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Dans le domaine de l'automatisation de la fabrication, nous nous appuyons sur les avancées de nos prédécesseurs. Des premières avancées en matière de machines et de logiciel réalisées par des pionniers tels que Charles Babbage, Ada Lovelace et Alan Turing, jusqu'aux réalisations révolutionnaires des dernières décennies dans des domaines tels que l'intelligence artificielle et l'automatisation des processus robotiques, une base solide a été établie pour que l'industrie innove dans les infrastructures et les processus numériques.
J'ai eu la chance de découvrir très tôt dans ma carrière ce qui allait arriver. En effectuant un stage chez Intel au début des années 2000, j'ai vu de mes propres yeux le développement rapide des semi-conducteurs, qui ont été un composant majeur dans le rythme effréné des changements qui se sont produits.
Alors que nous approchons de la fin de l'année 2020, nous sommes à un point de l'histoire de la fabrication où nous pouvons commencer à comprendre comment les avancées des deux dernières décennies vont ouvrir la voie à une nouvelle ère d'innovation à mesure que nous progressons vers l'Industrie 4.0 – et comment les fabricants d'aujourd'hui peuvent se préparer à ce qui les attend.
Where We’ve Come From
En surface, les environnements de fabrication modernes partagent de nombreuses caractéristiques similaires avec les installations et les lignes de production que j'ai vues dans mes premières années dans l'industrie. Cependant, le changement a tendance à apparaître progressivement, puis soudainement. Les innovations dans divers aspects de la technologie et des processus de fabrication ont évolué en parallèle et convergent désormais de telle sorte que les fabricants d'aujourd'hui peuvent exploiter des modèles commerciaux plus intelligents, plus efficaces et plus résilients.
Parmi les principales innovations des deux dernières décennies, on peut citer :
- Progrès rapides des puces à semi-conducteurs et du matériel informatique
La force de la loi de Moore, qui prévoit que la vitesse et la capacité de nos ordinateurs augmenteront tous les deux ans à des coûts toujours plus faibles, permet des capacités de traitement rapides et une automatisation des processus améliorée. En conséquence, un système de contrôle-commande distribué (DCS) dans une usine typique peut désormais traiter des millions d'algorithmes en très peu de temps et gérer de grandes quantités de données, ce qui a permis à l'industrie de l'automatisation d'évoluer de manière exponentielle vers sa maturité.
- Le logiciel « dévore » le secteur manufacturier, comme il l'a fait dans d'autres secteurs
L'édict célèbre de Marc Andreessen de 2011 s'est avéré prophétique. L'évolution des commandes logicielles a permis le développement d'interfaces homme-machine intuitives. Les opérateurs d'aujourd'hui ont désormais un niveau de contrôle inégalé sur tout, de la conception des produits à l'analyse des performances des machines.
- Mises à niveau continues des protocoles de communication
La mise en place de l'Open Platform Communication (OPC) pour le contrôle des processus et l'introduction des technologies sans fil dans les usines ont permis l'échange d'informations en temps réel entre les applications logiciel et le matériel de processus. Cela a permis aux réseaux sans fil à l'échelle de l'usine d'interagir avec les systèmes d'acquisition de données de production (PDA) industriels et les téléphones industriels, donnant aux opérateurs la possibilité de mieux contrôler et gérer les environnements de fabrication.
- La vision machine est devenue une réalité
La vision machine permet une inspection et une analyse basées sur l'imagerie dans le contrôle des processus. Les développements rapides de l'IA ont permis aux machines de reconnaître les personnes et les produits. Cela a permis aux entreprises de fabrication de gérer leurs lignes de production de manière plus précise. En tirant parti de cette puissance, les fabricants remplacent les techniques de numérisation manuelle par la capacité d'interroger les informations à grande vitesse et en temps réel.
Where We Are Today
Ces étapes clés façonnent l'Industrie 4.0. Combinées, elles offrent aux fabricants la possibilité de simuler ou d'émuler le développement de produits dans des environnements virtuels en temps réel afin d'explorer rapidement les possibilités, tout en contrôlant des variables importantes telles que la consommation d'énergie et la sécurité des produits.
Les capacités de la fabrication moderne permettent aux entreprises manufacturières d'avoir confiance dans leurs investissements – cela élimine les facteurs inconnus et crée une plate-forme pour une expérimentation et une itération rapides.
Pour que cette transformation passe des marges au courant dominant, il fallait un catalyseur. La situation liée à la COVID-19 a créé une période de circonspection au cours de laquelle les fabricants ont dû réfléchir sérieusement à la durabilité de leur modèle économique. Dans ce contexte mondial, la transformation numérique n'est plus une ambition future – elle est au cœur de leur capacité à prendre des décisions et à assurer la continuité de leur activité dans des circonstances difficiles et incertaines.
La réponse à la pandémie a donc donné aux entreprises du secteur l'urgence de gagner un plus grand degré de contrôle sur leurs installations et leurs opérations afin d'être prêtes à s'adapter dans un environnement volatil.
Where We’re Going
Bien que nous ne puissions pas prédire quand la normalité sera rétablie dans les affaires mondiales, nous pouvons nous tourner vers l'avenir et chercher à définir nos attentes pour la prochaine ère de la fabrication.
Quelle que soit l'évolution des événements, l'expérience de 2020 a souligné la nécessité d'une plus grande diversité et flexibilité dans les opérations d'usine. Nous vivons une époque incertaine et, même si nous ne pouvons pas prédire l'avenir, nous pouvons nous y préparer. Qu'il s'agisse de nouveaux confinements liés à la pandémie ou d'un événement totalement imprévisible, les entreprises savent désormais qu'elles doivent être capables de se réorganiser si et quand l'environnement macro l'exige. En un sens, cela nécessite la flexibilité de réorienter les lignes de production vers des produits essentiels. Plus largement, cela crée le besoin de pouvoir connecter les usines au-delà des frontières géographiques, en utilisant des outils tels que la réalité augmentée, afin de supprimer les limitations physiques entre les usines et les experts et de maintenir la continuité grâce à la maintenance et à la formation à distance.
Face au stress que l'année écoulée a fait peser sur les environnements de production, les entreprises reconnaissent l'urgence de calibrer la santé de leurs installations. Ces derniers mois, nous avons travaillé avec des fabricants pour effectuer des contrôles de santé sur les équipements d'usine et avons aidé à identifier des machines potentiellement obsolètes pour des millions de USD. Les entreprises se concentrent désormais sur l'amélioration de ces sites pour atteindre un niveau d'excellence supérieur, leur apportant la résilience dont elles ont besoin pour l'avenir.
La situation mondiale a également souligné la nécessité pour les fabricants d'atteindre une plus grande efficacité dans la conception et la planification des usines. À cette fin, l'enterprise resource planning (ERP) est devenu une priorité plus élevée. Les fabricants disposent généralement d'énormes quantités de données d'usine latentes, dont une grande partie n'a pas été exploitée historiquement. Pour être compétitifs dans la nouvelle ère, les fabricants investissent pour capturer et automatiser ces données afin d'alimenter des processus rapides et continus et une collaboration entre les parties prenantes.
L'aube de l'Industrie 4.0
Il est facile de sous-estimer l'ampleur des progrès réalisés au cours des dernières décennies. De petites avancées itératives dans l'ensemble du spectre de la fabrication peuvent ne pas sembler significatives isolément, mais elles se cumulent pour créer des changements massifs dans l'ensemble de la chaîne de valeur.
Bien que nous ayons anticipé que ces avancées se manifesteraient avec le temps, nous n'aurions pas pu imaginer un catalyseur tel que la COVID-19, qui a mis en avant les capacités essentielles d'une installation de fabrication moderne et a élevé la transformation numérique au rang de priorité industrielle.
Les entreprises qui ont su reconnaître ce changement fondamental et s'y adapter sont désormais mieux préparées pour s'adapter et prospérer dans la nouvelle ère numérique. S'appuyant sur des décennies de progrès, les fabricants d'aujourd'hui ont accès aux outils dont ils ont besoin pour se préparer à ce qui est à venir.
Pour en savoir plus sur l'Industrie 4.0 et le parcours numérique qui nous attend, visitez le hub de contenu Management Perspectives, où vous trouverez une multitude de podcasts, de blogs, de webinaires et bien plus encore.
Publié 30 novembre 2020
