Comment l'IoT et l'automatisation industrielle propulsent l'innovation manufacturière

Alors que la technologie progresse à un rythme effréné, de nombreuses industries trouvent de nouvelles façons créatives de créer et de maintenir la valeur grâce à son utilisation. Avec un flux régulier d'histoires sur les drones, l'impression 3D et une multitude d'autres innovations technologiques captivantes, beaucoup négligent l'un des plus grands domaines de croissance pour le déploiement de nouvelles technologies — la fabrication traditionnelle.

Pour beaucoup, le mot « fabrication » évoque des images stéréotypées. Des usines ternes, bruyantes et sales au travail fastidieux effectué manuellement par des opérateurs, les stéréotypes de la fabrication sont restés cohérents au cours des dernières décennies. Mais ces dernières années, la fabrication a subi un lifting et une nouvelle image, grâce en grande partie à la même technologie qui capte l'attention des consommateurs sous forme de produits technologiques cool. Cette vague de technologie réinvente l'usine moderne en une entité intelligente, connectée et numérique.

Automatisation industrielle

L'automatisation industrielle (article complet sur l'automatisation industrielle ici) est l'utilisation d'ordinateurs et de robotique pour effectuer des fonctions de machine à un rythme plus rapide et plus précis que les opérateurs humains. En utilisant des outils d'automatisation industrielle, les usines peuvent réaliser plusieurs avantages :

• Productivité accrue – La production réalisée à l'aide de la robotique et d'autres équipements sophistiqués améliore la productivité. Dans un exemple, l'usine automobile de Ford en Allemagne a réalisé une croissance de 16 % de la productivité annuellement. La fatigue, la maladie, l'erreur humaine et l'attrition peuvent impacter les opérations quotidiennes d'une usine. Cependant, les machines de production automatisées ne souffrent d'aucun de ces problèmes.
• Qualité améliorée – L'automatisation industrielle peut également réduire les erreurs de ligne à une quantité infinitésimale par rapport aux opérateurs humains. La réduction des déchets et du temps de production perdu réduit les coûts et améliore la réputation de la marque auprès des consommateurs.
• Meilleur contrôle – Dans les usines hautement automatisées, l'automatisation peut conduire à un plus grand contrôle sur les équipements aux niveaux micro et macro. Les robots peuvent souvent être réaffectés sans la courbe d'apprentissage accompagnante que les humains nécessitent. Et la prise de décision des gestionnaires peut être améliorée grâce à l'utilisation de données de haute qualité capturées par les machines elles-mêmes.

L'automatisation industrielle peut être intégrée à différents niveaux dans une usine. Ces domaines incluent le niveau terrain où les capteurs et actionneurs détectent les conditions et déclenchent des actions. L'automatisation peut également avoir lieu au niveau de contrôle où les API et autres dispositifs logiques programmables reçoivent les signaux de ces capteurs et instruisent la machine à prendre les prochaines étapes au moment optimal. Et elle peut être utilisée au niveau de contrôle de production en surveillant les objectifs de production et en calculant les temps d'arrêt minimaux lors des changements de série.

L'automatisation industrielle peut être utilisée pour construire un système de production intégré resserrant les paramètres de qualité et atteignant une productivité plus élevée car ces actifs travaillent de concert dans un système intégré d'automatisation.

Fabrication innovante

Bien que beaucoup ait été écrit sur la fabrication agile - la capacité à s'adapter au changement et à le gérer rapidement et efficacement - la fabrication innovante est montée au premier plan ces dernières années en raison de la relation innée qu'elle a avec la technologie. Les fabricants innovants, comme on peut s'y attendre, pilotent le changement par l'innovation en utilisant la nouvelle technologie pour générer une valeur plus élevée, créer des processus, développer des produits, et même perturber des marchés entiers.

La fabrication innovante peut être pilotée par le produit en introduisant de nouveaux produits uniques pour capturer les consommateurs et les parts de marché. Cependant, l'innovation peut également avoir lieu dans d'autres domaines :

• Innovation dans l'approvisionnement – Évaluation constante et recherche de nouveaux matériaux et fournisseurs dans la chaîne d'approvisionnement.
• Innovation de processus – Utilisation de la technologie pour réduire radicalement le temps de production et les coûts.
• Innovation en gestion – Utilisation des données et de la technologie disponibles avec l'analyse approfondie moderne pour créer de nouveaux marchés ou de nouveaux modèles d'affaires.

Mais les avancées technologiques ont également progressé pour permettre une approche plus complète de l'innovation. Avec les données, l'analytique, l'automatisation et une multitude d'autres outils, des usines entières peuvent être construites spécifiquement pour faciliter la fabrication innovante.

Par exemple, l'équipement peut être choisi pour permettre au fabricant de créer de nouveaux produits uniques. Et dans de nombreux cas, la disposition complète de l'usine, les horaires du personnel et le système de production sont construits autour de la permission du plus haut degré d'innovation dans la création de nouveaux produits. De plus, des départements tels que le développement de produits, l'ingénierie de produits et les designers sont également pris en compte dans l'équation, utilisant la technologie la plus récente, les logiciels de modélisation et d'autres outils de données pour réduire significativement le time-to-market pour ces produits.

En utilisant une usine automatisée et en combinant la technologie d'automatisation avec une stratégie innovante, les usines de toutes tailles peuvent améliorer la productivité et améliorer l'image de marque tout en réduisant les coûts et en restant compétitives.

Internet industriel des objets

Alors que l'automatisation industrielle et la fabrication innovante sont de forts acteurs dans l'environnement manufacturier hyper-compétitif d'aujourd'hui, ce sont les possibilités actuelles et futures de l'Internet industriel des objets (IIoT) qui ont la capacité de les lier tous ensemble. En utilisant des données en temps réel capturées via des capteurs et d'autres matériels embarqués, l'IIoT utilise l'analytique approfondie, l'IA et l'apprentissage automatique pour permettre aux entreprises de gagner du temps et de l'argent en identifiant les tendances et les domaines d'amélioration.

Les systèmes IIoT d'aujourd'hui sont également capables d'intervention proactive. Cela permet des ajustements minutieux soit de l'opération de la machine elle-même, soit dans les tâches de planification et d'ordonnancement, comme le changement des calendriers de production pour minimiser les temps de changement.

Les dispositifs IIoT permettent également aux usines d'adopter des stratégies de maintenance prédictive pour identifier les pannes de pièces à l'avance, planifier la réparation au moment optimal, notifier et soulager l'inventaire des pièces de rechange, et notifier les techniciens de la réparation à venir. Tout cela se passe sans prise de décision humaine et les résultats de ceux qui déploient la maintenance prédictive ont été impressionnants. De nombreuses opérations ont atteint jusqu'à 25 % de réduction de l'inventaire des pièces de rechange et 25 % d'augmentation de la productivité.

En utilisant la technologie IIoT, les entreprises ont une visibilité presque complète sur les processus de production. Et l'impact se fait sentir dans les domaines fonctionnels associés également. L'IIoT peut permettre une vue complète depuis l'approvisionnement en matières premières et composants (et donc la traçabilité), en passant par la production, ainsi que l'expédition des biens finis.

La technologie IIoT peut agir comme un multiplicateur de force pour les avantages de l'automatisation industrielle et de la fabrication innovante. Ayant conçu un système de production avec de la robotique et des API pleinement activés, elle peut analyser les données de ces dispositifs automatisés et fournir de précieuses données de production, maintenance, chaîne d'approvisionnement, qualité et gestion.

La capacité d'identifier les tendances, formuler et affiner les réponses par l'apprentissage automatique, développer et déployer autonomement des stratégies pour la planification, le personnel et une multitude d'autres opérations, permet au concept de fabrication innovante de monter en puissance. Avec son accent lourd sur le changement d'itération de conception et le développement de nouveaux produits sur un court délai, les usines de fabrication innovantes sont plus efficaces lorsqu'elles sont couplées avec la technologie IIoT.

La croissance de l'IIoT et de l'automatisation industrielle

La technologie IIoT est prête à croître à un taux exponentiel. Avec des appareils connectés qui devraient dépasser 75 milliards d'ici 2025, les enjeux et les avantages sont élevés. Mais bien qu'étant déjà un acteur disruptif dans la fabrication, l'IIoT devient encore plus puissant lorsqu'il est couplé avec des usines qui ont un haut degré d'automatisation industrielle ou celles construites autour du cadre de la fabrication innovante. Et quand tout est combiné, ils forment un trio puissant et un modèle de ce qui est à venir.