Transformation numérique dans les sciences de la vie

L'opportunité de transformer les opérations des sciences de la vie avec l'industrie 4.0 est là, mais les approches traditionnelles de numérisation ne parviennent pas à aider les entreprises à démarrer, à s'adapter aux changements et à s'améliorer continuellement. En conséquence, ces approches n'ont pas tenu leurs promesses de soutenir les initiatives autour de l'agilité, de la conformité, de la qualité, de la compétitivité et du volume.

Dans ce guide, nous discuterons de l'échec actuel des solutions traditionnelles et mettrons en évidence les nouvelles approches adoptées par les organisations du secteur des sciences de la vie pour faire face à la transformation numérique. Nous examinerons le changement de paradigme du haut vers le bas vers le bas et la façon dont la démocratisation des technologies numériques a aidé les entreprises à adopter cette transformation avec facilité.

Tout d'abord, comparons le calendrier de production dans un environnement non numérique et dans un environnement numérique.

Prenons l'exemple d'un problème de bureau typique. Voici un défi pour un bureau typique d'environ 80 personnes, où il n'y a que deux salles de bains. La déception de se rendre aux toilettes pour découvrir qu'elles sont toutes deux occupées est fréquente et, par conséquent, les déplacements multiples et les files d'attente sont source d'inefficacité. Le pire, c'est que les toilettes sont cachées dans un couloir et qu'il est donc difficile de savoir si elles sont ouvertes.

Dans le cadre d'un hackathon, deux ingénieurs ont donc eu l'idée de placer deux capteursIIoT près des portes et de suivre leur disponibilité à l'aide d'une passerelle d'entrée/sortie. Les ingénieurs ont ensuite connecté cette passerelle à une application Tulip (appelée Toilep) et ont relayé l'information sur Slack, où les gens pouvaient demander à un bot d'obtenir les informations les plus précises et en temps réel sur la disponibilité des salles de bains, directement depuis leur bureau.

Pourquoi cet exemple ?

Vous pourriez penser qu'il s'agit d'un autre problème de bureau banal, mais en fait, il est très similaire au type de problèmes auxquels les fabricants sont confrontés lorsqu'ils planifient et ordonnancent la production.

Si l'on considère qu'aller aux toilettes est un travail et que les toilettes elles-mêmes sont l'équipement où le travail est effectué, on pourrait penser que la manière la plus efficace de planifier les déplacements aux toilettes serait de créer une feuille Excel qui assignerait à chaque personne un créneau horaire. N'est-ce pas ?

Eh bien... pas tout à fait. Ce système suppose un monde très statique dans lequel il n'y a pas de variabilité, d'événements inattendus ou de gaspillage. Or, ce n'est tout simplement pas le cas dans l'industrie manufacturière. Les processus de production sont pleins de variations et de changements fréquents.

Dans un processus de production classique, les membres de l'équipe peuvent repousser, annuler ou reporter des travaux programmés, ce qui signifie que l'équipement inutilisé (ou, dans cet exemple, la salle de bains vacante) peut être mis à la disposition de quelqu'un d'autre. Par conséquent, il est essentiel d'accroître la flexibilité et la visibilité de la planification et de l'ordonnancement de la production pour gérer une opération agile.

Comment cette évolution de la transformation numérique s'opère-t-elle ? Pour comprendre quels changements culturels et technologiques sont nécessaires à cette transformation, observons d'abord ce changement de paradigme d'un point de vue ascendant.

En reprenant l'exemple ci-dessus, une approche descendante consisterait à utiliser des feuilles Excel pour répartir le temps passé aux toilettes, tandis qu'une approche ascendante consisterait à utiliser l'application Toilep. Lorsque la planification est initiée par ceux qui exécutent l'action, on parle d'une approche ascendante.

Voici les différences entre les deux systèmes de contrôle (contrôle hiérarchique et contrôle émergent).

Approchetraditionnelle descendante

Les systèmes de planification traditionnels et la logistique de production adoptent une approche descendante (hiérarchique). Ils décomposent le processus de production en applications, contrôles et dispositifs. Par exemple, le système ISA 95, couramment utilisé, est une approche centrée sur le processus qui met l'accent sur le contrôle descendant. Elle introduit des données de base dans les systèmes de production pour définir ce que fait le processus, comme les processus commerciaux et les processus d'usine. Elle ne tient pas compte de la perspective humaine.

Dans l'approche descendante, on part du principe que la manière dont le travail est conçu le restera. Le système étant très rigide, il est rare que l'on revienne sur la décision prise à son sujet.

Approcheascendante à l'ère de l'industrie 4.0

Dans l' environnement de l'industrie 4.0, le travail est envisagé dans une perspective ascendante, un concept de contrôle émergent. L'émergence de l'IdO (Internet des objets) a équipé les personnes et les machines pour interagir au niveau inférieur, permettant aux ateliers de fonctionner avec un système plus agile.

Ce modèle abandonne les hiérarchies traditionnelles et s'éloigne de l'ISA 95. Au lieu d'imposer la manière dont la production doit être traitée depuis le sommet, les données collectées par les appareils IoT et les travailleurs de l'atelier déterminent la manière dont la production doit être planifiée et ajustée.

"LA MÉTHODE ASCENDANTE EST LÀ POUR RESTER, ET LA MÉTHODE DESCENDANTE NE L'EST PAS"

Nous savons qu'il s'agit d'une affirmation forte. Cependant, l'ISA 95 n'est pas un modèle valable dans cette nouvelle ère de la fabrication.

Avec une approche plus centrée sur l'humain, nous pouvons nous éloigner des processus et nous concentrer davantage sur ce que les humains font dans l'environnement de l'atelier. L'ère de l'industrie 4.0 consiste à permettre aux travailleurs en atelier et aux opérateurs d'utiliser les technologies numériques, qui seront la source de la productivité. C'est le seul moyen de rester agile dans des environnements de fabrication de plus en plus turbulents et concurrentiels.

Industrie 4.0 et Pharma 4.0 promettent un ordre de grandeur dans l'augmentation de la productivité. Elles aident les fabricants à travailler plus vite, plus efficacement et avec une meilleure qualité avec un ordre de grandeur. Grâce aux systèmes connectés, l'industrie 4.0 catalyse une croissance exponentielle de l'efficacité de la production sur une courte période.

Bien que l'adoption de l'industrie 4.0 comporte des risques, les avantages d'un parcours de transformation numérique réussi offrent la possibilité à votre système d'évoluer plus rapidement que jamais. Il est donc important d'évaluer quelles capacités numériques auraient le plus grand impact sur l'entreprise, et de commencer par des opportunités à faible risque et à forte croissance.

Comme le montre le graphique, plus la transformation numérique est avancée, plus la croissance de la productivité est exponentielle.

Pour maximiser le rendement du risque pris, les entreprises doivent d'abord identifier les capacités numériques qui leur rapporteront le plus. Pour ce faire, elles doivent d'abord déterminer où elles en sont dans le cycle de vie de la production actuelle.

De quelles capacités numériques avez-vous besoin ?

Avant de pouvoir déterminer avec certitude les capacités numériques qui catalyseront la croissance de la productivité, nous devons évaluer le type de fabrication que nous avons actuellement. De cette manière, nous pouvons juger correctement de la manière dont les technologies numériques peuvent être appliquées pour soutenir le modèle d'entreprise et tendre vers un modèle à faible risque et à forte croissance.

L'une des façons d'y parvenir est d'utiliser l'approche du cycle de vie. Par exemple, si votre usine introduit une nouvelle technologie - comme l'introduction du nouveau vaccin Covid-19 dans la cellule de production - vous êtes très probablement au stade de l'agilité. Vous devez disposer d'un modèle de processus adaptable qui peut vous aider à intégrer de nouvelles technologies dans le cadre existant.

Le tableau ci-dessus présente cinq capacités numériques différentes en fonction du cycle de vie de la production.

Après l'agilité (modèle de processus adaptable), le cycle progresse dans l'ordre suivant :

• mise en conformité pour l'obtention d'une licence (qualité cohérente de la documentation)
• contrôle dela qualité (qualité reproductible du produit)
• augmenter le volume de production (répondre à la demande du marché)
• rester compétitif pour produire plus (coûts de revient optimaux)

En fonction de la phase actuelle du cycle de vie de votre entreprise, vous pouvez déterminer les capacités numériques dont vous avez besoin à l'heure actuelle pour maximiser votre productivité.

Lorsque nous discutons avec différents directeurs d'usine de l'état actuel de leurs ateliers, nous constatons toujours qu'il existe plusieurs petits défis qui permettent d'augmenter la productivité globale de l'usine. Par exemple, la deuxième équipe peut ne pas être aussi productive que la première, il peut y avoir une certaine variabilité des matériaux et une machine critique peut ne pas être réglée correctement en raison de pièces manquantes.

Une combinaison de petits problèmes qui ont apparemment peu d'impact sur le processus de production global est souvent à l'origine de plusieurs problèmes critiques qu'il convient de diagnostiquer en partant du bas de l'échelle.

Après avoir identifié ces petits problèmes, les fabricants peuvent établir un ordre de priorité pour les défis qu'ils souhaitent relever en premier lieu, en fonction de leurs objectifs commerciaux. Sur la base de cette liste de priorités, une application de fabrication peut être configurée pour répondre à des besoins spécifiques et aux causes profondes des problèmes.

Ce qu'il faut retenir de ce changement de paradigme, c'est que la transformation numérique ne nécessite pas de modifier ou de remplacer les machines, les outils et les systèmes existants. Les fabricants peuvent se lancer lentement dans le plan, commencer à chercher où se situent les problèmes et commencer à appliquer les technologies numériques de manière à soutenir les opérateurs et à leur fournir les données dont ils ont besoin pour réaliser cet ordre de grandeur en matière de productivité.

Outre l'approche ascendante, un autre catalyseur clé de l'industrie 4.0 est cette notion de démocratisation des technologies numériques. Cela signifie que les technologies numériques sont accessibles à tout le monde dans l'atelier, de manière plus large que leur simple disponibilité. Il est facile pour tout le monde d'apprendre et d'utiliser.

Avec la démocratisation des technologies numériques, les opérateurs peuvent gérer les activités et les processus à l'aide d'une interface intuitive connectée au monde physique qui les entoure. Cela diffère des systèmes de fabrication traditionnels où seules les personnes possédant des compétences avancées pouvaient opérer et gérer.

Prenons un objet courant de la vie quotidienne à titre de comparaison. Démocratiser la technologie numérique dans l'industrie manufacturière est le même concept que l'utilisation d'un téléphone portable. Il n'est pas nécessaire d'être un expert en logiciels ou un technicien mobile pour l'utiliser. Un téléphone portable moderne peut être très complexe et avancé dans sa construction, mais pratiquement n'importe qui peut apprendre à l'utiliser en quelques minutes. Avec les capacités les plus récentes, les téléphones se sont suffisamment démocratisés pour que les utilisateurs de tous les jours puissent programmer leur téléphone pour déclencher des actions telles que l'allumage des lumières au coucher du soleil. Il y a dix ans encore, un tel déclencheur personnalisé aurait exigé un très haut niveau de compétence et d'expérience en matière d'automatisation.

La fabrication numérique est centrée sur l'humain

Dans l'industrie 3.0 traditionnelle, l'approche consistait à mettre les humains de côté et à se concentrer sur l'automatisation des processus et des machines. Les travailleurs des ateliers étaient contraints d'utiliser la technologie telle quelle, d'où le nom d'approche descendante. Cela a obligé de nombreux ateliers à adapter leurs processus aux systèmes définis à un niveau supérieur.

Dans l'industrie 4.0, cela est impensable. La transition technologique a fait place à des logiciels de fabrication qui s'adaptent aux personnes et aux processus. Il ne s'agit plus d'examiner d'abord le processus et de déterminer quel outil peut être utilisé pour soutenir les différentes parties du processus.

Dans cette nouvelle ère, les problèmes sont envisagés du point de vue des travailleurs de l'atelier et de l'endroit où ils opèrent. Il s'agit de comprendre les cas d'utilisationindividuels et les défis quotidiens et d'aider les opérateurs et les travailleurs à créer des solutions d'application qui s'interconnectent avec d'autres appareils. Les données entre les mains des opérateurs et des travailleurs permettent un processus de production plus souple et plus agile.

Si vous souhaitez savoir comment Tulip peut aider votre atelier à adopter une approche de la fabrication plus centrée sur l'humain, contactez-nous dès aujourd'hui.