Stora Enso révolutionne le manufacturing par automatisation intelligente et 5G

Stora Enso figure parmi les plus anciennes entreprises mondiales avec plus de 700 ans d'héritage, englobant minage, fer et bois, remontant au 13e siècle. Aujourd'hui elle se concentre sur toutes les possibilités de fabriquer une gamme diverse de produits à partir de matériaux renouvelables avec la forêt et les arbres comme fondation.

Marko Yli-Pietilä, Head of Smart Operations chez Stora Enso, pilote les programmes de digitalisation et transformation alliés aux opérations intelligentes globales dans tous les domaines du business : carton de consommation, biomatériaux, papier, solutions d'emballage et produits bois. « L'équipe Smart Operations est responsable d'accélérer la digitalisation dans nos opérations, mais ce n'est qu'une partie du programme global de digitalisation de Stora Enso. Nous regardons aussi la digitalisation de l'interface client, supply chain digitalisation et back-office digitalisation avec processus RH et finance », dit-il. « En plus, nous travaillons avec la communauté startup pour développer de nouvelles solutions digitales ainsi que nourrir nos propres invitations startup internes pour développer de nouveaux produits digitaux. » Sa troisième telle solution réussie, Intelligent Packaging, a été lancée en janvier.

La digitalisation de la flotte manufacturière de Stora Enso comprend environ 100 lignes de production à travers de nombreuses usines et est vitale pour atteindre une efficacité opérationnelle plus élevée. « Opérationnellement, nous fabriquons une gamme diverse de produits bois. Nous produisons aussi de nombreux produits complètement nouveaux, comme des composites à base de fibres », dit Yli-Pietilä. « Mon rôle est focalisé sur les opérations intelligentes, ce qui signifie la digitalisation de la production et maintenance nécessaires pour garder nos usines tournant efficacement aussi dans le futur. »

Stora Enso a commencé à investir dans son programme de digitalisation il y a trois ans et a maintenant complété environ 160 projets différents incluant intelligence artificielle (IA), réalité augmentée, machine learning (ML) et réalité virtuelle (VR). « Nous avons testé presque toutes les technologies sur la courbe de hype Gartner », révèle Yli-Pietilä. « Nous utilisons big data et examinons différents wearables, incluant lunettes intelligentes. » Il ajoute que l'analytique est probablement le domaine de focus le plus fort actuellement. « Nous avons des outils de maintenance mobile company-wide disponibles pour personnel maintenance et opérateurs quand ils font des tâches liées maintenance. Nos gens peuvent aussi faire des notifications sécurité en déplacement, et nous visualisons aussi déjà en formats 3D. L'usage de modèles 3D rend très facile de comprendre où les choses se passent. Quoi que vous ayez à faire dans votre travail ici, vous pouvez le faire en déplacement. »

Yli-Pietilä croit que les gens sont un aspect énorme de cette transformation. « Ils doivent apprendre de nouvelles compétences pour comprendre comment l'analytique marche et être familiers avec différents outils mobiles, car il y aura beaucoup d'applications utilisées sur le terrain, et aussi dans différentes salles d'opération. C'est très important qu'on crée une expérience utilisateur unifiée pour enseigner les utilisateurs », dit-il de la quête de l'entreprise pour développer des UIs unifiées.

Pour soutenir ces objectifs de transformation, l'entreprise a créé un concept de design Stora Enso appelé SEEDS (Stora Enso Design System). « SEEDS est un ensemble d'instructions et code publiquement disponible qui permet aux designers et développeurs de construire une expérience utilisateur alignée avec les exigences Stora Enso », explique Yli-Pietilä. « Les entreprises avec qui nous partner dans la digitalisation peuvent accéder à ces assets pour les aider à développer les services qu'ils nous livrent. »

Stora Enso travaille avec une variété de partenaires, des startups agiles aux grandes entreprises, avec un focus sur la création d'un environnement capable de favoriser un écosystème collaboratif. « Nous visons à construire des actifs de données, comme la plateforme Stora Enso IIOT, que nos partenaires peuvent accéder. Ainsi nous pouvons utiliser les mêmes données dans les applications qu'ils co-développent avec nous et nous livrent », explique Yli-Pietilä.

Trois ans plus tard et le succès de l'approche de Stora Enso est déjà apparent avec l'entreprise atteignant la deuxième place pour « Meilleure implémentation IIoT sur le shop floor » au 2019 Industry of Things World Award. « Nous sommes la première entreprise de notre industrie à avoir implémenté la 5G pour activer des solutions caméra 360° temps réel dans notre environnement de production », dit Yli-Pietilä. « Cela permet aux experts du monde entier de monitorer certaines zones de la production et donner des conseils quand nécessaire — rendant finalement notre environnement de production plus efficace et plus sûr. » La solution 5G supportera les efforts de Stora Enso pour atteindre des cibles clés comme « optimiser efficacité, flexibilité et disponibilité » en production.

Pendant l'accélération de sa transformation digitale, Yli-Pietilä reflète sur le plus grand défi qu'il et son équipe ont dû surmonter ces dernières années. « Gérer la quantité massive de données qu'on génère dans l'industrie de process est toujours un défi », admet-il. « On regarde constamment comment on peut rendre les données disponibles pour ces applications intelligentes avancées et c'est pourquoi on a décidé de construire une plateforme cloud-based Stora Enso IIoT (Industrial Internet of Things). On utilise beaucoup de ressources pour organiser les données dans le cloud pour qu'on ait cet actif de données intégré en usage par ces applications qu'on construit en collaboration avec différents vendors. »

Quand Stora Enso a besoin de communiquer à travers les opérations en temps réel, c'est réalisé par la proximité proche de ses outils digitaux à la ligne de production. Maintenant, Yli-Pietilä veut aller plus loin. « Nous voulons prédire ce qui va se passer dans le futur, et nous voulons aussi prescrire. Nous essayons de faire de l'analytique prescriptive, pas juste dire aux utilisateurs ce qui va se passer dans le futur, mais aussi leur conseiller ce qu'ils doivent faire pour performer dans leur travail de la meilleure façon possible. Nous construisons des solutions d'analytique prescriptive utilisant IA et ML, car alors vous n'êtes pas réellement en temps réel — vous êtes dans le futur. »

Stora Enso a déjà des applications basées IA en usage qui peuvent voir 12 heures dans le futur avec une bonne fiabilité. « Nous voulons être capables de conseiller les gens de prendre des actions pour que le futur ressemble à ce qu'on veut qu'il ressemble, avec qualité produit, performance machine, et fiabilité équipement liée à la maintenance », confirme Yli-Pietilä. « Comment on mesure le succès et la performance de ces outils est en fait à travers les KPIs business qu'on utilise pour mesurer notre efficacité opérationnelle en général. On commence à suivre ces KPIs business, pour que notre transformation digitale devienne une partie normale de notre développement business aussi liée au profit et amélioration opérations. »

Yli-Pietilä explique comment les outils prescriptifs peuvent aider à maintenir la qualité de production en continu. « Le papier est produit à environ 100 km/h et vous devez être capable d'ajuster le process en temps réel pour maintenir la qualité que nos clients attendent. Ces outils requièrent calcul et capacités prédictives pour nous permettre de conseiller les opérateurs qui font tourner la machine de faire les changements de process nécessaires pour garder la production au niveau optimal le plus longtemps possible. » L'entreprise considère aussi tester des robots plus flexibles et intelligents, comme exosquelettes, pour assister les travailleurs de production. Ailleurs, des tests sont en cours pour examiner les bénéfices potentiels de l'analytique audio. « Basé sur les sons qu'on entend, on analyse comment les machines tournent et s'il y a des preuves d'un dysfonctionnement potentiel dans le futur », explique-t-il.

À travers son développement business, les deux tendances les plus importantes pour Stora Enso sont changement climatique et durabilité. « Après tout, nous sommes dans le business de remplacer les matériaux fossiles par des matériaux faits de bois », dit Yli-Pietilä. « Nous transformons notre portefeuille produit depuis des années vers cet objectif. » Bien qu'en smart operations l'équipe de Yli-Pietilä se soit focalisée sur les efficacités opérationnelles de la flotte manufacturière, leurs efforts contribuent encore aux cibles durabilité avec l'efficacité énergétique par exemple. « Nous sommes très avides de développer nos processus de traitement d'eau pour être plus durables chaque jour et le CO2 est quelque chose qu'on regarde très soigneusement et comment on peut faire baisser ces chiffres pour contribuer positivement à nos cibles changement climatique », confirme-t-il.

Avec des niveaux d'automatisation déjà hauts dans ses usines, Stora Enso vise à augmenter encore l'automatisation tout en rendant le travail plus sûr. « Si on peut automatiser plus des opérations potentiellement dangereuses, on augmentera aussi nos efficacités opérationnelles globales (OEE) », ajoute Yli-Pietilä. « L'OEE est notre KPI le plus important pour les opérations. On regardera ensuite performance, qualité, et disponibilité des machines car en augmentant le niveau d'automatisation on peut alors affecter positivement ces KPIs clés. Pendant qu'on fait cela, ça rend automatiquement le lieu de travail plus sûr chaque jour. » Avec l'automatisation en hausse, Yli-Pietilä croit que le concept d'« usines sombres » est fermement à l'agenda pour aider à construire un futur durable. La digitalisation a déverrouillé la porte ; Stora Enso prend des étapes pour façonner le couloir au-delà.

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