Comment optimiser le suivi de production industrielle grâce à l'industrie 4.0 ? Un article qui vous explique les principes, les exemples et les bonnes pratiques de cette innovation.
Le suivi de production industrielle joue un rôle crucial dans l'optimisation de l'efficacité, la réduction des coûts et la garantie de la qualité des produits. Ce processus englobe la surveillance et le contrôle de toutes les étapes de production, de l'achat des matières premières à la livraison du produit final.
À l'ère de l'industrie 4.0, marquée par la digitalisation, la connectivité, l'utilisation de l'intelligence artificielle et de la robotisation, comment le suivi de production s'adapte-t-il ? Quelles innovations technologiques révolutionnent ce suivi ?
Nous explorerons les impacts et les avantages qu'offre l'industrie 4.0 sur le processus de suivi de production dans cet article.
Le suivi de production est l'élément fondamental à suivre lorsque vous souhaitez gagner en productivité et taux de rendement synthétique (TRS). Il vous faudra la mesurer et l'analyser sur la totalité du processus de fabrication.
L'Industrie 4.0, ou de 4eme génération, elle, fait référence à un système de production intégrant des technologies digitales intelligentes dans son processus industriel. L'automatisation, l'IA (Intélligence Artificielle) et la BI (Business Intlligence) en font partie.
Désignée comme la quatrième révolution industrielle, l'industrie 4.0 fait suite à trois avancées majeures précédentes :
- la mécanisation à la fin du XVIIIe siècle,
- l'électrification à la fin du XIXe siècle,
- et l'informatisation, qui a pris son essor dans la seconde moitié du XXe siècle.
L'origine de l'industrie 4.0 remonte au début du XXIe siècle, issue d'une démarche entreprise par le gouvernement allemand pour élaborer une stratégie de haute technologie dédiée à l'industrie. Le concept a été largement diffusé par Klaus Schwab, fondateur et président du Forum économique mondial, notably à travers un article publié en 2015 et un ouvrage paru en 2016.
Le fondement de l'industrie 4.0 repose sur l'intégration d'outils numériques avancés au coeur des chaines de production et de fabrication. Parmi les technologies essentielles, on trouve l'Internet des objets (IoT), le cloud computing, le big data, l'intelligence artificielle, la robotisation, et l'impression 3D. Ces innovations permettent de donner vie à des usines intelligentes, communicantes, capables de s'améliorer et de s'ajuster automatiquement selon les exigences des consommateurs.
En outre, l'industrie 4.0 introduit une transformation notable au niveau social, politique et économique, influençant de manière considérable la manière dont les personnes interagissent avec la technologie et leur environnement.
On parle aujourd'hui de Production 4.0, qu'est-ce qu'il en retourne ?
L'Internet des Objets (IoT) constitue un réseau global reliant les appareils physiques au monde numérique. Les capteurs intelligents, quant à eux, sont des instruments autonomes recueillant et envoyant les données relatives à l'état, la position, le mouvement, ou encore l'environnement des objets connectés.
Ensemble, l'IoT et les capteurs intelligents sont essentiels au suivi de production. Ils assurent la collecte et l'analyse instantanée des informations sur les opérations, les équipements, les produits et les matériaux, optimisant ainsi la surveillance, la gestion, l'amélioration et la traçabilité des processus de production.
L'intelligence artificielle (IA) permet aux systèmes d'exécuter des tâches qui, traditionnellement, avaient besoin de l'intelligence humaine, comme l'apprentissage et le raisonnement. L'analyse des données, pour sa part, traite de l'extraction et de l'interprétation d'informations à partir de données pour aboutir à des décisions éclairées. L'IA et l'analyse des données, en exploitant les données recueillies par les capteurs et l'IoT, fournissent des insights précieux, orientant ainsi les décisions stratégiques en matière de suivi de production.
Elles contribuent à identifier les anomalies, anticiper la demande, planifier les activités, améliorer la qualité et stimuler l'innovation.
La robotique englobe le développement et l'usage de robots pour exécuter des opérations physiques, de façon autonome ou semi-autonome. Quant à l'automatisation avancée, elle désigne l'emploi de technologies informatiques et numériques pour orchestrer les processus de production. Ces technologies jouent un rôle transformateur dans le suivi de production en rendant les opérations plus rapides, précises et efficientes, favorisant ainsi la réduction des coûts, l'augmentation de la productivité et la personnalisation des outputs.
Le cloud computing propose des services informatiques sur demande via Internet, comme le stockage et l'analyse de données, tandis que les plateformes de gestion de production dématérialisées offrent un outil logiciel accessible depuis n'importe quel appareil connecté pour superviser les activités de production. Ces innovations bouleversent le suivi de production en permettant une gestion centralisée et sécurisée des données de production, accessibles de partout, à tout moment.
Elles renforcent la collaboration, la communication, la traçabilité et la transparence au sein des processus de fabrication.
Dans l'univers de l'industrie 4.0, le suivi de production s'appuie sur la capture et le traitement en temps réel des données. Munies de capteurs intelligents et intégrées à des réseaux IoT (Internet des Objets), les machines et les produits communiquent entre eux, partageant des renseignements vitaux sur leur état, performance, localisation, et qualité. Ces informations sont transmises soit au cloud soit à des serveurs dédiés, pour y être analysées par des algorithmes intelligents.
La solution non intrusive RealTiMES par exemple, collecte en temp réel vos données sur votre serveur. Et grâce à sa BI (Business Intelligence) intégré, elle vous permet l'envoi de rapports quotidien sur les performances de votre chaine de production.
De ces analyses découlent des indicateurs de performance clés, tels que le Taux de Rendement Synthétique (TRS), le Taux de Rendement Global (TRG), ou le Taux de Rendement Énergétique (TRE), évaluant l'efficacité de la production. Ces indicateurs, indispensables pour optimiser votre production, sont affichés sur des tableaux de bord ou accessibles via des applications mobiles, informant en temps réel les opérateurs, managers et clients.
Pour savoir quels sont les 9 indicateurs de performances à suivre absolument pour optimiser votre production, consulter notre article dédié.
Ces outils numériques sont essentiels pour le pilotage, le contrôle et l'optimisation instantanée de la production.
L'industrie 4.0 offre aussi la possibilité de personnaliser la production selon les exigences et attentes des clients. S'appuyant sur l'intelligence artificielle et l'analyse de données, elle permet de prévoir la demande, de cerner les marchés spécifiques, d'élaborer des offres sur mesure et d'ajuster les paramètres de production en temps réel selon les commandes.
La robotique et la fabrication additive ouvrent la voie à la création de produits personnalisés, à la diversification des gammes, à la réduction des délais et coûts. Les solutions cloud et les plateformes de gestion de production dématérialisées favorisent la synchronisation des flux de productions, la gestion optimisée des stocks, la planification des livraisons et la traçabilité des produits.
L'adoption d'une maintenance prédictive et proactive est l'un des atouts majeurs de l'industrie 4.0, permettant d'anticiper et de prévenir les incidents avant qu'ils ne surviennent. Equipées de capteurs intelligents et connectées via l'IoT, les machines sont surveillées en permanence, permettant la détection précoce d'anomalies en mesurant des paramètres critiques comme la température, la pression, les vibrations, ou le niveau sonore.
L'intelligence artificielle et les outils d'analyse de données peuvent alors diagnostiquer précisément les problèmes, évaluer les risques de défaillance, générer des alertes et proposer des mesures correctives ou préventives. La robotique et l'automatisation avancée garantissent des interventions rapides et précises sans haltère de la production.
Enfin, l'industrie 4.0 renforce la connectivité et la collaboration entre tous les maillons de la chaîne de valeur, incluant fournisseurs, sous-traitants, partenaires, clients, et collaborateurs. Le cloud et les plateformes de gestion collaborative de production permettent de partager les informations de production en temps réel, de coordonner les actions, de fluidifier les échanges, de minimiser les erreurs et les retards.
L'analyse de données et l'intelligence artificielle optimisent la création de valeur ajoutée, proposent des services innovants, favorisent la fidélisation clients et renforcent la compétitivité. La robotique et l'automatisation permettent de confier les tâches répétitives, difficiles ou dangereuses aux machines, valorisant ainsi le potentiel humain à des tâches nécessitant créativité, résolution de problèmes et communication.
L'industrie 4.0 transforme le suivi de production en augmentant significativement l'efficacité et la productivité. Grâce à l'intégration des technologies numériques avancées, il est désormais possible de minimiser les gaspillages, réduire les temps d'arrêt et améliorer la qualité des processus de production. De plus, ces technologies permettent d'accroître le rendement, accélérer la production, et rendre les opérations plus flexibles.
Avec la solution non intrusive et connectée RealTiMES, il n'y a plus aucune erreur de catégorisation de vos causes d'arrêts. Ce qui favorise vos analyses et donc votre efficacité.
Une étude de PwC révèle qu'avec l'industrie 4.0, une augmentation moyenne de la productivité de 18% pourrait être observée d'ici 2020. L'usine de Bosch à Blaichach, en Allemagne, illustre parfaitement cette tendance avec une hausse de 25% de sa productivité grâce à l'utilisation de capteurs intelligents, de robots collaboratifs et de logiciels d'analyse de données.
L'amélioration de la qualité et la réduction des délais de mise sur le marché comptent parmi les bénéfices clés de l'industrie 4.0 dans le domaine du suivi de production. Les outils numériques permettent un contrôle accru sur la qualité des produits à chaque étape de production, facilitent la détection et la correction des anomalies, et rendent les tests plus rapides et fiables. Cela conduit à une accélération notable des cycles de production et de distribution, permettant ainsi de mieux répondre aux attentes des clients avec des offres plus personnalisées et innovantes.
McKinsey indique que l'industrie 4.0 pourrait diminuer de 20% les coûts liés à la qualité et réduire de 20 à 50% les délais de mise sur le marché. L'exemple de l'usine Siemens à Amberg, en Allemagne, est éloquent : grâce à l'adoption de systèmes de vision, de codes-barres et de puces RFID, l'usine a réduit son taux de défaillance à 0,0012%.
L'introduction des technologies de l'industrie 4.0 favorise également une gestion plus efficace des ressources et une réduction substantielle des coûts. L'emploi de capteurs intelligents et de logiciels spécialisés permet de consommer moins d'énergie et de matières premières, tout en optimisant l'utilisation des équipements, la gestion des stocks et l'espace de production.
Selon BCG, les coûts de production et logistiques pourraient être réduits respectivement de 10 à 40% et de 10 à 30%. L'usine GE Aviation à Cheltenham, au Royaume-Uni, illustre ce point avec une baisse de 18% de sa consommation énergétique et 30% de réduction de ses coûts de maintenance grâce à la technologie.
Enfin, l'industrie 4.0 joue un rôle crucial dans l'atteinte des objectifs de développement durable et le suivi environnemental. L'analyse précise et en temps réel de l'empreinte écologique favorise une production plus responsable, réduit les émissions de gaz à effet de serre et supporte les initiatives d'économie circulaire. Les entreprises peuvent ainsi mieux répondre aux normes environnementales et communiquer efficacement sur leur performance écologique.
Accenture prévoit une réduction des émissions de CO2 de 3,7 gigatonnes d'ici 2030 grâce à ces technologies. Exemple à suivre, l'usine Schneider Electric à Le Vaudreuil, en France, a réduit sa consommation d'eau de 58% et ses émissions de CO2 de 26% en optant pour des capteurs intelligents et des solutions d'efficacité énergétique.
Dans cet article, nous avons exploré la façon dont l'industrie 4.0 révolutionne le suivi de la production industrielle, en intégrant des technologies numériques avancées aux processus de fabrication. Nous avons mis en lumière les innovations technologiques essentielles qui facilitent la collecte, le traitement, la visualisation et l'utilisation des données de production en temps réel.
Nous avons également vu comment le suivi de production évolue pour s'adapter à ce nouvel environnement, en proposant davantage de personnalisation, de flexibilité, ainsi que des améliorations en termes de maintenance et de collaboration interne. Les avantages et impacts de l'industrie 4.0 sur le suivi de la production, notamment en ce qui concerne l’efficacité, la qualité, la réduction des coûts et la durabilité ont été mis en avant.
Si vous êtes prêt à saisir ces opportunités et à effectuer une transition vers l'industrie 4.0, il est essentiel de choisir un logiciel de suivi de production personnalisable tel RealTiMES qui répond à vos exigences spécifiques. Notre solution, outre sa capacité à analyser en temps réel les 9 indicateurs à suivre pour optimiser votre production, offre une personnalisation poussée pour s'adapter parfaitement à votre environnement opérationnel.
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