Quelle place pour l’humain dans l’usine 4.0 ?

16/05/2022

L’usine du futur n’est pas seulement un panel de nouvelles technologies, c’est aussi pour les hommes qui y opèrent une nouvelle manière de travailler.
À l’occasion de la présence d’ALTEN au salon Global Industrie 2022, François Portier, Directeur du Programme de Recherche « Smart Factory 4.0 » ALTEN, analyse la démarche du Groupe pour valoriser le rôle de l’humain dans l’industrie de demain. Une initiative dont le socle s’appuie sur des partenariats à forte valeur ajoutée technologique.

 

Quels sont les facteurs de réussite de la quatrième révolution industrielle ?

François Portier : Les entreprises qui grandissent aujourd’hui sont celles qui arrivent à réussir leur transformation digitale avant les autres. Aujourd’hui, on commande une voiture depuis son smartphone, on fait nos courses en ligne, on essaie des vêtements via une garde-robe virtuelle et en moins de 24h, on sonne à notre porte pour nous livrer. Sans hautes technologies digitales, rien de tout cela ne serait possible, même pour les circuits courts.

En tant qu’entreprise de conseil en hautes technologies, l’un des principaux enjeux de cette transformation est de se positionner en tant qu’intégrateur auprès d’écosystèmes (grandes entreprises, start-ups etc.) qui fonctionnent les uns avec les autres. La clé de ce changement de paradigme est également de pouvoir travailler sur des programmes et des tendances qui ont une véritable valeur ajoutée pour l’industrie.

Parmi eux : le Digital Twin (en français, « jumeau numérique »). Beaucoup de projets sont rattachés à cette technologie dont la définition s’applique à mille et une applications industrielles : data, AR/VR, formation… Mais c’est surtout à travers la continuité numérique que la définition du Digital Twin se comprend le mieux. C’est autour de cette thématique que nous travaillons avec nos partenaires, tels que SIEMENS et STMicroelectronics, avec l’objectif de former cette continuité digitale, gage d’une usine connectée. À travers le spectre de cette tendance, nous sommes en mesure de développer des projets à forte valeur ajoutée comme la maintenance prédictive, actuellement en phase de test chez l’un de nos principaux clients aéronautiques et réduisant drastiquement les coûts.

Une autre clé de réussite de la transformation digitale en cours est le développement en groupe au sens large du terme : les entreprises de taille variable forment entre elles des écosystèmes, mais les ingénieurs de l’usine 4.0 mutualisent également leurs prises de décisions, riches de la variété de leurs compétences en data, logistique, AR/VR, robotique…

Enfin, la transformation 4.0 de l’usine est considérée comme réussie lorsqu’elle est amenée par une méthodologie rigoureuse. Ne pas se disperser, telle est la recette miracle ! Et les équipes de la Direction de l’Innovation d’ALTEN s’emploient à la respecter en accompagnant leurs clients dans la juste formulation de leurs besoins, en fonction de leurs enjeux locaux et avec une approche pragmatique : état des lieux, études, propositions de solutions à valeur ajoutée, déploiement en propagation sur des périmètres de plus en plus larges, mesure de la valeur des projets pour finaliser la transformation globale… L’objectif final étant de former à ces automatismes et de susciter l’adhésion à la démarche. En d’autres termes, il s’agit de créer le changement et d’apprendre à le faire perdurer pour réussir la transformation industrielle du 4.0.

 

Et l’humain dans tout ça ?

F.P : Tous les projets de l’usine 4.0 intègrent l’humain. Néanmoins, cette thématique est très présente à travers la technologie du Digital Twin, évoquée précédemment. Nous travaillons majoritairement sur la prédiction et la prescription issues de nos algorithmes envers les différents protagonistes de la Smart Factory. Par exemple, on peut citer l’aide en temps réel sur les gammes de fabrication ou d’assemblage, les alertes sur les risques d’accident ou sur des prises de décisions données à l’humain pour éviter une perturbation de production prédite.

Le projet le plus mûr dont nous avons mesuré les gains en environnement industriel est celui de la maintenance prédictive et prescriptive, qui nous a permis d’allonger la durée de vie d’outils coupants dans l’Aéronautique jusqu’à 30 %. Nous mettons aussi en application tous les projets autour du Digital Twin sur une usine miniature fabriquée dans l’ALTEN Lab de Toulouse, sur laquelle tous nos ingénieurs France peuvent travailler, même à distance. Pour concrétiser le développement de nos projets, nous nous équipons de matériel de dernière génération : un prérequis qui nous permet de mûrir nos projets en interne ainsi que chez nos partenaires.

 

« Allier intelligence humaine et intelligence artificielle,
c’est répondre à l’ambition de la Smart Factory :

permettre une flexibilité de production vis-à-vis d’une demande client de plus en plus personnalisée, avec une transparence quant au cheminement des produits – de leur fabrication jusqu’aux mains du client final – dans un respect de coûts, qualité et délais tout en minimisant l’empreinte environnementale. »

 

Quels partenariats avez-vous tissés pour renforcer votre positionnement technologique de pointe ?

F.P : SIEMENS est un partenaire clé pour la connexion de notre Digital Twin dans l’usine du futur. Les experts du groupe ont une forte expérience chez nos clients industriels. De plus, leurs outils digitaux, tout comme leurs machines de dernière génération, nous permettent de travailler sur des projets Edge et de pouvoir intégrer nos algorithmes prédictifs et prescriptifs au plus près des lignes pour gagner en efficacité et réduire la transmission des données dans le Cloud.

Une fois la connectivité des machines assurée, nous travaillons en interne sur la manière dont nous pouvons faire vivre notre monde virtuel. Pour cela, nous utilisons plusieurs technologies qui vont permettre à l’opérateur de l’usine d’être informé des activités du monde virtuel grâce à l’AR/VR. Deux axes se dessinent alors : la formation et le suivi des manipulations des opérateurs. La formation d’abord pour assurer le respect des gammes industrielles, un axe qui fait l’objet de nos travaux sur l’outil Vizendo de SIEMENS. Le suivi des manipulations des opérateurs ensuite, via le traitement d’images, pour pouvoir leur venir en aide en cas de besoin.

STMicroelectronics est un allié dans le domaine de l’IoT, qui devient de plus en plus incontournable si l’on veut connecter un système existant à n’importe quel niveau de maturité digitale des systèmes 4.0. L’IA dans l’embarqué est une révolution technologique. C’est d’ailleurs grâce à cette technologie que nous sommes arrivés aux résultats précédemment cités sur la maintenance prédictive dans l’Aéronautique. Nous travaillons main dans la main avec notre partenaire sur le développement de capteurs intelligents, qui se greffent ainsi sur n’importe quel type de système de l’usine, pour comprendre les fonctionnements associés : c’est ce que l’on appelle l’intelligence d’apprentissage.

En termes de plus-value, au-delà de la connectivité établie entre les anciens et les nouveaux systèmes de l’usine, cette démarche nous permet de traiter la donnée à la source avec une approche Green. En effet, le fait de traiter la donnée à la source grâce à ces capteurs a pour conséquence de ne pas renvoyer dans le système un flux de données qui va solliciter énormément d’énergie, générer beaucoup de stockage et de pertes. Nos algorithmes vont communiquer avec les capteurs de manière à traiter uniquement l’information désirée. Par exemple, si un opérateur a besoin d’une information précise sur l’état d’une machine, le capteur va lui communiquer la donnée précise à ce sujet et lui indiquer les actions à entreprendre .

 

Le mot de la fin ?

F.P : Nous préparons des activités de déploiement d’IoT intelligents (on peut parler de Green IoT) en lien avec STMicroelectronics, des projets sur la maintenance prédictive avec des machines de dernière génération SIEMENS, toute un volet formation via l’AR/VR de Vizendo ainsi que d’autres programmes de développement dans le domaine de la logistique.

Dans un tout autre registre, en tant que Directeur de Programme de Recherche, je trouve très gratifiant d’accompagner au quotidien de jeunes ingénieurs fans de code et passionnés par les projets de l’usine du futur. Leurs capacités d’idéation sont de vraies richesses pour ne jamais cesser d’apprendre et de transmettre auprès de celles et ceux que nous accompagnons dans la transition vers une usine toujours plus connectée, sur les plans technologique… et humain !

 

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