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Industrie 4.0 : Pousser au déploiement grande échelle pour performer et viser l’agilité globale

Si de plus en plus de projets industriels introduisent des briques de l’usine du futur, leur proportion reste minime. Pourtant, les apports de la transformation digitale des usines, par l’usage de la donnée, rebattent clairement les cartes de leur compétitivité. Beaucoup d’analystes en appellent à une nouvelle étape pour en tirer tous les avantages, voire dépasser les limites industrielles mises au jour par la pandémie de COVID 19. Le smart manufacturing est définitivement un levier d’agilité globale. Une véritable compétence stratégique, en ces temps industriels troublés.

 

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Industrie 4.0 : Pousser au déploiement grande échelle pour performer et viser l’agilité globale

Il est des projets qui marquent, et GECO pourrait bien être de ceux-là… Au printemps dernier, en plein confinement, les groupes Peugeot et Safran, aidés par le CEA-List, finalisaient leur « jumeau fonctionnel » pour optimiser les tâches de production sur les lignes d’assemblages ou de maintenance des moteurs. Le projet, mené dans le cadre de la plateforme FactoryLab, permet de mutualiser des compétences dites 4.0, notamment via le programme « Usine Digitale flexible ».

Concrètement, une représentation numérique de chaque chaîne industrielle a été construite, permettant des simulations très poussées. L’outil GECO facilite notamment l’analyse précise d’une situation complexe, la prédiction de scénarios d’activité et leurs aléas, voire la résolution de problèmes de co-activité.

L’info a son importance, tant elle repousse les limites de performances et revisite le pilotage… L’aide à la bonne décision, sans complexité inutile, mais aussi le design des futures lignes basé sur l’expérience du jumeau fonctionnel, ne sont plus de lointains mirages !

L’exemple, aussi éloquent soit-il, ne saurait résumer le rapport protéiforme du tissu industriel français avec la transformation 4.0.

Acculturation… massification

L’enjeu de la diffusion des briques 4.0 dans l’écosystème économique – digitalisation de la chaîne, automatisation/robotique de process, fabrication additive, monitoring et contrôle, composites et nouveaux matériaux, RH/management dans l’usine, efficacité énergétique et intégration dans l’écosystème - est rappelé dans l’étude « Pacte Productif et des leviers de réindustrialisation à horizon 2025 » du Gimelec et de l’Alliance Industrie du Futur.

S’agissant de la transformation digitale, l’étude constate « une méconnaissance globale de l’usine digitale et connectée », avec « seulement 14 % des entreprises interrogées ayant partiellement

déployé une solution digitale « industrie du futur », et 2 % l’ayant totalement déployée » !

Alors que la tendance est à la massification de tels projets 4.0 - 68 % des 1 348 industriels interrogés par Capgemini Research Institute à travers le monde, à l’occasion de l’étude « Smart Factories @ scale », révèlent avoir un projet d’usines intelligentes (vs 43 % en 2017) - la France n’apparaît que dans le 2e peloton des pays industriels… derrière les leaders : Chine, Allemagne et Japon.

La France ne se classe que 11e des 28 États membres de l’UE en matière d’intégration des technologies

numériques par les entreprises, selon le Digital Economy & society index.

« France Relance » en soutien

Le contexte actuel pourrait-il encore creuser cet écart préjudiciable ? Alors que rien n’est encore joué en matière de basculement des PME ou ETI vers le 4.0 et d’investissement pour y parvenir, le gouvernement

n’a pas hésité longtemps pour venir au soutien. Plus de 400 M€ du plan de relance de septembre sont fléchés pour l’industrie du Futur.

Dans le détail, on retrouve plusieurs outils actionnables d’ici fin 2022 :

  • Une subvention usine du futur, pour de l’achat d’équipements spécifiques sur les domaines suivants, avec jusqu’à 20 % des coûts couverts pour les TPE-PME : robotiques et cobotiques ; fabrication additive ; logiciels de conception, de fabrication, de transformation ou de maintenance ; machines intégrées de calcul intensif ; capteurs physiques ; machines de production à commande programmable ou numérique ; équipements de réalité augmentée et de réalité virtuelle utilisés en conception, fabrication ou transformation ; logiciels avec intelligence artificielle,
  • Le dispositif France Num, pour sensibiliser au processus de digitalisation et aux outils nécessaires, par des actions collectives et des diagnostics,
  • Le dispositif d’audit et d’accompagnement IA Booster, pour mettre en place des solutions d’intelligence artificielle, dans des PME ou ETI ayant acquis un premier niveau de maturité digitale. Des vitrines… et des défis Selon l’étude « Smart Factories @ scale » diffusée fin 2019 par le Capgemini Research Institute, les organisations désireuses de passer un cap dans leur modernisation ont tout intérêt à… s’inspirer des plus avancés sur le 4.0, et notamment des entreprises les plus performantes. Parmi ce qui rapproche ces « bons élèves », l’étude note que « celles-ci investissent significativement dans les fondations – plateformes digitales, disponibilités de données, gouvernance – et déploient une approche mixte entre efficacité par conception et excellence opérationnelle ». L’ambition semble claire : passer d’une phase d’expérimentation autour de l’industrie du Futur à une échelle globale, pour décupler l’influence et l’impact des briques 4.0 sur ses performances et sa compétitivité.

Deux défis sont rappelés dans l’étude, s’agissant du passage à l’échelle en matière d’industrie 4.0 :

  • La convergence entre l’IT et OT, pour une disponibilité des données optimisée, en vue d’assurer la continuité digitale et supporter les processus itératifs et collaboratifs,
  • Le facteur humain, avec de nouveaux ponts à créer au-delà des simples « talents digitaux », en matière d’organisation agile par des profils et comportements

multi-disciplines (développement-production, production-maintenance, sécurité-sûreté, etc.).

Sur ces sujets, les investissements majeurs induits concernent l’IoT et l’IA, afin de favoriser le management de la donnée, la mobilité et le pilotage à distance.

Résilience 4.0… et nouveau cap

« Nous avons constaté que nos clients les plus avancés en matière de digitalisation et de 4.0 étaient aussi ceux qui s’étaient adaptés le plus vite au changement brutal dû à la pandémie. Cette crise va être un accélérateur dans l’adoption du 4.0, à condition de disposer d’outils robustes et agiles », insiste David Coste, Général Manager de l’éditeur d’ERP industriels Alcora. Travail humain et monitoring à distance, adaptabilité des outils aux changements d’organisation, mobilité et multi-devices, management mais aussi sûreté des données en sont des points clés. Alors que l’industrie est mise au défi – limites pointées par la pandémie de COVID, relocalisation, etc. – certains travaillent à « l’après ». Face à certaines faiblesses structurelles apparues en termes d’approvisionnement, de logistique et de maîtrise stratégique, un nouveau système productif pourrait être imaginé, avec le 4.0 comme pivot. Parmi les pistes qui émergent, la production distribuée a les faveurs du leader en solutions de fabrication additive EOS. Désormais, la performance industrielle pourrait donc se jouer ailleurs. Des ateliers décentralisés équipés en solutions d’impression 3D, détenus en propre ou avec des partenaires, connectés grâce aux TIC, pourraient produire en temps réel les pièces/produits/composants au plus proche des besoins, et adapter leur rythme de production quasi en direct. Sans risque de défaillance d’approvisionnement ou de livraison. Le nouveau système serait aussi plus vertueux en matière d’environnement (moins de stock, de transports). La logique – basée sur la demande client et sa satisfaction temps réel - englobe bien au-delà de la production en FA : design, partage de fichiers, monitoring et contrôles se font à distance, dans une chaîne de valeurs fortement automatisée et digitalisée.

Chez l’éditeur Dassault Systèmes, la plateforme collaborative 3DExperience a conduit à créer une famille de trois Marketplaces BtoB complémentaires. Ces services d’intermédiation en ligne mettent en réseau designers, ingénieurs et fabricants de pièces, disséminés sur la planète :

  • PartSupply, un catalogue de pièces et composants,
  • Engineering, pour de l’ingénierie à la demande,
  • Make, pour de la fabrication industrielle à la demande, en FA.

Chaque acteur métier y a accès et peut ainsi collaborer avec les fournisseurs locaux, dès la phase de conception, en immersion dans le logiciel de design. Une façon de mixer production distribuée et collaboratif, par l’intermédiaire du digital.

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