Automatisation industrielle : un guide étape par étape pour la numérisation de votre usine

D'un point de vue humain, l'atelier de production devient un lieu de plus en plus solitaire.

Alors qu’autrefois, les usines les plus productives étaient celles qui fourmillaient d’ouvriers, aujourd’hui, bon nombre d’entre elles sont dominées par des robots et d’autres machines. Ces effectifs d’usine automatisés sont souvent livrés à eux-mêmes, à l’exception d’une poignée d’humains dont le rôle consiste à superviser et à intervenir en cas de problème.

Cet article examine les différents niveaux d'automatisation dans les usines d'aujourd'hui, les avantages de l'automatisation et la manière dont il convient de l'aborder pour garantir les meilleurs résultats possibles.

L'automatisation industrielle est un domaine de transformation numérique les processus technologiques au sein d'un centre de fabrication les processus manuels, centrés sur l'humain.

Dans les cas où les processus sont automatisés, les entreprises réduisent ou réaffectent leurs ressources en main-d'œuvre afin de se concentrer sur d'autres activités à valeur ajoutée.

L'automatisation industrielle couvre un large éventail : de l'optimisation d'un processus manuel isolé sur la chaîne de production à la mise en œuvre d'une transformation à grande échelle de type « lights out », dans laquelle l'intervention humaine est pratiquement totalement supprimée. Les étapes de ce spectre d'automatisation sont les suivantes :

1. Automatisation partielle des processus

Un élément d'automatisation est intégré à un processus de fabrication supervisé par un opérateur humain. Les tâches simples et répétitives sont automatisées, mais la responsabilité du résultat final — comme le respect des normes d'assurance qualité pour les produits qui quittent le poste de travail — reste entre les mains d'un opérateur humain.

2. Machines automatisées individuelles

Les machines conçues pour effectuer une tâche spécifique et répétitive font passer le processus d'automatisation à un niveau supérieur. Ces tâches peuvent inclure des opérations robotisées telles que la découpe, le soudage, le conditionnement ou encore la détection de défauts à l'aide de Vision par ordinateur.

3. Lignes de production automatisées

La mise en place d’un ensemble de machines automatisées, chacune effectuant une tâche spécifique et généralement reliées entre elles par un système de convoyage, réduit encore davantage le recours à l’intervention humaine dans l’atelier. Grâce à cette chaîne de production automatisée, le rôle du personnel consiste désormais à se concentrer sur la supervision, le suivi et la maintenance des équipements, plutôt que sur la réalisation du processus de production proprement dit.

4. Automatisation complète / automatisation de bout en bout

À l'extrémité opposée du spectre de l'automatisation se trouve l'environnement de fabrication « lights out » (ou « dark manufacturing »), dans lequel une installation entièrement automatisée permet à la production de se poursuivre 24 heures sur 24, sept jours sur sept, sans aucune intervention ni surveillance humaine.

L'automatisation industrielle offre toute une série d'avantages. En fonction de leurs objectifs, les entreprises auront des priorités et des attentes différentes lorsqu'elles s'engagent dans une démarche d'automatisation. D'une manière générale, cependant, les avantages de l'automatisation sont les suivants :

Amélioration de la productivité

L'un des principaux objectifs de toute automatisation — qu'il s'agisse de modifications partielles des processus ou d'une transformation de bout en bout — consiste souvent à améliorer la productivité en réduisant les contraintes que les travailleurs humains imposent à un processus de production. Contrairement aux personnes, les machines peuvent fonctionner en continu, ce qui permet aux entreprises d'augmenter considérablement leur capacité de production.

Amélioration de la qualité et de la cohérence

Au-delà des gains de productivité, la reproductibilité des processus automatisés permet souvent d'obtenir des produits finis d'une qualité et d'une uniformité supérieures à celles des produits fabriqués à la main.

Réduction des déchets

La reproductibilité peut également permettre une meilleure planification, ce qui offre à son tour des possibilités de réduction des déchets.

Réduction des coûts

Bien que l'automatisation implique inévitablement un investissement initial, les économies réalisées à long terme grâce à la combinaison des avantages énumérés ci-dessus peuvent constituer une raison convaincante pour qu'une usine s'engage dans la voie de l'automatisation. Outre les économies générées par l'amélioration de la productivité et de la qualité, ainsi que par la réduction des déchets, une automatisation efficace devrait également permettre de réduire les temps d'arrêt et les coûts de formation du personnel, ce qui contribue à réduire encore davantage les coûts.

Des conditions de travail plus sûres

En préservant les travailleurs des risques liés à la production, les usines automatisées réduisent les risques pour la santé et la sécurité du personnel, offrant ainsi une combinaison avantageuse : un environnement de travail plus sûr et la suppression des coûts liés aux accidents.

Si l'automatisation des processus peut apporter bon nombre des avantages évoqués ci-dessus, une automatisation complète et totale peut s'avérer être une entreprise vaine. La production de la Model 3 par Tesla en 2018 constitue un exemple notable où une automatisation excessive a entraîné une baisse de rentabilité.

Après que Tesla eut présenté ses objectifs de production ambitieux, reposant en grande partie sur l'automatisation de la chaîne de production verticalement intégrée de véhicules électriques, Elon Musk a essuyé de vives critiques lorsque l'entreprise s'est révélée incapable d'atteindre ses objectifs de production.

Interrogé à ce sujet, M. Musk a confirmé que l'une des raisons pour lesquelles Tesla n'avait pas atteint ses objectifs de production était due à une automatisation excessive. Il a déclaré : « Nous avions ce réseau de convoyeurs, à la fois fou et complexe… Et comme cela ne fonctionnait pas, nous nous en sommes débarrassés dans son intégralité. »

Si les avantages potentiels de l'automatisation industrielle sont considérables, les investissements requis sont également importants, et il est essentiel de ne pas se lancer dans l'automatisation sans avoir élaboré au préalable une stratégie solide englobant les éléments suivants :

Définissez vos objectifs

Le retour sur investissement d’un projet d’automatisation variera en fonction de la manière dont il est mis en œuvre dans l’usine, l’automatisation de certains systèmes générant ROI (retour sur investissement) plus important et plus immédiat ROI (retour sur investissement) d’autres. Il est donc essentiel de déterminer quels processus de l’atelier doivent être automatisés en priorité. Lorsque vous examinez l’éventail des possibilités d’automatisation, identifiez les petites mesures, telles que l’introduction de machines automatisées individuelles, qui vous permettront d’obtenir le meilleur ROI (retour sur investissement) vos besoins spécifiques.

Veillez à ce que toutes les parties prenantes soient sur la même longueur d'onde

Une fois le plan d’automatisation élaboré, il est important d’obtenir l’adhésion à cette initiative de la part des parties prenantes au sein de l’ensemble de l’organisation. Les arguments en faveur d’une stratégie d’automatisation doivent être clairs pour toutes les parties : un conseil d’administration préoccupé par le coût d’investissement du projet sera convaincu si les gains de productivité en aval (et donc la rentabilité) sont évidents. De même, le personnel peut craindre que l’automatisation n’entraîne des suppressions d’emplois, alors qu’une stratégie efficace peut en réalité se traduire par une amélioration des conditions de santé et de sécurité, ainsi que par des opportunités pour le personnel de se reconvertir, passant de tâches à forte intensité de main-d’œuvre à des rôles plus épanouissants axés sur la supervision des nouveaux processus automatisés.

Évaluer les outils et les technologies

Prenez le temps d’évaluer en profondeur les outils et les technologies disponibles pour atteindre les objectifs d’automatisation souhaités. Les entreprises ont souvent tendance à surdimensionner leurs spécifications et à compliquer inutilement le cheminement vers leurs objectifs, ce qui les conduit à dépenser bien plus que nécessaire. Pour trouver le juste équilibre, il faut commencer par acquérir une solide compréhension des systèmes de production existants.

Mesurer l'impact sur la productivité

Pour vous assurer que vos initiatives d'automatisation exploitent pleinement leur potentiel, investissez dans des outils permettant de mesurer l'impact des changements mis en œuvre par votre organisation. Afin d'obtenir une vision complète du ROI (retour sur investissement) votre transformation numérique, il est important de mesurer l'augmentation de la productivité au fil du temps.

L'automatisation industrielle est inévitable dans tous les domaines de la production, compte tenu des gains de productivité et de qualité qu'elle apporte. Mais comme toute évolution, elle nécessite une planification pour être mise en œuvre efficacement.

Lorsque vous examinez les différentes options qui s'offrent à vous en matière d'automatisation industrielle, gardez à l'esprit qu'une « automatisation excessive » peut, à terme, nuire à votre productivité, comme cela a été le cas pour Tesla et tant d'autres entreprises qui ont misé de manière excessive sur leurs transformation numérique .

Chez Tulip, nous prônons une Augmented Lean en matière de numérisation, dans laquelle les entreprises réfléchissent à la manière d’optimiser l’utilisation de leurs effectifs et à la façon dont la technologie peut combler les lacunes dans des tâches telles que la collecte de données et la tenue des registres. Cette approche centrée sur l’humain permet une transformation numérique plus durable transformation numérique que l’instauration d’une culture Amélioration continue.

Si vous souhaitez découvrir comment Tulip vous aider à automatiser les activités sans valeur ajoutée au sein de vos opérations, n'hésitez pas à contacter un membre de notre équipe dès aujourd'hui!