
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SYTS
TEM
ED
ED
ECIS
ION
SYSTEME PHYSIQUE
Suivi et contrôle
Systèmed'information
Positionnement de la supervision
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Finances Tresorerie Ressourceshumaines
Donnéestechniques ERP
Gestion de productionMaintenace
Suivi de production
TraçabilitéProcédé Matière Opération
Suivi Qualité et Laboratoire
OrdonnancementTemps réel
Aide à la conduitePilotage
Gestion de batch Supervision
Automates SNCC Commande numérique
WORKFLOW
RESEAUX
Plan
ifica
tion
Exéc
utio
nC
ontr
ôle
SGDT /GED Retour d’expérience
Positionnement de la supervision
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API - REG - CN - ROB - CAPT - ACT - TERM... Niveau 0
Niveau 1
Niveau 2
Contrôle Commande
Suivi de production
Gestion &Finances
Ordo - SUPERVISION - QualitéMaintenance
Positionnement de la supervision
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Ou La Production Intégrée...
Manufacturing Process Management, Enterprise Ressource Planning...
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Le Système de Production
SUPERVISION,SCADA, MES...
Source: Sercos.com
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Pourquoi la supervision?
• Aide à la conduite– Visualisation– Concentrateur de données– Maintenance
• Systèmes complexes et distribués
• Améliorer la productivité• ….
• Flexibilité– Optimisation de conduite– Nourrir la traçabilité
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Aide à la conduite
• Tâche de contrôle et de suivi
• Tâche de détection des défauts, dediagnostic et d’estimation des risques.
• Tâche de transition (Changement derégime)
• Tâche de compensation et de reprise desdéfauts (panne-perturbation-réglage)
Besoin dBesoin d ’’outilsoutilsdd ’’assistanceassistance
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Supports d’information
• Sans les superviseurs– Parcours de l ’installation
• Surveillance directe de procédé• L’opérateur se base sur des indices informels (bruits du moteur,
température…)
– Pupitre classique– Panneaux synoptiques
• Avec les superviseurs• Flexibilité de mode de présentation de l ’information (courbes, graphiques,
animations, fond, …)• Structuration par bloc de variables• Mémorisation ou prétraitement des variables de procédé.• Perception de l’information en vrai et en temps réel• Passage rapide d’une information à l’autre
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Gestion des alarmes
• Alarme = Dysfonctionnements et anomalies
• Les alarmes nécessitent l’« intervention » de l’opérateur
• Différents types d’alarmes– Avec ou sans acquittement– Historisation– etc.
• Selon la « qualification » de l ’opérateur, celui-ci peut acquitter lesalarmes.
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Systèmes complexes et distribués
Architecture d’automatismedans un SAP
Réseau d ’automate
Ethernet TCP/IP / Modbus)
Réseau de terrain
Modem
ASi
ASi
Réseau Capteurs/actionneurs(Asi)
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Opérateurhumain
InterfaceOpérateur-calculateur
Calculateurlocal n°1
Calculateurlocal n°2
Calculateurlocal n°3 Système de
Commande
Soussystème 1
Soussystème 2
Soussystème 3
Processus
Moduled ’assistanceà l ’opérateur
Système desupervision
Calculateur desupervision
Mise en œuvre
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Fonctionnalités d’un système SCADA
SCADA
L ’objectif du système SCADA est de mener une conduite réactive de processus.Les fonctions en marche normale sont:
L'envoi de consignes vers le procédé dans le but de provoquer son évolution.
L'acquisition de mesures ou de comptes rendus permettant de vérifier que lesconsignes envoyées vers le procédé produisent exactement les effetsescomptés.
L'acquisition de mesures ou d'informations permettant de reconstituer l'étatréel du procédé et/ou du produit.
La recherche des causes de l'apparition d'un fonctionnement necorrespondant plus à ce qui est attendu.
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Fonctionnalités d ’un système SCADASCADA
L'envoi vers le procédé d'ordres prioritaires permettant de déclencher desprocédures de sécurité (arrêts d'urgence par exemple)
La recherche des conséquences de l'apparition d'un fonctionnement nonprévu ou non contrôlé,
L'élaboration de solutions permettant de pallier le fonctionnement non prévu,
La modification des modèles utilisés pendant le fonctionnement prévu pourrevenir à ce fonctionnement : changement de la commande, réinitialisations,relaxation de contraintes, etc.,
La collaboration avec les opérateurs humains pour les prises de décisioncritiques, pour le recueil d'informations non accessibles directement et pourl'explication de la solution curative envisagée ou appliquée.
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Sous-ensembles du système SCADA
SCADA
Le système SCADA comprend 3 sous-ensembles fonctionnels:
- la commande
- la surveillance
- la supervision
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Partie Commande du système SCADA
SCADA
Son rôle est de faire exécuter un ensemble d'opérations (élémentaires ou nonsuivant le niveau d'abstraction auquel on se place) au procédé en fixant desconsignes de fonctionnement en réponse à des ordres d'exécution. Il s'agit deréaliser généralement une séquence d'opérations constituant une gamme defabrication dans le but de fabriquer un produit en réponse à une demande d'unclient,
La commande regroupe toutes les fonctions qui agissent directement sur lesactionneurs du procédé qui permettent d ’assurer :
- le fonctionnement en l'absence de défaillance ,- la reprise ou gestion des modes ,- les traitements d'urgence ,- une partie de la maintenance corrective.
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Partie Surveillance du système SCADA
SCADA
La partie surveillance:
- recueille en permanence tous les signaux en provenance du procédé et de lacommande
- reconstitue l'état réel du système commandé
- fait toutes les inférences nécessaires pour produire les données utilisées pourdresser des historiques de fonctionnement
- met en œuvre un processus de traitement de défaillance le cas échéant
Dans cette définition, la surveillance est limitée aux fonctions qui collectent desinformations, les archivent, font des inférences, etc. sans agir réellement nisur le procédé ni sur la commande. La surveillance a donc un rôle passif vis-à-vis du système de commande et du procédé.
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Partie Supervision du système SCADA
SCADA
Contrôler et surveiller l'exécution d'une opération ou d'un travail effectué pard'autres sans rentrer dans les détails de cette exécution.
en fonctionnement normal, son rôle est surtout de prendre en temps réel lesdernières décisions correspondant aux degrés de liberté exigés par laflexibilité décisionnelle. Pour cela elle est amenée à faire del'ordonnancement temps réel, de l'optimisation, à modifier en ligne lacommande et à gérer le passage d'un algorithme de surveillance à l'autre.
en présence de défaillance, la supervision va prendre toutes les décisionsnécessaires pour le retour vers un fonctionnement normal. Après avoirdéterminé un nouveau fonctionnement, Il peut s'agir de choisir une solutioncurative, d'effectuer des ré-ordonnancements "locaux", de prendre encompte la stratégie de surveillance de l'entreprise, de déclencher desprocédures d'urgence, etc.
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Structure d’un système de supervision
Visualisation / Action
AA
RR
CC
HH
II
VV
AA
GG
EE
T
R
A
I
T
E
M
E
N
TCOMMUNICATION
API-REG-CN-ROBO-CAPT-ACT-ORD-TERM...
Ouverture :Ouverture :
-GPAO-MAO
-Autres bases dedonnées
Base dedonnées
AlarmesAlarmesCourbe de tendanceCourbe de tendanceGestion dGestion d ’’astreinteastreinteScriptsScripts...
Internet
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Caractéristiques d’un système SCADA
• Que peut-on superviser?• Plate-forme informatique?• Base de données• Communication• Traitements• Imagerie• Bibliothèques d’objets• Passerelle avec des bases de données• Aspect technico-commercial
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Matériels à superviser
• Automate Programmable Industriel• Régulateur Industriel• Chaîne d’acquisition et/ou traitement de données• Ordinateur de process• Commande Numérique de Machine Outil• Carte d’entrées-sorties• Système d’identification• Terminaux d’atelier• …
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Logiciels de supervision
• INTOUCH Factory Systems (Wonderware)• Fix de INTELLUTION• PCVUE de Arc Informatique• Panorama de Europ Supervision• Wizcon de Wizcon• OCS Moniteur de Schneider Electric• RSVIEW 32 de Rockwell Automation• Simatic WinCC de Siemens• PlantScape Honeywell• ...
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Cahier des charges externe d ’un système SCADA
SCADA
Accéder aux informations ( lecture et écriture )des unités de traitement(automates, régulateurs, chaînes d ’acquisition, cartes E/S, systèmesd ’identification, terminaux...) en temps réel.
Ces périphériques sont hétérogènes: ils utilisent des communicationsphysiques diverses (liaison série, réseau TCP/IP…) et des protocolesdifférents (Modbus, Hart….).
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SCADA
Visualiser les informations dans un interface HMI du type graphique réactif.
L ’environnement graphique peut être propriétaire (logiciel graphique intégré ausuperviseur) ou standard (utilisation d ’un interface de type navigateur).
La visualisation graphique sur poste distant est souvent demandée parl ’exploitant.
La visualisation peut être répartie sur plusieurs postes graphiques pour lesapplications de grande dimension.
Cahier des charges externe d ’un système SCADA
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SCADA
Agir automatiquement sur le processus (par l’intermédiaire des automates)
Calculer des grandeurs définies par des formules et/ou des séquencesd’évènements
Détecter prioritairement les situations d’alarme, gérer les alarmes multiples,lancer les actions sur le processus et prévenir les opérateurs, y compris àdistance (envoi de sms, mails, appel téléphonique automatique)
Gérer la prise en compte des alarmes par les opérateurs (acquittement)
Donner les moyens de contrôle direct des opérateurs sur le processus(forçage)
Fournir des recettes [recipe] pour les changements de gamme defabrication
Cahier des charges externe d ’un système SCADA
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SCADA
Enregistrer les valeurs des variables et les actions des opérateurs en vued’une analyse ultérieure des incidents (mode magnétoscope)
Archiver sélectivement les données (grandeurs sources, variables internescalculées, commandes, alarmes) et permettre la traçabilité
Donner des outils d ’analyse de données en vue d ’une exploitationstatistique (MTBF, MTTR, TRS…) ou d ’une correction du processus (MaîtriseStatistique de la Qualité..)
Cahier des charges externe d ’un système SCADA
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SCADA
Gérer la sûreté de fonctionnement
- sûreté interne des programmes
- sûreté de la machine support du superviseur
- sûreté vis à vis des demandes de l ’utilisateur (verrouillage defonctionnalités suivant le niveau hiérarchique de l ’utilisateur)
- identification de l ’utilisateur
- sûreté des communications (détection des défauts de mise à jourdes variables) et gestion automatique de la redondancematérielle ou logicielle
Cahier des charges d ’un système SCADA
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Système d’exploitation
- mono ou multi-utilisateurs- mono ou multi-tâches (traitement de la base de données ,rafraîchissement des vues, alarmes, communications, édition...)- périodicité des tâches garanties ou non- interruption de tâches
Communications
- type et nombre de cartes supportées- communications entre tâches
Supervision répartie
- postes autonomes en réseau- répartition des tâches ou des variables entre plusieurs postes- postes clients d’un serveur multi-utilisateurs
Analyse des caractéristiques d’un SCADA
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Base de données « variables» du superviseur
- contient les informations venant des processus relatives auxautomatismes
- rafraîchissement :
cyclique (mise à jour périodiquement)cyclique paramétrable (base partagée en plusieurs blocs)sélectif (mise à jour uniquement des variables des vuesde l’écran actif)flash (mise à jour à l’ouverture d’une vue)sur exception (rafraîchissement sur changement d’étatdes variables)
- capacité
Analyse des caractéristiques d ’un SCADA
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Traitements graphiques
- cartes et résolutions supportées- redimensionnement des vues- redimensionnement des textes- affichage multi-langues- courbe de conduite, historique d’une variable
Conduite
- télécommande directe du processus par forçage des variables- validation de la conduite
Traitement des alarmes
- hiérarchie et priorité des alarmes- datation- occurrence multiple- acquittement par des postes multiples
Analyse des caractéristiques d ’un SCADA
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Archivage- historique des variables- archivage sélectif- archivage court terme/long terme- capacité et structure d’archivage- archivage sur structure standard (SQL, Oracle...)
Programmation- éditeur graphique- bibliothèque de composants- structure générale de gestion (hiérarchies des objets, instanciation)- programmation des fonctions prédéfinies- développement de traitements spécifiques- extensions matérielles (nouveau couplage)- extension logicielle par ajout de composants externes (ActiveX)
Analyse des caractéristiques d ’un SCADA
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Sûreté de fonctionnement- sûreté de communication (détection des pannes, recouvrement deserreurs, mode de repli, redondance)- sûreté du matériel de traitement (coupure d’alimentation, fiabilité dusystème d ’exploitation)- sûreté du logiciel de supervision- sûreté des commandes (contrôle d’accès aux vues, protection desvariables)
Performances/Prix- prix de l’équipement complet (matériel + système d ’exploitation +logiciel)- mise à jour, assistance, documentation
Analyse des caractéristiques d un SCADA
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Distribution de la supervision
Ethernet - TCP/IP
Equipements
Supervision par clientléger
Conversion de supervision enformat html
Nom d ’utilisateur
mot de passe
Supervision locale
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Deux évolutions parallèles et complémentaires:
- de la GPAO aux ERP- de la simple supervision aux MES
Manufacturing Execution System
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Définition du NIST : (National Institute of Standardisation)
“ Un MES est un regroupement de fonctions qui permet la gestion etl’optimisation des activités de production depuis le lancement d’unordre de fabrication jusqu’aux produits finis.
En conservant des données courantes et précises, il permet en fonctiondes activités qui apparaissent, de faire des rapports, de proposer dessolutions et de les mettre en place.
Un MES procure des informations clefs sur les activités de productionaux différents systèmes de décision à travers l’entreprise. ”
Manufacturing Execution System(Définition)
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Les informations données par le M.E.S. doivent:
donner les indications aux services commerciaux pour la prise de commande(délais de fabrication compte tenu des commandes en cours, des fabricationsen cours, des cadences réelles et des approvisionnements)
permettre la mise en fabrication rapide d'un nouveau produit (recettes,procédures de travail, formation...)
proposer le réordonnancement de la production face à un imprévu
diagnostiquer rapidement une dérive de production
respecter les exigences réglementaires
Le Manufacturing Execution System
SUPERVISION,SCADA, MES...
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Manufacturing Execution System(fonctions)
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Récupère les résultats concernant les performances comme par exemple les taux d’utilisation des ressources, l’évolution des retards, les temps de cycle produit…
Les fonctions du MESSurveiller l’état de fonctionnement de chacune des ressources de l’atelier - garder un historique de ces différentes informations – aide à la création de planning
2 – Distribution des travaux :
Fournit un ordonnancement des activités
3 – Répartition et gestion des tâches :
Génère et répartit les tâches sur les différentes unités de production avec prise en compte, en temps réel, des aléas qui peuvent se produire au sein de l’atelier.
4 – Contrôle de la documentation :
Spécifie les instructions de fonctionnement de chaque unité de production en précisant les instructions de travail, les gammes, lesdessins et toute autre information complémentaire utile à l’opérateur pour la réalisation des opérations.
5 - Acquisition des données
Cette fonction recueille et met à jour, automatiquement ou manuellement, les informations relatives au suivi du processus de production.
6 – Gestion des temps de travail / Suivi du personnel :
Suivre le statut des différents opérateurs. Certifications de chaque opérateur permettant d’interagir avec l’allocation des ressources pour affecter les bonnespersonnes aux bonnes places.
7 – Suivi et gestion de la qualité :
Mesures sur les produits et les processus en vue de réaliser des contrôles qualité.
8 – Gestion et suivi du processus de fabrication :
Suivi des flux de production et interaction avec les opérateurs dans l’optique d’optimiser la production en fonction des objectifs établis.
9 – Gestion et suivi de maintenance :
Enregistre les activités des machines en vue de planifier des actions de maintenance préventive ou pour répondre à des actions immédiates.
Permet de savoir où se trouve chaque pièce à chaque instant.
10 – Traçabilité des produits :
11 – Analyse de performance :
1 - Allocation des ressources :
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Les fonctions du MES
2 – Distribution des travaux
3 – Répartition et gestion des tâches
4 – Contrôle de la documentation
5 - Acquisition des données
6 – Gestion des temps de travail / Suivi du personnel
7 – Suivi et gestion de la qualité
8 – Gestion et suivi du processus de fabrication
9 – Gestion et suivi de maintenance
10 – Traçabilité des produits
11 – Analyse de performance
1 - Allocation des ressources
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Manufacturing Execution System
Source: Logique INDUSTRIE
SUPERVISION,SCADA, MES...
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Place de la supervision dans le Système de Production
Source: J ’Automatise
SUPERVISION,SCADA, MES...
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Organisation matérielle du Système de Production (hors SCADA)
Source: Sercos.com
SUPERVISION,SCADA, MES...
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Place de la supervision dans le Système de Production
SUPERVISION,SCADA, MES...
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Fonctions des MES
Allo
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Traç
abili
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ces
Honeywell - POMS X X X X X X X X X X X
iBASEt X X X X X X X X X X X
Integrated Business Systems & Services X X X X X
Intellution, Inc. X X X X X X X
Interwave Technology Incorporated X X X X X X X X X X X
Motorola X X X X X X X X X XPropack-Data GmbH X X X X X X X X X X XRockwell Automation X X X X XSiemens ORSI X X X X X X XUSDATA Crporation X X X X X X X XVerid Technology Corporation X X X X XVIA Information Tools X XWonderware X X X X X X X
Comparatif de certaines offres MES du marché [MES 01]
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L’outil MES de l’IFMA
WONDERWARE
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Un outil pour l’intégration des usines
DT AnalystDT Analyst
ActiveFactoryActiveFactory
InSQLInSQL
SuiteVoyagerSuiteVoyager
QI AnalystQI Analyst
IAS &IAS &InTouchInTouch ouou
AutreAutre……
Données usines
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InSQL
InSQL 8.0 : Construit sur Microsoft SQL Server
•Utilise la puissance de SQL Server
•licence SQL server incluse
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Etend SQL au temps réel
InSQLInSQL
• Requêtes simplifiées pour les séries de données
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• Acquisition Intégrée– Plus de 1.000 I/O servers– Utilise les I/O distribués
• Archivage rapide– Les données sont enregistrées plus de 300
fois plus vite qu’une base de donnéesclassique
Acquisition de données à grande vitesse
InSQL
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Stockage efficace et réexploitation
• Stockage efficient– Moins de 2% de la place prise par une BDR
classique– Compression de données
• Choix de la stratégie d’archivage– Cyclique : Fréquence– Delta : Changement d’état
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Evenements & Calculs
• Actions multiples– Snapshot de données– Réglages des bandes mortes– Autres : email, SQL, tâches…
• Calculs sur les données– Moyenne, minimum, maximum– Basé sur le temps et les événements
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API - Télégestion
InSQL Serveur 8.0
InTouch
profitlow!
Tableaux Excel
Rapports Word
profitlow!
RapportsInternetExplorer
profitlow!
CourbesActiveFactory
profitlow!
Bilans deProduction
WinCCiFix PcVUE 32WinCC
IDAS
FichiersASCII
MDAS
ServeurOPC/DAS
ServeurOPC/DAS
ServeurOPC/DAS
ServeurOPC/DAS
IDAS IDAS IDAS IDAS
InterclassementAutomatiquedes données
Ouverture
IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
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Temps alloué au calcul TRS
Temps total
.
Temps FonctionnementPertes
deDisponibilité
Temps net
Pertesde
Performance
Temps UtilePertes
deQualité
Temps requisArrêts
Planifiés,
Temps d’ouverture Fermeture
Pause, DéjeunersMaintenance,
Problèmes, pannes,
Changement d ’outils ou de production
Baisse de cadence, problèmes opérateurs,
Micro arrêts, défauts machines
Rebuts et retour production
TRSTRG
Norme AFNOR : NF E60-182
IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
Qu’est ce que cela signifie exactement…
• Si mon TRS est égal à 50%, mes lignes produisent 1 produit quand elles pourraient enfabriquer 2 avec les même coûts de fabrication (excepté les matières)
• Si mon TRS n’est pas stable, je ne pourrai pas suivre les calendriers de production et garantirde bons délais à mes clients ...
IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
Un exemple
• Un Grand Nom de l’agroalimentaire
• Sa problématique– Suivre les arrêts de production sur leurs lignes de conditionnement– Calculer le TRS– Atteindre l’objectif fixé par la Direction générale
• La solution actuelle– Relevé manuel des arrêts machines– Ressaisie des données dans MS Excel pour calcul du TRS
• Les inconvénients– Perte de temps pour les opérateurs de ligne– Manque de fiabilité des relevés– Perte de temps pour la ressaisie– Résultats de calculs disponibles trop tard– Pas d’outils d’analyse
• La solution MES :– Relever automatiquement tous arrêts– Implication des opérateurs à valeur ajoutée.– Un calcul automatique du TRS– Des outils d’analyse « Prêts à l’emploi »
IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
Avant et après
AVANT :• Relevé manuel des arrêts :
– Moyenne 12 arrêts journaliers par ligne (Sur 3 équipes)– Une moyenne de 15 minutes par arrêt– 180 minutes d ’arrêt ligne par jour
• Ressaisie dans Excel :– En moyenne 2 heures par semaine
• Analyse des arrêts :– Difficile
APRES :• Après l ’implémentation
– Le client a identifié une moyenne de 140 arrêts par jour– Une moyenne d ’arrêt inférieure à 2 minutes– Soit 280 minutes d ’arrêt par jour
• Calcul automatique du TRS• Analyse très précise des Arrêts
IFMA – Janvier 2006K. KOUISS
TRS, source d’économie
• 200 bouteilles/minute/Ligne * 60 = 12 000bouteilles/heure
• * .72hrs/jour économisé =8 640 bouteilles sup./jour
• * .40c /bouteille (Prix de gros)= 3 456€/ jour
• * 350 jours ouvrés/an= 1 209 600 €/ an / ligne
Une amUne améélioration du TRS de 54%lioration du TRS de 54% àà 57% a57% a ééttéé atteinte en 3 mois.atteinte en 3 mois.
En résumé:• Soit, produire plus
1 209 600 €supplémentaire/an/ligneOU
• Revoir le planning de production
Décision : Réorganiser la troisième équipe du Dimanche.Plus de 2 M€d ’économie
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Ce que fait DT Analyst:
• Enregistre les information concernant les arrêts– Date de début, date de fin– Durée
• Implique les opérateurs– Renseigner les causes
• Calcule les taux d’efficacité (ou rendement).– Basé sur la disponibilité, Performance & Qualité– En Temps réel– Archive les résultats pour analyse
• Procure des outils d’analyse “Prêts à l’emploi”– Par zone, équipement, équipe, produit, par lot, etc.– Par nombre d’incidents & durée– Par élément TRS
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POSTEA
POSTEB
POSTEC
POSTED
TransfertRetour
TransfertAllerVisionique
Chargement
Premium
ETY 110
ETY 410
Premium
ETY 110
SAY100
TSX 17
HUB
Module AS-i
Réseau de terrain AS-i :
Réseau Ethernet :
Superviseur
PosteServeur(Serveur
OPC,ServeurHTML etOPCLink)
PostesIFMA
WebCam
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TSX 17Boucle 1
Bus AS-i
Supervision
Gestion deDonnées Techniques
MODBUS
Bus TCP/IPautomatisme
Robotassemblage
Postes deprogrammation Réseau Intranet
IFMA
Caméra desurveillance
ContrôleVision
Bus de6 lecteurs
ServeurOPC
Coupleur Modbus surTCP/IP
Robotassemblage
Commande desrobots Pilotage
Acquisitiondonnées
Carte E/Sposte 1
Carte E/Sposte 1
Carte E/Sposte 1
Carte E/Sposte 1
Pupitre intégré
Interface Télé-fastpour E/S
Variateurde vitesse
Alimentation
Lecteurcode barre
Lecteurcode barre
Lecteurcode barre
WebAutomate 2WebAutomate 1
RoboNumKuka
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Serveur OPC
TSX 17
Superviseur
OPCLinkServeur HTML
Automatepremium
Coupleur TCP/IP
HUB
Coupleur TCP/IP
Capteurs et actionneurs
Le superviseur INTOUCHTM deFactory Suite.
(local et/ou déporté)
Ce module réalise la liaisonentre le serveur OPC et lesuperviseur.
Le serveur OPC OFS deSchneider Electric met àdisposition les informations destrois automates.
Le maître de bus AS-i SAY 100gère la totalité des échanges dedonnées sur le bus.
Drivers XIPIls définissent le protocole decommunication.
C ’est un serveur d ’informationssur la cellule d ’assemblage.
Coupleur TCP/IP
Capteurs etactionneurs
Maître de bus AS-i
Automatepremium
Synchronisation
Poste serveur
INTRANET IFMA
Coupleur MODBUS