Transformation numérique des sites contaminés pour les fabricants

Lorsque nous parlons du vieillissement de la main-d'œuvre dans l'industrie manufacturière, nous parlons souvent des humains. Mais nous ferions tout aussi bien de penser au vieillissement des machines dans nos usines.

La quatrième révolution industrielle étant bien engagée, il existe désormais des moyens d'apporter l'innovation numérique à vos installations existantes sans avoir à engager d'énormes dépenses en nouvelles machines ou technologies.

Si vous êtes un fabricant disposant d'actifs de qualité et d'un budget technologique serré, la transformation des friches industrielles est faite pour vous.

Tiré du monde du développement urbain, le terme " brownfield" désigne "tout terrain précédemment développé qui n'est pas actuellement utilisé".

Dans le secteur manufacturier, le terme est utilisé de deux manières.

Tout d'abord, il sert à faire la distinction entre les projets qui améliorent les machines et les infrastructures existantes (brownfield) et les projets qui impliquent de nouveaux achats importants (greenfield). Dans cet usage, la transformation des friches industrielles est toute transformation qui fonctionne avec les opérations et les capacités existantes.

Dans un usage moins spécifique, les usines brownfield sont des installations sans infrastructure numérique significative. Ici, brownfield est synonyme d'analogique.

Une transformation brownfield est tout projet qui augmente la connectivité des machines existantes (même celles construites en 2019) ou les projets qui mettent en ligne des installations construites avant l'ère numérique.

Les friches industrielles représentent la grande majorité des installations de fabrication à travers le monde. Selon le Bureau of Economic Analysis, l'âge moyen des actifs industriels aux États-Unis était d'environ 23 ans en 2015.

Ainsi, la plupart des équipements de fabrication actuellement utilisés ne sont pas dotés de fonctionnalités numériques natives (fait amusant : la plus ancienne pièce d'équipement de fabrication figurant dans le rapport du BEA est utilisée en continu depuis 1925).

Qui plus est, plus l'usine est ancienne, moins il est probable que la direction investisse dans de nouveaux équipements. Il s'agit d'un phénomène bien documenté, qui a commencé bien avant l'avènement de l'ère numérique.

Plusieurs facteurs contribuent à la disparité numérique entre les anciennes et les nouvelles installations. Tout d'abord, entre 60 et 70 % des fabricants de l'OCDE sont des PME. Pour ces fabricants, il n'y a souvent pas les ressources, humaines et financières, nécessaires pour rechercher activement des solutions numériques coûteuses. Deuxièmement, les solutions numériques ont toujours été d'un coût prohibitif. Étant donné la possibilité de moderniser une installation ou d'en construire une nouvelle, de nombreux fabricants ont opté pour l'approche "greenfield".

Au cours des cinq dernières années, cette situation a radicalement changé. Grâce aux progrès réalisés dans le domaine du cloud et de l'infrastructure périphérique, des capteurs avancés et des solutionsIIoT légères, les fabricants peuvent désormais poursuivre la numérisation des sites vierges sans augmenter le budget, les effectifs ou les maux de tête.

Pour comprendre pourquoi les projets brownfield sont la meilleure option pour de nombreux fabricants, il est important de comprendre les objectifs et la valeur de la numérisation.

Souvent, la transformation numérique est présentée comme une fin en soi. Si nous connectons nos actifs, le retour sur investissement suivra naturellement.

Ce n'est pas nécessairement vrai.

Au contraire, les projets numériques les plus réussis sont ceux qui utilisent des technologies numériques spécifiques pour atteindre des objectifs commerciaux spécifiques. Pour les fabricants dont les installations sont en friche, il y a souvent beaucoup de choses qui peuvent être réalisées rapidement.

Par exemple, avec l'installation de capteurs simples, il est possible de commencer à mesurer la santé et les performances des actifs avec un programme de base de surveillance de l'état ou des ressources. En comprenant simplement comment vos machines consomment de l'énergie, vous pouvez exploiter une source d'économies. En comprenant comment les conditions uniques de votre exploitation influencent le cycle de vie d'une machine, vous pouvez réduire les temps d'arrêt et optimiser les programmes de maintenance.

Grâce à des dispositifs tels que les passerelles, il est facile de convertir les données générées par vos anciens équipements en protocoles communs tels que OPC UA, entre autres. Ces passerelles vous donnent la possibilité de regrouper et d'analyser les données de nombreuses machines et processus dans un format commun, sans investissement initial considérable.

En outre, les offres de plateforme en tant que service basées sur le cloud, comme les applications de fabrication, vous permettent de configurer des applications pour vos processus uniques sans investir dans des solutions MES personnalisées à grande échelle.

Dans la plupart des cas, il n'est tout simplement pas nécessaire de disposer d'une infrastructure étendue et coûteuse pour profiter des avantages de la fabrication numérique.

Pour les fabricants qui ne disposent pas d'une infrastructure numérique existante, il existe des moyens simples et rapides à mettre en œuvre pour tirer parti de la numérisation.

Les transformations légères de friches industrielles sont mieux démontrées par un exemple concret.

Récemment, Tulip a aidé un fabricant de produits alimentaires et de boissons à éliminer les goulets d'étranglement et à augmenter le débit en mettant en service une installation en friche industrielle.

Ce fabricant produisait toute sa gamme de produits en interne, des matières premières aux produits emballés. Cependant, la plupart de ses équipements dataient des années 1970. Il n'y avait aucun problème avec leurs machines. Elles fonctionnaient de manière efficace et prévisible. Cependant, elles étaient analogiques, et le fabricant n'avait pas la visibilité nécessaire pour prendre des décisions basées sur des données.

Lorsqu'un client clé a considérablement augmenté son volume de commandes, ce fabricant a dû prendre une décision : acheter de nouvelles machines ou trouver un moyen d'augmenter le débit en utilisant ses actifs existants.

En travaillant avec Tulip, ce fabricant a opté pour un programme de surveillance analogique des machines. En utilisant des capteurs compatibles avec l'IoT pour surveiller le RPM et d'autres paramètres clés des machines, ce fabricant a amélioré sa compréhension des processus de production suffisamment pour identifier les goulots d'étranglement et mieux équilibrer ses lignes. Les informations sont communiquées aux bases de données via une passerelle IoT, où elles sont converties en un tableau de bord de production visuel pour aider tous les employés de l'atelier à comprendre la production en temps réel.

En connectant ces données de machine aux données de performance humaine, ils ont pu voir leurs opérations d'un point de vue holistique, en identifiant les zones à améliorer et en comprenant exactement comment le WiP circulait dans leurs lignes.

Au final, ce fabricant a augmenté le nombre d'unités produites de 15 %. Il a atteint ses objectifs ambitieux d'expansion de la production tout en réduisant le coût des marchandises vendues. En mettant en ligne une installation en friche, ils ont pu améliorer le temps de fonctionnement et la visibilité d'une manière qui a eu un réel impact sur l'entreprise.

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