Pr

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Aide à la décision en production par
lintégration d'applications de MES et de
Simulation des Flux à Événements Discrets
Journée SCMIP Agen-LAPS, 19 Octobre 2006
Samieh MIRDAMADI, Franck FONTANILI, Lionel
DUPONT Centre de Génie Industriel, École des
Mines dAlbi-Carmaux
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Plan de Présentation

1. Contexte de lÉtude
2. Problématique
3. Plateforme Expérimentale
4. Conclusion
5. Perspective

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1. Contexte de lÉtude

• S.E.D
• M.E.S
• Pilotage dAtelier
• Prise de Décision

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1. Contexte de lÉtude
Deux types dOutils Informatiques

• Pour la Conception

• CAO , DAO
• IPAO (Ingénierie de Production) Spécifiques aux
  Systèmes Production

• Pour lExploitation

• GPAO, ERP ou APS
• MES Couplés à la supervision
• Supervision
• Contrôle Commande Sur API

Long terme
Périodicité de décision
Temps réel
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S.E.D
Simulation à Événements Discrets

• Utilisation

En Conception
En Ré engineering
En Exploitation
Simuler Pour Améliorer
Simuler Pour Dimensionner
Simuler Pour Anticiper

• Objectifs en production
• Analyser les flux physiques dans latelier
  pièces, matières, outils, informations, etc
• Analyser les disponibilités et les états des
  ressources opérateurs, machines,

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S.E.D

• Un événement changement détat
• Des états de fonctionnement
• Evénements discrets (Discontinus)

• Événements critiques en production (non prévus)

• Occurrence dune panne ou erreur sur une
  machine
• Changement qualité de production
• Changement quantité de production
• La durée dopération réelle avec prévue
• L'arrivée en fabrication d'un nouveau produit

• Manque de matières premières
• Changement O.F.
• Saturation des stocks
• L'absence de personnel
• Les pannes de ressource
• ..

• Aléas
• internes (pannes, absences)
• externes (retard d'approvisionnement, arrivée
  imprévue d'un ordre de fabrication)

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M.E.S.
Manufacturing Execution System

• Exécute les commandes de pilotage de la
  production.
• Délivre des informations pertinentes sur le
  suivi et la réalisation des ordres de fabrication
  en temps réel. Mathey,2005

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Les Fonctions du M.E.S norme ISA S95
Progiciel Intégrés de Gestion - ERP
Définition des Productions
Performance de Production
Ordonnancement
Capabilité Production
Ordonnancement détaillé
Gestion des ressources
Suivi de Production
Lancement des production
Contrôle Qualité
Acquisition et Historisation des données
Gestion des Produit
Execution des Production
Analyse de Production
Supervision du Procédé
Supervision Contrôle-Commande
Commande Automatisé
Opération Manuel
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Pilotage dAtelier

• Décisions Périodiques ou événementielles
• Utilisation en court terme ou en temps réel

Long Terme
Prise de la décision Périodiques
Prise de la décision sur événements
Temps Réel

• Pour Anticipation Réactivité et Proactivité
• En temps réel ou par Projection (à laide de
  Simulation)
• Pilotage des ressources techniques et
  Opérationnelles

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Pilotage dAtelier

• Système qui utilise les données en provenance de
  latelier pour mettre à jour et communiquer la
  situation des O.F. et des centres de charges.
• le pilotage datelier peut utiliser la gestion
  des ordres de fabrication ou le pilotage des flux
  pour contrôler les mouvements de matières dans
  lusine. APICS, 2005

• Pilotage de flux
• (Contrôler les mouvements de matières)
• Cadence de production
• Chargement datelier
• Contrôle
• Gestion de Production

• Gestion datelier
• (Mettre à jour des O.F.)
• Priorité à chaque O.F.
• Niveau des encours
• La situation des O.F.
• La capacité
• La quantité
• Lefficience

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2. Problématique

• Objectif de la Recherche
• Modèle de Principe
• Étapes du Travail

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Problématique

• En simulation de flux
• Besoin de cohérence entre le système réel et le
  modèle de simulation.
• En Pilotage
• Le MES apporte beaucoup dinformations
  permettant de prendre des décisions
• mais ne permet pas de sassurer que ce sont
  les bonnes décisions.

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Objectif de la Recherche

• Utiliser la simulation à événements discrets
• pour laide à la décision
• en pilotage réactif et proactif datelier
• par couplage avec un MES

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2. Modèle de Principe
Advanced Planning System/Optimisation
B.D
Analyseur dévénement
B.D
ERP, GPAO
B.D
Modèle de Simulation des flux
MES
Supervision IHM
Contrôle Commande API Entrées Sorties
Capteurs Actionneurs Système Opérant
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Étapes de travail

• Valider le modèle de principe pour le pilotage
• Trouver une méthode de filtrage des
• événements critiques
• Initialiser le modèle de simulation
• Mesurer les performances attendues et
• prendre une décision
• Corriger le pilotage du système réel

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3. Plateforme Expérimentale

• Architecture du Système Opérant
• Architecture du Système dInformation

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Architecture du Système Opérant
Poste N4
Poste N3
Déchargement
Chargement
Poste N1
Poste N2
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Architecture de Système dInformation
EMAC
Client léger ou Navigateur Web
Serveur avec Services BD Process et web MES
Accès Internet
Client léger ou Navigateur Web
Internet
PFT Rascol
Serveur Acquisition MES
Ethernet industriel
Programmation API
Ethernet industriel
Ethernet industriel
API
API
API
API
API
API
Poste 2
Poste 4
Boucle
Poste 3
Poste 1
Dchgt.
API
API
API
API
Opté P1
Opé P3
Chgt.
Déchgt
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4. Conclusion

• État de lart beaucoup de travaux sur le
  pilotage assisté par simulation de 70
  articles
• Travaux très théoriques, peu dapplications
• Peu dapplications industrielles. Pourquoi ? Et
  pourtant, intérêt certain !

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5. Perspectives

• Contribution aux normes dinteropérabilité
• Analyse de performance
• Travaux réalisés avec le Groupe SCMIP.
• Possibilités à la chaîne logistique