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Smart Manufacturing : l’usine intelligente et connectée

Après l’usine mécanisée, électrifiée, automatisée, l’usine 4.0 bouscule notre culture industrielle et redéfinit notre rôle dans son développement. Cette nouvelle révolution en cours nous conduit à l’usine du futur, compétitive, connectée, intelligente, ouverte à l’international.

Révolutions-industrielles-usine-4.0

Numérisation de l’outil de production

Les grands groupes automobiles, aéronautiques et agroalimentaires dessinent déjà les contours de l’usine de demain en mêlant systèmes d’information et systèmes industriels, premier pas de la transformation numérique. Une usine intelligente est un atelier où chaque action nait d’une interaction en temps réel entre les produits et les machines, et les machines entre elles, et ne requiert qu’une faible intervention humaine. Sa chaîne de valeur numérisée lui assure flexibilité et lui permet même d’anticiper le cycle de vie d’un produit complexe et personnalisé …avant sa production. Elle peut donc repérer et corriger des erreurs d’ingénierie sans coût en ressources physiques ou optimiser le workflow.

Pour être fonctionnelle et performante, la smart factory est supportée par un large éventail de technologies qui bénéficient d’avancées récentes : l’impression 3D, les réseaux de capteurs, la robotique, les outils de modélisation, la réalité augmentée, l’analyse de données ou encore la gestion des connaissances. Cet écosystème favorise la meilleure réactivité de production, l’automatisation des opérations sans valeur ajoutée et la réduction des non-qualités, autant de gains qui libèrent du financement pour la poursuite de la transition.

Technologies de l'usine 4.0

Pas d’usine 4.0 sans supply chain 4.0

Le Smart Manufacturing tient plus de l’évolution incrémentale que de la rupture industrielle. Autant en raison des processus de transformation lents et des coûts élevés de modernisation des infrastructures propres à l’industrie que de la nécessité de ne pas interrompre la production.

Une transition réussie vers l’internet industriel des objets nécessite :

  • un système qui va canaliser et concentrer l’ensemble des informations recueillies sur la chaîne de production (Manufacturing Execution System),
  • des éléments communicants situés à toutes les étapes de la chaîne de valeur qui vont constater le niveau d’avancement de chaque objet dans l’usine,
  • et des moyens à guidage automatique entièrement autonomes pour assurer l’acheminement logistique entre les opérations au sein de l’atelier.

Continuité numérique usine 4.0

L’absence de continuité numérique entre les différents systèmes de l’entreprise ainsi que le pilotage en silos des activités sont les principaux obstacles à l’atteinte de la performance 4.0. D’où l’intérêt de s’équiper de solutions transitiques intégrées qui assurent la synchronisation des flux physiques (chariots autonomes…) opérés sur la chaîne de production et des flux d’informations gérés par les postes de travail. Véritables outils de gestion, d’optimisation des procédés et d’aide à la décision, ils permettent d’assurer la traçabilité des matières, la généalogie et l’avancement des produits en temps réel au sein de l’usine.

Gestion de configuration usine 4.0

L’interconnexion en temps réel de tous les systèmes du « procurement » au « shipment » crée cependant un paradoxe entre continuité numérique et protection des données. D’une part, l’augmentation significative du nombre de données manipulées astreint à une gestion de configuration des évolutions exemplaire pour absorber les écarts en tout point de la chaîne. D’autre part, les millions de capteurs connectés accroissent les risques de cyberattaques (déstabilisation de production, vol de données stratégiques).

L’humain cherche sa place dans l’univers 4.0

La vision optimiste d’une industrie du futur libératrice de l’Homme se heurte pour l’heure à des préjugés et de nombreuses craintes fondées. La métamorphose de l’usine engendre d’importants impacts sociaux en particulier dans l’emploi et la formation.

Bien qu’elle semble destinée à ne plus abriter d’humains, hommes et femmes demeurent encore indispensables à son activité. Les opérateurs devenus « augmentés » partagent désormais leur espace de travail avec les assistants technologiques les plus récents (casque VR, système transitique, cobot…). De plus, la continuité numérique et la multiplication des outils logiciels provoquent l’émergence de nouvelles fonctions au sein de l’usine : data management, programmation, gestion de configuration, maintenance prédictive…

Datalphabétisation usine 4.0

Ce phénomène de datalphabétisation des salariés oblige les opérateurs à maîtriser le produit mais aussi la multitude d’outils informatiques nécessaires à sa mise en œuvre. La performance demandée dans cet environnement complexe est sans précédent en termes de polyvalence et de compétences spécifiques.

Enfin, les avancées numériques et robotiques ne doivent cependant pas être prises en compte du seul point de vue de leur maturité technologique, l’enjeu essentiel pour les organisations réside dans la compréhension de l’interaction entre Hommes et nouvelles technologies.

En attendant les robots

L’essor de la robotisation et de l’intelligence artificielle ranime la prophétie obsédante du remplacement de l’Homme par la machine et promet l’émancipation de l’homo sapiens vis-à-vis du travail mutant en un homo otiosus.

Bien que bousculés par les changements récents, hommes et femmes poursuivront la gestion des tâches à forte valeur ajoutée en amont des activités d’engineering. Ils restent seuls garants de l’intégration des nouvelles technologies, de la conception des outils nécessaires à la fabrication des produits de demain et de leur maintien en condition opérationnelle grâce à ces mêmes technologies nouvelles et des moyens toujours plus complexes et performants. En d’autres termes, la gouvernance de l’usine 4.0 demeure une responsabilité humaine.

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