Siemens Digital Industries Software Solutions numériques ...

Résumé La digitalisation modifie les modèles commerciaux et les approches de fabrication dans l'industrie des produits de grande consommation (PGC). Le rythme de l'inno-vation dans le domaine des technologies numériques et leur capacité à remettre en question les processus traditionnels sont un enjeu de compétitivité. Ces changements peuvent peser sur les professionnels du secteur des PGC, mais ils ouvrent en même temps la voie vers de nouvelles opportunités. Comment votre entreprise peut-elle saisir ces opportunités ? Ce livre blanc définit les défis auxquels les entreprises sont confrontées - défis qui se distinguent par leur caractère particulier compte tenu des spécificités de la fabrication des PGC - et présente les outils numériques qui vous aideront à les relever.

Siemens Digital Industries Software

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Solutions numériques pour la fabrication de PGCComment les opérations intégrées permettent une fabrication plus intelligente

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Livre blanc | Solutions numériques pour la fabrication de PGC

2Siemens Digital Industries Software

Sommaire

Extrait .....................................................................................3Associer la production virtuelle et réelle ...................................3Combler le fossé numérique .....................................................3

Des solutions numériques adaptées aux besoins des fabricants de PGC ...................................................................4

Répondre aux tendances du marché .....................................5

Enjeux fondamentaux pour les fabricants de PGC .................7Rester compétitif ......................................................................7Le besoin de flexibilité ..............................................................7Mise sur le marché ...................................................................7Améliorer la qualité et l'efficacité ..............................................8Cybersécurité ...........................................................................8

La transformation numérique et l'approche de Siemens .......9La digitalisation holistique et le jumeau numérique ..................9

L'intégration de la gestion des opérations de fabrication ...10Système d'exécution de la fabrication (MES) ...........................11Autres piliers de la gestion des opérations de fabrication (MOM) .............................................................11

Comment la gestion des opérations de fabrication intégrée soutient les fabricants de PGC ...............................12Visibilité tout au long de la double chaîne de valeur ................12Des NPD et NPI efficaces .........................................................12Efficacité de la fabrication ......................................................13Cohérence des produits et des processus ................................13

Conclusion ............................................................................13



Bien avant l'arrivée de la technologie numérique, l'industrie des PGC a pris des mesures concrètes pour lutter contre la fragmen-tation de son écosystème commercial. L'une des caractéristiques les plus importantes du secteur est sa double chaîne de valeur. La première est la production par lots, le processus de fabrica-tion du produit semi-fini : aliments et boissons, produits cosmé-tiques, produits de nettoyage et autres denrées que les clients utilisent et remplacent régulièrement. La chaîne de valeur secondaire crée le produit fini en utilisant des opérations de fabrication d'emballage et de palettisation. Cette double chaîne de valeur implique donc deux opérations distinctes et souvent détachées, utilisant des lignes de production, des équipements et du personnel d'atelier différents.

Jusqu'à présent, les fabricants de PCG ont répondu à ce cloi-sonnement naturel par des actions non technologiques, par exemple en encourageant la coopération entre les employés. Ces efforts ont produit des bénéfices réels qui sont encore quantifiables aujourd'hui. Plus récemment, cependant, la néces-sité d'unifier de nombreux aspects opérationnels s'est intensi-fiée. Des gains d'efficacité sont obtenus lorsque les entreprises coordonnent mieux les tâches croisées telles que la formulation et l'étiquetage, ou la programmation corrélative des opérations de double production. La technologie numérique est souvent appliquée à ces tâches croisées, mais aujourd'hui, les progrès technologiques poussent les fabricants de PGC vers des solu-tions numériques intégrées.

Associer la production virtuelle et réelleAu cœur de ces outils numériques se trouve une solution inté-grée de gestion des opérations de fabrication (MOM), qui couvre les aspects où la production virtuelle et la production réelle convergent. La gestion des opérations de fabrication relie les solutions de planification des ressources de l'entreprise (ERP) et de gestion du cycle de vie des produits (PLM), qui intègrent les données, les processus et les systèmes commerciaux, aux machines de production et à l'automatisation de l'atelier de fabrication. Une solution MOM se compose de plusieurs sys-tèmes clés, dont la planification et l'ordonnancement avancés (APS), le système d'exécution de la fabrication (MES), le système de gestion de la qualité (QMS) et l'intelligence de la fabrication (MI). À noter qu'il n'est ni nécessaire ni souhaitable qu'un fabri-cant investisse dans une application MOM complète et implé-mente ces composants en une seule fois. Nous recommandons

une approche par étapes dans laquelle le fabricant effectue des investissements progressifs qui génèrent des rendements immédiats pouvant ensuite être investis dans la solution MOM suivante.

Le système d'exécution de la fabrication (MES) est sans doute l'élément central de la technologie MOM. Pour de nombreux fabricants de PGC, il s'agit de l'étape la plus importante de leur transition numérique. Nous utilisons le MES pour illustrer la valeur apportée par le numérique, bien que certains fabricants de PGC puissent être amenés à adopter un angle de départ dif-férent pour implémenter le MOM. Nous aborderons ces autres choix plus tard.

Une mise en œuvre stratégique et progressive de la solution MOM vous permettra d'acquérir un certain avantage sur vos concurrents.

Combler le fossé numériqueDans le domaine de l'automatisation industrielle, les entreprises de PGC disposent de nombreux outils, allant des automates programmables (PLC) de bas niveau à des lignes entièrement automatisées. Dans son ensemble, le secteur est caractérisé par un paysage numérique fragmenté dans lequel il y a peu de visibilité sur les performances ou les défaillances de chaque étape du processus, aussi automatisé soit-il. Pour la plupart des entreprises de PGC, cette visibilité est une étape cruciale en matière de numérique, qu'il s'agisse d'une grande entreprise de PGC qui a digitalisé plusieurs fonctions MOM ou d'une PME qui utilise des systèmes sur papier et/ou des solutions numériques autonomes internes ou tierces.

Tous les fabricants de PGC doivent également communiquer une multitude de données depuis leurs systèmes d'entreprise frontaux jusqu'à leurs ateliers de fabrication et vice-versa : informations sur les commandes, formulations et recettes des produits, calendriers de fabrication et affectation des lignes de production, affectation des ressources humaines et matérielles, procédures et processus de qualité, résultats de fabrication et bien plus encore. Quel que soit leur niveau de digitalisation, presque tous les fabricants de PGC cherchent à optimiser leurs opérations en utilisant plus de systèmes numériques, plus de capacités ou une approche plus intégrée.

Résumé



Cette tendance découle de deux facteurs : (1) la nature de la fabrication des PGC et (2) l'évolution des conditions du mar-ché. Analysons ces deux éléments et voyons en quoi ils sont

révélateurs des défis majeurs auxquels l'industrie est confron-tée. Nous étudierons ensuite des méthodologies pour pallier ces difficultés.

Qu'il s'agisse de sodas ou de nettoyants ménagers, de céréales ou de baumes à lèvres, les fabricants de PGC sont fortement tributaires de la qualité des matières premières et de la fiabilité des équipements et des instruments. Ils doivent également faire face à la mondialisation et à l'évolution des marchés, ainsi qu'à l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement et du cycle de vie de la production. Ces facteurs critiques sont souvent surveillés et maintenus à l'aide de deux systèmes numériques différents, l'un pour la gestion des processus par lots et l'autre pour la fabrica-tion discrète.

La gestion séparée des étapes du processus et de l'emballage devient chronophage et sujette aux erreurs, car le portefeuille de produits finis géré par les fabricants ne cesse de s'élargir. Cette augmentation s'accompagne bien sûr d'un nombre pro-portionnellement élevé de projets de développement de nou-veaux produits (NPD) et d'efforts d'introduction de nouveaux produits (NPI). Cette progression explique pourquoi les fabri-cants ont décidé de combiner les deux chaînes de valeur et de les compléter par une solution numérique globale commune. Plus d'informations à ce sujet plus tard.

Les opérations de fabrication comprennent de nombreuses phases distinctes, dont chacune présente ses propres défis qu'il faut optimiser afin d'améliorer le processus général. Chaque élément, chaque formule, recette, matière première, tâche manuelle ou automatisée, équipement ou contrôle de qualité, est comme un rouage qui doit fonctionner conjointement avec tous les autres rouages d'une grande machine. Les exigences en matière de MOM sont particulièrement importantes si l'on considère que les fabricants de PGC doivent augmenter le nombre de ces rouages opérationnels proportionnellement à leur portefeuille de produits finis. Ils doivent alterner d'une ligne de production à une autre pour répondre à un nombre croissant de NPI. La génération, l'agrégation, la contextualisation et la gestion des données sont essentielles dans ces conditions.

En tant que fabricant, vous devez être le plus efficace et le plus rapide possible. Tous les produits, les NPI, l'intégration avec la recherche et le développement (R&D) et les recettes doivent être gérés efficacement. Vous devez disposer d'une visibilité com-plète sur l'exécution des lots, le suivi des commandes, l'enregis-trement des lots, le suivi des matériaux et les indicateurs clés de

Des solutions numériques adaptées aux besoins des fabricants de PGC



performance (KPI) de la production. Tout cela doit être synchro-nisé. Modifier un paramètre dans une formulation peut avoir un effet en cascade sur de nombreux autres aspects de la chaîne de production : disponibilité des matières premières, exigences de qualité, ressources de l'atelier, règles de conformité, recettes de fabrication spécifiques pour chaque chaîne de production, etc.

Pour les fabricants de PGC qui exploitent plusieurs usines dans des régions différentes, la gestion des opérations est beaucoup plus complexe. Même si chaque formule de produit est relati-vement simple, le niveau de complexité augmente rapidement lorsqu'on considère les multiples recettes que chaque formule

peut nécessiter pour tenir compte des différents profils de matières premières, des profils opérationnels des équipements, et même des conditions climatiques ambiantes dans les diffé-rentes usines.

Ces facteurs sont caractéristiques de la production de PGC. Ils constituent à eux seuls l'un des piliers qui justifient des investis-sements dans les solutions numériques. L'évolution du marché et les défis qui l'accompagnent intensifient le besoin en solu-tions numériques.

L'évolution des demandes des consommateurs obligent les fabricants à repenser la façon dont ils développent, produisent et distribuent leurs produits. Elle les pousse aussi à réfléchir et investir plus rapidement dans des solutions numériques. Quatre tendances apparaissent et influencent considérablement le marché :

1. La visibilité croissante et la demande en produits de qualité

Bien que la qualité ait toujours été un facteur essentiel dans les produits de grande consommation, l'émergence des réseaux sociaux a augmenté les enjeux. Un rien suffit à faire circuler des commentaires affirmant la mauvaise qualité ou des problèmes de sécurité. À l'inverse, de plus en plus de consommateurs

récompensent la qualité en recommandant un produit sur Internet. La communication instantanée renforce non seulement l'impact de la qualité du produit sur le succès d'une marque, mais aussi la réputation de qualité du produit. Les entreprises de PGC se retrouvent dans une position où elles ne vendent plus seulement des produits, mais également une relation de confiance.

Nombreuses sont les entreprises du secteur ayant connu une forte augmentation du prix de leurs matières premières et de leurs produits de base. À cela s'ajoute la réticence des consom-mateurs à payer un prix plus élevé pour des produits de qualité. La qualité est désormais la norme. Par conséquent, le contrôle de tous les facteurs qui l'affecte doit maintenant être réalisé de manière très efficace.

2. La personnalisation de masse

Cette tendance est alimentée par un rapport de cause à effet circulaire : certains clients recherchent des produits personnali-sés au prix qu'ils paieraient pour des produits fabriqués en série. Certains fabricants de PGC utilisent des outils numériques pour y répondre. Mondelez a mis en place une campagne d'interac-tions avec les consommateurs pour qu'ils puissent concevoir leur propre emballage de biscuits Oreo, ou encore personnaliser les étiquettes sur les bouteilles de Coca-Cola en y ajoutant leur nom. Cette tendance tend à se généraliser dans le futur. C'est pourquoi de plus en plus d'entreprises adoptent le numérique, afin de pouvoir interagir directement avec des clients potentiels.

Répondre aux tendances du marché



La personnalisation de masse influence également les modes de production des produits de grande consommation :

• Interaction avec le client. L'innovation de produit et l'interac-tion avec le client se confondent et affectent la manière dont les formulations sont gérées. Il peut s'agir d'un traitement par lots de 1 basé sur l'Internet des Objets (IoT) et d'une application pour smartphone. Cela permet au consommateur de créer, de stocker et de communiquer ses préférences personnelles et de se faire livrer le produit où il le souhaite, directement grâce à son mobile. Cette technologie s'étendra probablement à de nombreux PGC, qu'ils soient produits sur le point de vente ou fabriqués en usine, emballés et livrés

• Différenciation des produits. La technologie d'impression 3D crée de formidables opportunités de différenciation et de personnalisation des produits. Barilla a mis en place une plateforme pour concevoir et imprimer en 3D des pâtes personnalisées

• Besoins des clients. Le vif intérêt que suscitent la santé et l'environnement amène les consommateurs à demander des changements d'emballage, la disponibilité des produits en saison seulement, une valeur nutritionnelle spécifique (faible teneur en matières grasses, faible teneur en sucre, etc.), l'éli-mination de certains ingrédients comme le gluten, etc.

La diversification des besoins des consommateurs se traduit par une augmentation massive du nombre de produits et d'embal-lages proposés, rendant essentielle la gestion numérique de la production

3. L'essor des rayons numériques

Le développement des commandes via des appareils intelligents et des enceintes électroniques par des fournisseurs d'espace numérique (par exemple, Amazon, Facebook). Un indicateur de cette croissance est l'augmentation de l'utilisation d'enceintes intelligentes : Les États-Unis ont connu une augmentation de 127 % du nombre d'enceintes intelligentes dans les foyers en 2017. Plus de la moitié des propriétaires utilisent leur appareil plus fréquemment après le premier mois. Ils commandent des articles ménagers (58 %), des produits de santé et de beauté (48 %), des aliments pour animaux (45 %) et des produits d'épi-cerie (42 %).

En utilisant des profils d'achat personnels basés sur des algo-rithmes, les fournisseurs de rayons numériques appliquent des filtres à leurs applications, et font directement concurrence aux entreprises de PGC pour l'espace de rayonnage. Pour avoir les meilleures chances d'atteindre des clients, le produit d'une entreprise de PGC devra figurer dans le trio de tête des produits à plus forte valeur ajoutée pour être sur le "rayon numérique" d'Amazon Echo. L'innovation à valeur ajoutée devient donc un

enjeu crucial pour le secteur. La digitalisation du processus de R&D/d'innovation est essentielle pour soutenir cet effort.

4. Des exigences réglementaires et culturelles en forte augmentation

Les fabricants de PGC doivent gérer la complexité croissante de la production qu'ils subissent en raison de l'augmentation des réglementations. Il peut s'agir de règles supplémentaires sur les marchés existants ou de nouveaux ensembles de réglementations qui touchent les nouveaux marchés (par exemple, le Pakistan et d'autres régions d'Asie). La diversification culturelle ajoute égale-ment à la complexité, en particulier pour les entreprises de PGC qui répondent aux demandes de localisation en distribuant leurs installations de production dans de nouvelles régions. Les fabri-cants doivent se familiariser avec le marché local, les exigences, les fournisseurs de nouvelles technologies, etc. Des mesures doivent également être prises en ce qui concerne l'optimisation énergétique, la pollution et d'autres facteurs liés aux réglementa-tions environnementales. Les fabricants doivent non seulement respecter les normes de qualité, mais aussi en apporter la preuve aux autorités de réglementation.

Ces exigences réglementaires et culturelles continuent d'évoluer, car il faut servir les nouvelles générations de consommateurs. On estime que 3 milliards de nouveaux consommateurs génére-ront 8 000 milliards de dollars de nouveaux revenus en 2020. La plupart de ces nouveaux consommateurs sont originaires de la région Asie-Pacifique. Une partie d'entre eux seront les consom-mateurs les plus influents dans le monde et certains seront les plus pauvres. Pour répondre aux besoins des consommateurs dont les goûts, les besoins nutritionnels, les besoins cosmétiques, les conditions sanitaires, les circonstances économiques et autres sont de plus en plus variés, il faudra des produits différents.

Le groupe de consommateurs le plus influent est la génération des millennials. Ils utilisent les réseaux sociaux pour influencer les décisions d'achat de leurs pairs, mais aussi pour atteindre un public plus large. Ils représentent la première génération qui influence de façon significative le comportement d'achat de leurs parents. Ils sont des adoptants rapides et pilotent la demande de technologie dans tous les domaines. Il s'agit d'une génération connectée et qui attend des fabricants qu'ils le soient aussi. La proximité avec les consommateurs aide les entreprises à dévelop-per des produits qui répondent à leurs besoins. Les entreprises devront se rapprocher de ces nouveaux groupes si elles sou-haitent rester dans la course.

Les normes réglementaires, les changements culturels et de consommation entraînent de nouveaux ensembles d'informations qui ont une incidence sur les choix opérationnels et la gestion des PGC. Avec le numérique, vous êtes capables d'exploiter ces infor-mations sur le plan technologique et économique.



Combinées aux caractéristiques inhérentes à la fabrication des PGC, ces quatre tendances du marché créent un ensemble de défis pour l'industrie, des défis qui peuvent être relevés grâce

aux systèmes d'exécution de la fabrication (MES) et d'autres solutions numériques intégrées basées sur la gestion des opéra-tions de fabrication (MOM).

Notre introduction évoquait les nouvelles pressions que le numérique pourrait faire peser sur les entreprises de PCG, tout en créant des perspectives intéressantes pour relever les défis de fond auxquels l'industrie est confrontée. Quels sont ces défis ?

Rester compétitifLes entreprises de PGC sont structurées pour "rester sur la défen-sive", avec de larges bilans comptables, des réseaux de distri-bution extensifs, des chaînes d'approvisionnement étendues et des structures de prise de décision hiérarchique. La plupart des ressources allouées et des décisions prises sont motivées par l'innovation, laquelle encourage le déploiement d'efforts rapides et progressifs pour soutenir les grandes marques et installations existantes. Même le métier de brand manager (responsable de marque), suggère l'intendance est la priorité opérationnelle, plutôt que la croissance et l'innovation.

Cette situation ne peut plus durer, car l'innovation et la crois-sance sont plus étroitement liées qu'auparavant. Comme l'a souligné Nielsen dans son rapport Breakthrough Innovation de 2016, "Nous nous attendons à voir plus de changements dans les PGC dans les cinq prochaines années qu'au cours des 50 der-nières années." Les statistiques confirment que les grandes entreprises de PGC étaient encore sur la défensive en 2015 : Nielsen a constaté que les 25 plus grandes entreprises ont généré 45 % des ventes aux États-Unis, mais n'ont été à l'origine que de 3 % de la croissance totale, et ont connu un taux de croissance annuel composé de 0,1 %. Des approches innovantes sont nécessaires pour sortir de cette stagnation, et les innova-tions de ce type sont mieux soutenues par des solutions numé-riques. L'étude souligne que ce sont les PME innovantes qui sont à l'origine de la croissance de l'industrie des PGC.

Le besoin de flexibilitéLes consommateurs recherchent des produits personnalisés au prix qu'ils paieraient pour des produits fabriqués en série. C'est pour cela que la production doit être encore plus flexible. La production en masse individualisée est plus efficace en adoptant une approche modulaire, qui permet des temps de changement rapides.

Un fabricant doit également faire preuve de souplesse pour pou-voir répondre aux besoins des usines dans différentes régions du monde. Par exemple, chaque usine est chargée de produire les mêmes produits finis que toutes les autres usines de l'entreprise, mais doit le faire malgré les variations de matières premières ou d'alimentation qui résultent des fournisseurs différents. Ce besoin en flexibilité conduit à la digitalisation de l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement.

Mise sur le marchéL'évolution des exigences des clients entraîne également la nécessité de commercialiser de nouveaux produits sur le mar-ché. Les cycles d'innovation sont de plus en plus courts et la variété des produits augmente. Pour lancer de nouveaux pro-duits sur le marché le plus rapidement possible, les processus de fabrication - parallèlement aux activités commerciales - doivent pouvoir s'adapter rapidement. Alors que les fabricants inten-sifient leurs processus de développement de produits et leur implantation sur les sites de production, il devient impératif d'adopter une approche numérique intégrée pour le développe-ment et la mise en œuvre des produits et des processus.

Enjeux fondamentaux pour les fabricants de PGC



Améliorer la qualité et l'efficacitéLe coût des matières premières exerce une forte pression sur les marges, l'efficacité devient le mot d'ordre des entreprises de PGC qui cherchent à optimiser leur production. L'efficacité est assurée par le suivi et l'optimisation de la disponibilité, de la per-formance et de la qualité des ressources. Les fabricants doivent non seulement garder un œil sur l'efficacité globale des équi-pements (OEE), mais aussi surveiller et gérer les changements d'OEE en fonction des produits que chaque ligne de fabrication. Une multitude de combinaisons pour la planification des tâches de production doit être envisagée afin d'optimiser l'affectation et l'utilisation des ressources. Une programmation détaillée de la production est fondamentale pour livrer le plus rapidement possible.

La qualité est inhérente au concept d'efficacité : l'objectif n'est pas seulement de fabriquer des produits rapidement, mais aussi de les fabriquer correctement. Pour garantir un niveau de qua-lité élevé, des processus de contrôle qualité en boucle fermée qui assurent une traçabilité complète des produits peuvent être mis en œuvre. Synchroniser les tâches entre les services permet également de s'assurer que la production est effectuée correc-tement et au bon moment avec le flux de matériaux adéquat. Dans le cadre de la double chaîne de valeur, le processus de synchronisation comprend la coordination de la production, afin qu'un lot termine son traitement juste à temps pour être livré au remplisseur au début de la chaîne de conditionnement.

La standardisation et l'optimisation des processus et des orga-nisations sont des leviers essentiels pour réduire les coûts. Une solution qui prend en charge des systèmes et des proces-sus standardisés aidera les fabricants à optimiser le coût des déploiements et à fabriquer des produits dans de nombreuses usines, en particulier lorsque ces usines sont soumises à des conditions environnementales et géopolitiques diverses.

CybersécuritéLes outils numériques sont essentiels pour relever les défis dont nous vous avons parlés jusqu'à présent, mais ils ont aussi d'autres usages. Avec l'avènement du numérique, les usines de production sont devenues plus vulnérables aux cyberattaques. C'est pour cela qu'il faut envisager des mesures de sécurité appropriées. Une stratégie numérique durable doit reposer sur un bon concept de sécurité informatique. Les entreprises doivent adopter des mesures de sécurité informatique avancées en utilisant plusieurs couches. Elles doivent être mises en œuvre dès le départ pour protéger le savoir-faire d'une entreprise, la qualité de ses produits et la disponibilité de ses installations de production.

Vous devez prendre des décisions stratégiques et réfléchies, en tenant compte de la manière dont votre entreprise va gérer sa transformation numérique.



Lorsque nous nous engageons auprès de nos clients fabricants de PGC, nous voyons souvent un paysage disparate, composé de plusieurs systèmes individuels, anciens et personnalisés. Bien que nombre de ces systèmes aient aidé les entreprises à évoluer et se développer, ils atteignent les limites de leur adaptabilité aujourd'hui. Ils sont souvent cloisonnés, ce qui signifie qu'ils ne sont pas intégrés et ne communiquent pas avec les autres systèmes, et ne peuvent donc pas collaborer horizontalement. Les anciens systèmes peuvent ne pas être prêts pour l'intégra-tion, ou être en mesure de s'adapter aux demandes croissantes ou d'ajouter de nouvelles fonctionnalités. Compte tenu des nouvelles exigences des tendances du marché en matière de systèmes personnalisés, il est presque impossible de continuer à adapter ces systèmes assez rapidement pour tenir le rythme des NPI ou des changements requis par la production de lots plus petits et plus nombreux qui répondent à l'individualisation des produits.

Une bonne solution numérique doit offrir rapidité, flexibilité, qualité et efficacité. Heureusement, ces caractéristiques ont été atteintes grâce à la technologie numérique actuelle. Elles four-nissent des solutions efficaces et standardisées pour l'exécution et la gestion des opérations de fabrication.

Dans le cadre de notre réflexion sur la digitalisation, étudions d'abord la situation générale de la transformation numérique, avant d'aborder la technologie MES et la technologie MOM intégrée.

La digitalisation holistique et le jumeau numériqueXcelerator™, le portefeuille complet et intégré de logiciels et de services de Siemens Digital Industries Software, offre une approche holistique qui transforme une double chaîne de valeur traditionnelle en un cycle de vie de produit et de production unifié et intégré, de la conception du produit à la planification de la production, l'ingénierie, l'exécution et le service (de l'idée à la mise en rayon). C’est le seul modèle de gestion entièrement digitalisé qui dispose de la puissance et de la flexibilité néces-saires pour accélérer les processus et optimiser les opérations de production. À cela s'ajoute un système commun de stockage et de gestion des données, un pilier de données unifié qui fournit une plateforme de collaboration tout au long de la chaîne de valeur.

Combiner les deux chaînes de valeur de PGC en une chaîne com-mune et holistique est un atout à exploiter. Par exemple, toutes les informations disponibles dans la formulation de la bière

La transformation numérique et l'approche de Siemens



peuvent être utilisées dans la conception graphique de l'éti-quette. Un système holistique aide les fabricants en sélection-nant les informations qui doivent être imprimées sur l'étiquette en fonction du pays où le produit est commercialisé. Autre exemple, l'anglais et le français sont obligatoires sur le marché canadien, et un avertissement pour les femmes enceintes doit obligatoirement figurer sur le marché français. Pendant la phase d'exécution de la production, la planification des lots de bières et le remplissage des commandes sont essentiels pour répondre à la demande des clients selon les délais, la qualité et le coût attendus.

L'approche de Siemens est fondée sur un jumeau numérique complet, une représentation virtuelle des produits physiques et des processus associés. Une plateforme commune permet l'intégration du jumeau numérique du produit, de la production et de la performance, afin de soutenir l'ensemble de la chaîne de valeur. En déployant un jumeau numérique, les fabricants anticipent en simulant les produits, les personnes, les processus et les ressources dans le domaine virtuel avant de lancer la pro-duction dans l'atelier de fabrication. Ils acquièrent des connais-sances supplémentaires en comparant les performances réelles aux performances prévues et peuvent utiliser ces informations pour apporter des améliorations.

Au-delà des opérations individuelles des usines, une approche unifiée et intégrée signifie que les processus peuvent être stan-dardisés via le jumeau numérique et facilement déployés dans différentes usines.

La chaîne de valeur holistique est soutenue par un écosystème IoT ouvert basé sur le cloud, qui permet aux entreprises de tout type et de toute taille de déverrouiller leurs actifs de données et de les utiliser pour accroître la disponibilité, la qualité et l'effica-cité des équipements tout au long de la chaîne de valeur.

Cette vision globale pousse de nombreuses entreprises à envi-sager une transformation numérique complète d'un seul coup. Absolument pas ! L'approche de Siemens est effectivement holistique, mais elle permet également une mise en œuvre modulaire et progressive avec un retour sur investissement continu.

Les fabricants sont en mesure d'intégrer progressivement des systèmes de fonctionnalités historiques et personnalisés. À terme, un fabricant passera de chaque système existant à une solution logicielle nouvelle génération. Cette approche permet de protéger les investissements antérieurs tout en commen-çant à construire une entreprise numérique unifiée, flexible et efficace.

Dans le contexte commercial actuel, il est essentiel que les fabri-cants prennent des décisions rapides et éclairées. L'utilisation d'un logiciel de gestion des opérations de fabrication garantit que la qualité et l'efficacité sont intégrées dans le processus de fabrication et sont appliquées de manière proactive et systéma-tique. Une solution MOM intégrée relie les parties prenantes dans une seule installation. Dans les entreprises multisites, elle permet également de connecter plusieurs usines, sites et infor-mations de production en direct des fournisseurs. La solution MOM peut être intégrée à des équipements, des contrôleurs et des applications commerciales d'entreprise. Vous disposez d'une visibilité, d'un contrôle et d'une optimisation complets de la production et des processus dans l'ensemble de l'entreprise.

L'intégration de la gestion des opérations de fabrication (MOM)



Vous pouvez suivre les commandes dans l'atelier, collecter les transactions pour les communiquer aux systèmes financiers et de planification, et envoyer les commandes et les instructions de fabrication au personnel de l'atelier. Elle contribue également à éliminer l'erreur humaine en fournissant des contrôles de qualité en temps réel, un suivi du rendement, une application automatique des spécifications et des règles. La traçabilité des lots ou des produits finis tels que fabriqués est aussi fournie afin d'améliorer la qualité des produits et des processus et optimiser la productivité. La fabrication sans papier rendue possible par la solution MOM permet de réduire le gaspillage, d'éliminer les erreurs de procédure et les contrôles redondants.

Pour les grandes entreprises, une solution MOM leur permet de surveiller et de synchroniser les activités de fabrication dans les usines réparties dans le monde entier et les relier en temps réel à l'entreprise pour une performance optimale.

Une gestion des opérations de fabrication intégrée permet également aux fabricants de regrouper, d'analyser et de trans-former les données en informations exploitables qui peuvent être rapportées à la fois au développement du produit et à la planification de la production, créant ainsi un environnement décisionnel en boucle fermée pour une amélioration continue.

Une solution standardisée leur permet de réduire le coût total de possession grâce à une installation délocalisée. Les fonc-tions de gestion des opérations de fabrication peuvent être mises en œuvre par étapes pour que les systèmes traditionnels soient remplacés petit à petit et ainsi éviter les interruptions. La plateforme holistique intégrée offre expérience utilisateur personnalisée et permet aux fabricants de repenser l'ergonomie des centres de travail, la consommation de données et d'autres facteurs qui affectent l'efficacité de la fabrication.

Pour faire progresser les fonctionnalités de gestion des opéra-tions de fabrication et assurer la pérennité de chaque investisse-ment, chaque système de gestion des opérations de fabrication doit être :

Évolutif : possibilité d'ajouter une plus grande capacité, par exemple un plus grand nombre d'utilisateurs, d'installations ou de transactions

Extensible : possibilité d'ajouter des fonctionnalités, telles que des modules liés à la gestion des fournisseurs

Prêt pour l'intégration : capable non seulement d'être auto-nome et d'offrir une gamme complète de capacités, mais aussi de s'interfacer avec d'autres systèmes et de communiquer de manière transparente via une plateforme interopérable

Pour de nombreux fabricants, la première étape d'implémen-tation est un système d'exécution de la fabrication (MES). Mais

d'autres options sont envisageables. Une solution de gestion des opérations de fabrication est centrée sur le pilier MES : la gestion de l'exécution des processus de fabrication est le cœur de la solu-tion MOM. Néanmoins, nous parlons d'une solution de gestion des opérations de fabrication parce que dans une telle solution, le domaine des systèmes d'exécution de la fabrication (MES) est étroitement intégré aux autres domaines :

• Planification et programmation

• Qualité

• Intelligence de la fabrication

MESLe MES permet de suivre et de tracer automatiquement l'histo-rique de la fabrication et assure une visibilité complète de toutes les opérations effectuées dans l'atelier. Il permet aux fabricants de connaître les matières premières, l'équipement et le personnel de production de chaque lot, ainsi que les caractéristiques des procé-dés et des produits pour chaque cycle de production.

Il fournit une intégration verticale qui comble le fossé entre l'ERP et l'automatisation de la fabrication ainsi que le PLM.

Il permet de standardiser les processus de production, en veillant à ce que les flux de fabrication soient déployés facilement et de manière cohérente. Les bonnes pratiques peuvent être identifiées et adoptées pour optimiser l'efficacité et la qualité de la production.

Il fournit une orchestration en temps réel des ordres et des tâches de fabrication, en rassemblant toutes les étapes et res-sources de production séparées en un flux de fabrication unique et efficace.

Il garantit l'application de bout en bout de toutes les ressources de fabrication :

• Matériel : garantit que le matériel est disponible, non expiré et utilisé comme indiqué dans la dernière révision de la nomenclature

• Opérateur : guide l'opérateur à l'aide d'instructions de travail électroniques (EWI) et certifie que chaque opérateur est correc-tement formé et autorisé à effectuer chaque tâche

• Équipement : veille à ce que le bon équipement soit dispo-nible, bien entretenu et certifié conforme pour l'utilisation

Autres piliers MOML'intégration de la planification avancée (APS) permet une gestion efficace des commandes et du séquençage avec les lignes de produits, les formules, les recettes et les moyens de produc-tion. Elle donne aux fabricants la possibilité de planifier et de



programmer les commandes en fonction de différents critères d'optimisation, par exemple en réduisant au minimum la durée de mise en place ou de nettoyage des équipements.

La gestion intégrée de la qualité améliore la visibilité et la coordination de toutes les opérations de qualité, de la formula-tion à l'exécution et au suivi des tests de qualité en laboratoire en ligne et hors ligne, ce qui permet de garantir et de démontrer la conformité totale aux réglementations.

L'intelligence de la fabrication en entreprise (EMI) offre une visibilité totale sur les performances des processus et de la pro-duction en agrégeant les données brutes collectées dans l'envi-ronnement de production et en les transformant en indicateurs clés de performance (KPI), qui sont affichés à l'aide de tableaux

de bord et de graphiques simples et intuitifs. Les capacités d'ana-lyse, de contextualisation et de visualisation des données de l'intelligence de la fabrication en entreprise (EMI) permettent aux fabricants de boucler la boucle de fabrication, et de mettre en œuvre des améliorations continues des produits et des processus afin de rester compétitifs

Une fonction spécifique au sein du pilier de l'intelligence de la fabrication est la gestion des performances de fabrication axée sur l'OEE : le suivi des actifs, l'analyse des performances et des temps d'arrêt des équipements et les explications détaillées des défaillances aident les fabricants à mesurer et à suivre l'utilisation des ressources d'exploitation et à identifier les possibilités d'utili-sation et d'efficacité optimales.

Elle génère bon nombre des avantages dont ont besoin les entreprises pour relever les défis d'aujourd'hui. Ces atouts offrent une visibilité indispensable sur les opérations de fabri-cation, améliorent l'efficacité et la qualité des produits et des processus et alimentent une boucle d'amélioration continue.

Visibilité tout au long de la double chaîne de valeurLe MOM offre une visibilité sur tout type de performances, d'analyse et d'amélioration. Combiner les deux chaînes de valeur de la production en une chaîne commune et holistique soute-nue par une gestion des opérations de fabrication intégrée est un avantage. Toutes les informations contenues dans la formu-lation du produit sont mises à la disposition du système de ges-tion de la qualité, ce qui permet de rationaliser les procédures d'inspection du processus de développement et d'essai des produits. Le MOM aide à l'élaboration de rapports sur la qualité des produits pour chaque pays ou corps réglementaire.

La solution regroupe également des données sur la fabrication, qui peuvent ensuite être contextualisées avec une application intégrée d'intelligence de la fabrication en entreprise. Des tableaux de bord et des KPI intelligents et faciles à comprendre rendent ces renseignements accessibles à toutes les parties pre-nantes afin d’encourager l'excellence opérationnelle.

Des NPD et NPI efficacesAu fur et à mesure que de nouveaux produits sont développés, le MOM prend en charge la gestion des formules et des recettes qui permet de réutiliser les matériaux et les ingrédients approuvés lors de la conception d'une nouvelle formulation. Ceci permet de gagner du temps sans compromettre la qualité. Il est possible d'effectuer des scénarios de simulation (what-ifs) pour de nou-velles formules, des matériaux bruts, des matériaux d'emballage et des ingrédients et de comparer leurs performances en termes de qualité, de profil nutritionnel, d'allergènes et de contraintes financières. Lorsque la formulation est finalement validée, la ges-tion des opérations de fabrication (MOM) transforme la formula-tion en recettes exécutables et génère des nomenclatures et des spécifications.

Comment la gestion des opérations de fabrication intégrée soutient les fabricants de PGC



Efficacité de la fabricationPendant la phase d'exécution de la production, la planification des lots de produits et le remplissage des commandes sont essentiels pour répondre aux demandes des clients. Alors que les systèmes d'ERP sont conçus pour optimiser les processus commerciaux, la gestion des opérations de fabrication intégrée optimise la planification et le séquençage des commandes pour l'atelier de production. Celle-ci peut être basée sur différents algorithmes d'optimisation et contraintes. Par exemple, vous pouvez maximiser l'utilisation de la ligne de remplissage ou la capacité tampon en l'intégrant comme contrainte d'ordonnan-cement. Le MOM peut même aider à réduire la consommation d'énergie et le gaspillage de matériel grâce à l'optimisation des ressources.

La solution s'adapte à un nombre important de produits. Avec le suivi en temps réel des ressources et de la production, le MOM permet de réduire les temps d'arrêt des équipements, d'éviter

le dépannage et les autres tâches sans valeur ajoutée. Identifier l'origine des problèmes et des défaillances des ressources per-met au MOM de les corriger rapidement.

Cohérence des produits et des processusLa gestion des opérations de fabrication intégrée permet de s'assurer que les tâches sont effectuées au bon moment et pour la bonne durée avec les bonnes ressources, les bons maté-riaux, paramètres et processus. Elle permet également un suivi visible des matériaux, ce qui garantit une utilisation efficace des matières premières. Lorsqu'il est sollicité, le système fournit immédiatement les matériaux et les procédés corrects à utiliser. Lorsqu'une entreprise étend la fabrication d'un produit à plu-sieurs usines situées dans des régions différentes, la standardi-sation numérique permet d'optimiser le coût des déploiements et de garantir la cohérence des produits.

Ce livre blanc fait le point sur les pressions subies par les fabri-cants et sur les opportunités dont ils peuvent bénéficier pour gagner en compétitivité. Une gestion des opérations de fabri-cation intégrée mise en œuvre par investissements progressifs via des solutions MES, APS, QMS et EMI représente un ensemble d'étapes importantes de la transformation numérique des entre-prises. Le MOM permet à la fois de faire face aux pressions et de concrétiser les opportunités.

Cet ensemble de solutions vous permet de digitaliser progressi-vement et d'intégrer le cycle de vie des produits et de la produc-tion, pour obtenir des processus flexibles et évolutifs.

Conclusion

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