Comment l'IoT révolutionne les opérations d'usine intelligente

Depuis longtemps, l'Internet des objets (IoT) était associé à l'introduction de la science-fiction dans nos foyers ; le frigo qui commande sa propre nourriture, sélectionner musique ou TV par la voix plutôt que la télécommande, contrôler l'éclairage et le chauffage de n'importe où dans le monde via un mobile. Avec des dispositifs comme l'Amazon Echo responsables d'énormes ventes, nous sommes en fait assez proches de cette vision du futur (personne ne s'intéresse encore aux frigos intelligents !). Mais plus significativement, l'IoT a un travail plus important à accomplir ; il réinvente les entreprises manufacturières.

L'usine intelligente et l'Industrie 4.0

« Nous devons traiter rapidement la fusion du monde en ligne et du monde de la production industrielle. En Allemagne, on l'appelle Industrie 4.0. » Angela Merkel, Chancelière d'Allemagne.

L'usine intelligente / Industrie 4.0 est là. L'usine intelligente utilise la technologie pour relier machines, personnes, fournisseurs et clients pour un travail plus efficace. Elle va au-delà du lean manufacturing, où l'accent est purement sur l'efficacité de fabrication. « Intelligent » fait référence à une pensée connectée à travers l'entreprise, pour que le feedback client puisse mettre un nouveau produit en production plus vite, un défaut de production peut être adressé immédiatement – ou même anticipé avant qu'il n'arrive, les arrêts machines peuvent être prédits et gérés. L'avènement du big data, de l'analytique prédictive et du stockage cloud aux côtés des avancées en automatisation et de la popularisation des dispositifs connectés signifie que les usines sont transformées de bêtes mécaniques massives en organisations de processus agiles, pilotées par l'intelligence, centrées sur l'IT.

La nouvelle chaîne de valeur

Les avancées massives dans ces technologies ont apporté ce qu'on appelle « la quatrième révolution industrielle ». La chaîne de valeur telle que nous la connaissons (connaissions) est aujourd'hui dépassée ; maintenant l'usine intelligente peut connecter chaque élément de la chaîne de valeur, activités support et primaires et processus, pour une analyse et des actions automatisées, connectées et rapides. Marketing, production et réception peuvent maintenant travailler ensemble de manière transparente pour répondre à la demande du marché d'une toute nouvelle façon.

Le fabricant technologique Flex commente : « Alors que le système actuel de chaîne d'approvisionnement consiste en plusieurs étapes – marketing, développement produit, fabrication, distribution – qui se produisent indépendamment les unes des autres, la fabrication intelligente pourrait rationaliser le temps, l'effort et la communication entre chaque étape, créant un service plus rapide et plus fiable… Maintenant nous avons un nouveau jeu de clients qui viennent à nous avec un croquis d'idée de produit. Ils demandent à Flex de le concevoir. Pour nous, cela crée un besoin de nouvelles façons de travailler, de nouveaux processus dans l'espace manufacturier. »

Bénéfices

La pensée connectée c'est bien – tout médecin vous dira le bénéfice d'une approche multidisciplinaire pour traiter les patients – mais le bénéfice de tout investissement business doit être supérieur à l'apport. Alors, quels sont les bénéfices de créer un environnement d'usine intelligente ?

1. Plus grande flexibilité avec impact environnemental réduit
   L'interconnexion de la production et de l'information permet aux sites de fabrication de tendre vers une performance optimale, menant à un time-to-market plus court et une production de déchets grandement réduite.
2. Qualité accrue et coûts réduits
   Le développement de machines auto-configurables signifie que des tâches de plus en plus difficiles peuvent être réalisées par les machines pour délivrer des économies de coûts et des biens et services de meilleure qualité.
3. Rester compétitif
   Avec le rythme de l'avancement et l'accessibilité pour toutes tailles d'entreprises, ne pas investir dans la révolution digitale pourrait vous laisser sur le carreau.

La recherche de Capgemini « Usines intelligentes : comment les fabricants peuvent réaliser le potentiel de la révolution industrielle digitale » (mai 2017) résumait ses conclusions clés :

• Les usines intelligentes pourraient ajouter 500 milliards à 1,5 trillion de dollars en valeur ajoutée à l'économie mondiale en cinq ans.
• Les fabricants prévoient une croissance de l'efficacité globale annuellement sur les cinq prochaines années à 7 fois le taux de croissance depuis 1990.
• Capgemini estime que les usines intelligentes peuvent presque doubler le profit opérationnel et la marge pour un fabricant OEM automobile moyen.

Cisco commente aussi : « Les technologies IoT connectent de nouveaux dispositifs, capteurs, machines et autres actifs ensemble.... Les early adopters voient déjà de grandes réductions des arrêts équipement (de 15 à 95%), des déchets de processus et de la consommation d'énergie dans les usines. » Chris Steck, Head of Standardization, IoT & Industries.

L'usine pensante

Une usine peut-elle vraiment sentir, penser et réagir ? Ce n'est clairement pas une chose vivante et respirante, mais la technologie est là pour que les données soient traitées, analysées (selon des règles et seuils préprogrammés), et des actions produites pour suivi. Capteurs machines, systèmes de gestion de l'expérience client, réglementations santé et sécurité ; toutes ces choses peuvent produire des données qui peuvent être continuellement surveillées et traitées sans effort. Fini les vérifications machines hebdomadaires de l'ingénieur, les équipes service client gérant les problèmes en silo, les processus de fabrication ayant besoin de mois – voire d'années – pour changer en réponse au feedback.

Analytique prédictive pour la maintenance

Avoir la capacité de surveiller constamment les machines et composants plutôt qu'attendre qu'un ingénieur fasse ses rondes, une image long terme peut être construite de toute tendance et de tout événement inhabituel, dans le but de réduire les arrêts imprévus, d'étendre les périodes entre maintenances planifiées et de baser les décisions de valeur de reprise et de timing sur la santé de la machine plutôt que sur un calcul basé sur l'âge. Connecter les dispositifs de production tels que capteurs machines, moteurs et interrupteurs pour envoyer des données en temps réel permet une surveillance et une analyse constantes pour fournir des insights actionnables, dans le but de mieux comprendre la santé des machines et permettre une approche temps réel de la maintenance et de la gestion.

En réponse à la demande, les fabricants de composants et machines équipent maintenant les nouvelles machines de capteurs IoT, tandis que le marché du retrofit continue de croître et se développer. Être capable de capturer les données machines est critique pour prédire les arrêts, pannes et durée de vie résiduelle (prognostique). Cette approche de maintenance prédictive sous-tend l'usine intelligente, permettant l'efficacité dans le contrôle des stocks, la livraison et le time-to-market, l'augmentation de la qualité et l'agilité pour répondre aux exigences changeantes.

Un autre levier de l'usine intelligente est la scalabilité. Vous n'avez pas besoin de redessiner toute l'usine pour commencer, vous pouvez débuter avec des capteurs basiques sur un petit nombre de machines et construire le cas pour le Retour sur Investissement à partir de là. Si vous aimez les résultats, vous pouvez ajouter plus de capteurs, plus de processus, plus d'automatisation, plus d'analyse automatisée.

Défis

Comme pour toutes les révolutions industrielles, la quatrième révolution industrielle vient avec son propre lot de défis. Employeurs et employés doivent ajuster leurs mentalités pour accommoder les nouveaux ensembles de compétences requis, la redéfinition de la structure business et bien le changement culturel pour devenir une opération agile, pilotée par l'intelligence.

La menace des cyberattaques continue d'être hautement médiatisée, avec des attaques récentes de ransomware et malware faisant les gros titres chez Renault (France), le NHS (UK) et Cadbury's (Australie) entre autres – c'est une menace qui ne reconnaît ni frontières géographiques ni secteurs industriels. C'est l'une des nouvelles règles de nos vies de plus en plus connectées.

La croissance de l'IoT et de l'usine intelligente est largement pilotée par les projecteurs sur les techniques de fabrication avancées, mais la pression accrue sur la consommation d'énergie, les réglementations sur les déchets et l'accent croissant sur les références environnementales construisent aussi un cas solide pour maximiser l'efficacité opérationnelle et l'agilité, en faisant plus que simplement aspirant ; c'est l'avenir du business.

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