Industrie 4.0 :compétences de fabrication nécessaires dans les usines intelligentes

Que se passe-t-il lorsque les mondes de l'informatique et de l'OT doivent être plus étroitement alignés que jamais ? Nous discutons avec les fabricants des deux côtés de l'équation des compétences nécessaires pour les travailleurs des «usines intelligentes» et des barrières culturelles qui ont limité l'adoption à grande échelle à ce jour.

Les spécialistes du marketing de l'industrie appellent l'usine intelligente ou la fabrication intelligente la «convergence» entre la technologie de l'information et la technologie opérationnelle. Les analystes et les consultants prévoient l'avenir de la fabrication, et c'est carrément numérique.

"Quarante pour cent de la main-d'œuvre prend sa retraite ou atteindra le statut de retraité dans les trois à cinq prochaines années, ce qui est énorme", déclare le Dr Irene Petrick, directrice principale de l'innovation industrielle au sein du groupe Internet des objets chez Intel, dans une interview avec Meilleur MRO. "L'automatisation sera une nécessité."

La plupart des entreprises d'aujourd'hui, malgré leurs investissements dans les nouvelles technologies, ne sont pas encore proches de la promesse de l'industrie 4.0 où il y a une intégration complète d'une chaîne d'approvisionnement optimisée mariée à l'atelier et à la livraison à temps, déclare Mike Yost, conseiller de sensibilisation pour The Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute (CESMII), dans une interview avec Better MRO.

"La réalité est que de nombreuses entreprises font beaucoup de choses 'intelligentes' aujourd'hui et l'ont été", déclare Yost. "Cela me rend fou à quel point nous sommes fragmentés dans l'industrie dans le langage que nous utilisons... Il y a un danger à définir ces termes et à penser qu'ils sont une destination finale... Nous évoluons maintenant dans toutes les dimensions, mais personne ne fait tout. ."

Pourquoi? C'est vraiment compliqué.

« Conclusion :la prudence des fabricants dans le passage au numérique n'est pas liée à un manque d'alignement stratégique interne et d'orientation à court terme. Le monde de la fabrication est complexe », déclare Stephen Gold, président et chef de la direction de la Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation (MAPI) dans l'article de 2018 « Manufacturers are Behind in Industry 4.0—and for Good Reason ».

Une maintenance prédictive plus précise et précise est-elle en cours ? Oui. Les systèmes automatisés, tels que les véhicules guidés autonomes et l'intelligence artificielle, font leur chemin vers la cellule de la machine et le sol de l'entrepôt.

Les logiciels deviennent plus intelligents sur les machines. Mazak, par exemple, dispose désormais d'une option de système de surveillance de l'état de la broche pour ses centres d'usinage horizontaux. Makino a présenté la technologie de commande vocale pour les opérations de la machine développée par la startup iT SpeeX.

"Il y a d'innombrables pièces dans ce puzzle, et la pièce technologique n'est probablement pas la plus difficile à résoudre", déclare Gold. "Bien que les entreprises manufacturières puissent différer considérablement… elles partagent toutes certaines caractéristiques, telles que des chaînes d'approvisionnement de plus en plus complexes, l'utilisation d'actifs de production pendant des décennies avant leur remplacement, et le besoin très réel d'éviter à tout prix les arrêts de production."

Cependant, les chefs d'entreprise du secteur manufacturier entendent parler de "avoir les bonnes données au bon moment" depuis au moins 25 ans, déclare Yost.

Quelle est la différence aujourd'hui ? Il y a beaucoup plus de logiciels numériques et d'outils d'intelligence, de sondes et de capteurs intelligents dans la boîte à outils qui peuvent être utilisés pour aider les fabricants à atteindre leurs objectifs de compétitivité et d'efficacité que jamais auparavant. De nouveaux matériaux sont arrivés et de nouvelles façons de fabriquer par impression 3D ou techniques « additives ».

Avec cela, de nouvelles compétences hybrides sont nécessaires qui combinent une expertise en technologie opérationnelle et d'usinage avec des compétences numériques et de données.

Quelles sont les compétences nécessaires pour une fabrication intelligente ?

"Ils devront comprendre les données, être capables de les analyser et d'utiliser la réflexion statistique à leur égard", explique Petrick. "Pour être utiles, les données doivent inciter à l'action."

Petrick dirige des recherches chez Intel axées sur la fracture OT et IT et est en mesure d'étudier Intel en tant que fabricant et entreprise technologique. L'année dernière, l'entreprise a publié une étude intitulée "L'industrie 4.0 exige la co-évolution des travailleurs et des opérations de fabrication", qui a interrogé 145 participants.

"Mais ils devront également faire confiance à l'image fidèle des données qu'ils voient sur un tableau de bord... La méfiance est un élément majeur de nos recherches", déclare-t-elle.

Petrick pense que les compétences d'un scientifique des données seront recherchées, mais qu'elles seront difficiles à trouver. Ils le sont déjà aujourd'hui. Les compétences supplémentaires incluent :l'expertise technique en robotique et en automatisation, la virtualisation, la programmation avancée, la vision avancée (caméras), la simulation robotique collaborative et les applications de réalité augmentée.

Mettons la « compréhension des données » dans son contexte :lorsque vous avez la possibilité de surveiller un grand volume de signaux intelligents, comment séparez-vous les anomalies ?

Sans aucun doute, les usines intelligentes de l'industrie 4.0 s'appuieront fortement sur les données. Les travailleurs auront besoin des compétences nécessaires pour aider à trouver les anomalies, définir quelles sont les "bonnes" données à surveiller et créer les basculements appropriés qui déclenchent des chemins de production alternatifs et des imprévus.

"Les travailleurs auront besoin de compétences essentielles en résolution de problèmes et seront capables d'identifier les problèmes avant de les résoudre", explique Yost.

Où vont les choses au niveau de la machine ? Lire " Demandez à un expert :professeur de Georgia Tech sur l'avenir de l'usinage . ”

Ce n'est pas une tâche facile compte tenu du manque de compétences. Cela ne veut pas dire que les ouvriers expérimentés manquent de ces compétences aujourd'hui. Cela ne signifie pas non plus que les nouveaux talents ne comprendront pas les technologies et techniques précédentes.

Mais que se passe-t-il lorsque ceux qui ont le plus d'expérience en ergothérapie ne travaillent plus ?

« Les futurs travailleurs qui entrent dans l'environnement de fabrication sont des natifs du numérique qui sont à l'aise avec les données et qui s'y attendent, afin de favoriser la transparence. Cependant, ces natifs du numérique manquent d'expérience en production », écrit Petrick dans un article pour IndustryWeek. « La main-d'œuvre actuelle possède une expérience de production, mais manque de connaissances en matière de données. Nous avons besoin de programmes de formation qui relient ces deux populations et leurs systèmes de croyances pour mettre en place la future usine intelligente.”

Autres compétences requises pour la fabrication intelligente :collaboration

Sur la base des recherches d'Intel, Petrick a découvert que les défis culturels entre l'informatique et l'OT sont les plus grands obstacles auxquels sont confrontés les fabricants.

"Il existe des philosophies profondément ancrées des deux côtés, et elles sont difficiles à combiner", dit-elle. "Les entreprises doivent impliquer toutes les parties prenantes dans cette transformation et avoir des experts autour de la table."

Cela signifie collaborer, s'associer et encadrer des groupes de pairs, et communiquer et coordonner tout le temps. Les ingénieurs de processus doivent travailler côte à côte avec les équipes informatiques.

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"Si vous ne pensez qu'à l'efficacité des processus, vous ne vous concentrez probablement pas sur la sécurité des systèmes", déclare Petrick. Par conséquent, donnez une place à la table à l'informatique.

Cela nécessite également un peu plus de connaissances en matière de planification et d'intégration de systèmes. Cela peut nécessiter l'embauche d'experts externes, tels que des intégrateurs de systèmes qui, selon Petrick, sont très bien notés dans l'industrie car ils sont indépendants de la technologie et des fournisseurs.

"La technologie d'aujourd'hui est souvent adoptée sans aucun plan en place pour la maintenir à jour. Plusieurs usines se sont retrouvées avec de nouvelles machines et d'anciennes interfaces informatiques, de nouveaux flux de données et d'anciens serveurs… », explique Intel dans sa recherche sur la co-évolution.

D'autres compétences non techniques incluent la communication et l'engagement envers l'apprentissage et l'éducation tout au long de la vie. Il semble cependant que de nombreux fabricants soient en retard sur la formation.

"Dans la programmation, la configuration, l'exploitation et la maintenance d'outils et de processus de fabrication intelligents, vous devez voir sur quels aspects supplémentaires ils [les travailleurs] ont besoin de formation", explique Jeannine Kunz, vice-présidente de Tooling U-SME, dans un article sur les compétences. écart. "Malheureusement, l'industrie manufacturière a été inférieure à la moyenne en matière d'investissement dans la formation par employé."

Qu'est-ce qui fonctionne aujourd'hui dans la fabrication intelligente ?

Les tâches de maintenance prédictive sont principalement assistées par des technologies intelligentes, ce qui améliore la flexibilité d'une usine. Lorsque vous connaissez l'état de toutes vos machines et savez quand une panne se produira, "vous pouvez réduire considérablement les temps d'arrêt", déclare Petrick.

En termes simples, il y a plus de débit à réaliser à partir de la profondeur des informations disponibles.

"Lorsque vous avez une meilleure idée de ce que vous pouvez ajuster, les opportunités d'économies et d'efficacité se multiplient", déclare Petrick.

Mais cela ne se produit pas nécessairement dans tous les secteurs. Les secteurs de l'automobile et de l'alimentation et des boissons connaissent des hausses notables et deviennent "plus intelligents" chaque année, selon Petrick.

L'automobile est confrontée à la personnalisation massive des véhicules par les consommateurs ainsi qu'à la pression de la dynamique mondiale et des véhicules autonomes.

L'industrie alimentaire a beaucoup de nouveaux produits qui échouent, donc les fabricants de produits alimentaires veulent échouer rapidement et s'adapter. Ils ont également la pression supplémentaire des consommateurs pour les ingrédients frais, ils recherchent donc des contrôles de fabrication plus stricts et veulent plus de flexibilité pour réduire le temps des processus. Être intelligent sur les processus et les technologies aide.

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