L'IoT industriel est prêt à dynamiser la production au plus juste

Entreprises du secteur manufacturier pendant des années, nous nous efforçons d'obtenir une production ou des processus allégés pour créer des opérations plus efficaces. L'une des dernières tendances technologiques, l'émergence de l'Internet des objets (IoT), pourrait donner un élan majeur aux efforts de rationalisation.

Lean manufacturing, une méthode systématique pour éliminer les déchets dans un système de fabrication, est basé sur le concept de rendre évident ce qui ajoute de la valeur en réduisant tout le reste. C'est une philosophie de gestion qui découle principalement du secteur manufacturier japonais, et en particulier du système de production de Toyota, qui se concentre sur la réduction des déchets pour améliorer la valeur globale pour le client.

Lean englobe un ensemble d'outils qui aident à l'identification et à la réduction constante des déchets. Et comme les déchets sont éliminés, la qualité s'améliore et en même temps le temps et les coûts de production sont réduits. L'objectif ultime du Lean est d'obtenir les bonnes choses au bon endroit, au bon moment et dans la bonne quantité, afin d'obtenir un flux de travail parfait tout en minimisant les déchets et en étant flexible.

L'Internet des objets implique la liaison d'objets physiques tels que des appareils, des produits de consommation, des véhicules, des actifs d'entreprise, des bâtiments et d'autres « objets » via Internet. Ces objets « intelligents » sont intégrés à des composants électroniques, des capteurs, des actionneurs, des logiciels et une connectivité réseau qui leur permettent de rassembler et de partager une variété de données et de répondre aux messages de contrôle.

L'IoT permet de détecter et de contrôler à distance les objets connectés via une infrastructure réseau existante. Cette connectivité crée des opportunités pour une intégration plus directe des objets physiques avec les systèmes numériques. Les avantages potentiels incluent une efficacité accrue, un développement de produits amélioré et un service client amélioré, pour n'en nommer que quelques-uns.

La portée potentielle de l'IoT est énorme. Le cabinet d'études Gartner Inc. a estimé que 6,4 milliards d'objets connectés étaient utilisés dans le monde en 2016, en hausse de 30 % par rapport à 2015, et que 5,5 millions de nouveaux objets étaient connectés chaque jour. L'entreprise prévoit que le nombre total d'objets connectés devrait atteindre 20,8 milliards d'ici 2020.

Dans l'entreprise, Gartner considère deux classes d'objets connectés. L'un consiste en des dispositifs génériques ou intersectoriels utilisés dans plusieurs industries, et des dispositifs spécifiques à la verticale trouvés dans des industries particulières. Les appareils intersectoriels incluent des éléments tels que les ampoules connectées et les systèmes de gestion de bâtiment.

L'autre classe comprend les dispositifs spécifiques à la verticale tels que les équipements spécialisés utilisés dans les hôpitaux et les dispositifs de localisation dans les porte-conteneurs. Les objets connectés à usage spécialisé constituent la catégorie la plus importante, mais cela évolue rapidement avec l'utilisation accrue d'appareils génériques, selon Gartner.

Passer le Lean au niveau supérieur

Dans le cadre de la construction de solutions de fabrication basées sur l'IoT, l'IoT ouvre toutes sortes de possibilités, telles que la possibilité de surveiller les performances des produits après leur achat pour assurer une maintenance adéquate et la satisfaction du client, optimiser la logistique de la chaîne d'approvisionnement et rationaliser la chaîne de distribution. Les informations sur l'utilisation des produits peuvent être transmises aux entreprises afin qu'elles puissent analyser les données afin d'améliorer la conception et la production.

Grâce à cet échange constant de données, combiné aux nouvelles technologies d'automatisation qui émergent et aux progrès de l'analyse des données, les fabricants peuvent réaliser le rêve d'une véritable « usine intelligente ».

L'IoT recoupe la méthodologie Lean et a le potentiel de faire passer le Lean au niveau supérieur. Les informations glanées à partir des appareils connectés, y compris les expériences des utilisateurs avec une variété de produits, peuvent être transmises aux usines instrumentées pour offrir des opportunités sans précédent d'améliorer les processus de fabrication et de réduire les déchets.

Comme l'a déclaré le cabinet de conseil Deloitte, « dans l'exploitation de l'entreprise existante, l'IoT et l'analyse aident les entreprises à connecter un ensemble diversifié d'actifs. Cela se traduit par des gains d'efficacité tout au long du processus de fabrication. »

L'entreprise décrit un certain nombre de domaines dans lesquels des gains d'efficacité peuvent être ajoutés. L'une consiste à accélérer la planification et la préfabrication. Les processus de sélection des fournisseurs, de prise en compte des risques et de gestion des coûts des matériaux peuvent être affinés grâce à l'interconnectivité apportée par l'IoT et l'analyse, explique Deloitte.

« Les analyses peuvent fournir des informations pour aider les entreprises à mieux comprendre les préférences et les désirs des clients, ce qui peut entraîner une amélioration de la prévisibilité et des performances sur le marché », déclare Deloitte. « La compréhension des produits et des caractéristiques spécifiques qui sont achetés permet aux entreprises de planifier la production pour répondre aux besoins du marché. »

Un autre avantage potentiel de l'IoT est la rationalisation du processus de fabrication, qui évolue considérablement à mesure que de plus en plus d'entreprises intègrent l'IoT et des capacités d'analyse. « Les outils prédictifs et l'apprentissage automatique permettent d'identifier et de corriger les problèmes potentiels avant qu'ils ne surviennent », explique la société. « La valeur de la production au plus juste et des processus juste-à-temps comme Kaizen et Kanban s'améliore de façon exponentielle » lorsque l'intelligence obtenue via l'IoT et l'analyse peut être appliquée.

Et un troisième domaine dans lequel l'IoT peut ajouter de la valeur est l'amélioration du support et du service post-fabrication. Dans le passé, dit Deloitte, les fabricants perdaient souvent la trace de leurs produits une fois qu'ils étaient vendus. Désormais, grâce aux nouveaux niveaux de connectivité et aux meilleures informations fournies par l'IoT et l'analyse, les fabricants peuvent collecter efficacement des informations auprès de leurs clients tout en améliorant le service et l'assistance sur le marché secondaire.

Les avantages de l'IoT pour la production au plus juste s'étendent bien au-delà des processus au sein d'une seule organisation. L'IoT peut aider à optimiser l'interaction des fabricants et de leurs partenaires commerciaux, en améliorant le flux de matériaux le long du pipeline sur la base de données plus précises sur la demande et l'utilisation des produits. Une plate-forme de création et d'enrichissement de services IoT telle qu'Accelerite Concert peut grandement contribuer à la réalisation de telles collaborations.

Les fabricants seront en mesure de réaliser pleinement des efficacités de production qui étaient extrêmement difficiles et dans certains cas impossibles à atteindre par des processus manuels traditionnels.

Le besoin vital d'analyse

Les organisations qui exploitent avec succès Internet, la technologie mobile, l'analyse commerciale, les tableaux de bord des performances numériques et intègrent d'autres technologies habilitantes avec une amélioration stratégique se retrouvent avec une version beaucoup plus avancée de l'amélioration continue et allégée en général, selon à Terence Burton, président et chef de la direction de The Center for Excellence in Operations Inc., une société de conseil en gestion.

Les entreprises « ont besoin d'un paradigme de rationalisation d'ordre supérieur pour bénéficier de ces innovations complexes basées sur la technologie émergente dans les modèles commerciaux, plutôt que de subir l'inévitable fuite de déchets et l'érosion des marges », explique Burton. « L'Internet des objets jouera sans aucun doute un rôle important dans l'évolution du Lean vers un paradigme d'amélioration d'ordre supérieur, à l'échelle de l'entreprise et basé sur la technologie. »

Les avantages potentiels que l'IoT peut offrir aux fabricants découlent d'une disponibilité améliorée de données précises et en temps opportun. La capacité d'instrumenter, à faible coût, presque tous les aspects du processus de fabrication et de fournir rapidement ces données aux parties prenantes de l'entreprise via Internet transforme déjà les opérations commerciales et les modèles commerciaux. Mais la promesse d'un « paradigme d'ordre supérieur du Lean » évolué dépend entièrement de la capacité des fabricants à tirer des informations significatives sur les données.

Aussi précieuses que puissent être les données IoT pour les efforts de rationalisation des fabricants, il est important pour eux de garder à l'esprit que disposer d'énormes volumes d'informations ne sera pas nécessairement utile s'ils ne disposent pas d'un moyen efficace d'analyser la signification et le contexte des données.

Seules les technologies avancées d'analyse et d'intelligence artificielle (IA) (telles que l'apprentissage automatique et la maintenance prédictive), combinées à la flexibilité, aux capacités de traitement et de stockage du cloud computing, permettront aux fabricants d'optimiser les données IoT et l'exploiter dans le cadre de leurs méthodologies Lean.

Les usines intelligentes de demain devront déployer une plate-forme d'analyse de Big Data de nouvelle génération, basée sur le cloud, leur permettant d'utiliser au maximum les informations nouvellement acquises. La plate-forme doit être capable d'analyser des données structurées et non structurées, à la fois au repos (dans les bases de données) et en vol (à partir de sources de données en continu) et inclure un seul outil pour l'acquisition, le stockage, la transformation, l'IA et la visualisation de données.

Les fabricants doivent être en mesure d'explorer les données IoT via des tableaux de bord faciles à comprendre, afin qu'ils puissent trouver des modèles et détecter des anomalies qui peuvent directement contribuer à créer des opérations plus légères. Ils doivent être capables d'identifier rapidement les corrélations utiles et de faire des inférences pouvant conduire à des processus améliorés.

Bien que les outils de business intelligence (BI) et de visualisation des données ne soient pas nouveaux, les technologies actuelles nécessitent souvent l'utilisation d'analystes de données, de développeurs BI et de développeurs ETL avant que les informations puissent être exposées aux utilisateurs professionnels. La prochaine génération d'outils d'analyse, tels que Accelerite ShareInsights, placera plus de pouvoir entre les mains des propriétaires d'entreprise et des experts en la matière qui comprennent parfaitement les processus de l'usine au lieu des scientifiques des données et des programmeurs. Ils seront également rendus accessibles aux équipes d'exploitation d'usine et aux équipes de développement, qui peuvent aider à fournir un flux de données intégré pour rendre les produits et les processus plus efficaces.

En fin de compte, la transformation la plus importante dans la façon dont les méthodologies Lean seront appliquées aux usines intelligentes viendra de l'utilisation de l'IA pour effectuer des formes sophistiquées d'analyse de Big Data qui sont impossibles pour les analystes humains. Les algorithmes d'IA conduisent désormais des véhicules semi-autonomes; recommander ce que nous devrions regarder à la télévision, lire ou écouter ; reconnaître nos schémas de parole et nos visages ; diagnostiquer nos maladies et bien plus encore.

Ces algorithmes ne sont pas seulement capables d'apprendre ; ils sont également capables de détecter des modèles, des corrélations et des anomalies dans de grands ensembles de données qui ne seraient pas détectés par les humains. Ils sont capables de prédire le comportement de systèmes complexes et interconnectés et de recommander le plan d'action optimal pour atteindre un objectif particulier.

Ce type de capacité sera particulièrement important à mesure que les fabricants se tournent vers la personnalisation des produits, où les produits peuvent être adaptés à des utilisateurs spécifiques et des informations prédictives seront nécessaires pour configurer les lignes de production et les chaînes d'approvisionnement de la manière la plus efficace.

La prochaine génération d'analyses IoT placera la puissance de l'IA directement entre les mains des parties prenantes de l'entreprise pour favoriser une optimisation continue. Et la méthodologie Lean basée sur l'IA ne sera pas simplement meilleure pour éliminer les déchets qui s'insinuent inévitablement dans des systèmes complexes ; il prédit ce gaspillage avant qu'il ne se produise et prenne des mesures pour s'assurer qu'il ne se produise jamais.

À l'avenir, la fabrication consistera à créer le produit souhaité par le client au bon moment, et ensemble, des processus allégés, l'IoT, l'analyse des mégadonnées et l'IA permettront aux usines intelligentes de demain de fonctionner avec des performances sans précédent. efficacité.

Cet article a été réalisé en partenariat avec Accelerite. L'auteur est vice-président principal et directeur général de l'unité commerciale de création de services chez Accelerite.