Fabricant de cosmétiques : moins de temps d'arrêt, plus de production

Contexte
Dans l'Antiquité, les Grecs se fardaient les yeux avec du khôl et les Romains se rafraîchissaient le visage à l'eau de rose. Pourtant, la demande de produits de beauté n'a jamais été si forte qu'aujourd'hui.

L'industrie internationale des cosmétiques rapporte plusieurs milliards de dollars et continue de se développer. Une poignée d'entreprises multinationales produisent près de la moitié des cosmétiques vendus dans le monde, et pour les milliers d'autres fabricants, la concurrence est rude. La qualité et l'efficacité de la production sont impératives pour la survie de l'entreprise.

Défi
Un leader mondial des cosmétiques a récemment ajouté une 29e ligne de production à son usine de Dallas pour fabriquer plus de mascaras et de gloss.

La direction de l'usine s'attendait à ce que la nouvelle ligne produise de 100 à 120 conteneurs par minute. Mais une fois démarrée, elle a donné des résultats décevants et les arrêts de ligne se sont révélés fréquents. Pour améliorer sa mesure du taux de rendement synthétique (TRS) et mieux contrôler l'efficacité et la qualité de la nouvelle ligne, la direction a fait appel à Prime Controls, basée à Lewisville dans le Texas, Solution Partner en contrôle, procédés et informations issu du PartnerNetwork Rockwell Automation, et entreprise leader de construction d'informations et de procédés.

« La nouvelle ligne enregistrait des temps d'arrêt cumulé très importants », explique Bill Bivens, Vice-président du développement d'entreprise de Prime Controls. « Le client enregistrait plus de 2 500 arrêts/démarrages par cycle de 12 heures et ne parvenait pas à détecter la source du problème. » L'usine ne disposait pas de l'intelligence manufacturière nécessaire pour l'analyse de la cause première.

Solutions
Prime Controls a mis en place une solution d'intelligence manufacturière grâce au logiciel FactoryTalk® Metrics de Rockwell Automation pour surveiller, collecter et analyser efficacement les données. L'application peut collecter et fournir des rapports sur tous les événements de machine pouvant être détectés dans le système de commande.

Prime Controls a évalué les opérations existantes sur la nouvelle ligne, une chaîne de plusieurs convoyeurs de transfert avec cinq stations de cellule de travail. Un automate Allen-Bradley® ControlLogix® et un automate Allen-Bradley CompactLogix™ automatisent les mécanismes de production, dont les machines de mise en bouteille, de remplissage, d'étiquetage, de mise en carton et d'emballage. Depuis la mise en place du logiciel FactoryTalk Metrics, la direction de l'usine possède les réponses granulaires dont elle avait besoin pour comprendre la « raison » des mauvaises performances de la machine, en soulignant les causes premières de temps d'arrêt et de perte.

Tous les automates sont étroitement synchronisés via le réseau EtherNet/IP™ de l'usine, mais l'intégration entre les commandes de machine et le logiciel de fabrication existant de l'usine était moins efficace et se limitait aux lecteurs de codes-barres, ce qui poussait les opérateurs à quitter leur station de travail pour sélectionner manuellement une panne à chaque temps d'arrêt. De nombreuses périodes de temps d'arrêt plus courtes n'étaient jamais liées à aucune panne. Les ingénieurs de Prime Controls ont conçu une logique et configuré le nouveau logiciel pour qu'il attribue automatiquement les temps d'arrêt à une panne spécifique ou à d'autres événements, déterminant efficacement la source des arrêts de ligne.

L'équipe Prime Controls a installé le logiciel FactoryTalk Metrics sur un serveur local et a connecté le programme directement au réseau de l'usine. Après la migration de l'application existante dans la base de données FactoryTalk, les ingénieurs ont analysé la ligne en mode d'exécution. Ils ont déterminé que la machine possédant la valeur de TRS la plus élevée fonctionnait au niveau maximal, tandis que les autres machines étaient arrêtées ou bloquées, chose qu'un œil humain ne pouvait pas détecter.

Première sur la ligne, la machine de mise en bouteilles était à l'arrêt 60 minutes par cycle, en valeur cumulée. Le problème a été facilement résolu, puisqu'il fallait simplement prévoir un stockage approprié. Ils ont également noté que la machine à étiquettes changeait d'état trop rapidement. Après avoir relié tous les temps d'arrêt à des pannes spécifiques, les ingénieurs ont commencé à modifier les codes de programmation existants. Ils ont diminué l'alarme tampon de la machine à étiquettes pour éviter qu'elle ne bascule trop fréquemment en mode d'arrêt.

Les ingénieurs ont ensuite configuré le logiciel FactoryTalk afin qu'il calcule et visualise le TRS pour l'équipement surveillé. À présent, lorsque les opérateurs reçoivent une alarme, ils peuvent facilement comprendre la cause première de l'arrêt ou du manque d'efficacité, et accéder aux données dont ils ont besoin pour identifier des zones d'amélioration exploitables.

Résultats
Avec le logiciel FactoryTalk Metrics, les indicateurs de performance clés et d'autres données essentielles sont facilement accessibles dans un navigateur Internet. L'utilisation de données de machine et de ligne contextuelles et en temps réel permet à la direction de l'usine d'afficher des résultats de production significatifs, en sus d'un score de TRS amélioré, et de réduire notablement leurs coûts.

Depuis la mise en place du logiciel FactoryTalk Metrics, la direction de l'usine possède les réponses granulaires dont elle avait besoin pour comprendre la « raison » des performances de la machine, en soulignant les causes premières de temps d'arrêt et de perte. Résultat : des améliorations mesurables en termes de qualité et d'efficacité de la production. L'usine a réduit les démarrages/arrêts de la machine de 90 % par cycle, qui passent de 2 500 à 250. Elle a également enregistré une augmentation de 15 à 20 % dans la durée de fonctionnement et économise 100 000 $ par an sur le coût des contrats d'entretien et grâce aux améliorations de la productivité.

« Le client dispose désormais de l'état de machine transparent dont il avait besoin », conclut M. Bivens. « La direction de l'usine peut évaluer les calculs de perte de produit et l'efficacité réelle des machines, tandis que les gestionnaires de maintenance peuvent afficher la liste des temps d'arrêt liés aux codes d'alarme réels des machines. »

Grâce à la nouvelle intelligence manufacturière granulaire, l'entreprise de cosmétiques peut facilement étudier les défaillances de la ligne et identifier les améliorations nécessaires. La direction bénéficie ainsi des connaissances et de la confiance nécessaires pour garder le rythme dans son secteur exigeant.