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Vendredi, 29 avril 2022
Industrie du Futur : comment orchestrer au mieux la
production
Nicolas Neysen, Docteur en Sciences Economiques et de
Gestion, en charge de la Transformation Numérique
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Thierry Fabritius, Responsable Technico-Commercial
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V O S C O N TA C T S
W W W W.T ECHNI FU T U R. BE
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Les enjeux de l’Industrie 4.0
Nicolas Neysen
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Industrie du Futur : Comment orchestrer au mieux la production?
Vendredi 29 avril 2022
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L’éclatement de la
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• Un contenu de travail plus diversifié
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• Fin de la gestion centrale et
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• Une plus grande implication dans l'entreprise
• Communication et gestion plus ouvertes
• Développement plus fiable des compétences
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Source: PWC / Agence du Numérique, 2020
L’humain au centre de la transformation numérique
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Technifutur – Liège Créative
Industrie du Futur :
Comment orchestrer au mieux la production.
29 avril 2022
Thierry Fabritius
2
L’intégration verticale : de la pyramide CIM à l’industrie 4.0
Modèle historique : pyramide CIM
Les technologies de l’industrie 4.0 apportent :
• Les données peuvent être distribuées sans
passer au travers des couches CIM.
• Les applications peuvent consommer
directement les données.
3
Les questions à se poser pour mettre en place un projet
Comment permettre aux
départements administratifs et au
management de savoir ce qui se passe
dans l’atelier de production?
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supports ?
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• Planning & délais ?
• Performance des lignes ?
• Adaptabilité et Flexibilité ?
• Impacts sur les autres départements…
Comment permettre aux opérateurs et
superviseurs d’organiser, d’anticiper les
activités de l’usine ?
• Produits à fabriquer ?
• Matières à consommer ? Stock ?
• Planning & délais (nettoyages,
maintenances…)
• Organisation des équipes ?
• Améliorations des performances ?
• Réduction des consommations
énergétiques ?
4
Les questions à se poser
➢Oralement (réunion, couloir)
➢Documents papiers
➢Fichiers Excel
➢Comment assurer l’utilisation des bonnes matières dans les bonnes quantités?
➢Comment assurer la traçabilité des matières et production dans l’atelier de production ?
➢Comment s’assurer que le produit est fabriqué selon les procédures ?
➢Comment s’assurer du bon suivi des ordres de fabrication ?
➢Comment éviter les encodages multiples ? Matières consommées, quantités produites.
Perte de temps, erreurs, infos non transmises
Actuellement l’information circule :
5
MOM – Manufacturing Operations management
6
Quelques exemples : STELIA, sous-traitant d’Airbus.
▪Ordonnancement de la production
▪Performance de l’atelier (OEE)
- Mesure des temps de cycle
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- Renseignement maintenance
▪ Gestion des évènements
▪ Gestion des outillages.
▪ Gestion des données
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▪ Echanges entre Pilotage Atelier, SAP, …
▪ Synoptique de l’atelier
▪ Journal de Bord
Analyse des performances → fiabilité et rendement
→Augmentation du temps d’utilisation des machines de 50%
→ROI du projet : 3 mois!
Pour orchestrer au mieux la production
7
Exemple : traçabilité et suivi en conditionnement.
Pour orchestrer au mieux la production
8
La technologie au service de la traçabilité
Traçabilité pour orchestrer au mieux la production
9
Reference : Cement Kiln / Software Sensor
• Gain potentiel:
✓ gagner du temps, d’économiser l’énergie du four et d’obtenir une qualité stable pour le clinker.
• Secteur : Extractive Industry
• Application: clinkérisation – étape décarbonatation
Optimisation de la conduite du préchauffeur, pour atteindre un objectif spécifique en matière de
décarbonatation.
Cette décarbonatation est évaluée très peu de fois par jour et cela n’aide pas suffisamment l’opérateur.
• Particularité du challenge: comment réaliser une estimation dynamique d'un KPI de décarbonatation ?
• Solution: Développer bilans physiques, modélisation statistique alimenté par des prises de mesure en temps réel
amont et aval préchauffeur et du four.
=> un capteur logiciel suggère plusieurs fois par heure à l’opérateur la quantité d’énergie nécessaire pour
atteindre la décarbonatation optimale. Le capteur logiciel = outil d’aide à la décision.
Cette innovation permet : maintenir l’activité en Europe, une production compétitive -> un des fondements de l’Industrie 4.0.
Cette d’innovation est applicable à d’autre secteur industriel
IA, Data Science pour orchestrer au mieux la production
10
10
Merci pour votre écoute et votre
participation !
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Thierry Fabritius
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Industrie du Futur : comment orchestrer au mieux la production

  • 1. Vendredi, 29 avril 2022 Industrie du Futur : comment orchestrer au mieux la production Nicolas Neysen, Docteur en Sciences Economiques et de Gestion, en charge de la Transformation Numérique (HEC-Liège) Thierry Fabritius, Responsable Technico-Commercial (Technord)
  • 2. LIEGE CREATIVE, en partenariat avec :
  • 3. 29-04-22 Quentin Ledent – Industrie 4.0 1 B I E N V E N U E INDUSTRIE 4.0 • quentin.ledent@technifutur.be • Ingénieur projet
  • 4. LE DÉMONSTRATEUR 4.0 DE TECHNIFUTUR 29-04-22 Quentin Ledent – Industrie 4.0 2 Industrie 4.0
  • 5. I N D U S T R I E 4 . 0 29-04-22 Quentin Ledent - Industrie 4.0 3 Objectifs du démonstrateur 4.0 de Technifutur® : Sensibiliser Démontrer et Synthétiser les technologies mais aussi les méthodologies de l’industrie du futur. Afin de comprendre et identifier les opportunités et les besoins en compétences.
  • 6. 29-04-22 Quentin Ledent – Industrie 4.0 4 Industrie 4.0
  • 7. 29-04-22 5 Industrie 4.0 Quentin Ledent – Industrie 4.0
  • 8. 29-04-22 6 Industrie 4.0 Quentin Ledent – Industrie 4.0
  • 9. 29-04-22 7 Industrie 4.0 Quentin Ledent – Industrie 4.0 Intégré :
  • 10. 29-04-22 8 Industrie 4.0 Quentin Ledent – Industrie 4.0 Intégré :
  • 11. 29-04-22 9 Industrie 4.0 Quentin Ledent – Industrie 4.0 Intégré :
  • 12. 29-04-22 10 Industrie 4.0 Quentin Ledent – Industrie 4.0 https://www.youtube.com/watch?v=4G-r3NvOL24
  • 13. 29-04-22 11 Industrie 4.0 Quentin Ledent – Industrie 4.0 https://www.youtube.com/watch?v=4G-r3NvOL24
  • 14. 29-04-22 Quentin Ledent - Industrie 4.0 12 Industrie 4.0 12 - Valorisation des données - Personnalisation - Conception flexible - Mécanique - Electrique - Informatique - … - Réalité augmentée - Intelligence artificielle - ERP - MES - Cybersécurité - Cloud Computing - Additive manufacturing - Amélioration continue - Logique poste par poste - Orientation client - Gestion agile - Véhicule autonome industriel (AGV/AMR) - Valorisation de l’humain - Jumeau numérique - Robotique et cobotique - Efficience énergétique - Vision industrielle - Collaboration entre homme et machine - Télécommunication (IOT, … ) - … Technologies et méthodologies
  • 15. MERCI DE VOTRE ATTENTION V O S C O N TA C T S W W W W.T ECHNI FU T U R. BE • quentin.ledent@technifutur.be Ingénieur projet 29-04-22 Quentin Ledent – Industrie 4.0 13
  • 16. Les enjeux de l’Industrie 4.0 Nicolas Neysen HEC Liège Industrie du Futur : Comment orchestrer au mieux la production? Vendredi 29 avril 2022
  • 17. Machine à vapeur Électricité Électronique Système cyber- physique Pourquoi ‘4.0’ ?
  • 18. Industry4.0 is a revolution in how to make plant equipment interact with each other and with humans. The technology at work in this interaction revolution is the Internet of Things. Kohler and Weisz (2018)
  • 19. Concepts proches… mais néanmoins différents Modification de la chaîne de valeur Source: Kohler and Weisz (2018)
  • 20. • L’usine du futur • Données en temps réel à disposition de l’opérateur • Maintenance prédictive • Réalité augmentée • Valorisation du travailleur • Data center sur site
  • 21. L’hyper personnalisation #1 L’éclatement de la chaîne de montage #2 L’humain au centre, pas la technologie #3
  • 22. Un retour à la production unitaire ? Source: Kohler and Weisz (2018)
  • 23. Evolution des prix et des ventes de la Ford T (1908-1916)
  • 24. Source: International Federation of Robotics (2019) 2008 2015 Vers l’hyper personnalisation ? Le nombre de combinaisons possibles en fonction des options disponibles pour une BMW série 6 a été multiplié par 33 entre 2008 et 2015.
  • 25. • Une usine miniaturisée • Relocalisation de la production • Hyper personnalisation (la semelle s'adapte à la morphologie de chacun.e) • Conception (co-création) et fabrication en temps réel • Impression 3D pour une précision extrême
  • 26. L’hyper personnalisation #1 L’éclatement de la chaîne de montage #2 L’humain au centre, pas la technologie #3
  • 27. • Entités indépendantes en réseau • Plus de complexité dans les interactions • Prise de décision rapide • Organisation horizontale • Implication du client dans le process • Coordination en temps réel • Création de valeur incrémentale • Hiérarchies verticales • Partenariats fermés • Organisation en silos • Interactions limitées • Programmation par batch D’une chaîne ordonnée vers un écosystème modulaire Source: Kohler and Weisz (2018)
  • 28. Cyber-physical systems are physical and engineered systems whose operations are monitored, controlled, coordinated, and integrated by a computing and communicating core. Rajkumar et al. (2010)
  • 29. Vers une donnée partagée, fiable, et disponible en temps réel Source: Monostori (2018) Une coordination en temps réel basée sur un système cyber-physique Une coordination différée basée sur une superposition de couches logicielles
  • 30. Audi Ingolstadt : de la chaîne aux îlots Au lieu de la chaîne de montage, l'usine comptera à l'avenir 200 îlots de montage. La carrosserie est placée sur des AGV qui cherchent eux-mêmes leur chemin vers les différents îlots.
  • 31. L’hyper personnalisation #1 L’éclatement de la chaîne de montage #2 L’humain au centre, pas la technologie #3
  • 32. Industry4.0 offers the opportunity to significantly broaden the scope of employees' tasks, as well as their qualifications, scope for action and access to knowledge. Kohler and Weisz (2018)
  • 33. • Réduction de la main-d'œuvre (personnes peu qualifiées sont les premières touchées) • Le travail devient passif et soumis à la technologie • Manque de compétences transversales • Potentiel de stress élevé • Plus grande flexibilité du travail (frontières floues entre vie professionnelle et vie privée) • Discrimination entre "formés" et "non formés" • Augmentation du travail temporaire (risque de dumping social) Source: Kurtz, 2014 • Un contenu de travail plus diversifié et plus intéressant • Fin de la gestion centrale et hiérarchique • Travail mieux adapté aux seniors • Une plus grande implication dans l'entreprise • Communication et gestion plus ouvertes • Développement plus fiable des compétences et des carrières • Maintien de l'emploi à long terme grâce au développement des nouvelles technologies Impact sur les conditions de travail, un débat qui perdure
  • 34. Les principaux obstacles à la transformation numérique Source: PWC / Agence du Numérique, 2020
  • 35. L’humain au centre de la transformation numérique Source: PWC / Agence du Numérique, 2020
  • 36. Pour en savoir plus… …et se former ! www.digitallab.be
  • 37. Technifutur – Liège Créative Industrie du Futur : Comment orchestrer au mieux la production. 29 avril 2022 Thierry Fabritius
  • 38. 2 L’intégration verticale : de la pyramide CIM à l’industrie 4.0 Modèle historique : pyramide CIM Les technologies de l’industrie 4.0 apportent : • Les données peuvent être distribuées sans passer au travers des couches CIM. • Les applications peuvent consommer directement les données.
  • 39. 3 Les questions à se poser pour mettre en place un projet Comment permettre aux départements administratifs et au management de savoir ce qui se passe dans l’atelier de production? Comment faire partager l’information entre la production et les services supports ? • Quantité produite ? • Matières consommées ? Stock ? • Planning & délais ? • Performance des lignes ? • Adaptabilité et Flexibilité ? • Impacts sur les autres départements… Comment permettre aux opérateurs et superviseurs d’organiser, d’anticiper les activités de l’usine ? • Produits à fabriquer ? • Matières à consommer ? Stock ? • Planning & délais (nettoyages, maintenances…) • Organisation des équipes ? • Améliorations des performances ? • Réduction des consommations énergétiques ?
  • 40. 4 Les questions à se poser ➢Oralement (réunion, couloir) ➢Documents papiers ➢Fichiers Excel ➢Comment assurer l’utilisation des bonnes matières dans les bonnes quantités? ➢Comment assurer la traçabilité des matières et production dans l’atelier de production ? ➢Comment s’assurer que le produit est fabriqué selon les procédures ? ➢Comment s’assurer du bon suivi des ordres de fabrication ? ➢Comment éviter les encodages multiples ? Matières consommées, quantités produites. Perte de temps, erreurs, infos non transmises Actuellement l’information circule :
  • 41. 5 MOM – Manufacturing Operations management
  • 42. 6 Quelques exemples : STELIA, sous-traitant d’Airbus. ▪Ordonnancement de la production ▪Performance de l’atelier (OEE) - Mesure des temps de cycle - Calcul de l’avancement. - Renseignement maintenance ▪ Gestion des évènements ▪ Gestion des outillages. ▪ Gestion des données - Données des programmes d’usinage - Données de production ▪ Echanges entre Pilotage Atelier, SAP, … ▪ Synoptique de l’atelier ▪ Journal de Bord Analyse des performances → fiabilité et rendement →Augmentation du temps d’utilisation des machines de 50% →ROI du projet : 3 mois! Pour orchestrer au mieux la production
  • 43. 7 Exemple : traçabilité et suivi en conditionnement. Pour orchestrer au mieux la production
  • 44. 8 La technologie au service de la traçabilité Traçabilité pour orchestrer au mieux la production
  • 45. 9 Reference : Cement Kiln / Software Sensor • Gain potentiel: ✓ gagner du temps, d’économiser l’énergie du four et d’obtenir une qualité stable pour le clinker. • Secteur : Extractive Industry • Application: clinkérisation – étape décarbonatation Optimisation de la conduite du préchauffeur, pour atteindre un objectif spécifique en matière de décarbonatation. Cette décarbonatation est évaluée très peu de fois par jour et cela n’aide pas suffisamment l’opérateur. • Particularité du challenge: comment réaliser une estimation dynamique d'un KPI de décarbonatation ? • Solution: Développer bilans physiques, modélisation statistique alimenté par des prises de mesure en temps réel amont et aval préchauffeur et du four. => un capteur logiciel suggère plusieurs fois par heure à l’opérateur la quantité d’énergie nécessaire pour atteindre la décarbonatation optimale. Le capteur logiciel = outil d’aide à la décision. Cette innovation permet : maintenir l’activité en Europe, une production compétitive -> un des fondements de l’Industrie 4.0. Cette d’innovation est applicable à d’autre secteur industriel IA, Data Science pour orchestrer au mieux la production
  • 46. 10 10 Merci pour votre écoute et votre participation ! Avez-vous des questions ? Thierry Fabritius T.Fabritius@technord.com