NORMES ISA 88 et 95 pour lintgration de

NORMES ISA 88 et 95 pour l’intégration de la production dans la chaîne logistique Nouvelles approches pour réduire les coûts d’investissement et d’opération Journées d’expertise 12 – 13 Juin 2001 Jean Vieille Comités ISA SP 88 et SP 95 - Forum Batch Francophone Control Chain Management - BP 46 - 67061 Strasbourg cedex 03 88 25 12 75 jean-vieille@usa. net www. ccm-web. com

Sommaire • • ISA et FBF Evolution du contexte industriel La norme ISA 95 La norme ISA 88

ISA • “ISA - The Instrumentation, Systems and Automation Society” www. isa. org u u Association professionnelle internationales scientifique Origine américaine, le président est d’origine Française, le prochain est Italien • 40, 000 membres u u Présents dans 110 pays 70 en France www. isa-france. org • Mission : « Aider les praticiens et les organisations à faire avancer les Sciences et Technologies de l’Instrumentation, des Systèmes et de l’Automation pour le bénéfice de l’Industrie et de l’Humanité »

ISA : activités • Publications et normes u u Revues, livres, vidéos, logiciels Plus de 100 normes et rapports techniques, (membres : $25 / an !) • Manifestations u Expositions, conférences, ateliers • Formation u u • • Plus de 50 modules, Certification Formations ISA 88 et ISA 95 disponibles en France Sections Etudiants Sections locales / nationales Divisions Information, Communication u Forum, newsletters, Sites Internet www. isa. org, www. isaeur. org, www. isa-France. org

FBF : Origine • Prolongement francophone du World Batch Forum www. wbf. org u u « Association à but non-lucratif créée pour promouvoir la compréhension des concepts de la production par lots (Batch), les méthodes, technologies, normes et fournir à ses membres un avantage compétitif sur la scène mondiale d'aujourd'hui. » « Le Forum Batch Francophone (FBF) assiste ses membres en supportant les objectifs du WBF par ses actions et ses services. » • Cercle thématique N° 3 du Club 18 « Automatique et Automatismes Industriels » de la SEE, « Société de l’Électricité, de l’Électronique et des Technologies de l’Information et de la Communication »

FBF : Activités • Conférences u u u Janvier 2000 - Paris Novembre 2000 - Lyon Octobre 2001 avec le WBF - Paris • Groupes de travail u u WG 1 : FDA et S 88 WG 2 : Traçabilité WG 3 : Langage PFC WG 4 : Analyse des flux (ASTRID) n Egalement au niveau WBF • Forums de discussion • Site Web www. frenchbatchforum. org

Sommaire • • ISA et FBF Evolution du contexte industriel La norme ISA 95 La norme ISA 88 La collaboration source de Valeur

Avant : Client heureux de trouver un fournisseur satisfaisant à ses besoins Fournisseur heureux d’avoir un client fidèle prêt à payer ce que coûte le produit

Maintenant : Client Confronté à l’ouverture des propositions du marché Fournisseur La compétition s’avère plus rude…

la relation Client - Fournisseur Client Fournisseurs Évolue dans le sens des prérogatives financières…

Evolution de la Gestion Industrielle - Réduction des coûts - Amélioration des performances Øintégration des processus de gestion -Amélioration de l’efficacité ØCoopération entre les acteurs de la chaîne logistique -Création de valeur Øcollaboration entre communautés de marché

Evolution de l’Entreprise Possédée Entreprise PROCESS LE PASSE : L’entreprise possède toutes ses usines Relations Stratégiques Entreprise Possédée Source : SEQUENCIA MAINTENANT : L’Entreprise a bien d’autres options pour produire Acquisition récente

La Chaîne Logistique Les 4 processus principaux de gestion Plan F. Du F. D Interne ou Externe Fournisseu r S M D Votre Entreprise Source Make Deliver Client S M D C. Du C. S

Vue temporelle de la Chaîne Logistique Delivery Order Entry Customer Suppliers Scheduling Plan Suppliers Production Suppliers Make Source Distribution Deliver

L’Entreprise intégrée classique Demande Marché / Client Programme Production Ingénierie Produit Ingénierie Ressources

L’Entreprise Réactive Process Produit Process Demande Marché - Client Programme Production Ingénierie Produit Entreprise « Produit » Produit Programme Production Ingénierie Ressources Entreprise « Process »

Pilotes de gestion • Maîtrise des délais • Réduction des temps de cycles u reconnaître et neutraliser les goulots d’étranglement • Efficacité des investissements u Optimisation de l’utilisation des ressources • Agilité de la planification et de l’exécution u capacité à reconfigurer le système de production pour répondre aux besoins du marché • Responsabilisation de l’opérateur u Délégation de responsabilité aux opérateurs pour agir dans le sens des intérêts financiers de l’entreprise • Optimisation de la chaîne logistique u capacité à contrôler les flux matières dans les moindres délais et au meilleur coût • Qualité et Traçabilité u • Capacité à mettre à disposition une information typiquement disponible sur le terrain à d’autres secteurs de l’entreprise (réglementation, sécurité, suivi des coûts, amélioration des processus. . ) Amélioration de la planification u (ex : diminution des encours)

Amélioration des performances de production Productivité • Réduction des temps de cycle • Augmentation de la production • Réduction des temps de changement • Aumentation du nombre d’OFs • Réduction de la taille des OFs • Réduction des temps d’arrêt • Développement plus rapide des processus • Lancement plus rapide des nouveaux produits Coût • Réduction des pertes de matières premières • Amélioration des rendements • Meilleure utilisation des équipements • Diminution des nonconformités • Diminution des coûts d’ingénierie • Diminution du coût de la capture des données • Meilleure disponibilité des

Les besoins du SI • Faciliter les flux d’information autour du système de production : u u ISA 95 Réactivité aux sollicitations commerciales Adaptation aux évolutions de l’environnement • Permettre la reconfiguration de l’outil de production ISA 88 u u Possibilité d’optimiser les plannings Adaptation rapide aux nouveaux produits

Domaines ISA 88 / 95 Niveau 4 Systèmes de pilotage logistique Programme de production usine et gestion opérationnelle Gestion et logistique (ERP) Interface traitée dans ISA 95. 01 / 02 Niveau 3 Systèmes de Contrôle de production Supervision de zone, Programme détaillé de production… Domaine d. S 95. 03 Support des opérations de fabrication Niveaux 2, 1, 0 (MES) contrôle Procédés Continus Procédés Discrets Procédés Discontinus Source: ISA d. S 95. 01 Enterprise/Control System Integration Domaine ISA 88

Sommaire • • ISA et FBF Evolution du contexte industriel La norme ISA 95 La norme ISA 88 Intégration Production / Gestion

Domaines culturels distincts Planification des Ressources de l ’Entreprise Données Système de contrôle

Application ISA 95 Stratégies logistiques Fabrication à la Commande Fabrication sur Stock Conception Configuration à la Commande ISA 95 PDXI NAMUR Modèles de Production Continue ISA 88. 01 Modèles de Production Discontinue SME Modèles de Production Discrète Stratégies de production ISA 95 n’est pas limitée à des processus de production ou de logistique spécifique s

Contenu de la norme ISA 95. 00. 01 Terminologie Modèles ISA 95 Intégration Entreprise Contrôle ISA 95. 00. 02 d 95. 00. 03 Structures de données et attributs Modèles des activités de production

Définitions et construction des modèles Définition des domaines Fonctions dans les domaines Fonctions concernées Définition de l’information Catégories d’information Flux d’information concernés

Modèle de base (PRM) Order Processing Product Cost Accounting Product Shipping Admin Product Inventory Control Production Scheduling Production Control Quality Assurance Material and Energy Control Procurement Frontière Entreprise / Contrôle Maintenance Management Research Development & Engineering Marketing & Sales

S 95 : Information de Production Information d’Entreprise Programme de Production, Gestion Opérationnelle, etc. Information de Définition Produit Information de Capacité de Production (Comment fabriquer) (Ressources disponibles) Information de Production (Ce qu’il faut Produire, Résultats) Information de Contrôle de la Production Supervision de Zone, Programme de Production détaillé, Sûreté, etc.

4+4 Modèles Objets • 4 modèles opérationnels u u Définition Capacité et Segments Définition Produit Demande de Production Réponse de production • 4 modèles de ressources u u Personnel Equipement Matières et Energie Segments Processus

ISA 95 • La norme s’adresse à ceux qui sont concernés par : u u u La conception, la construction, l’exploitation des installations de production La spécification d’interfaces entre Systèmes de Contrôle et Système d ’Entreprise La conception, la création, la commercialisation de systèmes utilisés pour mettre en œuvre ces interfaces Ø Peut être utilisée pour améliorer la capacité d’intégration EXISTANTE des Systèmes de Contrôle dans le Système d’Entreprise. Ø Peut être appliquée sans considération du degré d’automatisation. Ø Favorise une bonne intégration des Systèmes de contrôle dans le Système d’Entreprise pendant tout le cycle de vie de ces systèmes.

Sommaire • • ISA et FBF Evolution du contexte industriel La norme ISA 95 La norme ISA 88 Pilotage flexible des unités de production

Evolution du contrôle de procédé L’automatisation doit générer de la valeur Redéfinitions et responsabilisation des Rôles de l’Automaticien, de l’ingénieur procédé et de l’opérateur Flexibilité, reconfiguration aisée du système Qualité de l’information de production Diminution du Coût Total d’Utilisation: développement et MAINTENANCE! u u

Domaines de responsabilité traditionnels Opérateur : Bonne marche de l'installation, exécute du plan de production Automaticien et Ingénieur Procédé : Automatisme de l'ensemble des équipements et du procédé Procédé

Domaines de responsabilité ISA 88 Opérateur : Performance de la production Ingénieur Procédé : Automatisme du procédé de fabrication indépendant des équipements Automaticien, fournisseur de l'équipement : Automatisme Equipement physique : machine, cellule procédé Procédé

Intégrer l’automatisme Automatisme idéal Flexibilité S 88 Exploitation manuelle Capabilité Automatisme Classique Complexité

Vue d’ensemble Fabrique un batch de QR 6 L’Exécution Le Programme Le Rapport L’ Equipement La Recette QR 6 Le Batch

Comment transformer… Introduire le linge Le Ajouter de l’eau Agiter Et de la lessive Vidanger ss ive H C T A B Sortir le linge Essorer Vidanger Rincer

Une machine à laver… Chargement - Linge Chargement - Eau - Lessive Le Agitation - 20’ Vidange - Egoût ss ive 8 8 S Déchargement - Linge Essorage - 5’ Vidange Chargement - Egoût - Eau Rinçage

En machine à café! Chargement - Eau - Café Agitation - 10” Vidange - Tasses à café Ca fé 8 8 S Vidange Chargement - Egoût - Eau Rinçage

Contenu de la norme • Une Terminologie et des Modèles indépendants u u u • Une structure modulaire orientée objet u u • pour la réutilisation Pour faciliter la rédaction, la compréhension et la validation des spécifications fonctionnelles Un ensemble de modèles: u • Des systèmes de contrôle Du degré d’automatisation Du degré de complexité Extensibles et réductibles en fonction des besoins Un concept qui sépare : u u la recette qui décrit la méthode de fabrication, de l’équipement utilisé pour fabriquer Pour permettre la flexibilité et la séparation des responsabilités

Contenu de la norme ISA 88. 01 ISA 88. 02 Terminologie Modèles Structures de données Langage Recettes ISA 88 Contrôle Batch d 88. 03 Recette Générale Interface Equipement … Matières & Personnel Historique Production …

Les 3 domaines du Batch Chimiste Ing. Procédé Ingénierie Produit: Comment fabriquer ? Modèle Processus, Recette Générale/Site Ingénierie Procédé: Comment fabriquer en tenant compte des services disponibles? Modèle Procédural, Recette Maître/Contrôle Ing. Procédé Ingénierie Contrôle: Quels services peuvent (doivent) être offerts par l’installation physique + Modèle Procédural, Contrôle des équipements Automaticien

Types de Recettes Recette Générale Information Processus d 88. 03 Site Spécifique Site Maître Spécifique Atelier ISA 88. 01 ISA 88. 02 Spécifique Contrôle Batch

Modèle Process => Procédural Modèle Processus Modèle Physique Modèle Procédural Fonctionnalité Processus Equipements Elements Procéduraux Processus Cellule Procédé Procédure Etape Processus Opération Processus Action Processus Procédure unité Unité Module Equipement Opération Phase

ISA 88 : Bénéfices observés • Eastman Chemical u u des temps de cycle 20% des temps de développement et de changement de produit Conformité aux spécifications 96% -> 100% des rendements 5% • Ely Lilly u u u 50% variations temps et rendements standards, problèmes de process 1% à 10% rendements, efficacité des opérateurs Flexibilité du système • Après un 1 er projet u u u Conceptions : 25 % coûts et délais Mise en oeuvre : 20 % délais, 10% tests Démarrage : 50 % validation

ISA 88 • ISA 88. 01 n’est pas seulement une norme pour le logiciel, • C’est un état d’esprit qui conduit à une meilleure conception des systèmes • Conséquences u Amélioration du contrôle de la production n u Mise en œuvre facilitée de nouveaux produits Optimisation des ressources de production Robustesse et validation facilitée des automatismes Réduction des coûts

Conclusion • S 95 : Intégration gestion / Production, MES u u Le MES démythifié et « de-verticalisé » ? Plus d’obstacle pour configurer une chaîne logistique adaptée à la stratégie de l’entreprise • S 88 : Contrôle flexible de la production u u Une approche généralisable Un nouvel état d’esprit… vers la maturité de l’ingénierie du contrôle? • S 88 et S 95 u u Cohérence et efficacité des Flux d’information autour et dans le système de production Réduction des coûts mise en œuvre, exploitation, maintenance Valorisation des opérations par le contrôle Référentiels pour les applications

MERCI jean-vieille@usa. net www. ccm-web. com