transformation numérique Sciences de la vie

L'occasion de transformer Sciences de la vie grâce à l'Industrie 4.0 est désormais à portée de main, mais les approches traditionnelles de la numérisation ne parviennent pas à aider les entreprises à se lancer, à s'adapter aux changements et à s'améliorer en permanence. En conséquence, ces approches n'ont pas tenu leurs promesses en matière de soutien aux initiatives axées sur l'agilité, la conformité, la qualité, la compétitivité et le volume.

Dans ce guide, nous aborderons les limites actuelles des solutions traditionnelles et mettrons en avant les nouvelles approches Sciences de la vie les entreprises du secteur Sciences de la vie pour relever le défi transformation numérique. Nous examinerons le changement de paradigme, passant d’une approche descendante à une approche ascendante, et la manière dont la démocratisation des technologies numériques a aidé les entreprises à adopter cette transformation avec aisance.

Commençons par comparer le calendrier de production dans un environnement non numérique et dans un environnement numérique.

Prenons l'exemple d'un problème courant dans les bureaux. Voici un défi auquel est confronté un bureau type d'environ 80 personnes, qui ne dispose que de deux toilettes. Il arrive souvent que l'on se rende aux toilettes pour constater qu'elles sont toutes les deux occupées, ce qui entraîne de nombreux allers-retours et des files d'attente, source de pertes de temps. Pour aggraver les choses, les toilettes sont situées au fond d'un couloir, ce qui rend difficile de savoir si elles sont libres.

C'est ainsi que, dans le cadre d'un hackathon, deux ingénieurs ont eu l'idée d'installer deux IIoT près des portes et de suivre leur disponibilité à l'aide d'une passerelle d'E/S. Ils ont ensuite connecté cette passerelle à une Tulip (baptisée Toilep) et transmis les informations à Slack, où les utilisateurs pouvaient demander à un bot de leur fournir les informations les plus précises et en temps réel sur la disponibilité des toilettes, directement depuis leur bureau.

Mais pourquoi cet exemple ?

Vous pourriez penser qu'il s'agit simplement d'un problème administratif sans importance, mais en réalité, cela ressemble beaucoup au genre de problèmes auxquels sont confrontés les fabricants lorsqu'ils planifient et organisent leur production.

Si l'on considère que se rendre aux toilettes est un travail et que les toilettes elles-mêmes constituent l'équipement sur lequel ce travail est effectué, on pourrait penser que la manière la plus efficace d'organiser les passages aux toilettes serait de créer un tableau Excel attribuant à chaque personne un créneau horaire. N'est-ce pas ?

Eh bien… pas tout à fait. Ce système part du principe d'un monde très statique, dépourvu de toute variabilité, d'événements imprévus ou de tout type de gaspillage. Or, ce n'est tout simplement pas le cas dans le secteur manufacturier. Les processus de production sont marqués par de fréquentes variations et changements.

Dans un processus de production classique, les membres de l'équipe peuvent avancer, annuler ou reporter des tâches planifiées, ce qui signifie que le matériel inutilisé (ou, dans cet exemple, les toilettes inoccupées) peut être mis à la disposition d'une autre personne. Par conséquent, il est essentiel d'accroître la flexibilité et la visibilité de la planification et de l'ordonnancement de la production pour assurer le bon fonctionnement d'une activité agile.

Comment cette transition vers transformation numérique donc ? Pour comprendre quels changements culturels et technologiques cette transformation implique, examinons d'abord ce changement de paradigme dans une perspective ascendante.

Dans l'exemple ci-dessus, une approche descendante consisterait à utiliser des feuilles Excel pour attribuer les créneaux horaires pour les toilettes, tandis qu'une approche ascendante consisterait à utiliser l'application Toilep. Lorsque la planification est initiée par ceux-là mêmes qui mettent l'action en œuvre, on parle d'approche ascendante.

Voici les différences entre les deux systèmes de contrôle (contrôle hiérarchique et contrôle émergent).

Approche descendante traditionnelle

Les systèmes de planification et la logistique de production traditionnels adoptent une approche descendante (hiérarchique). Celle-ci décompose le processus de production en applications, en contrôles et en équipements. Par exemple, la norme ISA 95, couramment utilisée, est une approche centrée sur les processus qui met l'accent sur le contrôle descendant. Elle intègre des données de référence dans les systèmes de production afin de définir le fonctionnement des processus, qu'il s'agisse de processus métier ou de processus d'usine. Elle ne tient pas compte de la dimension humaine.

Dans l'approche descendante, on part du principe que la conception initiale du travail reste inchangée. Le système étant très rigide, les décisions qui le concernent sont rarement remises en cause.

Une approche ascendante à l'ère de l'Industrie 4.0

Dans le contexte de l'Industrie 4.0, le travail est envisagé selon une approche ascendante, un concept de contrôle émergent. L'émergence de IoT Internet des objets) a permis aux personnes et aux machines d'interagir à un niveau plus concret, ce qui permet aux ateliers de fonctionner avec un système plus agile.

Ce modèle abandonne les hiérarchies traditionnelles et s'éloigne de la norme ISA 95. Au lieu d'imposer d'en haut la manière dont la production doit être gérée, ce sont les données recueillies par IoT et les ouvriers en atelier qui déterminent comment la production doit être planifiée et ajustée.

« L'approche ascendante est là pour rester, contrairement à l'approche descendante »

Nous sommes conscients que c'est une affirmation forte. Cependant, la norme ISA 95 n'est plus un modèle valable dans cette nouvelle ère de l'industrie manufacturière.

En adoptant une approche davantage centrée sur l'humain, nous pouvons nous détacher des processus et nous concentrer davantage sur ce que font les personnes sur le terrain. L'ère de l'Industrie 4.0 consiste à permettre aux ouvriers et aux opérateurs de terrain d'utiliser les technologies numériques, qui seront le moteur de la productivité. C'est la seule façon de rester agile dans des environnements de fabrication de plus en plus instables et concurrentiels.

L'Industrie 4.0 et Pharma 4.0 promettent une augmentation de la productivité d'un ordre de grandeur. Elles permettent aux fabricants de travailler plus vite, plus efficacement et avec une qualité nettement supérieure. Grâce à des systèmes connectés, l'Industrie 4.0 favorise une croissance exponentielle de l'efficacité de la production en très peu de temps.

Bien que l'adoption de l'Industrie 4.0 comporte des risques, les avantages d'une transformation numérique réussie permettent à votre système d'évoluer plus rapidement que jamais. Il est donc important d'évaluer quelles capacités numériques auraient le plus grand impact sur votre entreprise et de commencer par des opportunités à faible risque et à fort potentiel de croissance.

Comme le montre le graphique, plus on avance dans le transformation numérique , plus la croissance de la productivité devient exponentielle.

Pour optimiser le rendement des risques pris, les entreprises doivent d'abord déterminer quelles capacités numériques leur apporteraient le meilleur retour sur investissement. Pour ce faire, elles doivent tout d'abord évaluer à quelle étape du cycle de vie de production elles se trouvent actuellement.

De quelles compétences numériques avez-vous besoin ?

Avant de pouvoir déterminer avec certitude quelles capacités numériques stimuleront la croissance de la productivité, nous devons évaluer le type d'activité manufacturière dont nous disposons actuellement. Nous pourrons ainsi évaluer correctement comment les technologies numériques peuvent être mises à profit pour soutenir le modèle économique, et nous efforcer de mettre en place un modèle à faible risque et à forte croissance.

Une façon d'y parvenir consiste à adopter une approche fondée sur le cycle de vie. Par exemple, si votre usine met en place une nouvelle technologie — comme l'intégration du nouveau vaccin contre la Covid-19 dans la chaîne de production —, vous vous trouvez très probablement au stade de l'agilité. Vous devez disposer d'un modèle de processus adaptable, capable de vous aider à intégrer ces nouvelles technologies dans le cadre existant.

Le graphique ci-dessus présente cinq capacités numériques différentes en fonction du cycle de vie de la production.

Conformément à l'agilité (modèle de processus adaptatif), le cycle se déroule dans l'ordre suivant :

• assurer la conformité nécessaire à l'obtention d'une licence (qualité constante de la documentation)
• contrôle qualité (qualité constante du produit)
• développer les activités et augmenter le volume de production ( pour répondre à la demande du marché)
• rester compétitif pour produire davantage (coût des ventes optimal)

En fonction du stade actuel du cycle de vie de votre entreprise, vous pouvez déterminer les capacités numériques dont vous avez besoin à l'heure actuelle pour optimiser votre productivité.

Lorsque nous discutons avec différents responsables d'usine de la situation actuelle de leurs ateliers, la conversation revient toujours à plusieurs petits défis qui, mis bout à bout, permettent d'améliorer la productivité globale de l'usine. Par exemple, la deuxième équipe peut ne pas être aussi productive que la première, il peut y avoir des variations au niveau des matériaux, et une machine essentielle peut ne pas être correctement réglée en raison de pièces manquantes.

Une succession de petits problèmes qui semblent avoir un impact limité sur l'ensemble du processus de production cache souvent plusieurs problèmes critiques qu'il convient d'analyser en partant de la base.

Une fois ces petits problèmes identifiés, les fabricants peuvent établir un ordre de priorité parmi les défis qu'ils souhaitent traiter en premier, en fonction de leurs objectifs commerciaux. Et sur la base de cette liste de priorités, une application de fabrication peut être configurée pour répondre à des besoins spécifiques et s'attaquer aux causes profondes des problèmes.

Ce qu’il faut retenir de ce changement de paradigme, c’est que la transformation numérique de modifier ou de remplacer les machines, les outils et les systèmes existants. Les fabricants peuvent s’y mettre progressivement, commencer par identifier les sources de problèmes et mettre en œuvre les technologies numériques de manière à soutenir les opérateurs et à leur fournir les données dont ils ont besoin pour atteindre ce gain de productivité considérable.

Outre l'approche ascendante, un autre facteur clé de l'Industrie 4.0 réside dans cette notion de démocratisation des technologies numériques. Cela signifie que ces technologies sont accessibles à tous les employés sur le terrain, et ce, bien au-delà de leur simple mise à disposition. Chacun peut facilement les apprendre et les utiliser.

Grâce à la démocratisation des technologies numériques, les opérateurs peuvent gérer les activités et les processus à l'aide d'une interface intuitive connectée au monde physique qui les entoure. Cela diffère des systèmes de fabrication traditionnels, où seuls les opérateurs dotés de compétences avancées pouvaient assurer le fonctionnement et la gestion.

Prenons un objet courant de la vie quotidienne pour illustrer notre propos. La démocratisation des technologies numériques dans le secteur manufacturier repose sur le même principe que l’utilisation d’un téléphone portable. Il n’est pas nécessaire d’être un expert en logiciels ou un technicien en téléphonie mobile pour s’en servir. Un téléphone mobile moderne peut être très complexe et sophistiqué dans sa conception, mais pratiquement tout le monde peut apprendre à s’en servir en quelques minutes. Grâce à leurs fonctionnalités les plus récentes, les téléphones se sont suffisamment démocratisés pour que les utilisateurs lambda puissent les programmer afin de déclencher des actions telles que l’allumage des lumières au coucher du soleil. Il y a encore dix ans, un déclencheur personnalisé comme celui-ci aurait nécessité un niveau très élevé de compétences et d’expérience en automatisation.

La fabrication numérique est centrée sur l'humain

Dans l'Industrie 3.0 traditionnelle, l'approche consistait à mettre les humains de côté pour se concentrer sur l'automatisation des processus et des machines. Les ouvriers en atelier étaient contraints d'utiliser la technologie telle quelle, d'où le nom d'approche descendante. Cela a obligé de nombreux ateliers à adapter leurs processus pour les aligner sur les systèmes définis à un niveau supérieur.

Dans le cadre de l'Industrie 4.0, cela est inconcevable. L'évolution technologique a donné naissance à des logiciels de fabrication qui s'adaptent aux personnes et aux processus. Il ne s'agit plus de se concentrer d'abord sur le processus pour déterminer ensuite quel outil peut être utilisé pour soutenir ses différentes étapes.

Dans cette nouvelle ère, les problèmes sont abordés du point de vue des ouvriers de production et de leur environnement de travail. Il s'agit de comprendre les cas d'utilisation spécifiques et les défis quotidiens, et d'aider les opérateurs et les ouvriers à développer des applications capables de s'interconnecter avec d'autres appareils. La mise à disposition des données aux opérateurs et aux ouvriers permet un processus de production plus flexible et plus agile.

Si vous souhaitez savoir comment Tulip aider votre atelier à adopter une approche de la fabrication davantage centrée sur l'humain, n'hésitez pas à nous contacter dès aujourd'hui.