Guide du débutant sur les systèmes d'exécution de fabrication additive (MES)

Cet article a été mis à jour le 21/07/2021

Alors que la fabrication additive (FA) continue de s'industrialiser, les fabricants auront besoin de stratégies efficaces pour gérer et faire évoluer leurs flux de travail de FA. L'un des moyens d'y parvenir est d'utiliser un système d'exécution de fabrication additive (MES).

Additive MES est un logiciel de workflow qui aide les fabricants à gérer leurs opérations de FA en permettant une meilleure traçabilité, de meilleures informations sur les données et en établissant des processus de meilleures pratiques dans l'ensemble de leurs workflows de FA.

Dans l'article d'aujourd'hui, nous allons explorer :

• Qu'est-ce qu'un logiciel Additive MES , 
• Les principaux avantages du logiciel Additive MES,
• Comment déterminer si c'est le bon moment pour votre entreprise d'investir dans le logiciel.

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Qu'est-ce qu'un système d'exécution de fabrication additive ?

Dans le paysage concurrentiel d'aujourd'hui, les fabricants sont sous pression pour produire des produits plus rapidement, plus efficacement et de manière plus rentable.

En conséquence, les entreprises recherchent des moyens de mettre en œuvre des processus allégés et d'améliorer l'efficacité de leurs opérations de fabrication.

De plus en plus, les fabricants adoptent la fabrication additive (AM) pour aider à atteindre ces objectifs.

En tant que technologie de fabrication numérique, la FA permet aux entreprises de développer et de fabriquer des produits avec plus de complexité et une plus grande personnalisation. Et la tendance à l'adoption de la FA ne devrait que se poursuivre :un rapport récent d'EY montre que 46 % des entreprises prévoient d'adopter la FA pour la production de pièces finales d'ici 2022.

À mesure que l'industrialisation de la FA gagne du terrain, le besoin d'un système pour aider à exécuter, coordonner et gérer avec succès les opérations de FA devient critique.

Dans la fabrication traditionnelle, ces fonctions sont généralement remplies par des systèmes d'exécution de fabrication (MES). MES est un logiciel utilisé pour soutenir l'exécution des opérations de fabrication. Il offre une visibilité de la production en temps réel, permettant une prise de décision proactive, une gestion des ressources et une planification et une programmation optimisées.

Cependant, bien que les solutions MES aient été développées pour les processus de fabrication traditionnels, elles ont tendance à être très limitées lorsqu'il s'agit de gérer les exigences uniques de la FA.

Il est bien connu que la fabrication additive nécessite une approche très différente de la conception. Mais la FA nécessite également une approche différente de la production et de la gestion des processus. Par exemple, les étapes nécessaires pour gérer les opérations de post-traitement, préparer les versions pour l'impression et mener l'assurance qualité peuvent considérablement différer des processus de fabrication conventionnels.

Pour cette raison, AM a vu l'essor des logiciels MES spécialisés ces dernières années, développés spécifiquement pour les processus de fabrication additive.

Le logiciel Additive MES prend en charge la gestion, la surveillance et l'automatisation de tous les processus en temps réel liés à la production FA. Cela peut inclure, mais sans s'y limiter, la normalisation des demandes, la réalisation d'analyses d'imprimabilité et la planification de la production.

Le logiciel MES additif permet également aux entreprises de suivre et de documenter toutes leurs données de production AM, telles que les coûts de production, l'utilisation des matériaux et le délai d'exécution des commandes, permettant ainsi un meilleur contrôle des processus et une efficacité maximale.

5 avantages clés du logiciel Additive MES

Alors que les fabricants cherchent à utiliser la FA pour la production, cela signifiera la coordination de leurs opérations à travers les chaînes d'approvisionnement et les sites de production. Atteindre ce niveau de coordination nécessite un processus de gestion intégré de bout en bout qui ne peut être réalisé qu'avec un logiciel de workflow.

Ci-dessous, nous examinons plus en détail 5 avantages clés du logiciel Additive MES : 

1. Workflows efficaces et automatisés 

Additive MES aide à remplacer les feuilles de calcul et les processus manuels par des workflows numériques rationalisés.

Lorsque les opérations de FA se développent, la collecte de données et la planification de la production à l'aide de processus manuels peuvent créer un certain nombre de goulots d'étranglement, notamment un manque de visibilité et un risque d'erreur humaine.

Avec un logiciel de workflow en place, des processus manuels et disparates peuvent être automatisés et reliés entre eux sur une plate-forme centrale et numérisée. Ceci, à son tour, garantit une réduction du travail manuel et une plus grande efficacité des processus à travers le fil numérique.

2. Visibilité et traçabilité en temps réel

« La traçabilité, c'est aussi être capable de suivre et de documenter la qualité. Et lorsqu'il s'agit de FA, cela inclut non seulement l'impression de la pièce, mais également toutes les autres étapes impliquées, telles que le post-traitement, l'acquisition de données 3D ou la préparation'

Timm Kragl, consultant senior chez Phanos GmbH

Le logiciel MES additif offre une visibilité complète sur les opérations de FA au sein d'une organisation.

Il remplace les systèmes fragmentés tels que les feuilles de calcul et les bases de données autonomes par une plate-forme centralisée qui relie le dernier étage et l'atelier. Cette visibilité et cette connectivité sont particulièrement utiles pour les entreprises exploitant plusieurs centres de production.

De plus, le logiciel Additive MES permet à une organisation de suivre les données de production AM, telles que l'utilisation de la machine, la sortie de production, la consommation de matériaux et le temps de réparation.

Par exemple, une organisation peut avoir une visibilité opérationnelle sous la forme de tableaux de bord accessibles et en temps réel. Grâce à cela, les équipes de gestion de la production sont mieux en mesure de suivre les KPI, d'identifier les éventuels goulots d'étranglement et d'approfondir les facteurs clés qui stimulent la productivité.

3. Évolutivité 

Au fur et à mesure que les opérations de FA d'une organisation se développent, elle aura besoin d'un logiciel de workflow suffisamment flexible pour s'adapter à cette croissance et répondre aux besoins évolutifs de l'entreprise.

Le bon MES additif est celui qui permet à une organisation d'adapter facilement ses opérations et de gérer avec succès une augmentation des volumes de production.

4. Processus standardisés

Un logiciel de workflow permet d'établir des processus AM standardisés au sein d'une organisation et tout au long de la chaîne d'approvisionnement.

Une plate-forme Additive MES robuste établit une séquence logique d'étapes de processus et garantit que tout ce dont vous avez besoin est correctement en place, configuré et configuré correctement. De cette manière, un MES assure une gestion active de la qualité, établissant un ensemble de procédures et de processus de meilleures pratiques pour assurer l'efficacité opérationnelle et l'amélioration continue.

De plus, les fabricants, en particulier dans les industries à haute valeur ajoutée comme l'aérospatiale et le médical, doivent établir un système de contrôles et de documentation pour s'assurer que les normes sont respectées. Le logiciel MES additif facilite cela en fournissant une plate-forme standard et centralisée qui permet à une entreprise d'atteindre le niveau maximal de traçabilité.

5. Coûts opérationnels réduits

Le degré accru d'automatisation permis par Additive MES se traduit par un flux de travail rationalisé, ce qui contribue à réduire les coûts d'exploitation.

Par exemple, la surveillance de l'état des travaux est souvent effectuée manuellement, un opérateur cochant manuellement les travaux dans un journal au fur et à mesure qu'ils se terminent. L'automatisation de ce processus permet de réaliser des économies sur les coûts de main-d'œuvre et permet aux opérateurs de hiérarchiser d'autres tâches à plus forte valeur ajoutée.

Un autre exemple est l'utilisation de Additive MES pour suivre la consommation de matériaux et ainsi réduire le gaspillage. Ainsi, Additive MES permet de maîtriser les coûts et d'optimiser la production.

Pourquoi mon organisation devrait-elle envisager le logiciel Additive MES ?

Lors de l'adoption de la FA pour la production, il n'est pas rare que les entreprises soient confrontées à un manque de connectivité et de traçabilité dans le flux de travail de la FA. Ceci est souvent compliqué par un manque de connexion entre le dernier étage et l'étage de production.

Un défi supplémentaire réside dans la mise à l'échelle de la production AM. L'impression 3D de centaines ou de milliers de pièces par mois nécessite la bonne architecture logicielle pour gérer efficacement les flux de travail sans cesse croissants.

Le logiciel MES additif aide à établir une opération évolutive pour la production à haut volume. Avec le logiciel Additive MES en place, un responsable de production peut non seulement planifier les tâches plus efficacement, mais également identifier les éventuels goulots d'étranglement avant qu'ils ne deviennent critiques. Ceci, à son tour, permet une visibilité complète des opérations en temps réel.

En mettant en œuvre un MES additif, les entreprises peuvent également suivre et documenter les données tout au long du flux de production, permettant aux parties prenantes d'accéder à des informations clés à n'importe quelle étape du processus. Armés de ces données historiques et en temps réel, les fabricants sont en mesure de réagir plus rapidement à tout goulot d'étranglement opérationnel.

À quelle étape mon organisation devrait-elle envisager un logiciel MES additif ?

Étant donné que l'adoption réussie de la FA pour la production nécessite des données, une traçabilité et une automatisation, le logiciel de workflow doit être un élément central de la stratégie de fabrication additive de votre entreprise.

Cela signifie que vous devez commencer à considérer dans quelle capacité vous utiliserez le logiciel à un stade relativement précoce, afin de pouvoir vous développer plus rapidement.

Vous trouverez ci-dessous quelques conseils pour déterminer si le moment est venu d'investir dans le logiciel Additive MES :   

1. Vous avez besoin d'une meilleure traçabilité de vos opérations de FA 

'Là où le logiciel Additive MES est vraiment nécessaire, c'est lorsque la traçabilité et la transparence deviennent des priorités clés pour l'entreprise.'

Timm Kragl, consultant senior chez Phanos GmbH

Avec un nombre croissant de commandes et de travaux de production à suivre, il peut être difficile de maintenir la visibilité et la responsabilité. Ce défi devient encore plus aigu lorsque des centres de production distincts manquent de visibilité claire sur les opérations de chacun.

Le logiciel MES peut éliminer ce problème en offrant une visibilité et une responsabilité complètes pour chaque étape du flux de travail AM. Il intègre tous les fichiers, commandes, statuts et délais au sein d'un système unique, permettant au flux de travail d'être facilement surveillé et ajusté au besoin pour atteindre les objectifs.

2. Vous envisagez de faire évoluer vos opérations AM

Au fur et à mesure que vous progressez dans votre parcours de FA, votre planification à long terme impliquera inévitablement des stratégies pour ajouter plus de machines et faire évoluer vos opérations de FA en temps voulu.

Pour étendre vos opérations de FA, vous devrez optimiser la gestion de votre flux de travail en conséquence pour soutenir la croissance. Il s'agira de mettre en place la bonne architecture logicielle pour pouvoir traiter le nombre croissant de commandes.

À ce stade, vous devrez probablement investir dans une solution MES additive qui peut répondre à vos besoins à mesure que vos opérations se développent.

3. Vous exploitez plusieurs sites de production

Si vos opérations de FA s'étendent sur plusieurs sites de production, vous devrez envisager une plate-forme MES pour offrir visibilité et collaboration sur ces sites.

Le logiciel MES additif établit un moyen centralisé de gérer les opérations sur plusieurs sites. Il fournit un processus de gestion standardisé qui peut être déployé à l'échelle multinationale. Par exemple, le logiciel Additive MES dispose d'une interface standardisée pour la commande, optimisant ainsi le processus de gestion des commandes et facilitant une meilleure communication entre les parties prenantes.

De plus, vous pouvez avoir des tâches telles que des travaux de post-traitement que vous sous-traitez à un fournisseur ou à un autre centre de production interne situé. Ce processus peut être difficile à coordonner en temps réel, ce qui entraîne des inefficacités. Dans un tel scénario, le logiciel Additive MES peut fournir une plate-forme pour s'intégrer et s'engager avec votre réseau de fournisseurs.

'Soyez minutieux dans l'analyse de ce qui manque actuellement à votre processus et comment vous pourriez être en mesure de combler cette lacune avec un logiciel.'

Timm Kragl, Consultant principal chez Phanos GmbH

Pourquoi ai-je besoin du logiciel Additive MES si j'utilise déjà un logiciel ERP ?

De nombreuses organisations utilisant la FA s'appuient déjà sur des logiciels d'entreprise tels que Enterprise Resource Planning (ERP) pour gérer les domaines clés de leurs opérations. Cependant, l'ERP laisse de nombreuses lacunes en matière de gestion de l'exécution et des ressources de l'atelier. Essentiellement, l'ERP gère des domaines clés de l'ensemble de l'entreprise, tels que les ressources humaines, la chaîne d'approvisionnement, la logistique, et couvre la planification stratégique à long terme.

Bien que le logiciel Additive MES puisse sembler avoir des fonctionnalités qui se chevauchent avec les systèmes ERP, il se concentre principalement sur l'exécution en temps réel des processus de production AM. Au cœur d'un MES se trouve l'aspect « exécution », par rapport à la « planification », comme dans la planification d'entreprise.

Les tâches telles que la gestion des demandes, la tarification des commandes et la planification des imprimantes 3D sont toutes gérées par le logiciel Additive MES. Il permet aux fabricants de connecter les opérations de fabrication à l'ensemble de l'entreprise.

Le MES additif peut et doit être intégré à l'ERP et à d'autres logiciels d'entreprise, afin d'encourager le flux transparent de données entre les différents domaines d'une organisation.

Logiciel MES additif :contrôle total des workflows d'impression 3D 

La gestion des opérations de FA, surtout à mesure qu'elles se développent, peut être un défi. Le logiciel MES additif et de flux de travail devient une pièce essentielle de ce puzzle, car il peut prendre en charge l'évolutivité et la conformité, aide à réduire les coûts de fabrication et à améliorer l'efficacité globale du processus de FA.

Pour une entreprise cherchant à tirer pleinement parti de la FA, l'adoption d'une plate-forme MES n'est plus une option. C'est la clé de la pérennité des opérations de fabrication additive pour un avantage concurrentiel et une rentabilité.

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