Smart Factory

Technologie et processus au sein d’une usine intelligente

L’usage des technologies et des processus est différent pour chaque installation. Il n’existe par conséquent aucune règle d’or pour l’intégration et l’application. Les technologies centrales les plus importantes dans le Smart Manufacturing incluent :

Les capteurs intelligents

La qualité de la production de l’ensemble de l’usine peut être suivie en temps réel au moyen de capteurs placés sur les biens de production, les machines et l’ensemble de l’équipement. Les paramètres des principaux processus sont comparés à des valeurs d’échantillon. En cas d’écart par rapport à ces valeurs, par exemple pendant la production, il est possible d’intervenir rapidement et de mettre en place des contre-mesures.

Ceci réduit les erreurs de production ainsi que les pertes qui en découlent. Associés à la maintenance préventive, les capteurs fournissent des données précises sur les besoins en maintenance des machines. Les arrêts de production dus à des pannes de machines ou à des coûts de maintenance élevés peuvent être évités.

Le jumeau numérique

Un jumeau numérique est une représentation en images numériques et quasiment en temps réel des propriétés physiques et des objets tels que les machines, les outils, les biens de production, les robots, voire même les bâtiments de l’usine. Sur la base des analyses des données, des simulations de scénarios possibles peuvent être générées grâce au jumeau numérique. Dans ce monde virtuel, des prévisions des résultats peuvent être réalisées sans avoir de conséquences sur la production réelle de l’usine intelligente. Ceci permet de gagner du temps et de protéger les processus physiques contre d’éventuelles erreurs.

Les systèmes d’assistance

Les systèmes d’assistance tels que les systèmes de transport autonome ou les solutions robotiques sont largement utilisés dans la production industrielle. En tant qu’extension des approches lean, ils permettent de libérer les employés de certaines contraintes physiques et temporelles, en particulier des tâches de routine, afin qu’ils puissent se concentrer sur les prises de décision à un niveau supérieur.

L’analyse du Big Data

Un énorme flux de données est présent dans une usine intelligente : les machines, les produits, les services et d’autres sources externes peuvent générer des données dans des formats très variables. L’utilisation de ces données est la base des technologies mentionnées précédemment. Par conséquent, la stratégie de gestion du Big Data est très importante. Les données doivent être traitées, analysées et utilisées de manière intelligente dans des processus de prise de décision. En d’autres termes : le Big Data doit être transformé en Smart Data.

À quoi ressemble une transition réussie vers l’usine intelligente?

Comme nous l’avons mentionné précédemment, le chemin vers le Smart Manufacturing varie d’une entreprise à l’autre. De la même manière, chaque usine intelligente possédera une structure différente. Cependant, cinq composants restent identiques pour une mise en œuvre réussie:

1. Les données et les algorithmes

Une usine intelligente vit grâce à ses données. Le jumeau numérique vous permet de contrôler tous les processus, de prendre des décisions, d’être averti des erreurs et de réaliser des prévisions proactives. La création, la collecte, la gestion, le stockage des flux de données, mais surtout l’analyse de leur stratégie et des moyens mis en œuvre, ainsi que la capacité à réagir à ces données, sont des exigences de base pour réussir la transition vers le Smart Manufacturing. Au fil du temps, ces ensembles de données deviennent de plus en plus grands et couvrent de plus en plus de processus.

Les capacités d’analyse, de stockage et de gestion doivent toujours être adaptées aux exigences lors du dimensionnement de l’usine intelligente. La visualisation des données en temps réel peut présenter les données collectées de manière transparente. L’entreprise peut ainsi prendre des décisions plus précises.

2. La technologie

L’une des caractéristiques les plus importantes d’une usine intelligente est la connectivité. Il s’agit du seul moyen de faire fonctionner le Smart Manufacturing. L’ensemble de l’usine ainsi que les machines, les produits et les autres appareils sont connectés les uns aux autres et à un système de contrôle central pour leur permettre de communiquer entre eux. Un fournisseur et un client peuvent ainsi échanger des données en temps réel, ou la production et le développement de produits coopérer plus efficacement.

Cependant, d’autres technologies comme l’IA, la réalité augmentée ou la fabrication additive doivent être prises en compte en fonction de l’application. Le nombre de technologies sous-jacentes et de logiciels dans une usine intelligente peut croître rapidement. L’Application Portfolio Management vous aide à assurer la traçabilité. Vous pouvez économiser les frais des technologies inutilisées dans votre portefeuille, éviter les infractions légales et garantir l’intégration aussi simple que possible des applications dans votre cartographie informatique actuelle.

Grâce au technology risk management intelligent, vous pouvez également déterminer la capacité fonctionnelle et la criticité métier de chaque composant informatique et créer des normes inter-régionales et inter-installation.

3. Processus et contrôle

L’auto-optimisation, l’auto-adaptation et le fonctionnement autonome de la production font partie des fonctions centrales d’une usine intelligente optimisée et agile. De nombreuses décisions sont prises par les machines sans intervention humaine. Cette caractéristique modifie fondamentalement les processus traditionnels et les tâches administratives. Ceux-ci doivent être adaptés en conséquence.

Une mise en réseau plus étroite avec les fournisseurs, les clients et d’autres usines nécessite également une optimisation des processus et de nouveaux modèles de contrôle. Les processus de prise de décision doivent être repensés et redéfinis afin de répondre au mieux à ces changements. La cartographie des capacités métiers crée une base aux discussions et à la planification qui indique les mesures devant être prises pour répondre aux exigences actuelles et futures.

4. Employés

Même si le Smart Manufacturing implique le contrôle automatique de nombreux processus par les machines, les employés restent la clé des opérations. Cependant, les rôles et les responsabilités évolueront. Certains postes ne seront plus nécessaires car ils seront remplacés par l’automatisation et l’IA. D’autres postes seront renforcés par de nouvelles capacités comme la réalité augmentée et la visualisation des données.

Le changement des rôles et des responsabilités des employés nécessite une gestion flexible des changements pour motiver, développer et former la main-d’œuvre, ainsi que pour créer des approches de recrutement innovantes.

5. Cybersécurité

Le défi de la cybersécurité mentionné précédemment doit être intégré dès le départ comme une priorité dans la stratégie de mise en œuvre d’une usine intelligente. En particulier, quand il est question de s’étendre au-delà du niveau de l’usine, une feuille de route de la sécurité technique est essentielle.

L’approche est toujours la même : penser grand, démarrer petit, et grandir rapidement. La mise en œuvre peut être aussi agile et flexible que le concept en lui-même. Le choix vous appartient de démarrer avec une seule usine ou avec de multiples points de connexion. Pour autant, il est recommandé de commencer avec un système afin de vérifier le concept à l’avance dans un environnement de test contrôlable. Les résultats positifs peuvent ensuite être transférés vers d’autres usines.

Conclusion

Les usines intelligentes sont l’avenir, voire même parfois le présent. Afin de rester compétitives à long terme, les entreprises doivent démarrer dès maintenant le long processus de transformation ou de refonte. Tout commence par une vision et par la stratégie qui en est dérivée, pour vous mener pas à pas jusqu’à l’objectif. Il est important de toujours avoir un œil sur les besoins croissants des TI.

Le recours accru à des technologies et le nombre grandissant de réseaux entre les sites de production et les fournisseurs et clients nécessitent de disposer d’une stratégie complète qui relie de manière optimale tous les composants et assure la flexibilité future du système.

La réduction des applications informatiques à leur strict minimum et la normalisation des applications à travers les entreprises font partie des tâches centrales de l’outil de LeanIX. Nous avons déjà appliqué cette stratégie avec succès au sein du groupe NORMA. Jetez-y un œil !