Changer notre façon de voir l’automatisation industrielle

Alors que nous entrons rapidement dans l’ère de l’Industrie 4.0, le centre de gravité dans la fabrication moderne se déplace. La combinaison de l’innovation et de l’accès aux technologies, à laquelle vient s’ajouter une conjoncture mondiale turbulente et incertaine, pousse les décideurs industriels à reconsidérer leurs modèles métier et leur approche du marché. Si l’on y ajoute une évolution séculaire des attentes des clients, les entreprises sont en quête de nouvelles solutions de fabrication spécifiquement calibrées par rapport aux besoins de l’utilisateur final afin de générer une valeur pouvant être définie.

Pour prospérer dans ce paysage en constante mutation, les entreprises manufacturières doivent faire preuve d’une plus grande souplesse et être en mesure de réagir rapidement. Les logiques de fabrication cloisonnées ne peuvent plus offrir l’approche interconnectée et fondée sur les connaissances qui est nécessaire. A contrario, cette situation exige une approche holistique de l’ingénierie système qui permet de prendre des décisions fondées sur des données dans l’ensemble des activités de production. Cette approche englobe de nombreux domaines, dont la R&D, l’intégration aux systèmes d’entreprise, le développement de produits et les opérations en atelier.

Pour réussir cette transition, les fabricants doivent modifier leur façon d’appréhender l’automatisation industrielle.

Adoption d’une nouvelle identité numérique

La numérisation concerne non seulement les systèmes utilisés en production, mais également l’identité adoptée par l’entreprise. Comme ce fut le cas pour de nombreuses industries axées sur le numérique, les logiciels constituent désormais un élément à part entière du secteur de la fabrication. À ce titre, les entreprises de fabrication doivent adopter cette identité et commencer à réfléchir comme des éditeurs de logiciels.

Une telle évolution a des implications à de nombreux niveaux, notamment :

• La façon dont l’entreprise recueille, nettoie, analyse et agit sur les données de production, en cherchant à identifier avec précision les sources de données qui contribuent à lui conférer un avantage concurrentiel.
• La façon dont l’entreprise permet à ses collaborateurs d’être connectés, en tirant parti des capacités numériques pour gagner en efficacité, que ce soit à l’atelier, en périphérie du réseau ou à distance.
• Comment l’entreprise réunit les conditions d’une collaboration plus étroite et plus fructueuse, que ce soit entre les divisions internes ou avec un réseau de partenaires, en utilisant des standards ouverts pour réduire les frictions les plus courantes et accélérer l’intégration.
• La manière dont l’entreprise promeut une culture du développement de logiciels libres pour trouver des solutions rapides aux nouveaux problèmes auxquels elle est confrontée ainsi que réduire la charge imposée à ses développeurs.

En ancrant de manière plus naturelle les solutions numériques dans les opérations de production, l’entreprise peut adopter une nouvelle posture, plus souple et plus agile, pour atteindre ses objectifs. Elle peut ainsi contrôler l’ensemble de l’expérience client, de l’usine au consommateur, avec davantage de précision, pour s’imposer essentiellement comme une entreprise de rupture ou innovante nativement numérique dans sa catégorie de produits.

Adoption de nouveaux processus

Cette identité se manifeste au niveau de la production à travers deux axes d’une plateforme de fabrication numérique : 

1. Gestion du cycle de vie de la fabrication (conception, exploitation et maintenance)

La gestion du cycle de vie de la fabrication désigne le processus adopté pour les équipements de l’usine, de leur mise en service à leur fin de vie. Le « design thinking » moderne décompose ce cycle de vie en deux niveaux.

La conception (Design) d’une plateforme numérique implique la création de jumeaux numériques de référence et l’amélioration des expériences de simulation et d’émulation pour les systèmes de production. Ces systèmes de production allient des outils analytiques et des logiciels en utilisant des API, l’analyse de données, l’apprentissage automatique et des jumeaux numériques avec une conception mécanique, électrique, de processus et de contrôle.

Les niveaux exploitation et maintenance (Operate & Maintain) font quant à eux le lien entre les technologies informatiques et opérationnelles (IT et OT) et les logiciels d’entreprise, une catégorie qui comprend un niveau plus élevé d’approches fondées sur les connaissances concernant la gestion des opérations, le contrôle, les données de production et les appareils intelligents.

L’essentiel est que ce cycle de vie soit géré de manière holistique, en utilisant l’automatisation centrale pour coordonner et intégrer les exigences, les capacités et les technologies de l’usine afin d’offrir les fonctionnalités que requiert le projet.

2. Internet industriel des objets 

Le second axe concerne le développement de l’Internet industriel des objets (IIoT) pour permettre les interconnexions entre les capteurs, les instruments et les appareils mis en réseau avec les applications industrielles. L’adoption d’une plateforme de production numérique permet de fluidifier l’échange de données entre les systèmes et les travailleurs, ce qui enrichit les opérations de production d’un ensemble de nouvelles capacités.

Les avantages sont les suivants : 

• Extension, enrichissement et exposition des données industrielles, de la gestion des données aux instructions aux machines/collaborateurs.
• Numérisation des informations au sein de la machine dans le but d’apporter une valeur considérable à l’utilisateur final.
• Élimination des cloisons entre les services, les processus, les outils destinés aux données des technologies de la production et les applications.
• Déployer la gestion et l’analyse des données en périphérie de réseau.

Ensemble, ces différents facteurs contribuent à la création du système de production Connected Enterprise (CEPS), une approche holistique et numérique de la fabrication. En combinant les compétences d’experts de différentes disciplines (scientifiques des données, ingénieurs en mécanique et développeurs de logiciels, par exemple), les entreprises peuvent promouvoir une collaboration simple et plus ciblée.

L’avènement de la Connected Enterprise

Le système CEPS fournit les couches logiques des systèmes interconnectés à chaque étape du cycle de vie de la fabrication. Les entreprises qui adoptent une telle conception moderne du système de production peuvent bénéficier de plusieurs avantages.

Primo, elles peuvent tirer parti de l’évolutivité des opérations de production SaaS / cloud-native, ce qui leur permet de migrer les données et les charges de travail vers des emplacements sur le cloud, où ces données seront plus facilement accessibles au sein du réseau d’usines et de sites distants, facilitant ainsi la collaboration et favorisant la croissance de l’entreprise.

Secundo, elles peuvent créer de nouvelles sources de valeur en explorant les possibilités offertes par l’analytique industrielle, les applications « low-code » et les expériences des employés connectés. Cela contribue à améliorer la mesurabilité de la production et à instaurer une culture de l’amélioration continue tout en démocratisant le processus de développement des logiciels en aidant les différentes usines et équipes à adapter les applications à leurs besoins spécifiques.

Enfin, cette démarche facilite la constitution d’un portefeuille de solutions de simulations de conception à l’aide des outils et techniques de développement de jumeaux numériques pour migrer rapidement de l’idée à la production. Cela encourage une culture de l’expérimentation et de l’entreprise qui stimule son potentiel d’innovation.

Le système CEPS modifie la façon dont les entreprises envisagent l’automatisation industrielle. Il ouvre la porte à de nouvelles méthodes de travail et élargit la visibilité des processus, permettant à l’entreprise de tirer parti de la valeur des données et des analyses pour accélérer la prise de décisions de meilleure qualité et assurer une connectivité transparente pour stimuler la collaboration.

À l’heure où la conception et la personnalisation d’une plateforme capable de transcender les services et divisions historiques mobilisent un large éventail de compétences et d’expertise, Rockwell Automation et son réseau PartnerNetwork^TM proposent une solution Connected Enterprise sous la forme d’une plateforme intégrée et holistique qui aide les utilisateurs à atteindre leurs objectifs.