De plus en plus, le secteur industriel doit faire face à un marché de plus en plus concurrentiel, à l’arrivée de solutions technologiques innovantes, à la transformation de la relation commerciale et à des modes de consommation en pleine mutation.
Les enjeux de la digitalisation pour ces entreprises industrielles sont de produire des produits de plus en plus performants et variés, de renforcer la productivité en raccourcissant les délais de livraison et en optimisant les coûts de fabrication, et d’améliorer la rentabilité en optimisant le time-to-market. La transformation digitale devient une priorité stratégique pour ce secteur. Intégrer le digital au sein d’une usine de production équivaut à de nombreuses et profondes transformations de l’organisation tant dans ses métiers que dans l’offre de produits et services.
Les leviers de la transition digitale
Le digital et la Data, comme leviers principaux :
Afin de surveiller rapidement et efficacement les lignes de production, les industriels doivent collecter, analyser et traiter les données pour réussir leur transformation digitale.
Le processus de digitalisation est présent à chaque niveau de production, créant ainsi une véritable usine connectée basée sur les dernières technologies. En effet, nous pouvons citer la numérisation des données de l’ingénierie (conception de maquette numérique, réalité augmentée, impression 3D) et l’intégration des automates, des drones et des robots collaboratifs dans le processus de production.
Logiciel, mobilité, autonomie et électrification sont les angles mis en avant par le groupe Volkswagen dans son nouveau plan stratégique Accelerate. Ce plan a un visage : Trinity, un véhicule qui verra le jour en 2026. L’objectif pour le constructeur est de réduire certains coûts de production, améliorer sa rentabilité et mettre en place un nouveau business sur l’ensemble du cycle de vie des véhicules grâces à l’utilisation de la donnée. Le groupe prend conscience de l’accélération de l’intégration des logiciels dans les véhicules et de la nécessité d’améliorer l’expérience client numérique.
La digitalisation des outils et processus industriels
La transformation digitale des entreprises dans le secteur de l’industrie c’est aussi la digitalisation des processus tels que : la réception des commandes, la fabrication, la livraison, la gestion des stocks, etc., mais aussi la mise à disposition d’un système d’informations centralisé pour disposer à tout moment d’une base de connaissances et de ressources partagées et ce, quel que soit le service (bureau d’études, atelier, qualité, commerciaux, SAV).
L’utilisation des plateformes collaboratives permet un échange rapide de l’information entre les différents acteurs et développe la coopération et la co-construction au sein de l’entreprise.
La digitalisation des produits industriels
Grâce à l‘usine connectée, la plupart des produits et services industrialisés aujourd’hui (voiture connectée, Smart TV, boitier de consommation d’énergie, etc.) sont élaborés de manière à collecter et transmettre de la Data. Cela permettra aux entreprises d’approfondir leur connaissance client, d’identifier ses préférences et ses modes de consommation, et par conséquent d’améliorer la performance de ses produits et services, créant ainsi une véritable chaine de valeur et un système de co-création.
De plus, avec le Cloud, les outils analytiques et la Business Intelligence qui permettent de collecter une énorme quantité de données, l’offre industrielle s’est axée sur la performance et la qualité des produits et services plutôt que sur la compétitivité des prix.
La digitalisation de la relation client
Grâce à la digitalisation des cycles relationnels, les entreprises sont capables d’optimiser les canaux d’interaction avec les clients en proposant une vision globale et fiable dès le choix de l’offre (choix et personnalisation des produits), lors du traitement de la commande (suivi de fabrication, suivi de livraison), mais également une fois le produit livré (transmission de données d’usage). Et ce, quel que soit le circuit de distribution (BtoB, BtoC, BtoBtoC) et les acteurs impliqués (fournisseurs, partenaires, revendeurs, clients).
Les tendances digitales les plus impressionnantes
- L’avènement de l’IA :
L’intelligence artificielle (IA) a bouleversé l’industrie à travers des technologies de machine learning et deep learning utilisées dans de multiples applications pour moderniser les processus de production.
Selon une étude menée par Accenture, d’ici 2035, l’IA va être capable d’accroître la rentabilité de 38 % en moyenne et de booster la valeur ajoutée brute (VAB) de +14 000 milliards de dollars. De plus, des recherches menées par MuleSoft’s Connectivity Benchmark prédisent une croissance de 95 % dans l’adoption de l’IA au cours des deux prochaines années. Il est à noter que 42 % des entreprises industrielles utilisent déjà cette technologie pour personnaliser l’expérience client, automatiser les tâches et réduire l’impact des éléments subjectifs dans la prise de décision.
Les premières applications réelles de l’intelligence artificielle sont déjà utilisées quotidiennement en milieu industriel : reconnaissance vocale pour le traitement de tâches simples, détection d’environnements à l’aide de caméras, de faisceaux laser ou de rayons X ou assistants virtuels dans la logistique.
Siemens, par exemple, propose dans ce domaine des solutions de service, comme celles dédiées à la maintenance prédictive, mais aussi des solutions d’ingénierie ou de contrôle qualité : des solutions de Cloud computing, comme MindSphere et des applications intelligentes qui aident à optimiser en permanence les processus afin d’améliorer l’efficacité et la disponibilité des machines.
Honda commercialise un véhicule autonome de niveau 3 SAE qui permet de déléguer entièrement la conduite au système embarqué dans certaines situations. Lorsqu’un véhicule autonome est classifié au niveau 3 SAE, cela signifie que la surveillance de l’environnement du véhicule incombe au système embarqué et non plus au conducteur. Ce dernier doit toutefois rester attentif et être en capacité de reprendre le contrôle à tout moment. La conduite peut être totalement déléguée à la machine, mais seulement dans des conditions prédéfinies. Le système lui-même doit être capable de reconnaître ses limites d’utilisation, c’est-à-dire le moment où les conditions de circulation ne sont plus compatibles avec ses fonctions.
- IoT : Internet industriel des objets
Les acteurs de l’industrie utilisent de plus en plus l’Internet of Things (IoT), qui offre une interconnexion de périphériques uniques au sein d’une infrastructure Internet existante.
L’Internet des objets appliqué à l’industrie, ou Internet industriel des objets (IIoT), apporte d’importantes modifications dans la manière de produire, de gérer et de communiquer dans l’entreprise afin d’atteindre plusieurs objectifs comme :
- la réduction des coûts ;
- une efficacité accrue ;
- une sécurité et traçabilité renforcée ;
- le respect des exigences de conformité et l’innovation produit.
Un nombre croissant d’entreprises se tournent donc vers l’Internet des objets pour profiter des bénéfices que cette évolution promet. Selon Accenture, IoT va apporter une contribution de 14 200 milliards de dollars à la production mondiale d’ici 2030. Et d’après les estimations de Markets & Markets, la part du marché mondial de l’IoT (industriel et grand public) atteindra les 195 milliards de dollars en 2022.
Microsoft, connu par ses solutions liées à l’IoT pour le traitement et le stockage des données, a travaillé avec Rolls-Royce (le deuxième fabricant mondial de moteurs d’avions, derrière General Electric Aircraft Engines) pour développer une solution de maintenance prédictive. Grâce à ce système, ils sont capables d’identifier, en cas d’erreur répétée, quel avion présente une anomalie et sa nature.
Schneider Electric a lui aussi fait ses preuves au niveau de l’IoT. Ce leader mondial de la distribution électrique et des équipements connectés fait partie des groupes français ayant développé une plateforme dédiée pour l’IoT industriel. Cette solution offre des services allant des objets connectés aux outils de contrôle. Parmi ses principaux atouts : l’amélioration de la performance énergétique dans les bâtiments, l’automatisation industrielle et la surveillance à distance des lignes de production, l’optimisation des réseaux publics d’énergie ou des micro-réseaux privatifs, la réduction des coûts dans les Datacenters et la gestion en temps réel des systèmes de distribution électrique.
Dans le milieu de l’IoT, Samea innovation veut se démarquer avec la gamme Sensoriis en mettant au point un capteur connecté multifonctions et multi-protocoles. Il embarque une douzaine de fonctionnalités dans un même boîtier : humidité, température, mais aussi capteur de présence, de gaz, de qualité de l’air ou de luminosité ambiante ; « et permet d’actionner certains équipements comme des ouvertures, de l’éclairage ou du chauffage », selon un porte-parole de la société. Avec ce premier capteur, Samea innovation cible les marchés du smart home et du smart building tertiaire. Mais la gamme a vocation à être versatile et évolutive : « Nous travaillons sur d’autres fonctionnalités pour adresser les marchés de l’industrie ou encore de l’agroalimentaire ».
- L’impression 3D :
Le principe de l’impression 3D repose sur la superposition des couches de matière selon des coordonnées XYZ (largeur, profondeur, hauteur), transmises par un fichier 3D. Cela permet la fabrication automatique d’objets très petits ou encore trop complexes avec une grande précision.
Les applications professionnelles des imprimantes 3D sont nombreuses :
Une équipe de chercheurs de l’École Polytechnique Fédérale de Zurich (ETHZ) en Suisse a conçu un exosquelette, à partir d’une imprimante 3D, destiné aux personnes victimes d’un accident vasculaire cérébral (AVC), une défaillance de la circulation du sang qui affecte une région plus ou moins importante du cerveau. L’objectif de cet exosquelette est d’aider les patients qui passent par une phase de rééducation après un AVC. Certains peuvent garder des séquelles plus ou moins graves, tels qu’une difficulté à tenir un objet dans les mains. C’est là qu’intervient la machine qui se compose d’une main articulée, d’un capteur sous la forme d’un bracelet et d’un sac à dos. Ainsi, lorsque l’utilisateur bouge sa main, les capteurs envoient des signaux électromyographiques (EMG) à un ordinateur inséré dans le sac. Ce sont ces données qui donnent l’ordre au moteur de s’activer.
La division R&D de Google utilise l’impression 3D pour prototyper sa technologie de textile connecté Jacquard. Le laboratoire ATAP de Google utilise les imprimantes 3D PolyJet de Stratasys pour prototyper les boitiers servant à connecter un tissu avec un smartphone, déjà utilisés dans des vestes Levi’s, des sacs à dos et des semelles de chaussures de sport. L’objectif est de pouvoir créer des objets texturisés et en couleurs en quelques heures seulement, contre plusieurs semaines d’habitude.
L’entreprise singapourienne Osteopore a développé une technique d’impression 3D pour concevoir des implants osseux biorésorbables afin de réparer les os gravement facturés. Pour la première fois, ce dispositif a été implanté dans la jambe d’un patient au Maastricht University Medical Center situé aux Pays-Bas. Pour réparer un défaut osseux important, il faut d’abord faire un scanner. Cet examen permet de créer un modèle numérisé de la fracture pour passer à la conception de l’implant entièrement sur-mesure, imprimé en 3D. Cet implant se compose d’une base en polycaprolactone, d’un polyester biodégradable et d’une couche de phosphate de calcium qui est naturellement présente dans les os et les dents, et capable de stimuler la croissance osseuse.
L’Armée américaine va bientôt pouvoir imprimer en quelques heures des pièces en 3D grâce à une usine portative dans un conteneur, dont la fabrication a été confiée à ExOne. Dans le cadre de ce contrat d’un montant de 1,6 million de dollars, cette entreprise spécialisée dans la fabrication additive métallique va développer une imprimante unique fonctionnant avec plus de 20 matériaux. Elle sera déployée directement sur le terrain, par voie terrestre, maritime ou aérienne, pour fabriquer des pièces, soutenir les théâtres de guerre, les secours en cas de catastrophe ou d’autres opérations à distance. Cette machine sera particulièrement rapide et permettra d’imprimer des pièces « en moins de 48 heures » sans outillage conventionnelle. A titre de comparaison, l’outillage usiné pour créer des pièces prend généralement 4 à 6 semaines.
- Le Cloud Computing
Le cloud représente un véritable levier technologique pour contrôler la diffusion de l’information. Au-delà des vertus de simplifi