Quand l’usine connectée transforme les systèmes de production

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Des produits personnalisés aux exigences de traçabilité, l’industrie est en pleine mutation. Pour rester compétitives, les entreprises doivent améliorer la performance de leur système de production, en augmentant leur flexibilité et leur agilité. Une évolution soutenue par les technologies numériques qui permettent l’interaction des machines et des systèmes de production au sein de l’« usine connectée ».

Une demande plus ciblée, des lignes de production plus flexibles

L’exigence des consommateurs se renforce en permanence. Désormais habitués aux services proposés par le e-commerce, ils attendent des produits sur-mesure et sont de plus en plus engagés dans la co-construction des produits. L’entreprise doit donc être en mesure de personnaliser la fabrication des produits, tout en gardant des délais de production inchangés.
Une nécessité qui amène progressivement les entreprises à transformer l’outil de production à l’aide des technologies numériques. L’usine connectée, qui permet l’interaction des logiciels de commande ou de gestion des stocks avec les chaînes de production est la solution du futur. Elle devrait par ailleurs permettre des gains de productivité allant jusqu’à 20 % selon une étude du BCG. Les grands groupes l’ont bien compris ! Bosch, par exemple, digitalise ses sites comme l’usine de Mondeville. « Nous sommes passés d’un outil orienté production de masse à un site capable de fabriquer des produits à très haute valeur ajoutée en quantité limitée », explique Pierre Bagnon, Directeur activité EMS sur le site de Mondeville.
Dans l’usine connectée, les chaînes de production sont pilotées en temps réel et à distance via des programmes permettant de configurer les machines en fonction du produit à préparer. Elles s’adaptent à une variété de processus de conception et aux segments de produits souhaités. Bosch utilise déjà ces chaînes d’assemblage nouvelle génération dans son usine de Hombourg (Allemagne). À la clé : la production de 200 versions différentes de valves électrohydrauliques s’adaptent aux besoins de chaque client.
L’usine connectée permet des gains de flexibilité, tout en allégeant les opérateurs d’une partie des tâches, grâce aux robots collaboratifs. « Nous avons sur le site de Mondeville des robots collaboratifs », ajoute Pierre Bagnon. « Ils prennent déjà place à côté des opérateurs et les assistent dans leurs tâches répétitives. Avec le développement de l’intelligence artificielle, ils pourront apprendre de l’humain ».
Le Machine Learning* permettra d’aller encore plus loin dans la diversification de la production, avec des délais restreints. Les collaborateurs, formés à de nouveaux outils, pourront alors se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée, comme la relation avec les clients et les fournisseurs.

* Des « machines intelligentes » qui, à partir de l’enregistrement de leurs actions passées, sont capables de « s’auto-perfectionner » afin de permettre des gains de productivité.

Le Big Data industriel : de multiples atouts

Le recueil et l’analyse de données en masse sur site offre également des avantages. Pour commencer, il facilite la traçabilité du produit et de l’ensemble de ses composants. « Nous disposons d’un historique très complet », confirme Pierre Bagnon. « Machine utilisée, composants… Nous pouvons analyser précisément le moment où un défaut qualité a pu se produire et définir des mesures correctives ».
Les capteurs, datamatrix ou étiquettes RFID sur les produits ou les composant permettent de les retrouver facilement dans les stocks, mais aussi de les contrôler lors de la sortie d’usine et de les tracer tout au long de leur acheminement. Avec les données issues de la production, les opérateurs reçoivent des informations sur l’état des machines, le stock de pièces disponibles, les variations techniques… Les agents de maintenance ont la possibilité d’intervenir avant qu’une panne n’arrive. Une maintenance prédictive qui limite les occurrences d’arrêts machine et permet des gains de productivité très importants. L’analyse des données de production favorise également une consommation énergétique raisonnée puisque l’entreprise peut évaluer l’impact énergétique de chaque opération.
Du côté des commandes, l’analyse des volumes produits permet de comprendre les tendances de la demande et d’adapter son planning de production. La gestion des stocks en temps réel et l'automatisation du processus de commande auprès des fournisseurs garantissent la disponibilité des composants et, in fine, des produits.
« Les bénéfices du Big Data et de la transformation digitale sont directement visibles dans nos indicateurs de performance industrielle », conclut Pierre Bagnon. « Moins de défauts de qualité, moins de pertes, moins de pannes. » La prochaine étape ? Sans doute le partage de cette donnée avec les clients pour suivre la production en toute transparence. Une nouvelle étape vers la co-création de produits !

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