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 n'aident pas 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 aborderons l'échec actuel des solutions traditionnelles et mettrons en lumière les nouvelles approches adoptées par les organisations du secteur des sciences de la vie pour aborder la transformation numérique. Nous examinerons le changement de paradigme du haut vers le bas vers le haut et comment la démocratisation des technologies numériques a aidé les entreprises à adopter cette transformation avec facilité.

Tout d'abord, comparons ce à quoi ressemble le calendrier de production dans un environnement non numérique par rapport à un environnement numérique.

Prenons l'exemple d'un problème typique de bureau. Voici un défi pour un bureau typique d'environ 80 personnes, où il n'y a que 2 salles de bain. 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 entraînent des inefficacités. Le pire, c'est que les salles de bains sont cachées dans un couloir, ce qui rend difficile de savoir si elles sont ouvertes.

Ainsi, dans le cadre d'un hackathon, deux ingénieurs ont eu l'idée de placer deux capteursIIoT près des portes et de suivre leur disponibilité avec une passerelle d'E/S. Les ingénieurs ont ensuite connecté cette passerelle à une application Tulip (nommée Toilep) et ont relayé l'information vers 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 banal de bureau, mais en fait, il est très similaire au type de problèmes auxquels les fabricants sont confrontés lorsqu'ils planifient et programment 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 assigne 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 ni d'événements imprévus ou de gaspillage. Et ce n'est tout simplement pas le cas dans la fabrication. Les processus de production sont pleins de variations et de changements fréquents.

Dans un processus de production typique, les membres de l'équipe peuvent repousser, annuler ou retarder le travail prévu, ce qui signifie que l'équipement inutilisé (ou dans cet exemple, la salle de bain 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.

Alors, comment réaliser ce changement dans la transformation numérique ? 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.

Si l'on reprend l'exemple ci-dessus, une approche descendante consisterait à utiliser des feuilles Excel pour répartir les temps d'utilisation des toilettes, alors que l'approche ascendante consisterait à utiliser l'application Toilep. Lorsque la planification est initiée par ceux qui réalisent l'action, elle est considérée comme une approche ascendante.

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

Approchetraditionnelle descendante

Les systèmes de planification et la logistique de production traditionnels adoptent une approche descendante (hiérarchique). Elle décompose le processus de production en applications, en contrôle et en dispositifs. Par exemple, l'ISA 95, couramment utilisé, est une approche centrée sur le processus qui met l'accent sur le contrôle descendant. Elle alimente les systèmes de production en données de base 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, il y a une hypothèse sous-jacente selon laquelle la façon dont le travail est conçu reste telle quelle. Comme le système est très rigide, la décision prise à son sujet est rarement renversée.

Approcheascendante à l'ère de l'industrie 4.0

Dans l' environnement de l'industrie 4.0, le travail est considéré dans une perspective ascendante, un concept de contrôle émergent. L'émergence de l'IoT (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 laisse tomber les hiérarchies traditionnelles et s'éloigne de l'ISA 95. Au lieu d'imposer la façon dont la production doit être traitée depuis le sommet, les données collectées par les appareils IoT et les travailleurs des ateliers obtiennent de déterminer comment la production doit être planifiée et ajustée.

"L'APPROCHE ASCENDANTE EST LÀ POUR RESTER, MAIS PAS L'APPROCHE DESCENDANTE".

Nous savons qu'il s'agit d'une déclaration 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 ouvriers et aux opérateurs de l'atelier d'utiliser les technologies numériques, qui seront la source de la productivité. C'est le seul moyen de rester agile dans des environnements manufacturiers de plus en plus turbulents et compétitifs.

L'industrie 4.0 et Pharma 4.0 promettent une augmentation de la productivité d'un ordre de grandeur. Il aide les fabricants à travailler plus vite, plus rapidement, et mieux à une qualité supérieure avec un ordre de grandeur. Avec l'aide de 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. Par conséquent, il est 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 le parcours de transformation numérique est avancé, plus la croissance de la productivité devient exponentielle.

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

De quelles capacités numériques avez-vous besoin ?

Avant d'être certain des capacités numériques qui catalyseront la croissance de la productivité, nous devons évaluer le type de fabrication que nous avons actuellement. De cette façon, 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.

Une façon de le faire est d'utiliser l'approche du cycle de vie. Par exemple, si votre usine adopte 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 puisse vous aider à intégrer les nouvelles technologies dans le cadre existant.

Le graphique ci-dessus présente 5 capacités numériques différentes par cycle de vie de la production.

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

• obtention de la conformité pour obtenir une licence (qualité cohérente de la documentation)
• contrôle de laqualité (qualité répétable du produit)
• mise à l'échelle et augmentation du volume de production (répondre à la demande du marché)
• rester compétitif pour produire davantage (coût global de production optimal).

En fonction de l'étape actuelle du cycle de vie de votre entreprise, vous pouvez déterminer les capacités numériques dont vous avez besoin en ce moment pour maximiser votre productivité.

Lorsque nous discutons avec divers responsables d'usine de l'état actuel de leurs ateliers, il s'agit toujours de plusieurs petits défis qui reviennent à 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 défis qui ont un impact apparemment faible sur le processus de production global est souvent à l'origine de plusieurs problèmes critiques qui doivent être diagnostiqués de manière ascendante.

Après avoir identifié ces petits problèmes, les fabricants peuvent classer par ordre de priorité les défis qu'ils veulent résoudre en premier lieu en fonction de leurs objectifs commerciaux. Et 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, outils et systèmes existants. Les fabricants peuvent se lancer lentement dans ce 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 de productivité.

Outre l'approche ascendante, un autre élément clé de l'industrie 4.0 est la notion de démocratisation des technologies numériques. Cela signifie que les technologies numériques sont accessibles à tout le monde dans l'atelier, et pas seulement par leur disponibilité. Elles sont faciles à apprendre et à utiliser pour tous.

Avec la démocratisation des technologies numériques, les opérateurs peuvent gérer les activités et les processus avec une interface intuitive qui est connectée au monde physique qui les entoure. C'est différent des systèmes de fabrication traditionnels, où seules les personnes possédant des compétences avancées pouvaient opérer et gérer.

Utilisons un article courant et quotidien à titre de comparaison. Démocratiser la technologie numérique dans la fabrication 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 en utiliser un. Un téléphone portable moderne peut être très complexe et avancé dans sa construction, mais pratiquement tout le monde 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 lorsque le soleil se couche. Il y a 10 ans encore, un déclencheur personnalisé de ce type aurait nécessité un niveau très élevé de compétences 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 pour qu'ils correspondent aux systèmes définis à un niveau supérieur.

Dans l'industrie 4.0, c'est impensable. La transition technologique a laissé place à un logiciel de fabrication qui s'adapte 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 ouvriers de l'atelier et de leur lieu de travail. Il s'agit de comprendre les cas d'utilisation individuels et les défis quotidiens et d'aider les opérateurs et les travailleurs à créer des solutions d'applications 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 plus humaine de la fabrication, contactez-nous dès aujourd'hui.