L'usine « intelligente » peut-elle relancer la productivité de la fabrication aux États-Unis ?

Une étude récente présente l'usine « intelligente » comme une solution miracle qui peut résoudre un certain nombre de problèmes des fabricants, de la faible croissance de la productivité aux opérations non compétitives.

Au printemps de cette année, Deloitte et la Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation (MAPI) ont interrogé plus de 600 dirigeants d'entreprises de fabrication basées aux États-Unis sur l'impact des usines intelligentes sur leurs organisations. Leur conclusion :les usines intelligentes promettent de « changer la donne » pour l'industrie américaine, entraînant un triplement des améliorations de productivité au cours de la prochaine décennie.

L'effort, bien sûr, soulève une question clé :qu'est-ce qu'une usine « intelligente » ? Il ne s'agit pas seulement d'employer une technologie de pointe avec des équipements de détection et de détection de la qualité, déclare Paul Wellener, vice-président en charge de la pratique de construction de produits industriels aux États-Unis chez Deloitte.

Pour franchir le pas vers une usine intelligente, les fabricants doivent incorporer plusieurs éléments de technologie de pointe, tels que l'analyse, l'Internet des objets (IoT), les systèmes de transport intelligents, le cloud computing, l'intelligence artificielle et la réalité augmentée ou virtuelle - tous les éléments de ce qu'on appelle la quatrième révolution industrielle.

Les entreprises interrogées par Deloitte et MAPI sont à différentes étapes de ce parcours. Le rapport identifie trois catégories d'aspirants, en fonction de leur niveau de progression actuel :pionniers , composé d'implémenteurs rapides de la dernière technologie (représentent environ 18% de l'échantillon total) ; explorateurs , ouverts à l'expérimentation mais pas encore prêts à s'engager pleinement dans l'initiative (55 %); et abonnés , qui « attendent que les choses soient prouvées » (27 %).

Le groupe leader a enregistré une augmentation de 20 % de l'utilisation de la capacité de l'usine lors de la mise en œuvre de technologies intelligentes, tandis que les explorateurs et les abonnés ont enregistré une amélioration de 11 %. (Même les adeptes ont adopté des aspects des systèmes intelligents, note Wellener.)

Des améliorations supplémentaires dans l'usine ont été observées sous la forme d'une productivité du travail plus élevée (19 % pour les pionniers et 12 % pour les deux autres groupes) et de la production (18 % pour les pionniers et 10 % pour les autres).

Les pionniers se sont également distingués en consacrant davantage de ressources aux technologies intelligentes :environ les deux tiers de leurs budgets de fabrication, contre environ 30 % pour les explorateurs et les adeptes.

Les applications spécifiques de la technologie intelligente comprenaient la robotique, le matériel et les logiciels d'automatisation, les capteurs actifs, l'IoT, les systèmes de vision, l'informatique de pointe, les appareils portables, la blockchain et la réalité virtuelle et augmentée.

Les auteurs de l'enquête considèrent les usines intelligentes comme la clé pour relancer ce qu'ils considèrent comme des performances médiocres des fabricants américains au cours des deux dernières décennies. La croissance de la productivité dans ce secteur, observent-ils, « semble bloquée ». Entre 2007 et 2018, il a enregistré une moyenne de seulement 0,7%. Et au cours des cinq dernières années, il a affiché une croissance moyenne nette de zéro.

Les usines intelligentes, selon l'enquête, sont nécessaires pour inverser cette tendance. "L'usine intelligente pourrait potentiellement déclencher une productivité du travail au point mort et débloquer la clé de la productivité pour les fabricants", dit-il. Au total, il identifie 12 catégories courantes de cas d'utilisation, utilisant une combinaison de technologies modernes pour améliorer les résultats. (La majorité des fabricants ayant des investissements actifs dans des usines intelligentes exécutent en moyenne neuf cas d'utilisation, selon l'enquête.)

Parmi les cas hypothétiques cités dans l'enquête figure « Kentucky Pumps &Valve Co ». Confrontée à un taux de rejet inacceptablement élevé pour ses vannes à débit gradué, l'entreprise a installé un système de vision qui a déployé des caméras, de l'informatique de pointe et de l'IA. Il s'est appuyé sur les modèles de données préexistants d'un partenaire, qui ont pu former le nouveau système en moins d'une semaine. Les serveurs de périphérie ont permis le traitement des images en temps réel, avec détection immédiate des défauts sur la ligne. En conséquence, la production de pièces défectueuses a été réduite de moitié, le taux de rejet global est tombé à moins de 3 % du seuil et la productivité a augmenté de 50 %.

Compte tenu des résultats impressionnants du passage des fabricants réels aux usines intelligentes, on peut se demander pourquoi davantage ne font pas l'effort. Wellener attribue cela en partie à un manque de vision et de stratégie à long terme. « Considérent-ils ces capacités comme une mode ou la voie de l'avenir ? » demande-t-il.

Les progrès pourraient également être ralentis par le fait de ne pas disposer des bons talents pour relever les défis technologiques liés à la mise en œuvre d'initiatives d'usine intelligente. Wellener souligne l'importance d'avoir le soutien de tous les niveaux de l'organisation - informatique, opérations d'usine, finances, comités de direction et PDG. Un effort couronné de succès, ajoute-t-il, nécessite « de fortes doses de communication et la mesure des résultats pour démontrer les avantages commerciaux ».

Les nouveaux venus dans la technologie pourraient bien rechigner au prix de l'entrée, mais Wellener rejette cette préoccupation. Les dirigeants qui ont investi 65% de leurs budgets dans des capacités intelligentes n'ont pas connu d'augmentation globale des dépenses, dit-il. « Ils sont passés de dépenser de l'argent sur l'ancienne technologie à la nouvelle technologie. » De plus, la modernisation d'équipements existants avec des capteurs intelligents peut être relativement peu coûteuse.

Wellener pense que les usines intelligentes sont la solution au déficit croissant de compétences dans le secteur manufacturier américain, qui devrait voir 2,4 millions d'emplois vacants au cours de la prochaine décennie, en raison des départs à la retraite et du manque d'attrait de l'industrie pour les jeunes travailleurs.

"Nous avons une guerre des talents en cours dans notre pays", a déclaré Wellener. « Il ne s'agit pas de réduire les coûts. Il s'agit de savoir comment mettre mes capacités de fabrication au bon endroit. »