Automatisation des usines : Un guide pas à pas pour numériser votre usine

D'un point de vue humain, l'usine devient un lieu de plus en plus isolé.

Alors que les usines les plus productives étaient autrefois celles qui grouillaient de travailleurs, beaucoup sont aujourd'hui dominées par les robots et autres machines. Ces usines automatisées sont souvent livrées à elles-mêmes, à l'exception d'un petit nombre d'humains dont le rôle est de superviser et d'intervenir en cas de problème.

Cet article explore les différents niveaux d'automatisation dans les usines d'aujourd'hui, les avantages de l'automatisation et la manière dont elle doit être abordée pour garantir les résultats les plus efficaces.

L'automatisation des usines est une catégorie de transformation numérique dans laquelle les processus technologiques au sein d'une installation de fabrication remplacent les processus manuels centrés sur l'homme.

Dans les scénarios où les processus sont automatisés, les entreprises réduisent ou réaffectent leurs ressources en main-d'œuvre pour se concentrer sur d'autres activités à valeur ajoutée.

L'automatisation des usines couvre un large spectre : de l'amélioration d'un seul processus manuel le long de la chaîne de production au déploiement d'une transformation "lights out" à grande échelle où l'implication humaine est presque entièrement supprimée. Les étapes du spectre de l'automatisation sont les suivantes :

1. Automatisation partielle du processus

Un élément d'automatisation est incorporé dans un processus d'usine où un travailleur humain est en charge. Les tâches simples et répétitives sont automatisées, mais la responsabilité du résultat final - comme la garantie des normes d'assurance qualité pour ce qui quitte le poste de travail - reste entre les mains d'un opérateur humain.

2. Machines automatisées simples

Les machines conçues pour effectuer une tâche spécifique et répétitive font passer le processus d'automatisation au niveau supérieur. Ces tâches peuvent inclure des actions robotiques telles que la découpe, la soudure, l'emballage ou même la détection de défauts à l'aide de la vision par ordinateur.

3. Lignes de production automatisées

Le fait de disposer d'une combinaison de machines automatisées, chacune effectuant une tâche spécifique et généralement reliée par un système de convoyeur, réduit encore davantage le besoin d'intervention humaine dans l'usine. Avec une ligne de production automatisée en place, le rôle de la main-d'œuvre se concentre désormais sur la supervision, le contrôle et l'entretien de l'équipement, plutôt que sur la réalisation du processus de production proprement dit.

4. Automatisation complète/de bout en bout

À l'extrémité du spectre de l'automatisation se trouve l'environnement de fabrication "éteint" ou obscur, où une installation entièrement automatisée permet à la production de se poursuivre 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sans aucune intervention ou surveillance humaine.

L'automatisation des usines offre toute une série d'avantages. En fonction de leurs objectifs, les organisations auront des priorités et des attentes différentes lorsqu'elles se lanceront dans l'automatisation. En général, cependant, les avantages de l'automatisation sont les suivants :

Amélioration de la productivité

L'un des principaux objectifs de l'automatisation, qu'il s'agisse de modifications partielles de processus ou de transformation de bout en bout, est souvent d'améliorer la productivité en réduisant les limites que les travailleurs humains imposent à un processus de production. Contrairement aux personnes, les machines peuvent travailler en continu, ce qui permet aux entreprises d'augmenter leur capacité de production de manière significative.

Amélioration de la qualité et de la cohérence

Au-delà des gains de productivité, la répétabilité des processus automatisés signifie qu'ils peuvent souvent produire des produits finis d'une qualité et d'une cohérence supérieures à celles des produits fabriqués par le travail humain.

Réduction des déchets

La répétabilité peut également permettre d'améliorer la planification, ce qui donne lieu à des possibilités de réduction des déchets.

Réduction des coûts

Si l'automatisation implique inévitablement une mise de fonds initiale, les économies de coûts à long terme réalisées grâce à la combinaison des avantages énumérés ci-dessus peuvent constituer une raison convaincante pour qu'une usine s'engage dans la voie de l'automatisation. En plus de permettre des économies grâce à l'amélioration de la productivité et de la qualité, et à la réduction des déchets, une automatisation efficace devrait également réduire les temps d'arrêt et les coûts de formation du personnel, réduisant ainsi davantage les coûts.

Des conditions de travail plus sûres

En évitant aux travailleurs d'être exposés aux dangers de la production, les usines automatisées réduisent les risques pour la santé et la sécurité du personnel, offrant une combinaison heureuse d'un environnement de travail plus sûr et de l'élimination des coûts liés aux accidents.

Bien que l'automatisation des processus puisse entraîner un grand nombre des avantages décrits ci-dessus, l'automatisation complète et totale peut être une sorte de course de dupes. Un cas notable où l'automatisation excessive a entraîné des rendements décroissants a été la production du modèle 3 de Tesla en 2018.

Après que Tesla ait exposé ses objectifs de production ambitieux, largement motivés par l'automatisation de la production verticalement intégrée de véhicules électriques, Elon Musk a fait face à des critiques importantes lorsque l'entreprise n'a pas été en mesure d'atteindre ses objectifs de production.

Interrogé, Elon Musk a confirmé que l'une des raisons pour lesquelles Tesla n'a pas atteint ses volumes de production cibles était due à une automatisation excessive. Il a fait remarquer : "Nous avions ce réseau fou et complexe de bandes transporteuses... Et ça ne marchait pas, alors nous nous sommes débarrassés de tout ça."

Si les avantages potentiels de l'automatisation des usines sont considérables, les dépenses requises le sont également. Il est donc important de ne pas se lancer dans l'automatisation sans élaborer une stratégie solide qui englobe les éléments suivants :

Comprendre vos objectifs

Le retour sur investissement d'un projet d'automatisation varie en fonction de la manière dont il est appliqué dans l'usine, l'automatisation de certains systèmes générant un retour sur investissement plus important et plus immédiat que d'autres. Il est donc essentiel de déterminer quels processus de l'usine doivent être automatisés en premier. Lorsque vous envisagez le spectre de l'automatisation, comprenez quelles sont les petites étapes, telles que l'introduction de machines automatisées individuelles, qui permettront d'obtenir le meilleur retour sur investissement compte tenu de vos besoins spécifiques.

S'assurer que toutes les parties prenantes sont alignées

Une fois qu'un plan d'automatisation a été rédigé, il est important d'obtenir l'adhésion des parties prenantes de l'ensemble de l'organisation à cette initiative. Les preuves à l'appui d'une stratégie d'automatisation doivent être claires pour toutes les parties : un conseil d'administration préoccupé par le coût d'investissement du projet sera convaincu si les améliorations de productivité en aval (et donc la rentabilité) sont évidentes. De même, la main-d'œuvre peut craindre que l'automatisation n'entraîne des pertes d'emplois, alors qu'une stratégie efficace peut en fait se traduire par une amélioration des résultats en matière de santé et de sécurité et par la possibilité pour le personnel de passer d'un travail à forte intensité de main-d'œuvre à des rôles plus valorisants axés sur la supervision des nouveaux processus automatisés.

Évaluer les outils et la technologie

Prenez le temps d'évaluer pleinement les outils et la technologie disponibles pour atteindre les résultats d'automatisation requis. Il est facile pour les organisations de surspécifier et de compliquer à l'excès le cheminement vers ce qu'elles cherchent à atteindre - et, ce faisant, de dépenser beaucoup plus que nécessaire. Pour trouver le bon équilibre, il faut commencer par bien comprendre les systèmes de fabrication existants.

Mesurer l'impact sur la productivité

Pour vous assurer que les initiatives d'automatisation sont à la hauteur de leur potentiel, investissez dans des outils permettant de mesurer l'impact des changements apportés par votre entreprise. Pour obtenir une image complète du retour sur investissement de votre transformation numérique, il est important de mesurer l'augmentation de la productivité au fil du temps.

L'automatisation des usines est inévitable dans tous les secteurs de la production, compte tenu des avantages qu'elle procure en termes de productivité et de qualité. Mais comme toute évolution, elle nécessite une planification pour être déployée efficacement.

Lorsque vous examinez vos options en matière d'automatisation des usines, comprenez qu'une " automatisation excessive " peut finalement nuire à votre productivité, comme dans le cas de Tesla et de tant d'autres entreprises qui ont surinvesti dans leurs initiatives de transformation numérique.

Chez Tulip, nous préconisons une approche de la numérisation de type "Augmented Lean", dans laquelle les entreprises examinent comment leur main-d'œuvre peut être utilisée au mieux et comment la technologie peut combler les lacunes lorsqu'il s'agit de tâches telles que la collecte de données et la tenue de registres. Cette approche centrée sur l'humain permet une transformation numérique plus durable ainsi qu'une culture d'amélioration continue.

Si vous souhaitez savoir comment Tulip peut vous aider à automatiser les activités sans valeur ajoutée dans vos opérations, contactez un membre de notre équipe dès aujourd'hui!