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INDUSTRIE 4.0

Gilles Charron, ing.

• PRODUCTIQUE QUÉBEC

• Définition et outils

• Enjeux et mesure

• Défis et obstacles

• Pistes de solutions et tendances

• Les bénéfices

• Conclusion

Agenda

• Une équipe multidisciplinaire en technologies numériques

• Plus de 700 interventions d’aide technique dans les cinq dernières

années et ce, dans plus de 500 entreprises majoritairement des PMEs

• Des projets de recherche appliquée dans le cadre du CRSNG

• Depuis 2008, des activités de diffusion et de formation dont des

séminaires techniques rejoignant plus de 250 personnes dans la

dernière année

• Création du groupe LinkedIn INDUSTRIE 4.0 Québec

Équipe et réalisations

Collaboration MESI

• Centre de références des conseillers régionaux du MESI pour les systèmes ERP

• Mise à jour du Guide de systèmes intégrés du MESI

• Élaboration de la Feuille de route INDUSTRIE 4.0

• Collaboration Mission Hannover Messe (DDE et DPI)

• Conférences régionales et conseillers DDE sur INDUSTRIE 4.0

• Participation au Groupe conseil sur l’économie numérique

Collaboration MESS

• Formation de conseillers régionaux sur les systèmes ERP

• Élaboration d’un guide pour baliser l’envergure des formations ERP

Collaboration CNRC-PARI

• Dans le cadre du Programme pilote d’adoption des technologies numériques (PPATN), réalisation de 150 pré-diagnostics et 100 études de faisabilité pour le choix de systèmes ERP en 24 mois, une distinction sur la scène canadienne

• Des dizaines de visites interactives sur le numérique portant autant sur les systèmes de gestion de production que sur les équipements à commande numérique (CNC) et les logiciels

Un peu d’histoire, de 1.0 à 4.0

Aujourd’hui le

numérique, déjà bien

implanté, prend une

place de plus en plus

importante. C'est l’ère

de l’Internet des objets

et de la connectivité

ou

"Industrie 4.0".

Industrie 4.0 : « Une nouvelle façon de produire »

« Usine du futur »

« Smart Factories »

« Smart Industry »

« IIoT »

Industrie 4.0

Le concept d’Industrie 4.0 correspond à une nouvelle

façon d’organiser les moyens de production : l’objectif est

la mise en place d’usines dites « intelligentes » (« smart

factories ») capable d’une plus grande adaptabilité dans la

production et d’une allocation plus efficace des ressources,

ouvrant ainsi la voie à une nouvelle révolution industrielle.

Évolution ou révolution ?

Copyright Centre de productique intégrée 2014

INDUSTRIE 4.0

Ref. Max Blanchet, Roland Berger Strategy Consultants

Ref. Boston Group Consulting

INDUSTRY 4.0

Les outils derrière Industrie 4.0 ?

• Les logiciels qui couvrent toutes les

opérations de l’entreprises (CAO, FAO, ERP,

MES, APS, WMS, GMAO, CRM, BI)

• Les robots industriels, adaptables et

"intelligents » et collaboratifs

• Les automates qui pilotent la fabrication et

remontent diverses informations


Les outils derrière Industrie 4.0 ?

• Les capteurs capables de récolter, d'exploiter et

de transmettre l'information

• Internet des objets, Un réseau de réseaux…


Les logiciels

• CAO, ingénierie, dessin technique

• FAO, programmation des CNC

• ERP, système intégré de gestion

• MES, système de « monitoring »

• APS, ordonnancement

• CRM, gestion de la relation client

• WMS, gestion d’entreposage

• GMAO, gestion de la maintenance

• BI, « business intelligence »

Les machines à commande numérique et les robots

Robots traditionnels

« Cobots »

Machines « CNC »

Les automates et les capteurs

Les automates

Les capteurs capables de récolter, d'exploiter et de transmettre l'information saisie

Internet des objets, Un réseau de réseaux…

Les objets connectés: machines, robots, automates , capteurs et … les technologies mobiles

LES ENJEUX 4.0

• La technologie • Le concept d’INDUSTRIE 4.0 vise la fin de l’utilisation des technologies

numériques en silos • La main d’œuvre

• L’ajout de nouvelles compétences et la culture d’entreprise doit tendre vers une culture apprenante.

• Un nouveau modèle d’affaires • La connectivité des données de l’entreprise apportera de l’intelligence

dans les processus de production et de commercialisation ouvrant la voie à de nouveaux modèles d’affaires

INTÉGRATION DES TIC ET DE L’AUTOMATISATION

• L’intégration horizontale fait référence à l’intégration des solutions logicielles aux différentes étapes de la fabrication et de la planification

• L’intégration verticale réfère à l’intégration des différents systèmes équipements aux différents niveaux hiérarchiques (actuateurs et senseurs, contrôles, gestion de production, pilotage)

L’intégration des technologies de l’information

et de l’automatisation sont les bases d’INDUSTRIE 4.0.

De nouvelles compétences seront nécessaires

Organisation du travail

Intégration en production, en automatisation et en systèmes d’information

Valeur ajoutée de la connectivité • Les technologies sont présentes depuis une trentaine d’années

• Elles sont souvent utilisées en silos

• L’intégration horizontale et l’intégration verticale permettent de partager de tonnes de données

• Le traitement « LEAN » des données numériques favorisent la réduction des délais et un accès plus rapide

• L’analyse de toutes ces données en temps réel peut apporter de l’intelligence dans le système manufacturier

Le fondement de la 4e révolution industrielle :

La connectivité des données et des objets entre eux

Mesure de la MATURITÉ NUMÉRIQUE

1. Degré de maturité des technologies

2. Degré de maitrise des technologies

3. Degré de connectivité des technologies

La technologie, le niveau de maîtrise et le degré de partage de

l’information sont les éléments qui caractérisent le niveau de maturité numérique.

• Interconnexion avec l’extérieur

• Interconnexion production/besoin clients

• Applications mobiles

• Base de données unique

• Gestion centralisée

• MES

• PLC

• Commandes numériques

Gestion de la production

Maturité future/ Précurseurs

Maturité disponible / Diffusion généralisée

Maturité émergente/ Diffusion limitée

• Traçabilité

• Contrôle qualité en continu

• Mesure en temps réel

• Instrumentation

• Analyse des fluides

• Mesures Débit, pression, …

• Détecteurs

• Capteurs

Procédés de fabrication




Pas juste de la gestion simple de l’information mais la saisie et du partage d’informations à des fins d’analyse de la performance et de traçabilité

Opérations de fabrication Assemblage




• Cobotique

• Robotique flexible et intelligente

• Intelligence artificielle

• Robotique traditionnelle

• Machines d’assemblage

Services & Maintenance




• Maintenance prédictive

• Télémaintenance

• Maintenance préventive

• Rétrofit

• Maintenance curative

• Installation / Intégration

• Internet des objets

• Big data

• Cloud computing

• Réseau industriel

• Bus

• Stand alone

• Point-to-point

Connectivité




Organisation du travail




• Organisation apprenante

• Tâches métier enrichies

• Organisation responsabilisante

• Spécialisation des tâches

LES DÉFIS 4.0

• La connectivité des logiciels et des équipements, même les équipements en

place.

• La standardisation de normes et processus facilitant le partage des données.

• La réingénierie des méthodes de travail et des procédés.

• La gestion de la cybersécurité afin de protéger l’information sensible et le

savoir-faire.

• Le développement et l’accès aux spécialistes en technologies numériques.

Obstacles à l’adoption

Ref. D

eloite

Obstacles à l’adoption

• Mauvaise compréhension des impacts • Préoccupations de sécurité • Manque de connaissances des employés • Incertitude économique générale • Manque d’habiletés de la main d’œuvre • Manque de connaissances du management • Immaturité des normes et standards • Engagement de la direction • Faiblesses des infrastructures • Réglementation (sécurité des données)

D’un sondage réalisé en 2015 sur les obstacles d’un investissement dans l’IIoT

Ref. Journal Les Affaires

Le gouvernement du Québec a annoncé un budget de 100 MM$ pour les infrastructures Être à l’affût des projets Mobiliser les industriels en région S’organiser… le projet à Trois-Rivières

Pistes de solutions 4.0

• Activités de sensibilisation pour les entreprises

• Mettre l’emphase sur la réalisation d’audits et de plans numériques

• Un programme d’adoption des technologies numériques (études

de faisabilité pour la première réalisation du plan numérique)

• Création de « Clubs numériques » pour permettre le partage des

expériences des entreprises

Développement et adaptation de solutions intégrées pour la fabrication de masse personnalisée

• Suivi de production en temps réel

• Optimisation d’outils numériques

• Production paramétrique

• Interfaces homme-machine intelligentes

• Modélisation d’intelligence de production


Usine

Saisie des données usineÉquipement à contrôle numérique Équipement de mesure numérique

Conception et

fabrication assistée

par ordinateur

Conception

assistée par

ordinateur

CAO

Gestion du cycle

de vie du produit

PLM

Fabrication

assistée par

ordinateur

FAO

Système intégré de gestion SIG / ERP

Chaîne commerciale

Chaîne approvisionnement

Chaîne manufactière

Gestion

de

projet

Comptabilité

Intelligence d’affaire

IA / BI

Entrepôt

RFID

Commande

de venteExpédition Facturation

Commande

d’achatRéception

Facture

fournisseur

Ordre de

fabrication

Planification

ordonnancement

Saisie

données

production

Fichier

maître

articles

GRC

“CRM”

Bureautique

Outlook

Word

Excel

Des projets PME

Configurateur de produit et programmation paramétrique

ERP

Nomenclature (BOM)

Intégration CAO - ERP

Intégration ERP - CAO

Intégration CAO - Laser

Intégration CAO - Métrologie Intégration SCADA- ERP

Des projets PME

Transformation numérique, digitallurgie, digital transition…

Comment appréhender correctement la transformation ?

Avant d’entrevoir une stratégie, il faut donc dresser un état des lieux, les objectifs de l’entreprise: à quelle étape est-on rendu ?

• Réaliser un audit des technologies numériques

• Établir un plan numérique et son déploiement

Le secret de la réussite 4.0

• Mettre l’accent sur les processus de l’entreprise et les humains qui la compose.

• Assurer un lien étroit entre l'ingénierie et l'informatique.

• Mettre en place l’infrastructure nécessaire.

L’infrastructure c’est important, mais ce n’est pas une fin en soi. Ne pas oublier que l’infrastructure est au service des gens et des processus et ce sont ces derniers qui lui donnent une véritable valeur.

LES TENDANCES 4.0

• Le mode de gestion • Le concept d’INDUSTRIE 4.0 vise la fin de l’utilisation des technologies

numériques en silos • La main d’œuvre

• La culture d’entreprise doit passer de hiérarchique à responsabilisante et tendre vers une culture apprenante.

• Un nouveau modèle d’affaires • La numérisation de l’entreprise nécessitera des programmes de

formation pour actualiser les compétences du personnel. Aux compétences métiers s’ajouteront des compétences numériques

LE CHIEF DIGITAL OFFICER, UN VISA POUR LA TRANSFORMATION NUMÉRIQUE ?

Direction informatique + Direction ingénierie = CDO

INDUSTRIE 4.0 dans le monde

• Allemagne: Plan 2015-2035

• France : Nouvelle France Industrielle

• USA : Smart Manufacturing Leadership Coalition

• Chine : Made in China 2025

• Canada ?

• Québec : Plan d’action en économie numérique

Bénéfices attendus

• Réduction des coûts, • Meilleure utilisation des actifs • Amélioration de la productivité • Nouveau modèle d’affaires, nouvelles sources de

revenus • Amélioration de l’expérience client • Amélioration de la sécurité

* D’un sondage réalisé en 2015 sur les bénéfices attendus d’un investissement dans l’IIoT

Confiant

Très confiant

Peu confiant

Pas confiant du tout

Les bénéfices viendront

2-3 ans + 5 ans 1-2 ans

Réponses à la question: « Êtes-vous confiant des bénéfices d’un investissement dans l’IIoT? »

Bénéfices attendus

• plus de rapidité dans le traitement de l’information, • diminution du temps de suivi et en reddition de comptes • information de meilleure qualité, plus transparente et mieux

structurée • information accessible en temps réel, peu importe le lieu grâce aux

technologies mobiles et à l’infonuagique « cloud » • traçabilité des données assurée

Cet environnement numérique apporte une plus grande adaptabilité. Le plus grand impact de la gestion « LEAN » de l’information est qu’elle supporte la production de petits lots personnalisés, une réalité pour beaucoup de PME.

LES 7 NOUVEAUX PARADIGMES DE L’INDUSTRIE 4.0

Conlusion

• Paradigme 1 : la personnalisation de masse, ou la gestion de la complexité/diversité

• Paradigme 2 : la relocalisation industrielle,

ou la fin du problème de coût de main d’oeuvre

• Paradigme 3 : une chaîne d’approvisionnement dynamique,

ou la fin des stocks

• Paradigme 4 : la continuité numérique sur le cycle de vie

ou la fin du clivage produit/service

LES 7 NOUVEAUX PARADIGMES

DE L’INDUSTRIE 4.0

• Paradigme 5 : la nouvelle équation économique,

ou la fin de l’avantage à l’effet d’échelle

• Paradigme 6 : les équipes apprenantes

ou la fin (enfin) du taylorisme

• Paradigme 7 : une industrie propre, attractive et valorisante

LES 7 NOUVEAUX PARADIGMES

DE L’INDUSTRIE 4.0

INDUSTRIE 4.0 (R)Évolution?!

QUESTIONS ?????

• Avez-vous un bilan de santé numérique?

• « Y a-t-il urgence pour prendre le virage vers l’industrie 4.0? »

Accompagnement des entreprises dans le virage numérique

• Feuille de route INDUSTRIE 4.0

• Activités de sensibilisation

• Projet pilote Audit des technologies numériques

• Élaboration de plans numériques

• Collaboration au Projet Escouades 4.0

• Participation continue au Groupe conseil sur l’économie numérique

• Piloter des industriels dans une mission INDUSTRIE 4.0

Vous aussi, joignez le groupe Industrie 4.0 Québec

Faites partie de ceux qui discutent, réfléchissent et s’instruisent.

INDUSTRIE 4.0 (R)Évolution?!

https://youtu.be/MZkY9HNCiM0



industrie 4 - apdeq.qc.ca€¦ · à commande numérique (cnc) ... production et d’une allocation...

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