La collecte de données - la clé du voyage vers la fabrication intelligente

La fabrication intelligente est obtenue en recueillant des données, explique Coen Huesmann, vice-président de CGI, Consulting Services Manufacturing Center of Excellence...

Un problème isolé dans un processus de fabrication pourrait faire la différence entre la vie et la mort alors que les géants pharmaceutiques font la course contre la montre pour produire des vaccins contre le COVID-19.

CGI ouvre la voie en consultant les fabricants mondiaux - des usines chimiques aux entreprises laitières en passant par les fabricants discrets - sur la façon de franchir la prochaine étape du voyage numérique vers l'Industrie 4.0 - une décision qui réduirait également les problèmes de production. Les consultants en TI et en affaires de CGI aident les entreprises à récolter des données pour créer des chaînes d'approvisionnement agiles et résilientes qui sont suffisamment réactives pour identifier et corriger rapidement les problèmes d'exploitation.

Coen Huesmann, vice-président de la fabrication de CGI Nederland, convient que la pandémie met à rude épreuve les entreprises et souligne la nécessité pour les fabricants de commencer à passer d'une approche en silo à un processus intégré de bout en bout.

"De nombreux clients ont des sites de fabrication qui fonctionnent depuis les années 70 ou 80 et il s'agit de les mettre en conformité avec l'industrie 4.0 - la durée de vie des données dans une entreprise de fabrication ne peut être ignorée", a déclaré Huesmann.

"Ce mois-ci, nous avons entendu dire que les vaccins aux Pays-Bas étaient retardés parce que l'une des grandes sociétés pharmaceutiques avait un problème dans son usine. Et maintenant, tout le monde veut savoir, pourquoi ce problème est-il survenu ? Mais il n'est pas facile d'obtenir ces réponses car une usine fonctionne dans un vaste écosystème. Mis à part le fait que les vaccins contiennent des organismes vivants. Vous avez beaucoup de machines différentes, et chacune de ces machines peut entraîner une erreur. Et toutes ces informations sont stockées dans des silos et ce sont des informations sans contexte », a-t-il déclaré.

Huesmann dirige une équipe chez CGI qui aide les entreprises manufacturières à optimiser leurs opérations et à créer des chaînes d'approvisionnement agiles à l'aide d'une méthodologie solide appelée Manufacturing Atlas, fournissant des solutions innovantes pour répondre aux nouvelles réalités du marché et répondre aux besoins des clients.

Combler le fossé entre l'OT et l'IT

"La collecte d'informations provenant de tous les systèmes est essentielle pour fournir toutes les réponses nécessaires au fonctionnement d'une usine et est essentielle pour les aider à atteindre leurs objectifs finaux et leur vision stratégique", souligne Huesmann.

« De nombreuses usines plus anciennes ont encore en place de nombreux processus à forte intensité de main-d'œuvre. Nous aidons nos clients à identifier leurs prochaines étapes et les accompagnons dans leur parcours d'automatisation des processus, de la commande à la production, du contrôle qualité à la livraison. Prise en charge des processus tout au long de la chaîne de valeur de bout en bout, y compris la logistique, le contrôle qualité et les étapes de production, tout en entretenant l'équipement dans une usine. En collaboration avec nos clients, nous nous concentrons de plus en plus sur la sécurité et la durabilité.

« Pour ceux-ci ainsi que pour leurs objectifs d'efficacité et de productivité, ils doivent prendre des décisions fondées sur des faits. Les fabricants veulent utiliser leurs données pour prendre de meilleures décisions. Les usines sont le plus grand générateur de données, et il est difficile pour les fabricants de s'y retrouver. Vous devez d'abord le collecter, puis le mettre en contexte afin de pouvoir débloquer sa valeur.

Huesmann explique davantage le processus d'automatisation opérationnelle et comment CGI comble le fossé entre la technologie opérationnelle (OT) et la technologie de l'information (TI).

"Nous avons une méthodologie solide pour aider nos clients industriels à devenir plus matures dans leurs processus et à automatiser leurs usines", a-t-il déclaré.

« Un exemple de ceci est l'un de nos clients chimiques où nous avons construit une usine entièrement intégrée. Les commandes provenant de leur système SAP déclenchent la production dans les usines. Chaque étape de production est exécutée de manière automatisée jusqu'au camion qui est dirigé dans son système de navigation vers le bon silo pour récupérer le produit fini et le livrer aux clients. »

"Pour ce client, nous avons programmé les contrôleurs logiques programmables (PLC) dans l'atelier qui pilotent les pompes, les vannes et les cuves, jusqu'à leurs systèmes de contrôle de décision dans la salle de contrôle et dans les systèmes d'exécution de la fabrication (MES). Nous pouvons suivre et tracer, peser et distribuer, apprendre à améliorer l'efficacité et plus encore. En ce moment, nous travaillons à connecter cela au monde extérieur en intégrant l'usine à la logistique. »

« C'est le nombre d'opérations de fabrication qui peuvent être améliorées, mais uniquement processus par processus ou machine par machine. Nous essayons de vraiment comprendre où se situe la valeur de ce processus du point de vue du client final. Nous pouvons vraiment faire économiser d'énormes sommes d'argent à nos clients et améliorer la qualité du processus en même temps. Si vous automatisez les processus, vous améliorez automatiquement la sécurité."

Systèmes d'exécution de la fabrication

Mais comment procédez-vous pour récolter des données anciennes sur plusieurs sites au sein d'opérations de fabrication bien établies depuis 50 ans ?

« Les usines se renouvellent à une vitesse complètement différente par rapport aux systèmes informatiques. Nous construisons donc des plates-formes capables de connecter toutes les sources de données d'une usine à une plate-forme, quels que soient leur âge et leur technologie. Ceux-ci permettent ensuite à nos clients de prendre des décisions éclairées », a expliqué Huesmann.

"Les systèmes d'exécution de la fabrication (MES) et ces plates-formes de données combinées permettent à nos clients non seulement de récolter des informations traditionnelles qui étaient déjà connectées, mais également d'accéder et de récolter des informations à partir de pompes et de cuves et de tout ce qui n'était auparavant jamais connecté dans l'usine."

« Ensuite, nous ajoutons des capteurs aux équipements, par exemple pour l'échange de chaleur et pour mesurer les vibrations ou le débit. Ainsi, les usines ne sont jamais seulement de la vieille technologie. Ils sont toujours un mélange d'anciennes et de nouvelles technologies et ils communiquent de différentes manières. Nous établissons les connexions pour obtenir des données, mais nous apportons également un contexte aux données. »

CGI vérifie régulièrement auprès des clients leur expérience numérique et leur expérience MES via leur sondage MES. "Cet automne, nous lancerons une nouvelle enquête MES qui nous permettra d'explorer et de présenter les dernières tendances", a déclaré Huesmann.

Partenariats clés sur le chemin de l'industrie 4.0

Le partenariat de CGI avec SAS est important pour les deux parties.

Huesmann a déclaré :« Les systèmes MES fournissent des informations essentielles sur les usines pour aider nos clients à améliorer les processus de fabrication. SAS est une plate-forme d'analyse qui occupe une position unique. Ils ont un processus de collecte continue de données, d'analyse de données et d'amélioration des processus via notre plateforme. »

« L'IA fait partie intégrante de leur plateforme. Lorsqu'il est mis en œuvre de la bonne manière, c'est là que les données réelles de la fabrication sont récoltées. Le temps de jouer et de prouver des concepts avec l'IA est derrière nous. Nous constatons que les organisations font évoluer l'IA et pour cela, vous avez besoin d'un partenaire de plate-forme solide comme SAS. Ce que nous ajoutons en tant que CGI, ce sont nos connaissances techniques et nos connaissances commerciales pour fournir le bon contexte et créer de la valeur. »

CGI s'associe également à Hexagon, Aveva et Trendminer. « Hexagon est l'un de nos partenaires dans l'automatisation des processus manuels. Par exemple pour l'un de nos clients industriels, nous accompagnons conjointement l'automatisation de la formulation de leurs produits. Grâce à cette solution, notre client est en mesure d'apporter de nouvelles recettes à la production de manière standardisée et automatisée, ce qui rend la production et le changement de produit plus sûrs et beaucoup plus efficaces. »

« Avec Aveva, nous avons conçu et construit des plates-formes MES standardisées qui prennent en charge la standardisation des processus dans toutes les usines. L'IA fait partie de cette plate-forme pour les usines plus matures afin d'optimiser la qualité, l'efficacité et la sécurité."

« Trendminer est en effet l'un de nos principaux partenaires. Les plates-formes d'analyse en libre-service telles que Trendminer sont conçues pour combiner des sources de données de manière standardisée. Une fois les données contextualisées, elles fournissent les informations nécessaires pour permettre des améliorations révolutionnaires. Là où SAS contient des options plus avancées pour l'IA et une analyse plus approfondie, les outils en libre-service comme Trendminer sont destinés à une utilisation plus pragmatique à proximité de la fabrication."

La cybersécurité dans le secteur manufacturier protège l'or

Il est essentiel que les fabricants non seulement planifient pour l'industrie 4.0, mais protègent également les données, à mesure qu'ils effectuent la transition numérique. Les données sont de l'or, alors comment les données restent-elles sécurisées pendant cette collecte de données ?

« C'est sans doute l'un des thèmes les plus importants sur lesquels nous sommes actifs. Avec nos propositions MES et d'analyse, nous aidons les clients à déverrouiller les données des opérations de fabrication. Ces plates-formes sont généralement bien sécurisées selon les dernières normes.”

« La vulnérabilité réside davantage dans l'environnement OT. Dans les usines modernes, presque chaque nouvel équipement est aujourd'hui connecté, mais les appareils plus anciens ne sont pas toujours sécurisés conformément aux dernières normes de sécurité informatique."

« Par conséquent, nous essayons de protéger ce type d'équipement. Mais la protection des actifs ne peut jamais se faire au détriment de l'utilisation. Nous avons des spécialistes de la sécurité OT qui aident nos clients à renforcer leur équipement. Nous sécurisons les appareils de différentes manières afin de pouvoir extraire l'or sans l'exposer au monde extérieur », a déclaré Huesmann.

Qu'est-ce que la quatrième révolution industrielle ?

L'industrie 4.0 fait référence à la transformation de la manière dont les biens sont produits et livrés - passant de l'automatisation industrielle et de l'usine flexible à des usines entièrement connectées, basées sur l'application de nouvelles technologies.

Pour avoir un avantage concurrentiel, les fabricants ont reconnu qu'ils doivent tirer parti des technologies numériques post-covid-19. Les nouvelles technologies se développent à une vitesse croissante; Permettre des méthodes de travail qui n'étaient pas possibles auparavant. Les technologies se complètent également :l'analyse en libre-service, l'IOT, l'IA, le cloud, le mobile, l'informatique quantique, la 5G, combinés à une vision et à un processus solides, permettront aux fabricants de devenir plus agiles et plus réactifs.

Par exemple, une connectivité sans fil sécurisée associée à des capteurs abordables lui permet de récupérer des données sur des segments de fabrication qui n'avaient jamais été mesurés auparavant. Le retour des informations aux automates permet l'automatisation de l'usine, rendant l'automatisation industrielle possible à une échelle beaucoup plus grande, ce qui augmentera à son tour la productivité et les performances.

Grâce à la puissance de calcul du cloud, les algorithmes d'IA peuvent analyser de grandes quantités de données et créer un apprentissage à partir de ces données de manière automatisée. Cet apprentissage peut être utilisé pour optimiser les processus dans les usines d'une manière qui n'était pas possible jusqu'à il y a plusieurs années.

D'énormes gains attendent les industries qui passent au numérique. Dans le secteur manufacturier, cela permet une production flexible en permettant aux usines intelligentes de changer rapidement de chaîne de production afin de raccourcir les délais et d'identifier rapidement les problèmes.

Pour accélérer la fabrication intelligente, les jumeaux numériques des machines et des opérations seront une nécessité pour une simulation sûre et une optimisation intelligente, tout comme l'automatisation des usines et le contrôle en temps réel des équipements et des tâches.

Insights sur lesquels vous pouvez agir

L'année où CGI célèbre son 45e anniversaire, avec un nouveau slogan, Insights you can act on, Huesmann donne ses prévisions pour 2021.

Quel est votre meilleur aperçu pour 2021 ?

« L'interaction entre les personnes et les réunions en atelier reviendront, mais pas 24h/24 et 7j/7. La fabrication est toujours essentielle avec de nouvelles opérations de fabrication construites dans chaque région. »

Selon vous, quelle nouvelle technologie aura le plus d'impact sur la fabrication ?

«Je vois la tempête parfaite pour qu'une gamme de nouvelles technologies décolle en ce moment. Cela a été confirmé l'année dernière juste avant la pandémie lors d'un sommet sur le Web auquel ont participé des faiseurs d'opinion, des scientifiques, des étudiants, des start-up et des politiciens comme Tony Blair et des PDG et entrepreneurs de premier plan. L'IA existe depuis des années, mais elle est maintenant portée à un tout autre niveau, rendue possible par d'autres technologies en pleine maturité telles que le cloud et l'IOT. L'informatique quantique n'est pas encore si importante, mais le montant des investissements est énorme et cela aura un effet encore plus important sur l'IA. Nous sommes sur le point de voir des choses très excitantes rendues possibles par toutes ces technologies."