Digitaliser votre atelier – Un projet à réaliser par étapes
Les entreprises de production doivent faire face à d’énormes défis : l’augmentation des coûts énergétiques, les fluctuations brutales des commandes, les goulots d’étranglement dans les livraisons, les mesures de protection du climat…Optimiser sa production apparait alors être une clé pour relever ces défis. Pour une gestion moderne de l’atelier, qui repose également sur une gestion visuelle, la surveillance numérique des processus de l’atelier joue un rôle central.
La gestion numérique de l’atelier permet un contrôle et une planification efficaces des processus de fabrication
Qu’entend-on par gestion numérique de l’atelier ?
L’atelier de fabrication est également appelé le shopfloor. La gestion numérique de l’atelier signifie que des solutions logicielles peuvennt être utilisées pour surveiller et contrôler les opérations et les processus dans une usine. Les cadres jouent ici un rôle décisif en étant directement présents sur le terrain et en collaborant activement avec leurs collaborateurs sur le lieu de création de valeur.
La gestion numérique de l’atelier permet une planification et une coordination efficaces des processus de fabrication. Grâce à la collecte et à l’analyse numériques des signaux et des données provenant de machines et de composants, existants ou nouveaux, les entreprises peuvent réaliser d’importantes économies d’efficacité et de ressources. Celles-ci sont nécessaires pour relever avec succès les défis mentionnés.
La gestion numérique de l’atelier ne doit pas remplacer complètement les méthodes analogiques, mais vise à permettre aux collaborateurs, grâce à un logiciel, d’éliminer rapidement et durablement les gaspillages dans les opérations courantes et les processus existants.
Quelques aspects clés de la gestion de l’atelier basée sur les données
La collecte de données en temps réel : les données de production essentielles doivent être collectées en temps réel directement sur les machines et les outils connectés afin de déterminer des indicateurs tels que l’efficacité globale de l’installation (TRS), les goulots d’étranglement ou les temps de cycle. De telles informations essentielles, communiquées de manière transparente entre les managers et les opérateurs, améliorent considérablement la prise de décision et évitent en outre les malentendus.
La visualisation des données en temps réel : Les indicateurs de processus et de performance sont visualisés de manière conviviale.
L’intégration de systèmes d’assistance : Des solutions logicielles innovantes pour des fonctions particulières telles que l’apprentissage automatique ou la maintenance prédictive peuvent être intégrées.
La gestion des connaissances : l’enregistrement et l’exploitation des connaissances et des meilleures pratiques au niveau global (multi sites).
Principaux avantages de la gestion numérique des flux de production
Les avantages découlent de divers aspects d’une production numérisée au quotidien :
- Optimisation du fonctionnement des machines : Les commandes automatisées améliorent l’efficacité des processus et rendent les besoins de maintenance plus prévisibles.
- Une production flexible : Les commandes numériques permettent de s’adapter rapidement aux exigences changeantes des clients ou aux conditions du marché.
- Une production qui préserve les ressources : Une consommation d’énergie optimisée et une meilleure planification des processus permettent de réduire les coûts.
- Optimisation des processus en temps réel : les analyses en temps réel des données de production permettent de prendre des décisions rapides en cas d’arrêts imprévus.
- Processus d’amélioration continue (PAC) : l’analyse historique des données permet d’éliminer durablement les erreurs récurrentes.
- Résolution durable et structurée des problèmes : des procédures systématiques et continues telles que le cycle PDCA de W. E. Deming (Plan – Do – Check – Act) garantissent des processus d’amélioration continue.
Une valeur ajoutée concrète et un retour sur investissement rapide
Chaque euro investi dans la numérisation est payant. Même si la production n’est que partiellement contrôlée par le numérique, un retour sur investissement (ROI) rapide est possible.
Un système efficace de gestion des objectifs avec des indicateurs collectés numériquement aide à atteindre des projets à court et à long terme de manière transparente et structurée. Des études de McKinsey montrent qu’une production pilotée numériquement crée une valeur ajoutée significative, notamment
- une augmentation de la productivité du travail de 15 à 30%,
- de 30 à 50 % d’arrêts machine en moins.
Étape 1 : Pour poser les fondations numériques, il faut connecter les machines existantes
Il faut d’abord créer les bases d’une production numérique – des données uniformes. La première étape vers la gestion numérique de l’atelier est donc la connexion numérique des machines existantes et des outils connectés dans l’usine, le lieu central de création de valeur dans les entreprises de production.
“Sans infrastructure numérique de base, nous ne pouvons pas profiter des nouvelles technologies”, explique Ricardo Dunkel, directeur technique de l’initiative européenne Open Industry 4.0 Alliance. “Si les bases ne sont pas là, comment pouvons-nous profiter des nouvelles technologies ?”, poursuit Ricardo Dunkel.
Il a récemment analysé dans le magazine Industry of Things qu’on en était “encore au début de la collecte, de l’analyse et de l’exploitation des données dans de nombreux endroits et dans de nombreuses entreprises”.
Lancer un projet pilote avec peu de machines
En principe, il ne faut pas viser tout à la fois. La connexion numérique transfrontalière des machines existantes, par exemple, est exigeante. C’est pourquoi les entreprises devraient commencer par de petites étapes, par exemple avec un pilote et la numérisation de trois à cinq machines sur un site. Cela est surtout conseillé aux entreprises qui en sont encore au début de leur transformation numérique.
Une solution de connectivité moderne telle que AC4DC de FORCAM ENISCO assure à la fois la connexion transparente de différents types de machines et de commandes et l’harmonisation de tous les signaux collectés en un modèle de données unique.
Parallèlement, il s’agit d’entamer une transformation culturelle. Les cadres jouent un rôle décisif dans ce processus. Ils doivent agir en tant que coachs et mentors, communiquer de manière coopérative et accompagner chaque résolution de problème afin de parvenir à une amélioration continue des processus.
Étape 2 : Analyser et superviser la production en temps réel avec un logiciel MES
Une fois que les machines ont été connectées et qu’un modèle de données uniforme a été généré, il est possible de générer des rapports en temps réel et des analyses historiques. Celles-ci sont rendues possibles par des solutions logicielles spécialisées, appelées Manufacturing Execution Systems (MES).
Dans chaque entreprise, les exigences sont très différentes – selon les scénarios de production individuels, les architectures informatiques existantes et les solutions souhaitées. Les systèmes MES modernes se caractérisent donc avant tout par leur modularité et leur capacité d’intégration et permettent l’interopérabilité de tous les systèmes et applications.
Tout est sous contrôle : Des terminaux d’opérateurs conviviaux, comme ceux de la solution MES FLEX de FORCAM ENISCO, sont essentiels à la réussite de la gestion numérique de l’atelier.
Le logiciel MES comme plaque tournante centrale des données de production
Les solutions MES éprouvées telles que les nôtres (MES LITE, MES FLEX et E-MES) ont évolué pour devenir de puissantes plaques tournantes centrales de données, en fonction des nouvelles possibilités numériques dans la production.
“L’approche monolithique appartient au passé”, juge l’expert de FORCAM ENISCO, le Dr Alexander Schließmann. Au contraire, les systèmes MES modernes sont aujourd’hui ouverts à l’intégration de solutions tierces et d’applications IIoT (Industrial Internet of Things).
Une fois encore, ce sont les cadres qui jouent un rôle crucial dans la mise en œuvre et l’utilisation des solutions MES. Ils doivent constamment guider et orchestrer le choix ainsi que l’intégration et l’utilisation efficace de ces technologies.
Un exemple pratique : Corréler les données énergétiques et de performance
Un groupe de sous-traitants du secteur automobile voulait produire de manière neutre en CO₂ d’ici 2035. Les filiales étaient responsables de la mise en œuvre. L’un des clients de FORCAM ENISCO était l’une de ces filiales. L’équipe de l’usine avait connecté numériquement les principales machines afin d’atteindre une plus grande efficacité énergétique.
Pour ce faire, l’équipe avait mis en corrélation, à l’aide d’un logiciel, les données de performance des machines avec leurs données énergétiques, ce qui leur avait permis d’utiliser les machines les plus efficaces sur le plan énergétique pour chaque commande. La consommation d’énergie avait ainsi pu être réduite de plus de 20% au cours des dernières années, alors que les processus étaient restés les mêmes et que les volumes de production avaient augmenté.
Avant de choisir une solution MES adaptée, les utilisateurs devraient se renseigner sur des points importants auprès du fournisseur concerné
Étape 3 : Mettre en réseau le shopfloor et le topfloor
Une autre valeur ajoutée considérable est apportée à l’étape 3 par la mise en réseau du shopfloor et du topfloor, c’est-à-dire l’intégration du parc de machines connecté numériquement avec l’ERP ainsi qu’avec le CRM ou les systèmes de gestion des stocks.
Le résultat est une base de données continue aussi bien dans la production que dans la planification – tous les systèmes travaillent avec une “seule vérité commune”. Cette source est constituée par les données provenant du ‘lieu de création de valeur’, c’est-à-dire de la production pilotée par les données.
Un exemple de pratique : Comment les chiffres clés collectés numériquement aident les équipes d’usine
L’exemple suivant sur le thème de la planification des commandes montre à quel point il est important que les équipes du shopfloor et du topfloor travaillent avec les mêmes données :
Une nouvelle opération de travail était planifiée dans le planning de l’entreprise. Le système prévoyait une capacité de production de huit heures par jour, en théorie, pour 60 pièces par heure. Le plan de production prévoyait donc 480 pièces par jour.
Mais l’équipe de l’usine n’y parvenait pas. Le directeur de la production s’était vu reprocher de travailler apparemment plus lentement que prévu.
L’indicateur TRS a permis de remédier à cette situation
L’efficacité globale de l’installation était déterminée numériquement – avec l’indicateur TRS. Il collectait les capacités de production réalistes, car il prenait en compte les temps d’arrêt et les motifs d’arrêt auxquels les équipes d’usine étaient confrontées : Préparation, maintenance, réparations.
Mais jusqu’à présent, ces temps n’étaient pas pris en compte dans le système de planification de l’entreprise. Résultat : grâce au calcul numérique du TRS, l’équipe de l’usine a désormais pu être évaluée sur la base de chiffres de production réalistes.
Il faut gérer en parallèle un processus d’amélioration continue (PAC)
Cet exemple montre également que les cadres jouent un rôle crucial dans l’utilisation des chiffres clés pour la planification de la production. Ils doivent s’assurer que les chiffres essentiels sont correctement déterminés et interprétés.
C’est pourquoi il faut savoir que toute transformation numérique ne peut voler qu’avec deux ailes : une aile technologique et une aile humaine. En d’autres termes, la gestion numérique de l’atelier ne sera couronnée de succès que si les personnes qui doivent utiliser la technologie sont également convaincues de son utilité.
Le processus d’amélioration continue a fait ses preuves en tant que “moteur de la motivation”. La gestion numérique de l’atelier fournit des indicateurs objectifs pour ce processus d’amélioration continue, auxquels toutes les équipes peuvent se référer.
Il est indispensable de former les équipes sur les systèmes
Tout processus d’amélioration continue piloté par des indicateurs de performance doit entraîner un changement de motivation chez les cadres et les collaborateurs. Voici l’idée directrice :
Nous avons tous les outils en main pour nous améliorer à partir de notre équipe et pour assurer de manière autonome une plus grande valeur ajoutée. Nous contribuons ainsi à la compétitivité de l’entreprise et à la préservation du site et des emplois.
C’est pourquoi les collaborateurs doivent être formés en permanence à l’utilisation des systèmes de gestion de l’atelier. Dans ce contexte, les cadres jouent à nouveau un rôle central afin de susciter la motivation souhaitée.
Comprendre les processus et la technologie, ça motive
L’introduction de nouvelles technologies de l’information est toujours un défi culturel : elle entraîne des changements dans la manière de travailler et l’environnement de travail. Ce n’est que lorsque les collaborateurs comprennent les processus souhaités ainsi que la technologie nécessaire qu’ils sont motivés à les utiliser de manière ciblée et à les intégrer tout naturellement dans leur travail modifié.
L’expert FORCAM ENISCO Alexander Schäfer explique : “Chaque collaborateur, indépendamment de son activité et de sa formation, devrait comprendre comment les données importantes pour la production doivent être collectées, interprétées et exploitées”.
Communiquer largement sur les succès
Le plus grand motivateur est le succès : c’est pourquoi les bons résultats doivent être largement communiqués dès le début. Encouragez et renforcez les efforts de vos collaborateurs afin d’amener le projet dans des eaux calmes à long terme. Les plus grands succès devraient être fêtés ensemble – l’équipe de transformation reste ainsi motivée.
La communication sur la réussite doit impliquer le plus grand nombre possible de services. Il faut montrer comment les mesures d’amélioration se répercutent sur le succès de l’entreprise. Cela permet d’activer les collaborateurs et de les enthousiasmer pour la poursuite du processus d’amélioration continue.
En résumé
Les défis auxquels est confrontée l’industrie manufacturière, tels que les coûts énergétiques et les chaînes d’approvisionnement incertaines, ne peuvent être relevés aujourd’hui que par des solutions logicielles pour l’usine. De même, le changement de paradigme à plus long terme – les cycles de vie des produits se raccourcissent, les clients souhaitent toujours plus de variations de produits – ne peut être maîtrisé qu’à l’aide de logiciels.
Dans l’industrie, la création de valeur se fait dans l’usine. C’est pourquoi la gestion numérique de l’atelier doit être au centre des préoccupations pour que les entreprises continuent à atteindre leurs objectifs à long terme, tels que la rentabilité durable et la compétitivité.
Maîtriser la complexité croissante de la production au quotidien
Aujourd’hui, la fabrication moderne nécessite à la fois l’optimisation ponctuelle de certaines machines et une vue d’ensemble du processus global. Il s’agit de maîtriser la complexité croissante et la diversité des variantes dans le quotidien de la fabrication.
La condition préalable est la gestion numérique de l’atelier. Quelle que soit la taille de l’entreprise, il existe des solutions logicielles adaptées à chaque besoin pour une gestion de l’atelier pilotée par les données, afin d’augmenter de manière significative l’efficacité et la productivité.
- Solutions de connectivité performantes pour les machines existantes (AC4DC| EDGE CONNECT)
- Analyses historiques et en temps réel avec un Manufacturing Execution System (MES FLEX | E-MES)
- Possibilités de déploiement hybrides pour les architectures sur site, en périphérie et dans le cloud
Les technologies appropriées, associées à un processus d’amélioration continue professionnel permettent d’augmenter considérablement l’efficacité, la productivité et la flexibilité de la production en peu de temps.