La gestion des données à la rescousse des développements futurs

Une plateforme logicielle puissante offre des retours sur investissement en quelques semaines.

L'emprise du numérique et d'Industrie 4.0 reste assez faible dans l'industrie manufacturière, selon un récent rapport.

L'internet industriel des objets (IIdO) accélère les changements et la connexion des machines. Pourtant, moins de 30 % des fabricants de pièces ont adopté les technologies de l'Industrie 4.0, d'après un nouveau rapport. Selon Bijal Patel, spécialiste senior de l'usinage numérique chez Sandvik Coromant, le leader mondial de l'usinage, il est temps que les fabricants se mettent à écouter ce que disent les machines en connectant leurs ateliers.

L'IIdO a probablement un impact plus important dans l'industrie manufacturière que dans les autres secteurs. Le marché de l'IIdO, qui représentait 68,8 milliards de dollars en 2019, devrait atteindre 98,2 milliards de dollars en 2024. Cependant, le récent rapport sur l'Industrie 4.0 et la fabrication intelligente de IoT Analytics suggère que l'emprise des nouvelles technologies reste faible dans le secteur manufacturier.

L'évolution des ateliers d'un modèle linéaire vers un modèle dynamique et interconnecté est l'un des plus grands défis de notre époque. Pour beaucoup de chefs d'entreprise, la manière dont l'Industrie 4.0 doit s'insérer dans leurs activités n'est pas claire. Beaucoup pensent que la conversion de leur production est un processus très coûteux, mais en réalité ce n'est pas nécessairement le cas. Par ailleurs, d'autres fabricants ne voient pas la nécessité de moderniser leur outillage, leurs montages et leurs process.

Les entreprises progressent à des rythmes différents sur le chemin du numérique, et chacune a sa propre vision des choses.

Mais il leur faudra bientôt adopter une approche plus volontaire, car le COVID 19 continue à rendre l'avenir incertain pour l'industrie. Dans sa récente publication, COVID-19 : Briefing note, le cabinet de conseil et d'analyse McKinsey & Company décrit le climat économique à venir comme « la nouvelle norme », une norme dans laquelle les marchés connaîtront des modifications imprévisibles et durables.

Ce rapport souligne que les fabricants devront faire preuve de résilience pour négocier des voies économiquement et socialement viables. Par ailleurs, le rapport de Pricewaterhouse Coopers’ (PwC), COVID-19 : What it means for industrial manufacturing (COVID 19 : conséquences pour l'industrie) conseille aux entreprises de développer de nouveaux marchés afin de profiter de nouvelles sources de revenus et de compenser les pertes des marchés non porteurs.

Le temps est venu pour les entreprises d'embrasser ces nouveaux concepts et de les intégrer dans leur process, et ce, sans tarder et de manière rentable – mais comment procéder ?

Des masses de données, des masses de problèmes ?
Heureusement, il existe une solution puissante et néanmoins simple. Sandvik Coromant a initialement lancé sa plateforme CoroPlus^® Machining Insights, construite sur sa suite logicielle de connectivité CoroPlus, en 2018 à l'occasion de l'International Manufacturing Technology Show (IMTS) de Chicago. La plateforme CoroPlus^® Machining Insights est conçue pour donner une plus grande visibilité des process d'usinage et des machines-outils et pour offrir des moyens d'identification et d'analyse des sources d'inefficacité et de défaillance.

Cette solution pourrait s'avérer incontournable alors que le déploiement de l'Industrie 4.0 et de l'IIdO s'accélère. Tout réside dans la masse de données à traiter. Toutes les machines CNC dotées d'un port Ethernet peuvent envoyer à Machining Insights des quantités d'informations qui dépassent largement les quelques paramètres actuellement surveillés dans les ateliers d'usinage. Grâce à cela, on peut envisager une analyse plus poussée de la production manufacturière dans le but d'améliorer l'efficacité globale des équipements (EGE).

Dans toute entreprise, quels que soient ses progrès en matière de développement du numérique, les machines de moins de 10 ou 15 ans possèdent déjà un port qui permet de les raccorder à un réseau informatique, et, pour les machines plus anciennes, il existe des adaptateurs. MTConnect, la norme de transmission des informations techniques des machines à commande numérique, est un protocole bien établi qui est utilisé par la plateforme logicielle de Sandvik Coromant. On peut aussi raccorder à cette dernière d'autres types d'équipements de production en utilisant des protocoles de communication standard.

Qu'en est-il de la sécurité ?
Un aspect plutôt surprenant de la norme MTConnect est qu'elle n'autorise les communications que dans un sens. L'emploi de communications unidirectionnelles peut sembler être un obstacle. Sandvik Coromant en convient, mais les développeurs de MTConnect avaient à l'origine d'excellentes raisons de faire ce choix.

D'après ma propre expérience de travail dans des ateliers d'usinage depuis de nombreuses années, je me demande, pour ma part, comment on pourrait contrôler à distance des équipements autour desquels des personnes travaillent tout en garantissant leur sécurité. Dans cette optique, les communications unidirectionnelles permettent de conserver un contrôle parfait dans une approche simple et sûre.

Par ailleurs, lorsqu'on utilise des communications bidirectionnelles, les questions de cybersécurité deviennent plus difficiles à gérer. Beaucoup de systèmes à commande numérique actuels sont basés sur Microsoft Windows qui est connu depuis longtemps pour ses brèches de sécurité. En adoptant des communications unidirectionnelles, la sécurité est assurée et il est impossible à quiconque de « prendre en otage » une machine multifonctions à 1 million de dollars.

Un accès facilité
Depuis son lancement, Machining Insights a apporté la preuve de sa valeur dans les ateliers. Avant la mise en place de Machining Insights, les responsables d'ateliers passaient beaucoup de temps tous les matins à saisir les indicateurs de performances de la production de la veille dans une feuille de calcul pour les diffuser auprès de leurs directions et des collaborateurs impliqués dans la production.

Lorsqu'un opérateur modifie l'avance, lorsqu'un outil se casse ou encore lorsqu'une machine est à l'arrêt depuis plusieurs minutes, Machining Insights peut envoyer une alerte par e-mail ou par SMS ; de très nombreuses configurations et toutes sortes d'événements peuvent être programmés pour contrôler ce qui se passe dans un atelier.

La plateforme Machining Insights comporte un certain nombre de panneaux de contrôle et de rapports préprogrammés pour permettre une mise en route rapide ; des adaptations peuvent ensuite être apportées et il est aussi possible de programmer de nouveaux panneaux de contrôle ou rapports. Les utilisateurs se connectent à Machining Insights à l'aide d'un navigateur Internet et les autorisations d'accès sont configurées par l'administrateur de l'atelier. Le système permet de visionner les panneaux de contrôle et rapports afin d'avoir une visibilité sur ce qui se passe dans un atelier en temps réel ; il est aussi possible de consulter les données des jours précédents. Pour les responsables de la production, il devient facile d'agir sans délai sur la base des données collectées en temps réel plutôt que de se baser sur les données de la veille.

Pour les entreprises qui disposent déjà d'un système d'ERP (planification des ressources) et ne souhaitent pas installer une nouvelle plateforme logicielle, Sandvik Coromant propose une API standard que les services informatiques de l'entreprise peuvent utiliser pour établir une passerelle avec Machining Insights. Cette approche est fiable et facile à mettre en place, avec ou sans le support de Sandvik Coromant.

Comme pour tous les logiciels en tant que service (SaaS), il faut payer un petit droit d'accès dont le montant dépend du niveau de service et du nombre de machines à connecter ; ce coût est négligeable en regard des avantages, notamment du gain important de visibilité, de la facilité d'utilisation et des nombreuses possibilités d'amélioration des productions que le système offre. Le retour sur investissement est de l'ordre de quelques semaines ou quelques mois – jamais d'années.

De nouvelles opportunités d'automatisation
Toujours dans le rapport COVID-19: What it means for industrial manufacturing, PwC préconise aux acteurs de l'industrie manufacturière de « s'insérer dans un processus d'apprentissage lié à la transformation des méthodes de travail avec des collaborateurs à distance et une plus grande automatisation des opérations dans les ateliers. »

Dans les ateliers qui fonctionnent avec peu ou pas d'opérateurs, Machining Insights permet de surveiller à distance toute sortes de paramètres, par exemple la vitesse de rotation d'une broche ou le fonctionnement d'automatismes, ainsi que des variables telles que la température dans une machine, la puissance consommée, etc. en fonction des capteurs qui sont installés dans les machines.

Machining Insights est un SaaS disponible sur abonnement et installé à distance par Sandvik Coromant. Les abonnés identifient les machines qu'ils souhaitent surveiller et donnent à Sandvik Coromant un accès à leur serveur via TeamViewer ou tout autre système d'accès à distance pour l'installation du service.

L'IIdO va continuer à se développer rapidement et à apporter toujours plus d'avantages en termes de productivité, rentabilité et maintenance aux ateliers d'usinage qui franchissent le pas et adoptent l'Industrie 4.0. En utilisant des solutions logicielles à la fois simples et puissantes, et en travaillant en partenariat avec un spécialiste comme Sandvik Coromant, les entreprises de l'industrie manufacturière peuvent se mettre au numérique à leur propre rythme et rejoindre les 30 % de fabricants qui sont déjà prêts à faire face à un avenir imprévisible.

www.sandvik.coromant.com

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