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Table des matières Liste des figures ..........................................

Table des matières Liste des figures .................................................................................................................................. 3 Liste des tableaux ................................................................................................................................ 4 INTRODUCTION GENERALE ......................................................................................................... 5 1. Chapitre 1 : Le contexte du projet ....................................................................................... 7 1.1. Introduction ...................................................................................................................... 8 1.2. Présentation de SIAB ....................................................................................................... 8 1.3. Description de la problématique ....................................................................................... 8 1.3.1. Besoin de l’industriel .................................................................................................... 8 1.3.2. La raison réelle derrière le besoin ................................................................................ 9 1.4. Concepts et technologies ................................................................................................ 10 1.4.1. Manufacturing Execution System (MES) .................................................................. 10 1.4.2. Les standards pour l’intégration ................................................................................. 11 1.4.2.1. Aperçu ................................................................................................................ 11 1.4.2.2. ISA 95 ................................................................................................................. 12 1.4.2.3. MESA ................................................................................................................. 13 1.4.2.4. L’adoption de l’ISA 95 ....................................................................................... 14 1.5. Feuille de route du projet ................................................................................................ 15 1.5.1. Validation de la demande de SIAB ............................................................................ 15 1.5.2. L’utilisation de l’ISA 95 dans le projet d’intégration ................................................. 15 1.5.2.1. L’ISA 95 comme outil d’analyse ....................................................................... 15 1.5.2.2. Le développement d’une solution MES avec l’ISA 95 ...................................... 17 1.5.2.3. L’ISA 95 appliqué dans l’intégration verticale .................................................. 18 1.5.3. Project Plan ................................................................................................................. 19 1.6. Conclusion ...................................................................................................................... 20 2. Chapitre 2 : La phase d’analyse ................................................................................................. 21 2.1. Introduction .................................................................................................................... 22 2.2. Préparation et méthodologie ........................................................................................... 22 2.3. Définition du périmètre du projet et des « business drivers » ........................................ 23 2.3.1. Définition du périmètre du projet ............................................................................... 23 2.3.2. La définition des « business drivers » ........................................................................ 25 2.4. Présentation générale de l’entreprise .............................................................................. 25 2.4.1. La hiérarchie des activités (étape 3) ........................................................................... 25 2.4.2. Hiérarchie des équipements et segments de processus (étape 4) ................................ 26 2.4.2.1. Modèle hiérarchique des équipements ............................................................... 26 2.4.2.2. Segments de processus ....................................................................................... 27 2.5. Zoom sur la fonction production .................................................................................... 28 2.5.1. Collecte des données de la production ....................................................................... 30 2.5.2. Production tracking .................................................................................................... 31 1 2.5.3. Analyse des performances de la production ............................................................... 32 2.6. Zoom sur la fonction maintenance ................................................................................. 32 2.6.1. Collecte des données de la maintenance..................................................................... 33 2.6.2. Maintenance tracking ................................................................................................. 34 2.6.3. Analyse des performances de la maintenance ............................................................ 34 2.7. Zoom sur la fonction qualité ........................................................................................... 35 2.7.1. Collection des données de la qualité .......................................................................... 35 2.7.2. Quality tracking .......................................................................................................... 36 2.8. Conclusions et recommandations relatives à l’analyse .................................................. 37 2.8.1. Architecture potentielle du système ........................................................................... 37 2.9. Prochaines étapes ........................................................................................................... 37 2.10. Conclusion ...................................................................................................................... 38 3. Chapitre 3 : Conception et Réalisation ...................................................................................... 40 3.1. Introduction .................................................................................................................... 41 3.2. Acquisition Automatique des données des machines ..................................................... 41 3.2.1. Aperçu ........................................................................................................................ 41 3.2.2. Les technologies pour l’acquisition automatique des données ................................... 41 3.2.2.1. Les technologies classiques d’acquisition des données ...................................... 41 3.2.2.2. OPC .................................................................................................................... 42 3.2.2.3. Euromap 63 ........................................................................................................ 43 3.2.2.4. Choix final .......................................................................................................... 44 3.2.3. Implémentation OPC .................................................................................................. 44 3.2.3.1. La solution OPC choisie ..................................................................................... 44 3.2.3.2. Création des serveurs OPC ................................................................................. 45 3.2.3.3. Implémentation du DataLogging ........................................................................ 48 3.2.3.4. Le cas particulier des machines d’injection ........................................................ 49 3.3. Développement de la solution MES ............................................................................... 49 3.3.1. Conception de la solution MES .................................................................................. 49 3.3.1.1. Utilisation des modèles d’objets de l’ISA-95 pour l’architecture de la base de données 49 3.3.1.2. La fonctionnalité de la solution MES ................................................................. 52 3.3.2. Développement de la solution MES ........................................................................... 55 3.4. Intégration verticale ........................................................................................................ 59 3.4.1. L’intégration verticale selon l’ISA-95 ........................................................................ 59 3.4.2. Travail réalisé ............................................................................................................. 60 3.5. Les étapes restantes ........................................................................................................ 61 3.6. Conclusion ...................................................................................................................... 62 Conclusion générale .......................................................................................................................... 63 Bibliographie ..................................................................................................................................... 64 Glossaire ............................................................................................................................................ 65 Annexes ............................................................................................................................................. 66 2 Liste des figures Figure 1.1 : Le fossé entre la fonction production et la fonction administration………….9 Figure 1.2 : Modèle de hiérarchie fonctionnelle…………………………………………12 Figure 1.3 : les onze activités MESA…………………………………………………….13 Figure 1.4 : Modèle des opérations de management industriel…………………………..15 Figure 1.5 : Modèle générique des activités de la fonction production………………….16 Figure 1.6 : structure d’un message échangé selon l’ISA-95…………………………….18 Figure 1.7 : Planning du projet…………………………………………………………...19 Figure 2.1 : Ligne d’intégration technique……………………………………………….23 Figure 2.2 : Modèle de la hiérarchie des équipements…………………………………...26 Figure 2.3 : Illustration des segments de processus……………………………………...27 Figure 2.4 : modèle d’activité de la fonction production………………………………...28 Figure 2.5 : Modèle d’activités de la fonction Maintenance……………………………..32 Figure 2.6 : Modèle d’activités de la fonction qualité…………………………………...34 Figure 2.7 : Architecture potentielle du système………………………………………...37 Figure 3.1 : Cas des technologies classiques d’acquisition des données………………...41 Figure 3.2 : Cas de la technologie OPC………………………………………………….42 Figure 3.3 : Architecture du système d’acquisition des données utilisé…………………44 Figure 3.4 : Arborescence d’un serveur OPC……………………………………………45 Figure 3.5 : étapes de la création d’une chaine d’un serveur OPC………………………46 Figure 3.6 : Création du dispositif OPC…………………………………………………46 Figure 3.7 : création d’un tag OPC………………………………………………………47 Figure 3.8 : Arborescence finale du serveur OPC crée………………………………….47 Figure 3.9 : Modèle d’objets de l’équipement…………………………………………..49 Figure 3.10 : Modèle d’objets des performances des opérations………………………..50 Figure 3.11 : Diagramme des cas d’utilisation de l’application…………………………52 Figure 3.12 : Logo de la solution MES…………………………………………………..54 Figure 3.13 : Création d’un tableau avec Lightswitch…………………………………...56 Figure 3.14 : Edition d’une relation entre deux tableaux avec Lightswitch……………..57 Figure 3.15 : la classe ‘Equipment’ et ses relations……………………………………...57 Figure 3.16 : le rôle d’un Middleware…………………………………………………...59 Figure 3.17 : Logo de NHIBENATE…………………………………………………….60 3 Liste des tableaux Tableau 2.1 : Aperçu sur les départements et systèmes……………………………………………..26 Tableau 2.2 : Collecte des données de la production………………………………………………..30 Tableau 2.3 : Production tracking……………………………………………………………………31 Tableau 2.4 : Analyse des performances de la production…………………………………………..32 Tableau 2.5 : Collecte des données de la maintenance………………………………………………33 Tableau 2.6 : Maintenance tracking…………………………………………………………………34 Tableau 2.7 : Analyse des performances de la maintenance………………………………………...34 Tableau 2.8 : Collection des données de la qualité…………………………………………………..35 Tableau 2.9 : Quality tracking……………………………………………………………………….36 Tableau 3.1 : Modèles d’objets à utiliser…………………………………………………………….49 Tableau 3.2 : Acteurs de la solution…………………………………………………………………54 4 INTRODUCTION GENERALE Au cours des dernières décennies, les entreprises industrielles ont investi beaucoup de temps et d’argent dans des systèmes ERP orientés vers des tâches administratives et dans l’automa- tisation liée à la production. Dans une optique de valorisation de ces investissements, l’écart entre les deux niveaux de support technologique devient évident. En effet, les systèmes ERP n’ont de valeur effective que si on leur fournit des données en temps réel sur la production. Le concept Manufacturing Execution System (MES) a ainsi vu le jour. Mais la complexité de son implémentation due essentiellement à l’hétérogénéité entre les deux niveaux précédem- ment mentionnés devient un handicap pour le bon déroulement d’un projet d’intégration d’une telle solution. En réponse aux problèmes rencontrés, l’ISA a décidé de développer le standard ISA-95 pour réduire les risques, les coûts et les erreurs dus aux projets d’intégration. Ce standard est vite devenu la référence dans ce domaine. C’est dans ce cadre que s’insère mon projet de fin d’études réalisé au sein de l’entreprise SIAB. En effet, SIAB projette d’intégrer ses ateliers de production à son système ERP. Une telle décision contribuerait à l’optimisation de la gestion industrielle en offrant des données relatives à la production. Ceci s’introduit dans l’optique qu’on ne peut optimiser ce qu’on n’estime pas. Mon projet de fin d’études consiste alors à développer et implémenter une solution MES allant des machines de production jusqu’au système ERP. Nous utiliserons le standard ISA- 95 pour être assuré quant à son efficience. Ce dernier comprend tout d’abord l’analyse de la situation actuelle pour déduire les optimisations à mettre en place. Enfin, il sera question d’implémenter une solution MES développée en interne. Ce rapport s’articule en trois chapitres détaillés comme suit : Le premier chapitre est consacré au contexte du projet. Nous y préciserons la demande de l’industriel, étudierons les différentes propositions possibles répondant à ce besoin pour indi- quer finalement les démarches à suivre tout au long du projet. Le second chapitre est dédié à l’analyse selon le standard ISA-95 grâce à laquelle nous ex- poserons les disfonctionnements et proposerons des solutions d’optimisation. 5 Pour finir, le troisième chapitre détaillera les différentes phases de réalisation de la solution MES à savoir l’acquisition automatique des données, le développement de l’application et pour finir l’intégration verticale entre la solution MES et la solution ERP. 6 1. CHAPITRE 1 : LE CONTEXTE DU PROJET 7 1.1. Introduction Ce chapitre a pour objectif de présenter le cadre du projet. Il est divisé en quatre parties. La première étant la présentation de l’entreprise d’accueil « SIAB » et de son activité. Ensuite nous décrirons au niveau de la deuxième partie la problématique posée par l’industriel lors de la révélation de son besoin. Dans une troisième partie, nous étudierons les différentes solu- tions répondant au besoin pour n’en choisir que la plus adéquate. Après adoption de la plus appropriée, nous développerons dans la quatrième et dernière partie la feuille de route du projet. 1.2. Présentation de SIAB La Société Industrielle d’Articles de Bureau «SIAB» a été fondée en 1972 par Feu « Mongi RIAHI ». Elle est spécialisée dans la fabrication des articles de bureaux et notamment dans la production sous licence des produits «Reynolds by Papermate», marque déposée de la maison américaine mère «Sanford », aujourd’hui filiale du groupe « NEWELL Rubbermaid ». L’entreprise exporte ses produits vers l´Europe, le Moyen-Orient, l´Afrique et l´Amérique latine. Implantée dans la zone industrielle de Mégrine, son emplacement favorise des transac- tions logistiques plus optimales avec ses fournisseurs et clients. En 2007, l’usine, déjà leader maghrébin dans son domaine, a connu une expansion significa- uploads/Industriel/ rapport-pfe 2 .pdf