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Innovation et automatisation sont la base du 'Smart Manufacturing'

Les entreprises industrielles ont toujours dû investir dans l'innovation pour rester compétitives. Mais ces dernières années, cette nécessité est de plus en plus grande. La digitalisation et l'automatisation rendent les processus de production plus rapides et plus efficaces. Elles mettent effectivement la 'smart factory', dans laquelle les machines et les processus peuvent être surveillés et pilotés à l'aide de données en temps réel, à portée de main. Rockwell Automation a développé une InnovationSuite, comme élément du label FactoryTalk, une toolbox pour l'ingénierie et le développement d'installations et systèmes industriels intelligents.

‘Smart Manufacturing’La plupart des entreprises industrielles ont encore un long chemin à parcourir quand il s'agit d'innovation et d'automatisation. Des entretiens menés par Rockwell Automation avec des managers d'entreprises industrielles ont révélé que seules 22 pour cent des entreprises ont mis en œuvre des projets concrets pour la transformation digitale. «Et pourtant, toutes ces autres entreprises devront également parcourir ce trajet », affirme Patrick Blommaert, Business Leader Architecture & Software chez Rockwell Automation. « De nombreuses entreprises et lignes de production sont désuètes, ce qui accroît le risque d'interruptions de production et diminue l'efficacité par rapport à la concurrence. Avant, de grandes séries de produits uniformes étaient fabriquées dans les usines, mais à l'heure actuelle, le développement de produit s'accélère sans cesse, si bien que le délai de mise sur le marché doit aussi être accéléré. Les usines produisent des badges sans cesse plus petits et doivent effectuer des conversions de plus en plus fréquentes. Cela exige une énorme flexibilité. Un autre grand problème est la future pénurie d'opérateurs et techniciens bien formés. La génération actuelle a acquis d'énormes connaissances de la technologie et des processus de production existants, mais partira en pension dans les prochaines années. Il se crée alors un énorme 'fossé de connaissances' que vous ne pouvez compenser que par l'intégration d'une intelligence accrue dans les processus de production proprement dits. Le défi majeur consiste à conscientiser les entreprises de la nécessité de l'innovation et de la modernisation. »

Terrain vierge

Smart Manufacturing« Si vous réfléchissez à l'innovation dans les entreprises, vous commencez idéalement par un terrain vierge. Un tel terrain vierge offre la possibilité de construire une nouvelle usine ou de nouveaux processus de production à partir de la table de dessin. Il est alors relativement facile d'appliquer d'emblée la technologie la plus moderne », déclare Blommaert. « Dans la pratique, nous avons le plus souvent affaire à des usines existantes. Celles-ci ne se situent pas dans la position luxueuse de pouvoir réaliser l'innovation et l'automatisation par un 'big bang'. Les usines doivent continuer de tourner. Dans ces conditions, il vaut souvent mieux introduire l'innovation étape par étape et éviter ainsi le risque d'interruption de la production. »

« Pour donner un exemple: il reste des usines qui travaillent avec des machines anciennes, desquelles vous pouvez tout au plus extraire des fichiers ASCI. Mais vous pouvez lire ces données dans une plate-forme IoT et donc simplement les utiliser dans la modernisation. En tout cas, vous pouvez rendre les données des processus de production compréhensibles et améliorer la commande, tandis que vous laissez simplement les anciennes machines en place. Vous pouvez peut-être remplacer celles-ci dans une phase ultérieure. »

Smart Factory

‘Smart Manufacturing’L'exemple que donne Patrick Blommaert, n'est pas totalement fortuit. Dans la Smart Factory, il s'agit surtout des données, selon Rockwell Automation, parce qu'elles peuvent donner une idée en temps réel, par exemple, des prestations de la ligne de production ou de l'état des machines. Les données sont aussi pleinement disponibles dans les lignes de production, mais elles ne sont généralement pas rassemblées, voire utilisées. Dans des usines nettement plus anciennes, l'infrastructure data est, en outre, hiérarchisée. Les données sont transmises d'une couche vers une autre, si bien que le flux de données est lent. Dans la smart factory, les données de production sont disponibles en temps réel, directement en provenance de capteurs, PLC, control systems et edge devices. Elles sont centralisées et mises à la disposition 'sur mesure' des opérateurs et managers qui doivent les utiliser. Ce faisant, ils ont toujours une compréhension actuelle des processus de production et peuvent, le cas échéant, intervenir directement sur la base de décisions fondées. Donner l'accès aux données de production en temps réel est la base pour chaque smart factory et offre d'emblée un retour sur investissement élevé. »

InnovationSuite

Smart ManufacturingAfin d'aider les entreprises dans la modernisation et l'automatisation, Rockwell Automation a développé notamment une 'InnovationSuite' sous le label FactoryTalk: un toolbox pour l'ingénierie d'installations et de systèmes industriels, qui constituent la base du smart manufacturing. La suite est constituée d'une plate-forme IoT ThinkWorks qui rassemble et échange des données de production à l'aide d'applications logicielles. Des processus critiques sont ainsi digitalisés. Par ailleurs, la suite comprend des outils pour les analyses de données, un manufacturing execution system (MES) et des applications pour la réalité virtuelle et augmentée.

Le cœur de la Suite est la plate-forme IoT, qui peut extraire des données de toutes les sources disponibles telles que les capteurs, HMI, PLC, systèmes de production et systèmes de gestion de la qualité. Le système est ouvert, de telle sorte que les données peuvent être échangées avec quasi tous les systèmes logiciels, appareils et dispositifs existants. En fonction de l'autorisation et de la fonction, ces données sont automatiquement proposées dans toute forme souhaitée et tout dispositif souhaité. Cela peut être des PC normaux, mais aussi des écrans industriels, notebooks, voire des équipements portables. Chaque collaborateur se voit donc proposer uniquement les informations dont il a besoin pour sa fonction. En outre, les utilisateurs peuvent déterminer eux-mêmes sous quelle forme les informations leur sont présentées.

Analyses

Smart ManufacturingBlommaert relève expressément l'importance énorme des analyses. « La plupart des entreprises effectuent des analyses descriptives, par lesquelles on enregistre simplement ce qui se passe dans l'usine. Ceci n'apporte pas grand-chose sans les diagnostics. Des diagnostics vous donnent une compréhension de la cause des problèmes qui se produisent. Dans la Smart Factory, des analyses prédictives et prescriptives peuvent également être appliquées. Dans les analyses prédictives, vous pouvez effectuer des prévisions fiables sur la base des données et ainsi agir à temps. Les analyses prescriptives vont encore plus loin. Celles-ci prescrivent littéralement les actions à entreprendre sur la base de l'interprétation des données, ce qui exclut absolument les problèmes. Dans tout ce processus, l'intelligence artificielle (IA) jouera un rôle important, parce que les systèmes apprennent à identifier des comportements de données et des tendances, et peuvent piloter des actions sur cette base. Les scientifiques data dans une entreprise peuvent écrire eux-mêmes ces algorithmes IA. »

Entreprise Connectée

Smart ManufacturingGrâce à la collaboration avec PTC, Rockwell Automation a pu également ajouter à l'InnovationSuite les solutions PTC Fuvoria pour le développement d'applications RA, ThinWorks pour le développement d'applications IoT et Kepware pour l'accouplement de PLC et de dispositifs à une plate-forme IoT. Blommaert attend beaucoup des applications de réalité augmentée (RA). La RA permet d'ajouter des informations digitales à la réalité en temps réel. Cela peut être utile dans l'ingénierie des machines, mais certainement aussi dans le développement d'instructions d'apprentissage, et à des fins de maintenance. Les digital twins sont des copies digitales de machines ou appareils, qui peuvent être utilisées aussi bien pour l'ingénierie que pour l'exécution de tests ou de simulations.

« L'innovation et la digitalisation sont indispensables aux entreprises pour rester compétitives et atteindre leurs KPI », conclut Blommaert. « Les entreprises doivent donc bien dresser l'inventaire des données dont elles ont besoin, de la façon de les obtenir et de les utiliser. Nous dénommons une telle entreprise gérée par les données une 'Entreprise Connectée'. Aider les entreprises à réaliser cette 'Entreprise Connectée' est le cœur de notre prestation de services. » 

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