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Système d'exécution de la fabrication (MES) : Production pilotée par l'IA

Abirami Vina

6 min de lecture

28 juillet 2025

Découvrez comment les systèmes d'exécution de la fabrication améliorent la production grâce aux données en temps réel, à l'IA et à la vision par ordinateur, améliorant ainsi l'efficacité et l'intégration ERP dans les usines.

Dans la plupart des usines de fabrication, les tâches quotidiennes comprennent l'inspection des machines, le suivi des données et la vérification des pièces à la recherche de défauts. Malheureusement, ces activités répétitives peuvent être facilement négligées pendant les longs quarts de travail. 

Cependant, avec les progrès tels que l'IA et la vision par ordinateur, un sous-domaine axé sur l'apprentissage aux machines de la compréhension des informations visuelles, bon nombre de ces tâches sont désormais automatisées. Pour prendre en charge ce niveau d'automatisation de la fabrication, les fabricants utilisent également des systèmes qui rassemblent les données de l'ensemble de l'atelier. 

En particulier, l'un des systèmes à l'origine de cette évolution dans les usines est le système d'exécution de la fabrication (MES). Les logiciels MES de pointe peuvent track chaque étape de la production, fournir des données en temps réel et aider les équipes à réagir rapidement aux problèmes sur le terrain. 

Dans cet article, nous allons explorer le fonctionnement des systèmes d'exécution de la fabrication (MES) dans les usines et comment les technologies telles que l'IA et la vision par ordinateur les rendent plus intelligents, plus rapides et plus fiables. Commençons !

Qu'est-ce qu'un système d'exécution de la fabrication (MES) ?

Le logiciel de production MES gère et surveille la production dans une usine. Il connecte les solutions d'entreprise, telles que les systèmes de planification des ressources d'entreprise (ERP), aux opérations de fabrication en temps réel.

Alors que l'ERP planifie les stocks, les matériaux et les horaires, le MES se concentre sur l'exécution. Il envoie des instructions aux machines et aux opérateurs, saisit les données de production et suit chaque étape au fur et à mesure qu'elle se déroule. Cela signifie que les fabricants peuvent repérer les retards, track qualité et prendre des décisions plus rapidement. 

Par exemple, dans des industries telles que l'industrie pharmaceutique et l'aérospatiale, le système MES permet de track lots, la configuration de l'équipement et les entrées de l'opérateur. Il est ainsi plus facile de retracer chaque étape de la production en cas de problème.

La relation entre les systèmes MES et ERP

Les systèmes MES et ERP fonctionnent mieux lorsqu'ils sont connectés. Vous pouvez considérer un système ERP de planification des ressources comme le cerveau de l'opération, gérant la planification de haut niveau comme l'inventaire, les commandes et les finances. Le logiciel de production MES fonctionne comme les mains, gérant l'activité en temps réel sur le plancher de l'usine, comme les processus de production, la surveillance de l'équipement et l'inspection de la qualité

Lorsque le cerveau et les mains travaillent ensemble, l'ensemble du système fonctionne plus facilement. Connecter les deux crée un lien clair entre la planification et l'exécution. Cela améliore la coordination et aide les équipes à prendre des décisions plus rapides et plus éclairées dans l'ensemble de l'opération.

Pourquoi le MES est-il important pour les fabricants modernes ?

Les usines traitent quotidiennement des commandes personnalisées, des modifications de commandes et des contrôles de qualité stricts. Pour mieux gérer ces défis, le logiciel MES est conçu pour rester flexible et maintenir la précision. Ces systèmes offrent aux équipes une vue claire de l'atelier et leur permettent de réagir rapidement aux changements.

Plus précisément, la technologie MES joue un rôle clé dans les processus de production en offrant un suivi en temps réel. Elle surveille l'état des machines, les ordres de travail et le flux des matériaux. Cela permet aux équipes de detect ralentissements ou les problèmes avant qu'ils n'aient un impact sur la production.

De plus, un système MES peut rendre la traçabilité possible, ce qui est essentiel dans les industries réglementées et complexes comme la biotechnologie et la fabrication de dispositifs médicaux, en suivant les matériaux, les paramètres des machines et les actions tout au long de la production. Ces données en temps réel peuvent faciliter les audits, assurer la conformité et maintenir une qualité de produit constante.

Les normes MES à travers les années

Avant que le concept d'usines intelligentes ne devienne populaire, les fabricants s'appuyaient sur des systèmes déconnectés pour gérer la production. Cela rendait difficile la coordination des flux de travail, le maintien de la traçabilité ou l'accès à des informations en temps réel. À mesure que les opérations devenaient davantage axées sur les données, l'industrie avait besoin d'un moyen cohérent de définir la manière dont la technologie MES s'intègre dans la configuration de production plus large.

Une étape importante a été l'introduction de la norme ISA-95 à la fin des années 1990. Elle a défini le logiciel de production MES comme le lien entre les systèmes d'entreprise, tels que l'ERP, et l'équipement de l'atelier. Cela a permis de normaliser la façon dont le MES prend en charge des tâches telles que la planification de la production, le suivi des stocks et la gestion de la qualité.

Fig. 1. La norme ISA-95 définit le rôle du MES au sein des systèmes de fabrication. (Source)

Au fil du temps, les besoins de fabrication ont évolué. Les entreprises souhaitent désormais une meilleure traçabilité, un accès rapide aux données en temps réel et des systèmes qui répondent à la fois aux objectifs de conformité et d'efficacité. Ces besoins ont façonné le logiciel MES d'aujourd'hui, qui prend désormais en charge l'automatisation de la fabrication et aide les usines à devenir intelligentes et connectées.

Fonctionnalités principales d'un système d'exécution de la fabrication

Voici quelques fonctionnalités essentielles des logiciels MES et comment elles sont liées à l'amélioration de la productivité, de la traçabilité et de la qualité dans les processus de production :

  • Gestion des ressources et des ordres de travail : Le MES affecte les machines, les outils et les opérateurs aux ordres de travail, en s'assurant que les bonnes ressources sont disponibles au bon moment. Cela réduit les temps d'arrêt et favorise une meilleure planification des ressources et un meilleur alignement avec le système ERP.
  • Suivi et contrôle de la production : Le système MES suit l'état des machines, les temps de cycle et les progrès en temps réel. Les alertes permettent aux équipes d'agir rapidement en cas de retard ou de temps d'arrêt, ce qui permet de maintenir les processus de production sur la bonne track.
  • Traçabilité et généalogie : Le MES enregistre le parcours de chaque pièce avec les numéros de lot, les données de série et l'historique des composants, créant ainsi une piste d'audit complète pour la conformité et la préparation au rappel.
  • Gestion de la qualité : À chaque étape, le MES effectue des contrôles pour s'assurer que les produits répondent aux normes. Il enregistre les résultats d'inspection et signale tout problème afin d'empêcher les défauts de progresser.
  • Gestion des stocks et contrôle des matériaux : Le MES surveille les matières premières, les travaux en cours et les produits finis en temps réel. Il vérifie que les bonnes pièces sont prêtes et renforce les pratiques de gestion des stocks.
  • Maintenance, main-d'œuvre et analytique : Le MES suit l'utilisation des machines et les performances des opérateurs pour prendre en charge la maintenance prédictive, améliorer l'efficacité de la main-d'œuvre et offrir des informations pour de meilleurs processus.

Introduction de la vision par ordinateur et de l'IA dans les systèmes MES

Si les logiciels de fabrication MES peuvent track données de production, ils n'analysent pas les entrées visuelles des caméras. Des détails importants, tels que l'usure des équipements ou les erreurs d'assemblage, peuvent passer inaperçus. La vision par ordinateur peut intervenir et ajouter cette couche d'informations, permettant l'automatisation de la fabrication pour des tâches qui étaient auparavant entièrement manuelles ou basées sur des capteurs.

L'analyse d'images dans l'industrie manufacturière s'appuie sur des modèles de vision artificielle. Les modèles de vision par ordinateur, comme Ultralytics YOLO11peuvent detect, track et classify objets dans des images vidéo. 

Par exemple, YOLO11 peut permettre des contrôles de qualité en temps réel en repérant les défauts et aider à surveiller la sécurité en détectant les travailleurs dans les zones restreintes.

Voici un aperçu de quelques-unes des tâches de vision par ordinateur prises en charge par YOLO11 et susceptibles de rationaliser les processus de production :

  • Détection d'objets: Cette tâche aide le système MES à detect composants ou les outils pendant la production, à confirmer qu'ils sont au bon endroit et à éviter les erreurs d'assemblage.
  • Classification des images: Elle peut être utilisée pour classify articles par succès ou échec, ou par type de produit, ce qui permet au système MES d'automatiser le tri et de prendre des décisions en temps réel en matière de contrôle de la qualité.
  • Estimation de pose : L'analyse de la posture humaine ou machine à l'aide de l'estimation de pose soutient les normes de sécurité et d'ergonomie, tandis que le MES peut enregistrer les écarts et signaler les risques potentiels.
  • Segmentation de l'instance: Même lorsque des éléments se chevauchent ou sont étroitement groupés, cette tâche peut les detect et les segment . Elle permet au système MES de track chaque pièce avec plus de précision et d'améliorer la gestion des stocks.
Fig. 2. YOLO11 peut être utilisé pour detect un travailleur dans un entrepôt(Source).

Numérisation de l'atelier avec un MES cloud

Pour relever les défis quotidiens tels que la saisie manuelle des données, les problèmes de communication et les processus de production lents, de nombreux fabricants se tournent vers les systèmes d'exécution de la fabrication (MES) basés sur le cloud. Ces systèmes rassemblent les machines, les personnes et les données sur une seule plateforme, aidant ainsi les équipes à travailler plus efficacement et à rester synchronisées.

Avec un MES basé sur le cloud, les tâches telles que la gestion des stocks, la gestion de la qualité et les mises à jour des commandes se déroulent en temps réel et sont accessibles depuis n'importe quel appareil. Cela réduit les retards, diminue les erreurs et facilite la gestion des opérations de manière globale.

Fig 3. Un exemple de système d'exécution de fabrication basé sur le cloud. (Source)

Un autre avantage clé des systèmes MES basés sur le cloud est qu'ils peuvent être améliorés avec des solutions de vision artificielle, telles que l'inspection automatisée des pièces et la surveillance de l'activité des opérateurs. 

Par exemple, comme nous l'avons vu précédemment, Ultralytics YOLO11 peut être utilisé pour track objets tels que des composants, des outils ou des produits finis pendant qu'ils se déplacent dans l'atelier. Les informations fournies par ces solutions peuvent être utilisées pour identifier les inefficacités du flux de travail, éviter les articles mal placés et faciliter la prise de décision en temps réel.

MES : Intégration et tendances de l'usine intelligente

Au-delà de la vision par ordinateur et des systèmes basés sur le cloud, la technologie MES devient généralement plus intelligente et plus connectée, s'intégrant étroitement aux systèmes ERP de planification des ressources, aux outils cloud et aux appareils de l'Internet des objets (IoT). Cette évolution améliore directement la réactivité, et les fabricants sont en mesure de prendre des décisions plus rapides, fondées sur des données.

Par exemple, une tendance majeure est l'utilisation de l'informatique en périphérie. Au lieu d'envoyer des données au cloud, le MES peut maintenant les traiter localement dans l'atelier. Cela permet la collecte et le traitement de données en temps réel, offrant une meilleure visibilité sur les opérations.

Un autre domaine en croissance constante est l'utilisation de jumeaux numériques. Il s'agit de modèles virtuels qui simulent des machines ou des systèmes entiers. Ils peuvent être utilisés pour identifier les problèmes à un stade précoce et tester les améliorations avant qu'elles ne se produisent dans des environnements réels.

Fig. 4. Couches d'un MES travaillant ensemble dans une configuration de fabrication intelligente. (Source)

Principaux points à retenir

La technologie MES devient un élément essentiel des usines d'aujourd'hui. Grâce au soutien d'innovations récentes telles que les modèles de vision par ordinateur, le logiciel MES peut être utilisé pour surveiller l'atelier, détecter les problèmes rapidement et assurer le bon déroulement de la production. À mesure que les systèmes MES continuent d'évoluer, ils joueront probablement un rôle encore plus important en aidant les fabricants à maintenir la qualité et à prendre des décisions plus intelligentes au quotidien.

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