Industrie 4.0 Les leviers numeriques de la transformation Club Logistique Sud Ouest

Industrie 4.0Les leviers numeriques de la transformationClub Logistique Sud Ouest

Introduction

Industrie 4.0 et industrie 3.x

La rencontre du virtuel et du réél

Moderniser l’appareil productif

Excellence operationnelle et

competitivité

Les domaines et technologies de l’appareil productif

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La conception Produit-Process recouvre l'ensemble des outils et des services d'ingénierie aidant à la conception de pièces, de produits finis, de process, de lignes de production et d'usines. D'une conception produit et process séparée, ce domaine évolue vers une conception largement modélisée et simulée, et surtout conjointe produit/process. Ainsi, l'usine virtuelle consiste à simuler la production d'un bout à l'autre des chaînes de production, permettant d'anticiper les sources potentielles de surcoût ou de non qualité, de pré-paramétrer les machines et équipements afin de réduire les coûts de mise en service d'un nouveau process ou d'une nouvelle ligne..

Les Domaines

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Conception Produit Process


Le deuxième domaine de l'appareil productif est constitué par le pilotage et le contrôle de l'appareil de production.Trois critères de performance ont été distingués pour mieux préciser les opportunités de modernisation qui lui sont propres : le système de commande (de la commande numérique à l'interconnexion avec l'amont et l'aval de l'usine, en passant par la planification et le pilotage centralisé de la ligne de production), la traçabilité des capteurs de conditions (motion) de la production en passant par le suivi unitaire des pièces produit et la gestion des flux physiques (de l'automatisation de la logistique interne à l'interconnexion logistique externe).

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Pilotages Controles


Les opérations de fabrication (coeur de la transformation) ont été identifiées comme le troisième domaine caractérisant l'appareil productif. Là aussi, deux critères de performance ont été distingués : la précision (de l'optimisation des techniques existantes, comme l'usinage grande vitesse ou la découpe laser, aux machines intelligentes auto-correctrices) et la flexibilité (des machines multi-supports multi-opérations à la fabrication additive).

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Opérations de fabrication


Le quatrième domaine recouvre les services liés à l'appareil de production. On y trouve les services d'intégration des différents composants de la ligne de production et les services d'installation et de maintenance des machines de production.

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Services


Le cinquième domaine, nouveau venu, regroupe les technologies numériques à l’origine du bouleversement de l’Industrie. Sans ces nouvelles technologies, l’Industrie 4.0 n’existerait pas. Difficile d’imaginer une telle révolution sans les apports du Cloud Computing que ce soit pour stocker des données, travailler en collaboration avec des postes distants ou l’utilisation de logiciels en mode SaaS ;sans le BigData Analytics qui améliorera la production via une maintenance prédictive à distance ou permettra d’augmenter son efficacité énergétique ; sans l’Internet Industriel des Objets, ces cyber-objets autonomes aptes à prendre des décisions locales.

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Les technologies numériques


Relever les defis du decloisonnement des organisations, de l’empowerment, de la multidisciplinarité des équipes autonomes investies d’un pouvoir de decision local , de la formation dans l’action, du changement de modèle de management et de la coeducation intergenerationnelle.

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Organisation du travail

Au global, au niveau de maturité future correspond une plus grande intégration des différents domaines de l'outil de production. Cette intégration passe par une approche produit/process globale, davantage d'interconnexions entre les machines, l'amont et l'aval de l'usine, mais aussi entre le produit en cours de fabrication et l'outil de production lui-même pour que celui-ci s'ajuste.

Synthése sur l’industrie 4.0

Ces technologies transverses qui font exploser les silos : la convergence à tous les étages au service du changement de paradigme industriel

Internet Industriel des objets • Des cyber-objets autonomes aptes à prendre des décisions locales. • Un concept de l'hyper connectivité qui est encore loin de trouver sa place dans les lignes de production, même si elles devront s’adapter pour produire, justement, ces nouveaux produits IdO.• Potentiels

Suivre en temps réel un produit tout au long de sa vie et de remonter les informations sur son état et son environnement est un vecteur formidable d’innovation et améliorer la conception de la génération suivante, anticiper les pannes…

Meilleure visibilité sur les procédés, des communications directes plus rapides, une distribution optimale des données et des traitements, une réactivité accrue

Maintenance prédictive Logistique : s’il manque un composant, l’outil peut de lui-même décider de stopper ses

activités, de passer une commande pour réalimenter le stock et alerter les responsables

« Ford : un navigateur d'usines qui autorise, via des outils comme Google Earth, d'aller dans une usine, de cliquer sur une machine pour connaître ses caractéristiques... avec la possibilité de prendre contact avec une personne physique présente sur le site ». Une approche retenue par Ford qui, disposant déjà des maquettes numériques de ses sites de production, modélise ses différents sites d'assemblage en 3D. C’est la possibilité d’amener de l’intelligence au plus près des composants/cybers-systèmes, avec pour ces derniers la capacité de décision locale plus prompte.impliquent d'appréhender différemment les applications d'entreprises et l'écosystème connecté pour optimiser les processus métier existants, améliorer la prise de décision et ouvrir le champ des innovations »

Cloud Computing D’abord la gestion et la conception :

Venues du monde informatique, il est normal que les premières et principales applications se trouvent plutôt dans la partie gestion, conception (calcul numériqué,PLM, CAO) …que dans la production pure. Dans le domaine industriel, les premiers à avoir été intéressés par le Cloud furent les utilisateurs de logiciels et applications métiers (calcul numérique, PLM, CAO, collaboration...). Ensuite la ProductionLes entreprises utilisant le Cloud dans la partie Gestion/Conception/Simulation se sont tournées vers les autres postes de l’entreprise et notamment la production ( virtualisation du poste de travail avec les bonnes confi gurations du poste de travail descendront via le Cloud ). .Il est illusoire de vouloir tout mettre dans le Cloud et en particulier ce qui est local. Enfin l’usine connectéeDerrière le terme d’Industrie 4.0 se cache l’Usine digitale connectée. La « forme » de ces Usines de demain sera variée, Ce sera la fin des méga-usines desservant le monde, au profit d’infinité d’usines à taille humaine collaborant.73 % des utilisateurs en entreprise travaillent avec des collaborateurs de différents fuseaux horaires et de différentes régions au moins une fois par mois.

Big data : le big deal

• La chaine de valeur des capteurs, des objets connectés , du cloud et du big data • Le data Mining • Les 4 V : vitesse, variété, véracité, valeur .• Big data commercial et big data industriel : la contextualisation de la donnée

• Les applications industriellesEnergy harvesting Maintenance predictive ( commandes numériques pour les moteurs de machines outils,

météorologie, automobile connectée)Pilotage de l’activité économique

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La Maturité des technologies......

Autant pour les technologies précédemment détaillées (conception, contrôle/commande, production…), il était possible de parler des évolutions dans le temps, certaines technologies ayant pratiquement un siècle d’existence, autant pour les nouvelles technologies issues, pratiquement en totalité, du monde numérique, la maturité et le niveau des connaissances restent limités.

D’où une maîtrise différente en fonction de la typologie des entreprises proviennent de groupes industriels qui, le plus souvent, ont plusieurs sites implantés mondialement. l'inverse, le nombre de PME est restreint, ce qui semble logique eu égard à l’offre de services encore limité.

Le Ministère du Redressement Productif dans son plan « Usine du Futur » va même jusqu’à prendre en compte le parc machines actuel, et souhaite dans un premier temps que les entreprises se mettent à niveau avant de s'attaquer au 4.0. Il est donc primordial qu’elles intègrent la notion de 4.0 dès l’origine, qu'elles en comprennent les enjeux car l'architecture qu'elles vont mettre en place devra être cohérente avec les évolutions futures.

Mais avant tout, libérer les hommes et les organisations !!!

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