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Comment le secteur aéronautique et spatial relève-t-il le défi du smart manufacturing ?

Publication: 18 juillet

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Alcimed, revient sur la transformation du secteur aéronautique et spatial vers le smart manufacturing, ainsi que sur les facteurs clés de succès qui permettront de concrétiser les expérimentations en cours...
 

La deuxième phase de la Nouvelle France Industrielle, ou plan Industrie du Futur, a été lancé en France en novembre 2015, avec pour axe majeur la transformation de l’usine par le numérique vers l’« usine du futur ». Un grand nombre d’expérimentations et de projets vitrines continuent ainsi de voir le jour, notamment dans le secteur aéronautique et spatial. Comment les industriels ont-ils pris le virage du smart manufacturing ? Quelles sont les innovations qui prennent leurs marques dans les usines ? Quels leviers pour les disséminer et optimiser les opérations ?

Un secteur industriel qui se transforme pour tenir les cadences de production

Les acteurs industriels du secteur aéronautique et spatial sont en train de repenser leur façon de produire, principalement pour faire face à la hausse des cadences de production. Airbus a enregistré un carnet de commandes record de 1006 milliards d’euros fin 2015[1], entrainant avec lui tout son écosystème industriel qui doit produire plus et plus vite. Le monde du spatial connaît quant à lui une autre révolution industrielle avec le développement des microsatellites (seulement 150 Kg), qui viennent bouleverser les schémas classiques de production. One Web Satellites (joint-venture formée par OneWeb et Airbus en janvier 2016) prévoit ainsi de produire 700 à 900 satellites en 18 mois, instaurant un rythme de production de 4 satellites par jour[2]vs. 10 satellites par an environ dans les modèles actuels.

Cette mutation représente une formidable occasion pour les industriels du secteur de passer d’un mode de production manuel et en petite série, à un mode plus productiviste, en prenant comme modèle le secteur de l’automobile qui continue d’innover :

« On observe par exemple la mise en place de lignes « taktées » (ou cadencées) où chaque opération doit être effectuée dans un temps imparti afin que les produits avancent sur la ligne. Cette organisation va permettre d’améliorer la visibilité sur l’avancement de la production et de mieux tenir les délais. », explique Alexandre Savin, Directeur du Bureau d’ALCIMED Toulouse.

Un gisement d’innovations technologiques autour des moyens de production

Les technologies qui vont permettre de rendre les moyens de production intelligents foisonnent, et toutes n’en sont pas au même stade de maturité.

Ainsi, les technologies permettant d’identifier et de suivre le parcours de pièces (produits, outils ou machines) se déclinent en grand nombre, sous forme de nouveaux capteurs connectés (IoT dans l’usine)[3]. Ces technologies permettent notamment d’améliorer la visibilité en temps réel sur le fonctionnement de l’usine, et ainsi de gagner en réactivité. Utilisées pour l’approvisionnement des pièces ou sur l’outillage, elles permettent notamment de réduire les coûts liés aux inventaires, de lancer en temps réel une demande de pièces.

Ces technologies, combinées à des outils intelligents, automatiques et auto-paramétrables, viennent faciliter le travail de l’opérateur. Citons l’exemple des visseuses connectées utilisées dans l’usine d’Airbus à Nantes qui permettent de déterminer automatiquement le couple à appliquer, de stocker la donnée correspondante pour les systèmes de qualité et de s’auto diagnostiquer pour faciliter leur maintenance. Ces visseuses génèrent des gains opérationnels liés à une amélioration de la qualité, de l’ergonomie de travail dans des zones contraintes ou difficiles d’accès, et à la réduction des temps de cycle de production. Cette technologie est aujourd’hui en maturation, et intéresse de plus en plus d’industriels qui ont l’amélioration de la qualité en ligne de mire.

D’autres technologies, moins matures à l’heure actuelle, sont encore en phase de test. C’est notamment le cas des robots qui collaborent avec l’humain, ou cobots, et des technologies de réalité visuelle ou augmentée qui permettront notamment de remplacer la documentation papier. Ces dernières doivent encore relever le défi de l’intégration dans l’environnement de l’usine pour être pleinement exploitées.

Quels leviers pour disséminer ces technologies dans toute l’usine, voire au-delà ?

L’interopérabilité ou la capacité pour chaque machine, outil, capteur, de pouvoir parler le même langage et interagir ensemble peu importe la typologie, le modèle ou la marque utilisés – est un paramètre clé à prendre en compte pour disséminer la technologie dans l’usine. Les usines doivent pour cela se doter d’une plateforme d’intégration digitale, complète et évolutive. Les industriels pourront choisir parmi plusieurs solutions proposées par les géants du secteur de la connectivité et/ou de l’outillage (IBM, Microsoft, Bosch ou encore General Electric avec sa plateforme Predix), ou bien développer leur propre environnement.

La mise en place d’une plateforme digitale permettra d’assurer l’interconnexion non seulement au sein même de l’usine, mais aussi directement avec le client, voire avec d’autres usines dans l’avenir.

L’humain, valeur centrale de l’usine du futur

L’humain doit également être considéré au centre du processus de transformation, non seulement en tant qu’opérateur à valeur ajoutée, mais aussi qu’insuffleur d’idées. Cet aspect reste primordial pour assurer l’adhésion des équipes et l’intégration des innovations dans les tâches quotidiennes. Les « cols bleus » peuvent ainsi être récompensés par des distinctions ou des primes. « Cette participation à la prise de décision est un élément important à prendre en compte pour favoriser la conduite du changement et l’adoption par les équipes des nouveautés mises en place dans l’usine. », remarque Alexandre Savin. Le site Agco de Beauvais illustre d’ailleurs ce principe avec le « quality eagle eye », en récompensant les opérateurs qui repèrent des défauts sur la ligne de production et les empêchent ainsi de s’y propager.

Dans ce contexte, reste à se demander quelles seront les compétences de l’opérateur du futur et quels seront les programmes d’accompagnement et de formation requis pour les entretenir. L’usine du futur n’est donc pas qu’un enjeu technologique mais aussi et surtout un chantier humain.

http://www.alcimed.com

[1] Source : Usine Nouvelle, Airbus Group et son astronomique carnet de commandes de 1000 milliards d’euros, février 2016

[2]OneWebSatellites press releases

[3]IoT : Internet of Things / Objets connectés

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