Continuité numérique

À l'heure où les usines mettent en œuvre des technologies intelligentes, la cohérence des données devient une nécessité vitale

William J. Holstein
30 June 2017

6 minutes

Pouvoir, de la conception au service après-vente, disposer de données cohérentes, tel est le vieux rêve des fabricants. Au moment où l'Internet industriel des objets (IIoT) commence à automatiser les opérations dans les usines avec des environnements de fabrication « intelligente » robotisés, il devient impératif de disposer d'une source de données unique, probante et cohérente sur l'ensemble du cycle de vie des produits. C'est le concept de « continuité digitale ».

Sans forcément l'appeler Industrie 4.0 ou fabrication « intelligente », les experts du monde entier se concentrent sur la façon d'extraire des données de machines intelligentes, puis de les analyser pour améliorer à la fois leurs produits et les processus utilisés pour les créer. Les avantages sont nombreux, notamment en matière d'efficacité et de réduction des coûts, avec en outre la possibilité de répondre rapidement aux tendances du marché avec des solutions personnalisées.

Hélas, au départ de la course vers l'Industrie 4.0, beaucoup de fabricants ont du mal à quitter leurs silos de données. Les données stockées dans ces systèmes hérités dernier cri au moment de leur installation, doivent généralement être recréées dans un ou plusieurs des systèmes en aval. La duplication et l'incohérence qui en découlent rendent impossible toute analyse des données pour obtenir des éclairages et contribue de manière significative à l'inefficacité souvent constatée aujourd'hui dans le secteur manufacturier.

L'antidote est la « continuité digitale », un concept devenu crucial pour les constructeurs automobiles contraints de jongler avec des ensembles de produits sans cesse grossis par l'évolution rapide des modèles de propriété, des sources de carburant et des degrés d'autonomie des conducteurs.

« La continuité digitale sera la colonne vertébrale du monde digital du 21e siècle », estime Michael Grieves, directeur exécutif du Centre pour la fabrication avancée et la conception innovante à l'Institut de technologie de Floride. « Nous ne pouvons pas nous permettre d'ignorer que la version de la conception que nous utilisons est déjà dépassée par une nouvelle conception. Nous ne pouvons pas non plus nous permettre d'envoyer une conception de l'ingénierie à la fabrication en sachant pertinemment que celle-ci ne pourra être fabriquée correctement ou de façon rentable. Nous ne pouvons pas enfin nous permettre des communications de machine à machine en sachant qu'elles entraîneront des défaillances de fabrication majeures. »

LES DONNÉES EN SILO COMPLIQUENT LA CHAÎNE DE VALEUR INDUSTRIELLE

Dans l'ensemble, les fabricants ont pris la mesure du défi, selon LNS Research, un cabinet de conseil d'entreprise basée dans le Massachusetts spécialisé dans la transformation digitale. Dans une étude de 2015 intitulée The Global State of Manufacturing Operations Management Software: Weaving the Digital Thread Across Industrial Value Chains, LNS a interrogé des fabricants de toutes tailles en Amérique du Nord, en Europe et en Asie-Pacifique qui travaillent en discontinu et en continu.

« LA CONTINUITÉ DIGITALE EST LA COLONNE VERTÉBRALE DU MONDE DIGITAL DU 21e SIÈCLE. »

MICHAEL GRIEVES
DIRECTEUR EXÉCUTIF, CENTRE POUR LA PRODUCTION AVANCÉE ET LA CONCEPTION INNOVANTE, INSTITUT DE TECHNOLOGIE DE FLORIDE

Résultat : 48 % des sondés ont cité le manque de collaboration entre les départements, et 39 % la disparité des systèmes et des sources de données comme principaux obstacles à la continuité digitale.

Presque autant - 38 % - ont souligné la difficile coordination entre leurs chaînes d'approvisionnement et de demande, un manque de visibilité au bon moment des métriques de performance de la fabrication, et une insuffisance de culture/processus d'amélioration continue. La continuité digitale pourrait résoudre l'ensemble de ces défis. La continuité digitale pourrait résoudre l'ensemble de ces défis.

« Avec un flux d'informations ininterrompu », conclut LNS, « les décisions liées à n'importe quelle partie des opérations, comme les problèmes de qualité, la gestion des actifs, l'approvisionnement suffisant, les sentiments des clients et autres, sont accessibles et intégrées à des décisions spécifiques au sein de ces départements et entités respectifs, ce qui entraîne une augmentation globale de la productivité, de la qualité, des profits et d'autres indicateurs de performance clés. »

LES SYSTÈMES HÉRITÉS DISPARATES CRÉENT LA CONFUSION DANS LES DONNÉES

Selon John Fleming, ancien vice-président exécutif de la fabrication mondiale de Ford Motor Company et à présent consultant indépendant dans l'automobile basé à Fort Myers, en Floride, les acteurs de l'industrie automobile sont conscients des défis que posent les systèmes hérités au moment où le modèle d'Industrie 4.0 est en train de s'imposer. Cependant, la tentation de rechercher des solutions de contournement reste forte.

« Comme la remise à plat de systèmes importants veut dire coûts et investissements, on a tendance à choisir la solution la plus simple », explique John Fleming. « Faisons-nous bien tout ce qu'il faut pour identifier les domaines d'opportunité que les technologies d'aujourd'hui peuvent nous offrir ? Parfois, l'analyse de rentabilisation n'est pas bien comprise. »

Le risque a un effet dissuasif permanent. « Les constructeurs automobiles ne peuvent pas se permettre de faire des choix qui les conduisent à l'échec », ajoute Michael Grieves. « Ils sont soumis à de fortes pressions, ce qui explique pourquoi ils préfèrent faire quelques retouches ça et là que rebattre complètement les cartes. Ils sont encore trop nombreux à se dire "Je vais concevoir le produit, l'envoyer à la fabrication, et on verra bien s'ils arrivent à le réaliser." »

SAVEZ-VOUS CE QUE JE SAIS ?

Dans une enquête réalisée par LNS Research, les fabricants ont cité plusieurs problèmes opérationnels causés par un manque de continuité digitale : la mauvaise collaboration entre les départements et avec les chaînes d'approvisionnement et de demande ; des systèmes et des sources de données disparates ; et le manque de métriques de fabrication et d'amélioration continue. (Image © gerenme / iStock)

La continuité digitale crée une source de données unique, probante et cohérente sur l'ensemble du cycle de vie du produit au fur à mesure qu'il franchit les étapes de concept, design, ingénierie, fabrication, jusqu'au service après-vente.

« L'idée est ici que malgré la progression dans le temps entre la création du produit et l'exploitation, puis la maintenance, les informations de ces différentes phases sont intégrées dans les autres phases », explique Michael Grieves. « La phase de création du produit doit répondre aux exigences fonctionnelles, mais également à la fabrication et la maintenance. Les informations sur la possibilité de fabrication réelle du produit sont retournées lors de la phase d'ingénierie, afin de résoudre les problèmes potentiels futurs. Les informations sur la performance réelle du produit sont renvoyées à l'ingénierie et à la fabrication, afin que l'amélioration du produit et la possibilité de le fabriquer puissent être évaluées. »

En couplant les données du monde réel avec des modèles 3D scientifiquement précis du produit et de l'usine, les constructeurs sont en mesure de surveiller l'environnement en temps réel, et de prévoir son état futur, indique Michael Grieves. En simulant les opérations de l'usine des minutes ou des heures à l'avance, les directeurs d'usine peuvent détecter et corriger les problèmes avant qu'ils ne surviennent, équilibrer les postes de travail, traiter les améliorations de la qualité et renforcer la sécurité des travailleurs.

Selon David Andrea, vice-président exécutif de la recherche au Centre de design automobile d'Ann Arbor, dans le Michigan, il est évident que c'est dans le domaine des informations de garantie que la continuité digitale pourrait avoir un impact considérable.

« Si un concessionnaire remplace une pièce, il la facture au fabricant qui lui-même se fait rembourser par le fournisseur », explique-t-il. « Le problème à présent est le suivant : comment utiliser les données venant du terrain pas seulement pour l'ajustement des coûts et la comptabilité, mais aussi pour réintégrer ces données dans le processus de développement des composants ? De cette façon, le fabricant n'aurait pas ce problème de garantie à la prochaine génération du produit. »

N'ATTENDEZ PAS DE RÉPONSE RADICALE

Heureusement, le défi de la continuité digitale est facilité par les technologies mêmes qui concourent à la transformation digitale. Ces technologies éliminent également le facteur de risque parce qu'elles fonctionnent sur les systèmes hérités que les constructeurs automobiles ont déjà installés.

Par exemple, les plates-formes digitales sophistiquées sont maintenant équipées de moteurs de recherche puissants capables d'exploiter à la fois des informations structurées et non structurées stockées dans les systèmes hérités existants. Les plates-formes interrogent tous les systèmes d'une société pour y trouver des informations pertinentes, puis les compilent et les présentent aux utilisateurs sous forme de données et d'analyse prédictive. Chaque utilisateur autorisé, qu'il se trouve sur un site de constructeur ou qu'il travaille pour un partenaire de la chaîne d'approvisionnement, voit les mêmes données, formatées suivant la fonction spécifique de chaque personne. Au fur et à mesure que des modifications sont apportées en aval, les données présentées à tous les utilisateurs se mettent à jour en continu, garantissant ainsi exactitude et ponctualité.

« Les méthodes traditionnelles de collecte et de diffusion manuelle des informations aux principales parties prenantes ne sont pas viables et elles provoquent rapidement des baisses de rendement », observe LNS. « Les capacités technologiques d'aujourd'hui permettent d'intégrer les informations sur l'ensemble du cycle de vie du produit - conception, ingénierie, fabrication, livraison et service - dans un modèle digital qui permet à des informations immédiates et exploitables d'atteindre les départements et les fonctions nécessaires plus vite, et avec davantage de précision et d'efficacité que jamais. » ◆

Pour plus d’informations sur les stratégies visant à atteindre la continuité digitale, veuillez consulter :
http://3ds.one/SmartFactory

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