Êtes-vous prêt pour l'industrie 4.0 ?

Se préparer à l'industrie 4.0, s'inscrit dans l'état d'esprit de changer votre gestion opérationnelle, passant d’une approche réactive à une approche proactive. La valeur des informations obtenues à partir des données ne peut être augmentée que si votre organisation de maintenance est correctement mise en place, pour planifier, ordonnancer et exécuter une intervention qualitative en temps voulu ! L'objectif final est évident : amélioration du temps de fonctionnement, satisfaction des clients et réduction des coûts.

Êtes-vous prêt pour votre voyage de transformation numérique ? Pour pouvoir vous concentrer pleinement sur les étapes nécessaires et faire passer votre entreprise à un niveau supérieur, vous avez besoin de proactivité, d'innovation, de changement et éventuellement de l'aide apportée par l'IA. Tout commence donc par une meilleure compréhension, par un état des lieux de votre situation actuelle, et par la direction que vous souhaitez prendre en jalonnant les tâches pour atteindre cet objectif. Nous aborderons donc les éléments suivants dans la suite de cet article :

1. La valeur de l'industrie 4.0
2. Les niveaux de maturité de la maintenance prédictive
3. Qu'est-ce qui vous retient ?
4. I-care et la feuille de route vers la Maintenance 4.0

La valeur de l'industrie 4.0

L'industrie 4.0 signifie la transformation en fabrication intelligente (et industries connexes), où les équipements sont connectés à distance et créent un environnement dans lequel les big data, les personnes, les processus, les services et les systèmes sont utilisés de manière optimisée. Dans les usines dites « intelligentes », les systèmes cyber-physiques surveillent, contrôlent les processus physiques et les décisions sont facilitées par des équipements qui peuvent s'auto-analyser et diagnostiquer les problèmes.

L'internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (AI) et la communication de machine à machine (M2M) sont intégrés pour une automatisation accrue, une meilleure communication et une autosurveillance. L'industrie 4.0 donne aux fabricants les moyens de mieux contrôler et comprendre chaque aspect du fonctionnement de leurs actifs et leur permet d'exploiter les données en temps réel pour stimuler la productivité, améliorer les processus et booster la croissance. Outre l'augmentation de la disponibilité, l'industrie 4.0 peut créer de la valeur par :
- La création d'un environnement de travail sûr et sain.
- L'amélioration des coûts et les économies d'énergie
- L’augmentation de l'efficacité des parcs de machines
- Le développement d’une entreprise apprenante, agile, capable de s'adapter à un environnement changeant.

1. La quatrième révolution digitale

L'industrie 4.0 est la dernière phase de la révolution industrielle. Cette révolution est née à la fin du XVIIIe siècle et a connu plusieurs phases, notamment l'utilisation de la machine à vapeur (première révolution), l'introduction de l'électricité et la mise en place de lignes de production (deuxième révolution) et l'introduction de l'automatisation (troisième révolution).

La quatrième révolution industrielle est marquée par :
- un énorme pas en avant dans l'automatisation,
- une approche holistique de la fabrication grâce aux systèmes cyber-physiques, rendue
possible par l'Industrial IoT,
- un passage à un système décentralisé avec une intelligence embarquée dans des entités
indépendantes,
- des modèles de données et des systèmes de contrôle en boucle fermée,
- la personnalisation/customization des produits.

2. Les technologies intégrantes de l'industrie 4.0

La pierre angulaire la plus importante de l'industrie 4.0 est la technologie. Celle-ci est la clé de l'accès aux résultats et aux données en temps réel, qui catapulteront l'industrie vers de nouveaux niveaux de réalisations. De nombreuses technologies sont utilisées dans l'industrie 4.0, certaines d'entre elles la définissant en son coeur :

L'Internet des objets (IoT)

Nous l'avons déjà mentionné à plusieurs reprises. L'IoT est l'un des éléments les plus importants de l'industrie 4.0. L'IoT dans le secteur manufacturier permet un suivi virtuel des assets, des processus, des ressources et des produits. Les entreprises disposent ainsi d'une visibilité totale, ce qui permet de rationaliser les processus opérationnels et d'optimiser l'offre et la demande.

Intelligence artificielle (IA) et Machine Learning

L'IoT va de pair avec l'intelligence artificielle. La grande quantité de données est bien trop importante pour que les humains puissent les interpréter. L'IA et les algorithmes de machine learning peuvent analyser avec précision de grandes quantités de données provenant de systèmes pilotés par l'IoT, découvrir des anomalies et ainsi formuler des recommandations.

Lorsque l'IoT et l'IA sont correctement mis en oeuvre, les fabricants disposent d'informations plus nombreuses, de meilleure qualité et de processus automatisés offrant la possibilité d'intervenir de manière prédictive ou préventive. Cela permet d'éviter les temps d'arrêt ou d'autres problèmes qui pourraient affecter la production.

Cloud computing

Le cloud computing désigne la pratique consistant à utiliser des serveurs distants interconnectés hébergés sur l’Internet, pour stocker, gérer et traiter des informations. Le cloud computing peut offrir des avantages significatifs lorsqu'il s'agit de la puissance de calcul nécessaire pour appliquer l'IA et d'autres technologies de fabrication intelligente.

Big Data et analytics

L'industrie 4.0 s'accompagne d'une surveillance et d'une collecte de données importantes. Les systèmes d'analyse de gros volume de données (big data) utilisent l'IA et les algorithmes du machine learning pour traiter les données et fournir aux décideurs les informations pertinentes pour lancer les bonnes actions.

Automatisation

Maximiser l'efficacité est l'objectif ultime des organisations de l'industrie 4.0. Par conséquent, l'automatisation des tâches répétitives est recommandée dans tous les processus de fabrication. De cette façon, le "collègue IA" vient en aide à son homologue humain. L'automatisation est rendue possible en se concentrant sur l'interconnectivité et la communication dans l'ensemble de vos systèmes et de votre organisation.

Systèmes cyber-physiques (CPS)

Les systèmes cyber-physiques font référence à un environnement de fabrication compatible avec l'industrie 4.0 qui offre une collecte, une analyse et une transparence des données on-line et/ou en temps réel dans tous les aspects d'une opération de fabrication.

1. L'indice de maturité de l'industrie 4.0

La mise à niveau des compétences numériques est un processus continu. C’est dans ce cadre que, afin d'objectiver votre maturité actuelle, l'indice de maturité « Industry 4.0 », composé de 6 niveaux, a été développé. Ce cadre développé par le centre de maturité Industry 4.0 .

1. Niveau 1 - Informatisation : des solutions numériques sont utilisées et les données de production sont collectées individuellement. Une importante saisie manuelle est toutefois nécessaire.
2. Niveau 2 - Connectivité : à ce stade, les solutions numériques sont déjà connectées, par exemple par l'internet, et peuvent être lues. Toutefois, il n'est pas encore possible de vérifier les événements de production en temps réel.
3. Niveau 3 - Visibilité : les usines sont désormais en mesure d'améliorer la fiabilité de leurs actifs en utilisant les systèmes d'acquisition de données mis en place. Il est ainsi possible d'obtenir des informations en temps réel sur des objets physiques ou des processus.
4. Niveau 4 - Transparence : la transparence passe par l'apprentissage de la compréhension et du suivi des données collectées. À ce stade, les logiciels permettant d'effectuer cette analyse sont déjà disponibles.
5. Niveau 5 - Capacité prédictive : À ce stade, les données en temps réel ne sont pas seulement acquises et interprétées, mais peuvent également être utilisées pour prédire ce qui va se passer dans le futur. Cela permet à l'utilisateur d'anticiper les événements prédits afin d'accroître la fiabilité du système.
6. Niveau 6 - Adaptabilité : Le dernier stade est celui de la prise de décision entièrement automatisée. Les systèmes numériques peuvent fonctionner de manière autonome et intervenir pour prévenir les défaillances sans intervention humaine.

En choisissant ce benchmarking basé sur la maturité de l’organisation dans sa digitalisation, la voie de l'optimisation devient gérable. En fin de compte, cela révèle et génère de grandes opportunités : vous aurez la possibilité d'optimiser les étapes pertinentes de la production et de votre maintenance, en minimisant les pertes et en maximisant votre retour sur investissement. Dans cet environnement, la prise de décision exécutive peut être considérablement accélérée tout en restant informée et soutenue par des "données on-line et/ou en temps réel". Les solutions numériques rendent simplement les informations nécessaires facilement accessibles.

Qu'est-ce qui vous retient ?

Bien que l'objectif et les avantages de l'industrie 4.0 soient clairs, l'immense changement dans le monde de la maintenance et de la gestion des actifs crée également de nouveaux défis. La conduite de l'innovation à l'échelle de l'organisation est cependant difficile. Avez-vous des difficultés à prendre les bonnes mesures dans votre propre entreprise ? Il existe plusieurs raisons pour lesquelles votre processus de changement ne décolle pas ou peut stagner.

La dernière enquête de McKinsey & Company sur le sentiment de l’'industrie 4.0 , menée en 2019, a révélé qu'après avoir commencé leur parcours d'industrie 4.0, la plupart des entreprises se sont retrouvées « coincées » dans un piège à pilotes (PoC). À l'époque, seules environ 30 % d'entre elles tiraient de la valeur des solutions Industrie 4.0 à grande échelle. Trente autres pour cent n'avaient même pas commencé à mettre en place des projets pilotes. Les approches étaient dominées par la proposition d'un développement avant-gardiste plutôt que par l'identification progressive des domaines ayant le plus d'impact et leur rattachement aux moteurs de valeur de l'industrie 4.0.

1. Les défis de l'industrie 4.0

Selon l'enquête de McKinsey, les principaux obstacles qui empêchent le passage du pilote au
déploiement sont les suivants :

1. Manque de ressources/connaissances

La transformation de l'industrie 4.0 n'apportera de la valeur que si l'organisation a l'habitude de tirer parti des outils nouveaux et disponibles. Souvent, les nouveaux outils sont trop axés sur la technologie ou l'informatique et trouvent donc peu de soutien au sein de l'organisation.

2. Coût élevé de la mise en production

Les entreprises hésitent à réaliser des investissements initiaux élevés en informatique de process (et y voient également des risques importants) pour connecter l'ensemble de leur empreinte de fabrication à un cloud IoT.

3. Difficulté de justifier un business case sans un retour sur le court terme

L'utilisation de l'industrie 4.0 nécessite des investissements initiaux dans de nouvelles technologies, qui ne sont la plupart du temps pas amortis la même année. Cependant, le gain attendu - des appareils connectés et intelligents et un processus de production automatisé - promet un retour sur investissement important. Les coûts d'investissement pour une infrastructure de données ne peuvent pas être supportés par un seul projet.

4. Les projets pilotes démontrent une valeur business peu claire

Trop souvent, les projets pilotes qui exploitent une technologie "fantaisiste ou attractive au premier regard" sont choisis dans la première vague de mise en oeuvre. De tels choix peuvent limiter la contribution que ces cas d'utilisation peuvent apporter à l'amélioration du compte de résultat et masquer la valeur commerciale créée. L'adoption d'une approche technologique peu mature ou trop « osée » peut donc conduire à des pilotes dont la valeur commerciale n'est pas claire.

5. Trop de use cases à prouver

L'établissement de priorités fondées sur la valeur est essentiel pour que les pilotes restent concentrés, et seule la concentration mène au succès. Dans de nombreux cas, les entreprises ont des tas d'idées de cas d'utilisation identifiés, mais elles ont du mal à quantifier et à classer par ordre de priorité les principaux facteurs de valeur à prendre en compte.

2. Industrie 4.0 et COVID-19 : à la fois motivant et limitant

Le rôle de l'industrie 4.0 est devenu encore plus important dans une crise comme la COVID-19. Pour de nombreux fabricants, la pandémie a considérablement accru le besoin d'outils spécifiques permettant de travailler dans la réalité d'aujourd'hui. Alors que le virus COVID-19 se propage, les technologies numériques telles que la maintenance prédictive et le fait de disposer d'informations en temps réel ont permis aux entreprises de continuer à travailler à la même vitesse, voire plus rapidement.

Même si les arguments en faveur de la poursuite de la numérisation après la crise seront plus forts que jamais, la COVID peut également faire échouer les initiatives de l'industrie 4.0 ; les principales raisons étant l'incertitude et les économies à réaliser. Néanmoins, il est judicieux de commencer l'aventure de l'industrie 4.0 à petite échelle, quelle qu'en soit l'ampleur, afin de pouvoir l'étendre rapidement lorsque le PoC (Proof of Concept) à petite échelle aura démontré sa valeur.

3. Réussir l'application de l'industrie 4.0 : vous ne devez pas nécessairement le faire seul.

La route vers l'industrie 4.0 est lucrative, mais certainement pas simple. Elle englobe de nombreuses technologies et étapes à franchir. En gardant à l'esprit votre niveau de maturité actuel, I-care peut vous aider à appliquer avec succès l'industrie 4.0, en se concentrant sur les étapes à réaliser les plus importantes et impactantes. Nous nous concentrons sur ce que nous appelons la maintenance 4.0 : mesurer les données spécifiques de la maintenance prédictive (telles que les vibrations et la température – mais pas que….), les enrichir avec des données des processus et vous donner les bonnes informations pour en faire un ensemble intelligent vous permettant de prendre des décisions.

La suggestion de la BEMAS : Pourquoi choisir I-care ?

Leur expérience est ce qui les distingue dans le monde de la maintenance 4.0. Toute une série de compétences est nécessaire pour mettre en œuvre une feuille de route complète. Cela implique bien plus que la connaissance des assets, des industries, de la programmation, des bases de données et de la manière de les relier entre elles. Avant que les entreprises puissent entrer dans le monde de l'IA, des données doivent être générées et collectées. I-care travaille avec une méthodologie maintenance 4.0 depuis 2004 en combinant son approche avec sa connaissance de l'industrie et surtout de leurs assets, des données historiques et de l’expérience pour la prise de décision basée sur les données. C'est pourquoi nous avons une confiance absolue dans leur approche Maintenance 4.0 : en guidant les clients dans leur parcours d'innovation, I-care les aide à valoriser la voie du succès !

Vous souhaitez en savoir plus sur les possibilités 4.0 pour votre entreprise ? N’hésitez pas, nous vous mettrons en contact. 

Par I-care Group et Olivier Dengis, 4.0 Solutions Officer chez I-care