5 choses à savoir sur l’usine du futur pour votre entreprise
L’usine du futur : est-ce un mythe ou déjà une réalité ?
Vous avez peut-être constaté que les discussions sur ce thème sont souvent trop abstraites pour être vraiment utiles. Affirmer pouvoir relier des millions de machines et des personnes semblent être une utopie.
Pourtant ?
Vous et moi bénéficions déjà de ces nouvelles technologies dans notre vie quotidienne.
Le problème ?
L’industrie d’aujourd’hui peine à les adopter parce que le paysage est confus et mal défini.
Alors, qu’est-ce que l’usine du futur et pourquoi des industriels s’y intéressent-ils ?
Obtenir des éléments de réponses vous aidera à décider comment tirer parti de ce modèle de production et de le déployer dans votre entreprise.
Pourquoi ?
Parce que les promesses de l’usine du futur sont réelles et tangibles :
Un système de fabrication collaboratif et entièrement intégré qui réagit en temps réel pour répondre aux conditions et aux demandes changeantes dans l’usine et dans la chaîne logistique, selon les besoins des clients, même en quantités limités.
Rêve ou cauchemar ?
Au sommaire de cette page :
- Qu’est-ce que l’usine du futur ?
L’usine du futur : usine 4.0 ou 5.0 ?
Autonomie et Autoadaptation : ou comment bien répondre à vos demandes clients
Les compétences du futur en bref
Quelle transformation digitale pour vous et votre entreprise ?
1. Qu’est-ce que l’usine du futur ?
En quelques mots :
L’usine du futur est le rapprochement entre Internet et les outils de production.
Tout simplement parce que les technologies digitales, Internet et les usages du numérique que nous connaissons dans notre vie privée arrivent maintenant dans le monde professionnel. En effet, l’interconnexion de ces technologies permet de mettre en place un « système de dialogue » entre les outils et les postes de travail.
Quelles sont quelques-unes des technologies utilisées ?
Outre l’Internet des objets (IoT), un certain nombre de technologies contribuent à la mise en place de l’usine du futur, appelée aussi Smart Factory :
- L’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage machine : Ils permettent de prendre des décisions automatiques sur la base des rames de données que les entreprises de fabrication collectent. L’IA et le Machine Learning peuvent analyser toutes ces données et prendre des décisions intelligentes sur la base des informations saisies.
- Drones et véhicules sans conducteur : Ils augmentent la productivité et la sécurité en réduisant le nombre de travailleurs nécessaires pour effectuer des tâches routinières, comme le déplacement de véhicules dans une installation.
- Blockchain : Les avantages de la Blockchain, notamment l’immuabilité, la traçabilité et la désintermédiation, constitue un moyen rapide et efficace d’enregistrer et de stocker des données partagées en toute sécurité. EN SAVOIR PLUS sur la Blockchain.
- Edge Computing (EC) : Il aide les fabricants à transformer les quantités massives de données générées par les machines en données exploitables. L’objectif ? Obtenir des informations permettant d’améliorer la prise de décision. Pour ce faire, l’EC utilise des ressources connectées à un réseau, comme des alarmes ou des capteurs de température, ce qui lui permet d’analyser les données à la source avec zéro perte d’information.
- Analyse prédictive : Les entreprises peuvent analyser l’utilisation des énormes quantités de données qu’elles collectent pour anticiper les problèmes et la maintenance, et améliorer les prévisions de production et de réapprovisionnement.
- Jumeaux numériques : Les jumeaux numériques servent à modéliser en temps réel des processus, des réseaux et des machines dans un environnement virtuel. Des entreprises les utilisent pour prévoir les problèmes avant qu’ils ne surviennent, ainsi que pour améliorer l’efficacité et la productivité. EN SAVOIR PLUS sur les Jumeaux Numériques.
Cette liste des technologies et de leurs usages n’est pas exhaustive. Chaque jour apporte son lot d’innovations plus ou moins disruptives dans l’industrie.
L’usine du futur : usine 4.0 ou 5.0 ?
La réponse : L’usine du futur se construit déjà sur ces deux concepts industriels.
Tout d’abord, examinons ce qu’est réellement l’industrie 4.0. Elle intègre l’IoT, l’intelligence artificielle (IA), des systèmes cyber-physiques, et de l’informatique Cloud et cognitive.
L’usine 4.0 nous a donné une usine intelligente, plaçant la technologie à l’avant-garde de la fabrication.
Comment cela ?
Avec l’industrie 4.0, les systèmes physiques sont contrôlés par des systèmes d’automatisation dotés d’algorithmes d’apprentissage automatique. Les humains sont libérés des tâches chronophages pour diriger leurs efforts vers des domaines à plus forte valeur ajoutée.
Elle se concentre donc sur l’interconnexion des machines et des systèmes afin d’obtenir des performances optimales pour améliorer l’efficacité et la productivité.
Qu’en est-il de l’industrie 5.0 ?
Elle est censée aller plus loin.
C’est-à-dire ?
Son objectif est d’affiner l’interaction entre les humains et les machines. Nous assistons à une plus grande collaboration entre les deux : la précision ultra-rapide de la technologie automatisée est associée à l’esprit critique et à la créativité de l’homme.
L’idée est que l’usine 5.0 crée des emplois de plus grande valeur encore que l’usine 4.0.
Pourquoi ?
Car les humains reprennent la responsabilité de la conception, ou des travaux qui nécessitent une pensée créative.
2. Comment l’usine du futur est organisée
Imaginez une usine…
#1 Transversale
Ici, on fait référence à l’élimination des niveaux de gestion entre le haut et le bas de la pyramide organisationnelle.
Dans l’usine du futur, il s’agit de l’ensemble des technologies de fabrication qui relient et aident à contrôler le processus de production, de l’usine à la planification et à la logistique.
Elle connecte au même niveau les hiérarchies. Elle permet à un plus grand nombre de collaborateurs d’accéder à un plus grand nombre de données commerciales, qui auraient autrement été obtenues par un lent processus d’information ascendant et de décision descendant de la hiérarchie.
L’objectif ?
Démocratiser les données tout en préservant la sécurité et une forme de confidentialité.
Les technologies intelligentes sont déjà matures pour éliminer les rapports et les réunions, où les décisions sont traditionnellement prises. Elles mettent les données appropriées à la disposition de ceux qui en ont besoin, quand ils en ont besoin, via des tableaux de bord précis et intelligibles.
#2 Axée sur les données
On ne va pas se mentir :
L’idée de transmettre les bonnes données au bon endroit et au bon moment – afin que les opérateurs et les dirigeants d’entreprise puissent prendre des décisions plus éclairées – ne date pas d’hier.
La nouveauté ?
L’usine du futur rend enfin cela possible. Grâce à l’Internet des objets, au big data, à l’analytique et au cloud, les décideurs de toute l’entreprise peuvent obtenir des informations en quelques clics sur leur smartphone ou leur tablette.
Mieux encore ?
Les données ne sont plus être transmises à une personne : Elles peuvent être envoyées à une machine qui apprend au fur et à mesure, et qui prévient un opérateur humain que lorsque c’est nécessaire (par exemple, pour planifier la maintenance).
Le défi ?
C’est de repenser des processus et des flux de travail de manière à ce que les machines intelligentes effectuent le travail qu’elles font le mieux, tout en redéployant les opérateurs vers des tâches à plus forte valeur ajoutée que seuls les humains peuvent effectuer.
L’utilisation de véhicules intelligents à guidage automatique pour le transport des matériaux et l’inspection automatisée de la qualité sont de bonnes premières étapes.
#3 Durable
Vous l’avez peut-être déjà constaté :
Dans le monde des affaires, la durabilité signifie la viabilité économique, sociale et environnementale permanente de l’entreprise.
L’usine du futur permet d’atteindre ces trois objectifs en fournissant les données en temps réel dont vous avez besoin pour…
- saisir les opportunités,
- réduire les coûts
- augmenter la productivité,
- mieux comprendre et limiter les pertes de matériaux,
- surveiller les problèmes de main-d’œuvre.
Vous avez les moyens de recueillir les données nécessaires pour gérer les demandes clients en matière de commerce équitable et de RSE. La traçabilité dans la chaîne d’approvisionnement vous apporte les informations nécessaires pour prouver que vos fournisseurs opèrent de manière durable et équitable.
#4 Agile
L’usine du futur vous permet une prise de décision plus rapide et plus fine avec l’accélération de la collecte, du traitement et de la communication des données.
Comment cela ?
Les opportunités ou les problèmes sont identifiés à un stade précoce et sont traités rapidement. En tant que décideur vous avez les informations sous la main pour réagir aux changements du marché, mondial ou local, et à déplacer la production là où elle est la plus rentable.
Le meilleur exemple ?
Il est sans doute la capacité de surveiller et d’intégrer les données relatives aux ventes et aux médias sociaux dans des tableaux de bord de prise de décision.
Au final ?
Vous visualisez les augmentations ou diminutions rapides de la demande et vous pouvez les compenser par des modifications de production ou des campagnes marketing.
#5 Orienté vers les personnes
Nous l’avons vu un peu plus haut dans cette page avec l’arrivée de l’usine 5.0 : l’usine du futur consiste à aider les gens à mieux faire leur travail.
Un exemple ?
Le fait de livrer aux opérateurs d’usine des interfaces machines qui fournissent des données de production et de qualité leur permet d’agir en temps réel pour remédier aux ralentissements ou aux écarts de qualité.
Et pour la Supply Chain ?
En informant les responsables des achats d’un problème dans une chaîne d’approvisionnement critique, ils peuvent rapidement mettre en place des sources d’approvisionnement alternatives.
#6 Profitable
Je vais jouer le rôle du « poil à gratter » :
De nombreuses conversations sur la fabrication intelligente se concentrent essentiellement sur la technologie « gadget » (celle qui connecte les équipements et les personnes d’une manière jamais vue auparavant).
Le souci ?
Elles passent à côté de l’essentiel.
Pourquoi ?
Parce que les entreprises qui se dirigent vers l’usine du futur le font avant tout pour obtenir plus facilement et plus efficacement des bénéfices.
Ces bénéfices sont concrets à court, moyen et long termes. Je vous propose un exemple brillant avec la question « La France est-elle à la traîne ? » un peu plus dans cette page.
#7 Innovante
Seulement sur plan technologique ?
Non, pas uniquement.
Regardez !
Donnez à tous les membres de votre entreprise un accès aux données dont ils ont besoin pour résoudre les problèmes. Donnez-leur en plus les moyens de les utiliser dans ce but.
Résultat ?
Vous changez l’état d’esprit des membres de votre entreprise.
Ils ne se contentent plus de faire ce qu’on leur dit de faire. Mais ils s’engagent à améliorer constamment leurs pratiques de travail pour éliminer les gaspillages et créer de la valeur. Cela vous parle ?
#8 Actuelle
L’usine du futur est actuelle à deux égards.
Premièrement, sa mise en œuvre est possible dès maintenant. Les entreprises n’ont pas à attendre que les nouvelles technologies soient encore peaufinées pour lancer une initiative de fabrication intelligente.
Si elles tardent à le faire, c’est à leurs risques et périls. Car les changements et les déséquilibres arrivent et repartent avant même que vous ne vous en rendiez compte.
Deuxièmement, la fabrication intelligente est actuelle car elle est pilotée par les événements. Elle est donc réactive et adaptative. Autrement dit, les données sont disponibles et les décisions sont prises en temps réel.
Autonomie et Autoadaptation : ou comment bien répondre à vos demandes clients
L’usine du futur tendrait-elle vers l’autonomie et l’autoadaptation ?
Regardez !
Le contexte technologique de l’usine du futur ouvre de nouvelles portes.
Lesquelles ?
L’usine 4.0 et son évolution 5.0 sont basées sur un réseau de systèmes interconnectés avec un haut niveau de flexibilité, d’efficacité et d’autonomie.
Ces systèmes sont indépendants les uns des autres. Mais ils sont orientés vers le même objectif depuis la production, la maintenance, la Supply Chain, la sécurité…
Autonomie avec un environnement de communication M2M (ou « machine to machine ») : L’efficacité opérationnelle est améliorée en réduisant les temps d’arrêt non programmée.
Autoadaptation pour répondre aux demandes personnalisées et aux changements de matériaux.
3. Quelles compétences dans l’usine du futur ?
En quelques mots :
Les ouvriers d’usine ont historiquement été embauchés pour les compétences apportées avec leurs mains. Pas seulement leur force musculaire, mais aussi leur dextérité et leur « tour de main », leur savoir-faire.
Aujourd’hui et demain ?
Les fabricants comptent davantage sur le cerveau de leurs collaborateurs.
Mais pas seulement…
Dressons un petit état des lieux des compétences recherchées aujourd’hui pour l’usine du futur.
En 2018 déjà, Deloitte et le Manufacturing Institute estimaient que 2,4 millions d’emplois pourraient ne pas être pourvus d’ici 2028, ce qui entraînerait une perte potentielle de 2,5 trillions $ dans la production manufacturière. (1)
Voici 6 compétences qui semblent aujourd’hui les plus importantes requises pour l’usine du futur :
#1 La cybersécurité :
Elle est déjà une préoccupation majeure pour les entreprises.
Lorsque quelques-unes des vieilles machines ont été transformées en points d’extrémité de réseau générant des données et reliées à de nouveaux équipements, qui sont à leur tour reliés à des systèmes ERP dorsaux et à des chaînes d’approvisionnement, la surface d’attaque d’une entreprise s’étend de manière exponentielle.
#2 Data Scientist :
Les déploiements IoT qui alimentent déjà l’industrie 4.0 génèrent d’énormes quantités de données. Toutes ces données doivent être « capturées » et analysées afin d’être utilisées pour améliorer les performances des machines, réduire la consommation de ressources, aider au contrôle de la qualité, rendre les chaînes d’approvisionnement plus efficaces et introduire de nouveaux produits et services.
#3 Spécialistes réseaux :
La connexion des machines entre elles et avec les systèmes de commande et de contrôle qui les supervisent nécessitent déjà les compétences d’un ingénieur réseau hautement qualifié.
Le défi de demain ?
Ils doivent apprendre aussi à être à jour sur les réseaux étendus, les réseaux de périphérie et l’informatique en cloud, ainsi que sur les technologies de réseau 5G de nouvelle génération, le Wi-Fi et les protocoles LAN à faible puissance sur lesquels fonctionnent souvent les appareils IoT.
#4 Ingénieurs logiciels & développeurs d’applications :
Les fabricants ont besoin de main-d’œuvre qualifiée pour écrire et modifier les programmes des machines, ainsi que pour développer de nouvelles interfaces permettant à leurs homologues humains d’interagir avec elles. Tout un programme, vous êtes d’accord ?
#5 Architectes informatiques :
Leur rôle ?
Aider les ingénieurs système à fusionner les mondes physique et logique. Ils devront comprendre toutes les dimensions de l’activité existante d’une entreprise, ses processus et ses objectifs de transformation numérique, puis trouver comment relier le tout à l’aide de la technologie.
#6 Une liste non exhaustive de compétences d’aujourd’hui et du futur :
D’autres compétences supplémentaires comprennent :
- l’expertise technique en robotique et en automatisation,
- la virtualisation,
- la vision avancée (caméras),
- la simulation robotique collaborative,
- les applications de réalité augmentée,
…
Au final ?
Dans ce contexte, de nouvelles compétences hybrides sont nécessaires. Elles combinent l’expertise opérationnelle (technologies d’usinage par ex.) avec des compétences numériques et de data.
Mais cela va encore plus loin…
C’est-à-dire ?
Les travailleurs devront avoir les compétences nécessaires pour aider à trouver les anomalies, définir les « bonnes » données à surveiller et créer les basculements appropriés qui déclenchent des chemins de production alternatifs.
Autre chose ?
Ils auront aussi besoin de posséder des compétences critiques en matière de résolution de problèmes, et être capables de les identifier avant de les résoudre.
Les compétences du futur en bref
Les nouvelles technologies dépendent toujours de travailleurs formés à leur utilisation. Et les usines « intelligentes » auront un besoin crucial de compétences humaines, notamment de pensée conceptuelle, de prise de décision et de résolution de problèmes.
Tout cela exige un degré de collaboration sans précédent, des compétences de « savoir-être » comme la communication, l’engagement auprès des clients, une appétence d’apprendre tout au long de la vie professionnelle.
Dans tout cela, comment la France se positionne-t-elle ?
4. La France est-elle à la traîne ?
La réponse est oui et non…
Je m’explique :
Oui, si vous comparez la France à l’Allemagne, pionnière du concept de smart factory ou industrie 4.0 depuis 2011 en Europe. Oui si vous examinez les chiffres des trois leaders de la zone Asie-Pacifique (Chine, Japon & Corée du Sud).
Mais il y a un autre facteur plus important.
Lequel ?
Le fossé entre la définition théorique de l’usine du futur et sa traduction sur le terrain.
Pourquoi cela ?
Car les concepts d’usine 4.0 et 5.0 signifient bien plus qu’injecter de nouvelles technologies dans des process de production. Ils sont aussi davantage que la mise bout à tout de ces technologies pour accélérer et optimiser toutes les étapes des chaînes de valeur.
La transformation technologique n’est souvent que la partie visible de l’iceberg…
Une transformation culturelle est encore plus importante. Elle touche profondément les méthodes de travail :
- Cartographier les compétences pour utiliser ces nouvelles technologies.
- Formation pour se les approprier.
- Créer et itérer de nouveaux process.
La France est-elle toujours en retard ?
Non, si vous considérez l’accélération consécutive au déploiement du plan France Relance.
Un exemple ?
L’usine 4.0 Advanced Shoe Factory (ASF 4.0) localisée en Ardèche et pilotée par le groupe Chamatex.
Cette usine produit 500 000 paires de chaussures de sport haut de gamme depuis septembre 2021.
Les prévisions ?
Des carnets de commande pleins pour cinq ans.
Un doublement de la surface et de la production de l’usine ASF 4.0 prévue pour 2023, soit un objectif d’un million de paires de chaussure par an.
Un projet de construction d’une autre usine ASF 4.0 en Europe qui produirait 4 millions de paires de chaussures de sport par an.
Au final ?
Fin des allers-retours France-Vietnam par conteneurs. Le tissu était fabriqué en Ardèche, puis envoyé dans des usines de fabrication au Vietnam où les produits finis étaient renvoyés en France…
En bref ?
Les résultats pour Chamatex et les marques associées à ce projet de réindustrialisation sont :
- Un bilan carbone positif.
- Une relocalisation compétitive.
- Une production additive optimisée.
- Une Supply Chain locale et performante.
Encore mieux ?
L’usine ASF 4.0 gère aussi de petites séries de 500 paires de chaussures. Les clients de Chamatex peuvent ainsi passer des commandes de réassort sans aller à l’autre bout du monde !
5. Transition entre l’usine d’aujourd’hui et l’usine du futur
Une question stratégique :
Comment passer de l’idéation, à la conception et, enfin, à la réalisation ?
Certains sont adeptes d’une rupture, une disruption complète.
D’autres s’accordent davantage vers une transition en douceur vers l’usine du futur.
Un bon exemple en France ?
Le site de Schneider Electric au Vaudreuil est un exemple brillant d’usine intelligente.
Cette usine a intégré les technologies numériques les plus récentes, comme la réalité augmentée pour accélérer l’exploitation et la maintenance.
Résultats ?
Un gain de productivité de 2 à 7 %.
Le passage de cette usine aux technologies et process 4.0 et même 5.0 permet à l’entreprise d’économiser jusqu’à 30 % d’énergie et contribue à l’amélioration à long terme.
Ce format d’usine est en cours de transposition sur 200 autres sites industriels de Schneider Electric.
Cette transition « en douceur » vers l’usine du futur permet au groupe d’être de nouveau classé dans le top 5 des Supply Chains en 2022. (2)
Quelle transformation digitale pour vous et votre entreprise ?
Que vous soyez dirigeants dans un groupe Corporate, d’une ETI, PME, PMI, il existe des moyens concrets :
- De surmonter vos défis opérationnels.
- De gagner en productivité, en capacité de traitement et en qualité.
- De vous aider à réduire vos coûts, vos risques, le gaspillage.
Et si nous en parlions ensemble ?
(1) https://www2.deloitte.com/us/en/pages/manufacturing/articles/future-of-manufacturing-skills-gap-study.html
(2) https://www.gartner.com/en/articles/the-gartner-supply-chain-top-25-for-2022
