Transformation numérique : optimiser en continu les opérations de fabrication

Aucune entreprise ne peut se laisser aller à l'attentisme. Et certainement pas les entreprises industrielles. Seules celles qui gardent une longueur d'avance ont de bonnes chances de réussir. Découvrez comment Rockwell Automation est parvenu à dépasser les premières étapes de transformation numérique pour atteindre un état d'amélioration continue et rester ainsi toujours à l'avant-garde de ce qui va se passer ensuite.

Rockwell Automation a toujours été à l'avant-garde de l'innovation

Combien d'entreprises industrielles peuvent se prévaloir d'avoir plus d'un siècle de réussite en continu ? Rockwell Automation, indubitablement. Créée en 1903, l'entreprise a été la première dans le monde à fabriquer des régulateurs pour les moteurs électriques, puis elle s'est développée et est devenue un fournisseur de solutions d'automatisation industrielle, de contrôle et d'information. Son histoire est sillonnée de plusieurs événements témoignant de sa capacité de transformation, depuis son invention des chaînes de montage mobiles à l'essor de la robotique industrielle, prouvant que Rockwell Automation a toujours été un leader de l'industrie. Si l'entreprise a prospéré pendant plus de 117 ans, c'est précisément parce que, pendant toutes ces années, elle a su rester à la pointe de la technologie. Aujourd'hui, Rockwell Automation, fort de cet état d'esprit tourné vers l'innovation, continue à s'imposer comme un précurseur.

Rockwell Automation, à la fois fabricant mondial et fournisseur de technologie de pointe, est particulièrement bien positionné pour conduire sa propre transformation numérique. Environ un tiers de ses 23 000 employés travaillent dans les 20 unités de production de l'entreprise réparties dans le monde et gèrent un catalogue produits de près de 400 000 UGS (unités de gestion des stocks). En tant que leader mondial de l'automatisation industrielle et parce qu'elle a décidé de s'investir dans la transformation numérique, Rockwell Automation aide d'autres entreprises de la planète à améliorer leurs processus, à mieux utiliser leurs ressources et à accroître leur productivité.

Rockwell Automation est bien engagé dans sa transformation numérique

Forte de son héritage, l'entité fabrication de Rockwell Automation a entamé sa transformation numérique avant même que celle-ci ne fasse la une de l'actualité industrielle. Au début, l'entreprise a combiné plusieurs systèmes hétérogènes pour assurer une planification (unique) des ressources d'entreprise (ERP), qui a permis de gérer de nombreux systèmes répartis dans le monde entier. Parallèlement, un système d'exécution de la fabrication, le MES (Manufacturing Execution System), a été déployé. Il s'agissait de centraliser le système d'enregistrement. Il a ainsi fallu plusieurs années à l'entreprise pour connecter, usine par usine, ses unités de production, ses processus et ses employés en un seul et même MES.

Ces actions ont placé Rockwell Automation à l'avant-garde de la convergence OT/IT, unifiant les systèmes IT et OT, ainsi capables de fournir de nouvelles opportunités d'accès, de surveillance et de capitalisation des données – opérationnelles, métier et transactionnelles – dans l'ensemble de l'entreprise industrielle. Les fondements ainsi établis allaient permettre de standardiser tous les processus, de quelque nature que ce soit, sur tous les sites. Rockwell Automation a mis sur pied une approche standardisée à l'échelle mondiale pour connecter ses usines à travers le monde, préparant ainsi le terrain pour la prochaine étape de transformation numérique.

Les résultats ont été significatifs : Rockwell Automation a réduit son coût total de possession, diminuant ses jours de stockage de 120 jours à 82 jours et enregistrant 30 % d'évitement de capital annuel. L'entreprise a écourté ses délais de mise sur le marché, avec des livraisons de la chaîne logistique atteignant désormais les 96 % et des délais de production réduits de moitié. Qui plus est, elle estime avoir amélioré sa productivité entre 4 % à 5 %.

La clé du succès : l'amélioration continue

Comme l'a montré Rockwell Automation tout au long de son histoire, pour garder une longueur d'avance il est indispensable de s'améliorer continuellement. Cela n'oblige pas seulement à répondre aux besoins du présent mais aussi à anticiper les besoins à venir. Cela implique également de trouver de nouvelles façons d'optimiser continuellement les opérations et de favoriser une meilleure prise de décision au niveau de la main-d'œuvre, ce qui constitue leur plus grand atout.

Bien que déjà bien engagé dans sa transformation numérique et ayant à son acquis des améliorations importantes, Rockwell Automation ne s'est pas contenté de se reposer sur ses lauriers. Alors que ses usines sont connectées et qu'a été mis en place un système connecté unique à l'échelle mondiale, Rockwell Automation ne s'en pose pas moins la question suivante : quelle est la prochaine étape ?

Rockwell Automation accélère sa transformation avec FactoryTalk® InnovationSuite, optimisé by PTC

Rockwell Automation a mis à profit FactoryTalk InnovationSuite, optimisé by PTC, pour passer à l'étape suivante de sa transformation et la mettre en place. C'est ainsi que l'entreprise a pu expérimenter, sur six de ses sites dans le monde et directement dans ses opérations industrielles, des nouvelles technologies : analyse d'entreprise de bout en bout, Machine Learning (apprentissage automatique), Internet des Objets (IoT) et réalité augmentée (AR). Cette suite puissante simplifie l'accessibilité aux données, permet de prendre des décisions commerciales plus avisées et facilite aussi bien la croissance à long terme que l'innovation continue. FactoryTalk InnovationSuite est la solution la plus complète et la plus efficace dont peuvent disposer les industriels pour optimiser leur personnel, leurs produits et leurs processus, et accélérer leur transformation industrielle.

Cette technologie en elle-même à des potentialités énormes. Encore faut-il l'appliquer à des cas d'utilisation spécifiques adaptables à de nombreux scénarios et à de nombreux environnements. Sinon, sa valeur peut rester limitée et ne jamais avoir l'impact à deux chiffres que Rockwell Automation recherche. Pour assurer un déploiement réussi à l'échelle mondiale, Rockwell Automation a identifié les cas d'utilisation qui présentaient le plus d'avantages pour les opérations et les employés de ses différents sites dans le monde. En pilotant les cas d'utilisation sur chaque site, l'entreprise a rendu possible un changement de culture numérique et aidé les employés à développer les bonnes compétences. À un niveau élevé, ces cas d'utilisation couvrent un large spectre allant de l'optimisation intelligente des actifs à la productivité de la main-d'œuvre et à l'intelligence opérationnelle de l'entreprise.

Optimisation intelligente des actifs

Trop d'industriels adoptent une attitude conservatrice lorsqu'il s'agit de gérer des problèmes de production ou de performance. Ils s'appuient sur des processus de surveillance manuels pour évaluer l'état et l'utilisation de leurs machines ou encore ils ne sont pas capables de discerner les informations importantes qui les aideraient à optimiser leurs opérations. Résultat : une durée d'immobilisation des machines et une mauvaise utilisation des actifs qui sont souvent coûteuses et se traduisent par des pertes de temps importantes, notamment en termes de réparations. En outre, comme les machines et les opérations se complexifient, l'impact n'en est que plus fort.

Pour venir à bout de ces problèmes, l'équipe chargée des opérations s'est appuyée sur des cas d'utilisation stratégiques dans le but de créer une approche intelligente de l'optimisation des actifs. Ils ont utilisé la surveillance en temps réel, les diagnostics, ainsi que les analyses prédictives et prescriptives afin d'avoir une bonne visibilité sur les machines et de mieux comprendre leur état et les diagnostics réalisés. Dotés de ces puissants outils de surveillance, ils ont pu éviter les temps morts non planifiés et maximiser l'utilisation des actifs. L'équipe en question a implémenté trois cas d'utilisation dans ce domaine :

• Rendement
  Rockwell Automation utilise de puissants outils de surveillance et d'analyse en temps réel afin de d'accroître le rendement et de réduire le coût du travail par unité produite. Grâce à l'analyse détaillée des données du processus de production, en particulier celles portant sur le temps entre les unités et sur le temps par étape, Rockwell Automation a pu optimiser le rendement d'un nouveau produit faisant l'objet d'une forte demande. Dans l'une de ses usines, les résultats à deux chiffres font apparaître une augmentation de 33 % de l'efficacité de la main‑d'œuvre, une augmentation de 70 % de la production et une baisse de 50 % du temps de formation.
• Maintenance prédictive
  Rockwell Automation exploite 35 machines de moulage par injection de complexité et d'âges différents, ce qui jusque-là ne permettait ni de poser un diagnostic efficace sur l'état de la machine ni de toujours empêcher son immobilisation. En utilisant la technologie IoT pour collecter des informations en temps réel sur les anciennes machines, l'entreprise a pu avoir une vue unifiée de l'atelier et elle a enregistré une hausse de 8 % de la productivité. Cela a permis d'améliorer la contrôle qualité ainsi que le temps de fonctionnement des machines, et de s'assurer que les besoins en maintenance répondaient bien à l'utilisation faite de cet équipement.
• Analyses
  Afin de réduire les longs délais de production des boîtiers matriciels à billes, l'équipe a procédé à un nouveau test pilote exploitant l'apprentissage automatique, qui permet de distinguer les bonnes et mauvaises connexions des matrices à billes. Elle a créé un profil 3D de la pâte appliquée sur les cartes de circuit imprimé et a pu ainsi déterminer rapidement s'il existait un mauvais profil de pâte. Résultat : il a été possible de détecter les problèmes plus tôt au cours de l'assemblage, de réduire le temps nécessaire aux réparations en passant de plusieurs heures à seulement quelques minutes, de fournir une meilleure assurance qualité et de réduire de 51 % les défauts liés à la pâte.

À partir de chacun de ces cas d'utilisation, Rockwell Automation a pu optimiser l'efficacité de ses actifs, réduire la durée d'immobilisation de ses machines et accroître la production pour satisfaire la demande des clients. Et ce n'est que le début.

Productivité de la main-d'œuvre numérique

Comme de nombreuses entreprises industrielles, Rockwell Automation a compris qu'il pouvait être difficile de gérer une main-d'œuvre numérique. Sans une compréhension claire des performances des machines, les chefs d'atelier peinent souvent à faire la distinction entre les problèmes imputables à la main‑d'œuvre et ceux dus à la machine, et à partir de là ils ne peuvent pas assurer un rendement optimal. Qui plus est, certaines compétences comme le câblage sont de plus en plus demandées ; mais l'équipe n'a pas les moyens de s'assurer systématiquement que les employés sont correctement formés. Si l'on ajoute à cela un taux de renouvellement élevé du personnel, on comprendra que cette situation peut engendrer des problèmes importants, tant au niveau de la qualité que de la sécurité.

Résoudre ces problèmes ne se consistait pas seulement à améliorer les résultats. En la dotant d'outils numériques, l'équipe cherchait à donner plus d'autonomie à la main‑d'œuvre, le but étant non seulement d'améliorer la productivité mais aussi de créer un environnement où, jour après jour, les employés se sentiraient valorisés par leurs réalisations. Pour responsabiliser la main-d'œuvre et lui conférer plus d'autonomie, l'équipe a implémenté quatre cas d'utilisation ciblés :

• Visibilité des files d'attente de travail
  Le manque de visibilité sur les files d'attente de travail disponibles des lignes et actifs de production critiques et hautement automatisés s'est souvent traduit jusqu'ici par des lignes de production se trouvant à cours de matières à traiter, entraînant ainsi l'immobilisation non planifiée et coûteuse de ces lignes. En combinant les données des sources IT et OT et en les visualisant en même temps, Rockwell Automation est parvenu à réduire de 75 % les temps morts de ses lignes de production parce qu'elles n'étaient plus alimentées en matière, ce qui a permis aux opérateurs d'optimiser leur travail.
• Rapports de performances standardisés
  L'équipe voulait connaître clairement l'impact des immobilisations sur les performances horaires. Pour ce faire, elle a développé un tableau de bord des principaux KPI, utilisable dans toutes ses usines. En combinant les informations hétérogènes issues de ses systèmes de planification, SAP, MES, et d'autres sources, ce tableau de bord configurable et modulaire a permis à la main‑d'œuvre de mieux visualiser les tendances en matière de performances, de prendre des décisions mieux informées et d'améliorer de 13 % sa productivité.
• Formation et jeu de questions/réponses sur le câblage guidés par l'AR
  S'assurer que les ouvriers étaient capables de réaliser efficacement des opérations de câblage était devenu une préoccupation majeure en raison du taux de rotation du personnel. Qui plus est, il n'existait pas de moyens objectifs permettant de mesurer que ces opérations étaient réalisées de façon satisfaisante, ce qui ouvrait la voie à certains risques en termes de qualité et de sécurité. En s'appuyant sur la réalité augmentée (AR) pour offrir une expérience de formation qui soit à la fois plus efficace et plus attrayante, Rockwell Automation a pu former ses employés en mesurant en même temps leur capacité à prendre conscience de leurs lacunes.
• Transfert de production avec instructions de travail standardisées guidées par l'AR
  Le transfert d'usines entre la Suisse et la Pologne a obligé les équipes à transférer des connaissances détaillées et critiques d'un pays à l'autre en utilisant une autre langue. L'équipe en Suisse a commencé à enregistrer les instructions de travail à l'aide de la technologie AR, en décomposant les tâches en instructions étape par étape en y ajoutant des images, des vidéos, des voix off, ce qui lui a permis de réduire de 30 % le temps de formation. En une journée seulement, l'équipe des opérations, en Suisse, a pu créer une bibliothèque de 80 vidéos et dispenser une formation à l'équipe polonaise avant même que l'usine ne soit opérationnelle.

Rockwell Automation fournit ainsi à ses employés des informations augmentées et exploitables, utilisables pour améliorer la productivité, la sécurité et la satisfaction de ces derniers. Cela est valable pas seulement sur une ligne de production, mais dans l'ensemble de l'entreprise. « Nous essayons de nous connecter là où ils sont confrontés au problème pendant environ cinq minutes et s'ils ne parviennent pas à le résoudre dans ce laps de temps, ils font alors remonter le problème aux groupes de support. S'ils se heurtent à des difficultés, nous tenons à ce qu'ils puissent contacter le Support de façon à pouvoir résoudre rapidement le problème », commente M. Moeliono. À travers chaque cas d'utilisation, Rockwell Automation a été capable de connecter sa main‑d'œuvre à la technologie afin de faire bénéficier ses employés d'instructions adaptées et que ses clients en retirent les avantages attendus.

Intelligence opérationnelle de l'entreprise

Les cas d'utilisation ci-dessus ne sont qu'un début, l'entreprise cherchant toujours de nouvelles façons d'innover et d'insuffler de l'intelligence dans ses opérations. Rockwell Automation cherche à présent à créer une intelligence opérationnelle à l'échelle de l'entreprise afin d'améliorer les performances de toutes ses unités de production, via l'identification continue des goulets d'étranglement, les KPI exploitables, la hiérarchisation des pertes, et le suivi des livrables générant de la valeur. Par exemple, parce qu'il dispose de processus standardisés et de systèmes IT et OT unifiés, Rockwell Automation prévoit un plan pour connecter sa chaîne logistique, ce qui permettrait de repérer et d'assurer le suivi des problèmes de qualité. Ces avantages augmenteront de façon exponentielle au fur et à mesure que d'autres données et cas d'utilisation seront ajoutés.

• Assurer la traçabilité de la chaîne logistique
  Lorsque Rockwell Automation a connu une augmentation importante de la demande de composants destinés à ses assemblages électroniques, l'obligeant à se procurer des matériaux auprès d'une source externe, l'entreprise s'est vite aperçue que des pièces non conformes avaient été introduites dans la chaîne logistique. Exploitant l'intelligence de FactoryTalk MES, de ses systèmes IT et OT unifiés et de ses processus standardisés, il lui a été possible d'identifier le problème et de retrouver sa trace dans la chaîne logistique, évitant ainsi que cela ne se reproduise à l'avenir. Grâce à cette capacité de résolution des problèmes, 80 % ou plus des rappels peuvent être évités, quelle que soit la situation.

Les problèmes de qualité ne sont qu'un exemple de la façon dont un cas d'utilisation apparemment restreint peut évoluer vers une application mondiale en s'appuyant sur une solution souple et intelligente. « Nous pouvions prendre une autre voie et éviter les problèmes pour ne pas interrompre la production en cours. Mais ça nous a beaucoup aidés », reconnaît Brian McCaffrey, directeur des opérations de production MES chez Rockwell Automation. « Dans l'entreprise, cela nous a évité bien des efforts. »

Étapes suivantes

Alors que Rockwell Automation continue d'optimiser ses opérations et d'augmenter ses effectifs, l'entreprise compte sur ses systèmes connectés et sa technologie d'une grande souplesse pour s'adapter aux nouvelles innovations. En tant que leader incontesté de son domaine de fabrication, Rockwell Automation est la preuve vivante qu'il est impératif, commercialement, d'amorcer une transformation. Preuves à l'appui, l'entreprise nous montre, à travers ses opérations, que la technologie peut prendre en charge les améliorations, à plus ou moins grande échelle et dans des cas d'utilisation plus ou moins limités, et inspirer le personnel en l'invitant à donner, chaque jour, le meilleur de lui-même.

Tourné vers l'avenir, Rockwell Automation se construit aussi à partir de ses apprentissages récents. L'entreprise se met au défi de mener à bien d'autres améliorations, que ce soit au niveau de son personnel, de ses équipements ou de ses processus, avec pour objectif de créer encore plus de valeur pour ses employés comme pour ses clients.

Pour que ses employés puissent donner le meilleur d'eux-mêmes, l'entreprise leur dispense une formation de premier ordre qui s'appuie sur une technologie de pointe, la réalité augmentée (AR), et elle les encourage à endosser des responsabilités de plus haut niveau, étant donné que de plus en plus de tâches manuelles sont automatisées. Elle protège ses actifs en transformant des tonnes de données en informations prédictives et prescriptives, ce qui lui permet de gérer les performances de ses machines et d'en assurer la maintenance à un niveau de précision jamais atteint.

Chaque jour, Rockwell Automation en sait un peu plus sur les fonctionnalités des technologies qu'elle a faites siennes, la seule limite étant l'imagination de celles et ceux qui les utilisent ou encore le temps que nécessitent une amélioration ou une transformation continues, réalisées étape par étape.