Dana (Clark) Spicer
30% MEER CAPACITEIT DOOR MES & WHM-SYSTEEM

Dana Spicer, in een vroeger leven ook gekend als ‘Clark’, koppelde onlangs centraal magazijn en productievloer via een Manufacturing Execution System. Voor de realisatie tekende IBS, een software-ontwikkelaar die nu, als directe spin-off van dit project, de warehousemodule als standaard systeemoplossing op de markt brengt.

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Dana Spicer is fabrikant van aandrijfcomponenten voor ‘off-highway’ voertuigen. De fabriek in Brugge is een geïntegreerde plant met vijf afdelingen: een lijn ‘zacht staal’-bewerking, een lijn ‘hard staal’-bewerking, de thermische behandeling, afwerking van de behuizing en montage. De machines staan opgesteld langs twee automatische magazijnen, waarin de onderdelen in standaard pallets zijn opgeslagen. De automatische kranen zorgen voor de aan- en afvoer van de stukken naar de bewerkingscentra. Het transport tussen de twee automatische magazijnen en de afdeling ‘warmtebehandeling’ verloopt via een AGV-systeem (Automatic Guided Vehicles). Dit zijn bestuurderloze wagentjes, die via het MES-systeem worden aangestuurd. Ook de picking voor montage is geautomatiseerd en wordt vanuit het magazijn ‘hard staal’ gecoördineerd. Het M.E.S. (Manufacturing Execution System - de tussenfase tussen productie-opvolging en planningsysteem), optimaliseert zowel de beschikbare plaatsen in de automatische magazijnen, als als fysische transporten in de fabriek. Het planning- en schedulinggedeelte resideert op een AS/400, waarvan de resultaten worden doorgestuurd naar het MES-systeem, op maat geschreven door IBS. Dit systeem coördineert enerzijds alle productiestappen en zorgt tevens voor alle data-acquisities om feedback over de reële productiestatus naar planning te zenden. André Waghemans, IBS: ‘Zowel het Warehouse Management-systeem als het MES werden voor Dana Spicer op maat ontwikkeld. Het meest zichtbare resultaat is dat de productiecapaciteit met zo’n 30% werd verhoogd, en dat dit kon gerealiseerd worden zonder noemenswaardige ingrepen aan de basisstructuur, zijnde de automatische kranen en de AGV’s. Er is ook een 100% traceability, en 100% integriteit van de data. En bovendien is het MES volledig fouttolerant. Het kan zelfs geruime tijd onafhankelijk van de AS/400 draaien.’

Dynaman
Bij het Dana Spicer-project maakte IBS gebruik van OO, ObjectOriëntatie, voor de ontwikkeling van de benodigde software. IBS trok reeds in 1996 consequent de kaart van Java en IBM’s San Francisco Shared Framework, de architectuur die het antwoord moet worden op de alomtegenwoordige, op Windows gebaseerde technologie van Microsoft. IBS beweegt zich met haar bestaande ASW-software op management-, administratief en financieel niveau, maar heeft zich in de loop van jaren ook heel wat know-how vergaard bij productiebedrijven, vooral dan wat betreft distributie, warehousing en manufacturing. Hoewel het niet om een MES gaat, is in het nieuwe Dynaman een duidelijke MES-functionaliteit verweven. ‘Dynaman’ is de naam van het splinternieuwe Warehouse Management-systeem, dat voor de eerste maal werd geïmplementeerd bij Dana Spicer, en dat ook aansluit bij genoemd San Francisco-project. Zo is er bijvoorbeeld een ‘dynamische functionaliteit’ ingebouwd, wat betekent dat de functionaliteiten, nodig voor een specifieke installatie, geconfigureerd worden aan de hand van een aantal objecten, die standaard in een ‘frame work library’ zijn ondergebracht. Naast een algemene bibliotheek zijn er zo MES-, DIS- en PWF-bibliotheken. De MES functies ondersteunen hierbij de goederenstromen van grondstoffen naar de productie en de terugvoer van halffabricaten en/of eindproducten. De ‘DIS library’ voorziet in de nodige functies om het distributiemagazijn optimaal te laten functioneren. Afkomstig uit eigen productie of van derden, kan het aantal transacties hier per dag zeer groot zijn. De PWF-bibliotheek tenslotte ondersteunt typisch Public Warehousing en bevat zeer performante analysetools. Input is er van facturatie door derden, gegenereerd uit de details van alle transacties en bewegingen.

Conceptueel
Het beheren van materiaalstromen in een groot magazijn is een zeer complexe opdracht. Om continu op de hoogte te zijn welke onderdelen zich op welke locatie bevinden, blijkt een vorm van automatisering onontbeerlijk. Zelfs met de beste wil ter wereld, blijft het zeer moeilijk alle ‘gelijkaardige’ producten samen te houden. Manuele of eenvoudige informatica-oplossingen brengen de producten samen op één enkele, vast toegewezen magazijnlocatie. Dit heeft echter nadelen. Zo zal onvermijdelijk heel wat kostbare ruimte onderbezet zijn, wat tot extra verlies van middelen en mankracht leidt. Een typische oplossing - of zeg maar lapmiddel - is secundaire of tijdelijke locaties te gaan creëren, op heel andere plaatsen in het magazijn, en soms zelfs buiten het bereik van het informaticasysteem. De risico’s liggen voor de hand. Dynaman daarentegen werkt volgens het principe om één product op meerdere locaties onder te brengen, en doet dit volautomatisch. Door de hoge graad van 'traceability' ontstaan er geen onderbezette locaties meer. Het systeem neemt hierbij de administratie op zich van alle fases: ontvangst, kwaliteitscontrole, plaatsing, opslag en picking. Op basis van vooraf (door de gebruiker) gedefinieerde parameters inzake opslagruimten en producten, analyseert het de ontvangst van de goederen, en berekent het de beste beschikbare locatie in het magazijn. Het zal bijvoorbeeld de picker naar de beste locatie sturen om een order uit te voeren, geoptimaliseerd naar af te leggen weg en beschikbare uitrusting.

Standaard interfaces
Nog een gevolg van Object Technologie is dat kostbare engineeringtijd kan worden bespaard. Op alle niveau’s werd namelijk voorzien in de import en export van berichten. Een berichtenconvertor vertaalt externe en interne formaten, zonder gebruikerstussenkomst. Typisch zijn er zo koppelingen in de vorm van standaard objecten naar ERP-systemen (Enterprise Resource Planning) en EDI (voor ‘Electronic Trading & Commerce’), maar ook naar de technische infrastructuur van het magazijn. Dit maakt het mogelijk om zeer eenvoudig een interface te configureren naar bijvoorbeeld de RF/barcode-apparatuur, AGV’s of orderpickers. Ook PLC's en andere vormen van datacaptatie kunnen in Dynaman geïntegreerd worden. Dit maakt real-time management van wat zich precies op de magazijnvloer afspeelt.

Dana (Clark) Spicer
UNE HAUSSE DE 30% DE LA CAPACITE GRACE AU SYSTEME MES & WHM

Dana Spicer fabrique des composants d’entraînement pour les véhicules tout terrain. L’usine de Bruges est une installation intégrée comprenant cinq départements : une ligne pour le traitement de l’acier tendre, une ligne pour le traitement de l’acier dur, le traitement thermique, la finition du châssis et le montage. Les machines sont placées le long de deux magasins automatiques, dans lesquels sont stockées les pièces sur des palettes standard. Les grues automatiques veillent à l’approvisionnement et l’évacuation des pièces vers les centres de traitement. Le transport entre les deux magasins automatiques et le département de ‘traitement thermique’ se fait via un système AGV (Automatic Guided Vehicles). Il s’agit de petites voitures sans conducteur, commandées par le système MES. Le picking pour le montage est également automatisé. Il est coordonné à partir du magasin ‘acier dur’. Le M.E.S. (Manufacturing Execution System – la phase intermédiaire entre le suivi de production et le système de planning) optimise tant les emplacements disponibles dans les magasins automatiques, que les transports physiques dans l’usine. La partie ‘planning et scheduling’ est traitée par un AS/400. Les résultats sont transmis au système MES, écrit sur mesure par IBS. Ce système coordonne toutes les étapes de production et envoie également un feed-back sur le véritable état de production de toutes les acquisitions de données au planning. André Waghemans, IBS : « Tant le système de Warehouse Management que le MES ont été développés sur mesure. Le résultat le plus visible : l’augmentation de 30% de la capacité de production. Et cette hausse s’est obtenue sans de grosses interventions à la structure de base, c.-à-d. les grues automatiques et les AGV. La traçabilité est totale de même que l’intégrité des données. Et de plus, le système MES présente une tolérance complète aux fautes. Il peut même fonctionner pendant une période assez longue indépendamment de l’AS/400.

Dynaman
Dans le projet Dana Spicer, IBS a utilisé la technologie OO (orientée objet) pour le développement du logiciel nécessaire. IBS avait déjà opté logiquement en 1996 pour la carte Java et San Francisco Shared Framework d’IBM, l’architecture qui doit contrecarrer la technologie omniprésente de Microsoft, basée sur Windows. IBS couvre, avec son logiciel actuel ASW, les niveaux administratif, financier et management mais a aussi acquis pas mal d’expérience, au fil des ans, auprès des sociétés de production, surtout en matière de distribution, warehousing et manufacturing. Bien qu’il ne s’agisse pas d’un MES, le nouveau Dynaman intègre clairement une fonctionnalité MES. Ce système de Warehouse Management flambant neuf, appelé ‘Dynaman’, a été implémenté pour la première fois chez Dana Spicer et adhère aussi au projet San Francisco dont nous avons parlé. Il comprend par exemple une ‘fonctionnalité dynamique’. En d’autres termes, les fonctionnalités nécessaires pour une installation spécifique sont configurées à l’aide de plusieurs objets graphiques, qui sont intégrés en standard dans une ‘frame work library’. Outre une bibliothèque standard, le système dispose également de bibliothèques MES, DIS et PWF. Les fonctions MES soutiennent dans ce cas les flux de marchandises des matières premières vers la production et le retour des produits semi-finis et/ou des produits finis. La bibliothèque DIS prévoit les fonctions nécessaires pour que le magasin de distribution puisse fonctionner de manière optimale. En provenance de sa propre production ou de tiers, le nombre de transactions par jour peut y être très élevé. La bibliothèque DIS soutient le Public Warehousing classique et comprend des outils d’analyse très performants. L’input est généré par les détails de tous les mouvements et transactions en provenance de la facturation des tiers.

Conceptuel
La gestion des flux de matériaux dans un entrepôt est une tâche très complexe. Pour connaître à tout moment l’emplacement exact des différentes pièces, il est nécessaire d’avoir une certaine forme d’automatisation. Même avec la meilleure volonté du monde, il s’avère très difficile de garder tous les produits ‘semblables’ ensemble. Des solutions manuelles ou informatiques simples rassemblent les produits identiques en un seul emplacement précis du magasin. Cela comporte toutefois des inconvénients. Inévitablement, une grande partie du précieux espace sera sous-utilisé, générant une perte supplémentaire de moyens et d’effectifs. Une solution classique – disons plutôt un palliatif – consiste à créer des emplacements secondaires ou provisoires, à des endroits tout à fait différents dans le magasin et parfois même hors de portée du système informatique. Les risques sont évidents. Dynaman, par contre, travaille selon le principe d’hébergement d’un produit à plusieurs endroits et le fait de façon complètement automatisée. Grâce à la haute traçabilité, il n’y a plus d’emplacements sous-utilisés. Le système se charge de l’administration de toutes les étapes : réception, contrôle de la qualité, emplacement, stockage et enlèvement. Sur la base de paramètres définis préalablement (par l’utilisateur) sur l’espace de stockage et les produits, il analyse la réception des marchandises et calcule le meilleur emplacement disponible dans le magasin. Il enverra par exemple le ‘picker’ vers le meilleur emplacement pour parfaire la commande, tenant compte du trajet à parcourir et du temps nécessaire.

Interfaces standard
Autre conséquence de la technologie objet : une économie du précieux temps d’engineering. Des importations et exportations de messages ont été prévues à tous les niveaux. Un convertisseur de messages traduit les formats externes et internes, sans aucune intervention de l’utilisateur. On retrouve ainsi des liaisons sous la forme d’objets graphiques standard vers des systèmes ERP (Enterprise Resource Planning) et EDI (Electronic Trading&Commerce) mais aussi vers l’infrastructure technique du magasin. Ceci permet la configuration aisée d’une interface vers les appareils codes-barres/RF, les AGV ou les ‘pickers’ de commandes. Mais il est également possible de capter les signaux des PLC ou des systèmes de commande et de les utiliser à des fins de gestion ou de supervision. Le ‘picker’ de commandes peut par exemple être piloté en vue d’effectuer le trajet le plus court.