MES et systèmes automatisés de contrôle des processus pour le secteur alimentaire

Les entreprises de l'industrie alimentaire ne s'intéressent pas seulement à la rationalisation des processus, à l'augmentation de la productivité et à la réduction des coûts. La sécurité des produits fabriqués est un thème central. Celle-ci est garantie par le respect des réglementations légales. Le travail manuel ne permet guère d'y parvenir. C'est pourquoi il est judicieux de miser sur des solutions numériques - des systèmes de contrôle de processus automatisés commandent et optimisent la production, un Manufacturing Execution System (MES) en tant que niveau supérieur de gestion de l'entreprise crée la transparence.

Les systèmes de contrôle des processus automatisés rendent les laiteries plus efficaces et plus productives. (Photo : Laiterie Bechtel, Schwarzenfeld / planemos)

De nombreuses PME utilisent des systèmes de contrôle de processus automatisés pour leur production de denrées alimentaires. Les coûts de licence élevés empêchent l'achat de systèmes inadaptés et les mauvais investissements - de nombreuses PME ne peuvent tout simplement pas se permettre des solutions trop étendues. Le système de contrôle des processus sert à commander et à surveiller les processus de production. Il fournit des données en temps réel au niveau supérieur de gestion de l'entreprise avec des systèmes tels qu'un MES. La qualité dépend entre autres de l'exécution, des composants, de l'architecture du système et des bibliothèques qui constituent la base de l'automatisation. On constate ici que les brasseries, par exemple, travaillent souvent avec d'anciens systèmes d'automatisation, dont certains ne sont plus fabriqués. Les boulangeries utilisent souvent des solutions isolées - la machine à pâte et le four ne communiquent alors pas entre eux. Les laiteries sont ici nettement plus modernes - les transformations sont caractéristiques de ce secteur, qu'il s'agisse du réchauffeur ou de la machine de remplissage, la production est en mutation et les solutions d'automatisation sont constamment adaptées.

Traçabilité en un clic

En revanche, un MES représente souvent un terrain inconnu pour les PME. Sa mise en œuvre est généralement dictée par des réglementations et des directives légales : Les fabricants doivent pouvoir garantir la traçabilité des produits alimentaires qu'ils produisent. Pour une laiterie, cela signifie que le pot de yaourt fini doit en principe être traçable jusqu'à la vache, c'est-à-dire jusqu'à la matière première, le lait, et jusqu'à son origine. Or, les petites et moyennes entreprises ne peuvent pas toujours garantir cette traçabilité numérique. Les numéros de lots sont encore consignés manuellement sur des fiches, classés dans des classeurs, et les erreurs sont vite arrivées. Lorsque le contrôleur arrive, la nervosité s'installe. C'est là que les entreprises peuvent tirer un grand profit d'un MES : Il suffit d'appuyer sur un bouton pour voir de quel lot provient un yaourt, par exemple, et le trajet de production jusqu'au camion de collecte du lait devient transparent.

De plus, un MES est la clé pour rendre la production plus efficace : Si, par exemple, des arrêts inattendus se produisent à intervalles rapprochés sur une remplisseuse, le service de maintenance doit diversifier ses diagnostics et examiner les buses des remplisseuses ainsi que l'arrivée des cartons afin d'en trouver la cause. Un MES enregistre alors les pannes tout au long du processus. Il établit une liste des hits de notification, les catégories d'erreurs peuvent être représentées graphiquement. Pour la maintenance, cela signifie qu'il est possible de rechercher les erreurs de manière ciblée et d'y remédier plus rapidement. Il résulte de cette vue d'ensemble un grand avantage, car les erreurs les plus graves peuvent être immédiatement identifiées et donc éliminées.

Cette saisie des données d'exploitation ne représente toutefois qu'une partie de la fonctionnalité. Le MES rassemble toutes les données, y compris les ordres provenant de l'ERP. Il s'agit donc d'une interface entre l'ERP et le terrain, qui permet de réaliser des analyses - un ERP seul ne pourrait pas traiter le flux de données du terrain. Le MES permet par contre de voir rapidement où se produisent les erreurs dans le processus global - toujours le yaourt aux fraises ? Il faut alors agir.

Les systèmes de contrôle des processus automatisés sont également rentables pour les petites entreprises

Un MES apporte une valeur ajoutée aux grandes entreprises. Une petite brasserie avec automatisation des processus, dans laquelle toutes les opérations sont concentrées entre quelques mains, n'a pas besoin d'un MES. Elle sait où se trouvent les causes des problèmes lorsque les décideurs et les collaborateurs de la production sont en principe les mêmes. Mais à partir de 20 ou 30 collaborateurs, la situation devient plus complexe. La vue d'ensemble se perd alors plus rapidement - et l'employé est sonné pendant la nuit si quelque chose ne fonctionne pas comme prévu. Grâce à la détection des erreurs d'un MES, il est possible d'y remédier par une maintenance ciblée, voire préventive. Un processus d'amélioration continue est également possible grâce aux données d'un MES (KVP). 

Le MES rassemble toutes les données, y compris les commandes provenant de l'ERP. (Image : iStock)

En revanche, les systèmes de contrôle des processus automatisés sont déjà rentables pour les petites entreprises : ils permettent une production de qualité constante avec moins de personnel et donc un gain d'efficacité et de productivité tout en réduisant le taux d'erreur. En Europe notamment, les frais de personnel sont un facteur de coût décisif. Le système de contrôle des processus est géré par un opérateur - en fonction du degré d'automatisation, il peut fonctionner de manière autonome. En même temps, il peut contribuer à compenser le manque de personnel qualifié, car il prend en charge les tâches des employés.

Trouver le partenaire adéquat pour les adaptations et la mise en œuvre

Le processus de production est soumis à des changements constants - de nouvelles machines et de nouveaux processus nécessitent des adaptations et le système de contrôle des processus est adapté en fonction des modifications du processus de production. Il est important que le partenaire qui apporte son soutien puisse s'appuyer sur les systèmes existants, dont certaines parties sont très différentes. Le spécialiste de l'automatisation planemos, basé à Erlangen en Allemagne, ne se concentre par exemple pas sur la simple vente de licences ou de systèmes de contrôle des processus, mais sur une solution de projet supérieure et individuelle. La technologie existante est analysée et des extensions appropriées sont proposées, indépendamment du fabricant. L'idéal est de ne pas se concentrer sur la vente de ses propres progiciels, mais sur la meilleure solution possible avec les systèmes existants.

Dans les scénarios où il n'est plus possible de reproduire ce que l'on souhaite avec ses propres systèmes, il est nécessaire de se faire conseiller afin de trouver le meilleur système de contrôle des processus possible sur la base des besoins. Une partie de l'implémentation peut alors signifier le remplacement de l'ancien système et le traitement d'un retard d'investissement. Les systèmes isolés doivent être mis en réseau. Il existe également des installations sans équipement technique qui doivent être réunies dans le système de contrôle des processus. Dans ce cas, la capacité de communication doit être établie afin que toutes les installations concernées puissent être intégrées dans la construction globale. Cela implique des coûts d'investissement. Si le partenaire apporte une large connaissance des systèmes de contrôle des processus, cette expérience permet de les mettre en œuvre en moins de temps, ce qui réduit les coûts pour le client.

En revanche, l'implémentation d'un MES est souvent liée à des changements organisationnels au sein de l'entreprise, car la structure organisationnelle et la structure des données doivent ensuite s'accorder. Dans ce cas, il peut être utile de collaborer avec un consultant - idéalement, il existe déjà un contact entre lui et le partenaire technique. Ces adaptations des processus représentent souvent le plus grand obstacle pour les entreprises. Il s'avère que les petites entreprises apportent ici une flexibilité nettement plus grande. Les entreprises ont besoin d'un conseil qui commence par la mise en place et la sélection et qui accompagne ensuite le projet dans sa réalisation : planemos est un spécialiste des processus de production avec le savoir-faire technique correspondant.

Il est important que le partenaire n'apporte pas seulement son savoir-faire en matière de logiciels, mais qu'il s'y connaisse aussi en technologie des procédés et en technologie alimentaire. Il doit comprendre et assimiler le processus de fabrication s'il doit être transposé en logiciel. C'est là que l'on voit que la proximité avec les entreprises de production est un avantage décisif, car on parle le même langage et on peut ainsi développer une solution qui sert l'opérateur.

Source et informations complémentaires : Planemos

Fondée en 2012, l'entreprise planemos produit des solutions d'automatisation pour les brasseries, les laiteries et les fabricants de produits alimentaires. Depuis 2016, planemos est partenaire certifié de Siemens dans les domaines Simatic Net et SCADA ainsi que WinCC Specialist, et depuis 2020, elle est également partenaire certifié pour Siemens Manufacturing Operations Management (MOM) et Opcenter.

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