Automatisation de la production : quelle conception pour gagner en efficacité et obtenir un meilleur retour sur investissement ?

La technologie nous a ouvert de nouveaux horizons : l'automatisation nous permet de réaliser bien plus qu'il y a 20 ans.

Disposer d'une main-d'œuvre qualifiée constitue le principal défi auquel les fabricants industriels sont confrontés aujourd'hui, et c'est également ce qui favorise l'automatisation. Nous avons besoin de personnes compétentes capables de programmer des solutions automatisées. Les programmeurs doivent être en mesure de programmer l'IA et de comprendre diverses technologies, ainsi que le développement des produits et la production. On peut donc affirmer que la production devient de plus en plus complexe.

La rapidité avec laquelle la technologie évolue représente un défi également. La direction que nous choisissons de prendre aujourd'hui peut ne plus être pertinente dans dix ans, c'est pourquoi la flexibilité et la perspective sont importantes.

La plupart des entreprises de production sont encore fortement cloisonnées. De ce fait, les ingénieurs de production se concentrent exclusivement sur la production, tandis que les équipes de R&D se consacrent entièrement à la conception du meilleur produit possible pour le client. Cependant, il est bon de garder à l'esprit que le meilleur produit pour le client est en fait le produit le plus facile à assembler.

Ainsi, pour réduire le coût de l'automatisation, il est essentiel que les ingénieurs de procédé et les équipes de R&D collaborent bien plus tôt. Pour faciliter cela, la culture de l'entreprise doit aussi changer : il s'agit de ne plus penser uniquement à la conception, mais de s'assurer également que le produit conçu est simple à assembler.

Un autre problème auquel les industriels sont confrontés est que sur de nombreuses chaînes d'assemblage, l'espace est insuffisant pour les stations automatisées. La méthode traditionnelle d'assemblage d'une voiture, par exemple, consiste à commencer par la carrosserie et à terminer par l'intérieur, ce qui n'est pas pratique pour l'automatisation. C'est là qu'intervient la production « unboxed » . Les nouvelles technologies nous permettent de fabriquer d'une nouvelle manière, comme avec le giga-casting, qui permet de produire de grandes pièces en aluminium et de les sous-assembler facilement, tout en évitant les contraintes telles que le besoin d'accéder à l'intérieur de la voiture.

En résumé, la production à la chaîne finira par ne plus pouvoir gagner en efficacité. Les fabricants qui souhaitent conserver leur avantage concurrentiel devront donc repenser leurs procédés d'assemblage. Mais ils ne sont pas les seuls concernés : les fournisseurs devront également s'assurer qu'ils peuvent fournir les bons composants et matériaux. L'automatisation remet en question l'ensemble du système et nécessite que toutes les parties de la chaîne fonctionnent ensemble.

Malgré ces défis, une mise en place adéquate de l'automatisation permet d'économiser beaucoup d'argent. A cet égard, la simplicité est essentielle pour atteindre votre retour sur investissement cible.

Les industriels pensent souvent devoir adopter l'automatisation entièrement dès le départ, et l'appliquer à 100 % ou pas du tout. Cependant, pour les entreprises qui débutent à peine leur parcours d'automatisation, il est parfois plus facile et plus intéressant de commencer par automatiser certaines parties de leur installation.

Comme bien souvent en matière de conception, tout a l'air bien plus simple lorsqu'on regarde le résultat final. Mais la magie réside dans le fait de trouver la manière d'y parvenir. Les concepteurs et les ingénieurs ont tout intérêt à travailler ensemble pour aboutir à un procédé simple et optimisé, car celui-ci sera également durable et permettra d'économiser le plus d'argent possible.

L'industrie de l'emballage en est un bon exemple. Pour atteindre un haut niveau d'efficacité et d'automatisation, typique de ce secteur, il arrive souvent que la construction de la machine d'emballage et la conception de l'emballage soient réalisées par la même entreprise. Soit le fabricant de machines d'emballage conçoit l'emballage en fonction de la machine, soit le concepteur d'emballage produit également les machines pour son emballage. Cela prouve que le seul moyen d'atteindre un niveau d'automatisation aussi élevé est que la production et la conception fonctionnent de concert. La machine et le produit doivent fusionner et ne faire qu'un.

Chez Atlas Copco, notre philosophie en matière d'automatisation s'appelle « nail it and scale it » (adaptation et évolutivité). Il y a environ trois ans, nous avons commencé à nous intéresser de plus près à la manière dont le procédé de serrage pouvait être automatisé efficacement. Pour ce faire, nous avons créé notre propre équipe avec une structure de R&D atypique. L'essentiel est d'être proche du marché et du client, de comprendre réellement les besoins de ce dernier et d'utiliser des simulations numériques sur la base de ces éléments. Les jumeaux numériques nous aident à élaborer les premiers concepts et à déterminer les aspects qui peuvent déjà être optimisés en collaboration avec les clients et toutes les parties prenantes. Nous pouvons alors identifier les composants critiques et passer au prototypage physique en toute confiance.

Il s'agit là de notre point de départ constant avant même de commencer le développement. L'objectif doit toujours être l'évolutivité, afin que les clients obtiennent une solution réellement éprouvée.

Les jumeaux numériques sont une ressource clé pour le procédé de conception. Avec un jumeau numérique de qualité, il est plus simple d'appréhender la situation. Vous pouvez alors procéder à des changements et à des expérimentations dans l'environnement virtuel, puis voir les conséquences réelles qui en découlent. Vous pouvez ensuite partager facilement ces informations avec toutes les parties prenantes concernées.