Smart Services : Le moteur de l'innovation pour une production durable

Par Marius Grathwohl, Vice-Président Digital Products and Transformation chez MULTIVAC, fournisseur de solutions de transformation et d'emballage

Dans une industrie qui se numérise de plus en plus, les services numériques ouvrent de nouvelles possibilités d'optimiser l'efficacité et la durabilité des lignes de production. Grâce à l'utilisation ciblée de l'intelligence artificielle (IA), des solutions IoT et du Big Data, les machines peuvent non seulement être plus productives, mais aussi offrir aux fabricants un service plus proactif. Mais quel est le meilleur point de départ pour les entreprises de fabrication qui souhaitent utiliser les Smart Services pour leur production et quels avantages peuvent-elles espérer tirer de ces solutions en ces temps sensibles en termes de coûts ?

Smart Services : la clé pour réduire les temps morts et augmenter la productivité

Les services numériques, tels que les Smart Services de MULTIVAC, sont des prestations intelligentes qui, grâce à l'analyse des données intelligentes (Smart Data) et à la mise en réseau des machines, s'adaptent avec précision aux besoins spécifiques d'entreprises de fabrication. L'automatisation des processus centraux permet ainsi d'augmenter la disponibilité des machines et la performance globale de la production. Par exemple, les machines peuvent être surveillées en permanence à l'aide de capteurs IoT intégrés afin de détecter à temps toute anomalie, comme les écarts de pression de service ou de température, et d'y remédier de manière ciblée. Parallèlement, les besoins en personnel diminuent, car les tâches de routine telles que les contrôles d'état ou les simples étalonnages sont pris en charge par des systèmes intelligents.

Les Smart Services permettent également d'adapter la production à l'évolution des besoins. Cette évolutivité est particulièrement évidente lorsque les capacités de production doivent être rapidement étendues. Grâce à un panneau Smart Service intégré, de nouvelles machines peuvent être intégrées dans l'infrastructure existante sans qu’il ne faille procéder à des modifications coûteuses du système. Par exemple, un fabricant d'emballages alimentaires peut intégrer rapidement une station d'emballage supplémentaire afin de réagir à une augmentation de la demande.

Les données collectées par les capteurs du parc de machines fournissent une base solide pour la planification de la production : les indicateurs de production et les objectifs journaliers peuvent être consultés en temps réel, tandis que les données d'exploitation telles que les performances des machines et la qualité sont analysées en continu. Des mesures correctives peuvent ainsi être prises rapidement en cas d'écarts, par exemple en cas d'augmentation soudaine des rebuts. Un tel fonctionnement optimisé signifie également moins de consommation d'énergie et de ressources.

L'intégration des Smart Services dans le travail quotidien facilite également l'utilisation des machines par de nouveaux collaborateurs non qualifiés. Les plateformes numériques et les interfaces utilisateur intuitives permettent de mieux comprendre le fonctionnement des installations et des machines. Un accès aux données en temps réel sur l'état et les performances des machines favorise la sécurité dans l'utilisation de la technique. Les nouveaux employés peuvent ainsi prendre rapidement des décisions autonomes, telles que la planification des travaux de maintenance. 

La maintenance préventive à l'ère des Smart Services

La maintenance préventive est l'un des principaux atouts des Smart Services. Son objectif est d'identifier les problèmes potentiels des machines et d'y remédier avant qu'ils n'entraînent des pannes coûteuses ou des réparations d'urgence. Pour ce faire, les systèmes intelligents analysent en permanence les données des machines afin de détecter à temps les signes d'usure, de surcharge ou d'autres risques. Cette assistance basée sur les données permet non seulement d'exploiter la machine de manière plus performante et plus rentable, mais aussi de planifier plus efficacement les étapes de maintenance.

Ce faisant, les équipes de production bénéficient, grâce aux Smart Services, d'un service client plus personnalisé, plus rapide et de meilleure qualité. Les techniciens de maintenance du fabricant de la machine sont également toujours au courant des étapes de maintenance à venir grâce à la connexion de l'installation au cloud et peuvent avertir leurs clients à temps des pannes de machine imminentes. Outre le fait d'éviter les cas d'urgence, de tels systèmes réduisent également le temps passé à planifier la maintenance. Les étapes nécessaires, qui devaient auparavant être consultées dans des manuels, sont aujourd'hui mises à disposition de manière numérique et automatisée et peuvent, si nécessaire, être effectuées par l'utilisateur lui-même avec l'aide virtuelle d'un technicien de maintenance. Cela permet non seulement de gagner du temps, mais aussi d'améliorer la qualité de la maintenance.

Services intelligents, mise en place intelligente : conditions cadres pour la mise en œuvre

Mais par où les entreprises peuvent-elles commencer pour introduire les Smart Services dans leurs lignes de production ? L'introduction nécessite une préparation globale dans les domaines de la technologie, de la sécurité et de l'organisation. Étant donné que les Smart Services complètent les environnements système existants au lieu de les remplacer, ils représentent une opportunité de numérisation simple, même pour les entreprises dont les processus sont établis. Les entreprises doivent relativement peu modifier leur système de gestion des données pour pouvoir profiter des avantages des Smart Services. Pour les introduire, il est recommandé de commencer par une ligne dont la défaillance aurait des répercussions importantes sur l'ensemble de la production. Ce n'est qu'ainsi que les avantages des applications Smart Services pourront être pleinement exploités dès le début.

Pour ce faire, la connexion au cloud est une condition centrale pour l'utilisation des Smart Services. En fonction de leurs besoins, les entreprises peuvent opter pour l'Edge Computing lorsqu'une analyse ou un prétraitement des données à faible latence est nécessaire, ou traiter les données collectées dans le cloud, par exemple pour des analyses plus complètes ou lorsque l'assistance en temps réel du fabricant de la machine est souhaitée. De plus, la mise en place de contrôles d'accès et d'un chiffrement stricts permettent de garantir que seules les parties autorisées peuvent accéder à ces données.

Avec une telle mise en réseau des machines et des systèmes de production, le risque potentiel de cyberattaques augmente également. Les entreprises doivent prendre cette menace au sérieux et régulièrement installer les mises à jour de sécurité et les correctifs mis à disposition par les fabricants. Pour cela, il est urgent de maintenir la connexion en ligne des machines et de ne pas les isoler hors ligne pour une prétendue protection - c'est la seule façon de combler en permanence les failles de sécurité. En outre, il est recommandé que les entreprises maintiennent leur réseau de production séparé de leur réseau interne et connectent leurs machines au cloud une par une séparément. Cela permet de réduire les possibilités de cyberattaques à grande échelle.

Dans l'ensemble, l'introduction de Smart Services nécessite une planification stratégique. Un changement réussi nécessite une vision claire qui doit être donnée et soutenue par la direction de l'entreprise, en particulier par le CTO. Outre le service d'approvisionnement ou de sécurité informatique, les directeurs techniques, les chefs de ligne, les responsables de production et les opérateurs de machines doivent donc être impliqués de manière significative dans la prise de décision concernant les Smart Services.

Coquille de gestion : la clé de l'ouverture dans l'écosystème numérique

Créer un écosystème ouvert et interopérable est un défi majeur pour l'introduction de Smart Services. Les entreprises doivent être en mesure de connecter différents systèmes et machines de manière transparente. Pour ce faire, elles doivent créer un écosystème numérique qui fonctionne indépendamment des fabricants et offre des protocoles de communication standardisés.

Dans ce contexte, la coquille de gestion, qui sert de répertoire central pour toutes les informations relatives aux machines, est une approche particulièrement prometteuse. Tout au long du cycle de vie d'une machine, elle référence, par exemple

• aux données de base telles que les numéros de série, l'année de construction ou les versions logicielles,
• aux documentations techniques comme les notices d'instructions ou les schémas électriques,
• aux données d'exploitation telles que des informations de télémétrie et de maintenance,
• aux données de consommation, par exemple la consommation d'énergie, d'air comprimé ou d'eau de refroidissement.

La coquille de gestion permet d'atteindre un niveau élevé de standardisation, car elle facilite l'intégration des machines, que celles-ci appartiennent au fabricant ou soit fournie par une entreprise tierce. Elle peut également servir d'élément central pour la mise à disposition d'un jumeau numérique de la machine, car elle rend ses données disponibles en un seul endroit. Grâce à des interfaces avec différents systèmes, la coquille de gestion prend également en charge l'intégration d'applications d'automatisation et d'intelligence artificielle.

Étant donné que les données de consommation peuvent également être intégrées dans l'interface de gestion, les performances environnementales de la machine peuvent être surveillées en temps réel. Par conséquent, sa pertinence augmente en raison des développements réglementaires tels que la directive européenne sur l'écoconception. Celle-ci exige entre autres la mise à disposition d'un passeport numérique du produit, qui doit contenir des informations sur l'impact environnemental d'un produit tout au long de son cycle de vie.

Conclusion : les écosystèmes ouverts, base de l'avenir de la production

L'avenir du secteur de la fabrication réside dans la mise en place d'écosystèmes numériques ouverts, dans lesquels la connectivité constitue la base de l'innovation et de la croissance. Dans ce contexte, la politique est également sollicitée : une définition claire de l'industrie 4.0, des programmes de promotion ciblés et un soutien des entreprises lors de la mise en œuvre des technologies correspondantes pourraient renforcer considérablement la compétitivité de l'Allemagne à l'échelle internationale. MULTIVAC a cofondé en 2019 l'Open Industry 4.0 Alliance et conçoit depuis lors des écosystèmes ouverts avec d'autres entreprises dans ce cadre. Les exemples d'autres pays européens, comme l'Italie, montrent que la promotion des entreprises qui mettent en œuvre des applications de services intelligents peut donner des impulsions importantes à la numérisation. L'Allemagne devrait également suivre cet exemple. En effet, s'ils sont correctement mis en œuvre et exécutés, les Smart Services ont le potentiel d'être un levier décisif pour la compétitivité à long terme et la durabilité de la production.