[Avis d'expert] Le graal : un système industriel flexible, automatisé et résilient – L'Usine Nouvelle

Les mutations de la demande et les contraintes nouvelles obligent à penser et développer de nouveaux outils industriels et à revoir l'organisation des sites sur le territoire. Bonne nouvelle, on dispose d'outils qui peuvent y aider. C'est du moins l'analyse des auteurs de cette tribune, Max Blanchet et Jean-Nicolas Brun, tous les deux responsables chez Accenture.

La production de masse « en flux poussés » est aujourd’hui dépassée. Ce modèle, qui prévaut encore dans beaucoup de segments de l’industrie, a pour principal inconvénient de ne pas répondre aux éventuelles variations de la demande qui régissent de plus en plus de secteurs. La logique en « flux tirés », introduite par les Japonais dans les années 1950-1960, consiste, elle, à produire « juste à temps », autrement dit en fonction de la demande client. Problème : ce système induit des changements fréquents de produits à fabriquer qui dégradent fortement le taux d’utilisation des équipements.
L’option optimale a donc été d’adopter une formule mixte, où la demande tire les volumes de production, mais où les variations sont lissées pour optimiser l’efficacité des lignes. Cependant, le temps des changements, les provisions de capacité en cas de volatilité de la demande, la maintenance, les arrêts, la non-qualité… sont autant de contraintes qui se soldent par des taux d’utilisation faibles, peuvant atteindre 50 à 60% tant dans l’industrie manufacturière que dans l’industrie de la grande consommation.
Afin de satisfaire les besoins de diversité des produits, le système industriel a été poussé à l’extrême, mais pour un coût devenu exorbitant pour la planète comme pour le consommateur. Les modèles industriels doivent concilier l’inconciliable : produire de façon stable pour être efficaces, avec une utilisation maximale de l’outil, mais en fournissant un grand nombre de produits différents, plus personnalisés, au cycle de vie raccourci, tout en tenant compte d’une prévision de demande trop souvent inexacte et volatile. Et ce, au sein d’une chaîne d’approvisionnement mondiale.
Cette évolution fait émerger, avec l’essor de l’industrie 4.0, un nouveau concept, celui de la customisation de masse. Qui va inévitablement entraîner davantage de variabilité dans les processus de production. L’idée étant de construire un modèle capable de produire de la diversité tout en maintenant un taux maximal d’utilisation des actifs et des ressources.
Le système industriel doit donc se transformer en profondeur en vue de se doter de deux qualités cruciales : la flexibilité et la résilience. De nouveaux modèles industriels sont en train d’émerger. Aujourd’hui, la fabrication additive est le concept qui, sans doute, s’en rapproche le plus. Safran a par exemple imprimé le caisson d'atterrisseur avant d'un avion d'affaires grâce au procédé de fusion sélective par laser. Cette méthode de production, qui a permis de réduire de 15% la masse totale de la pièce, doit être testée en 2022 sur un banc d'essai en vue d’être qualifiée, puis intégrée à un avion.
Dans le cadre de ces nouveaux modèles industriels, les méga-usines, à grands volumes, seront chargées en amont de produire des composants, des semi-finis et des matériaux standards. En complément, des unités de customisation hyper flexibles seront créées à un niveau plus régional, voire local. Enfin, un troisième niveau de spécialisation va apparaître : les usines portables ou micro-usines spécialisées dans la personnalisation. Elles seront à proximité d’un lieu de production plus important ou directement implantées sur le point de vente ! C’est le cas, par exemple, des nano-usines d'Unilever, qui tiennent entièrement dans un conteneur maritime de 40 pieds. De même, des usines de pâte à papier ont installé à proximité de leurs locaux des micro-unités pour produire du peroxyde d’hydrogène, un produit instable, compliqué et cher à transporter.
Ce système n’est possible qu’en prédisant mieux la demande. C’est là qu’interviennent les algorithmes et l’intelligence artificielle, seuls capables de prendre en compte et d’analyser les stocks sur l’ensemble des échelons de la chaîne de production, y compris ceux des fournisseurs.
Ces usines de nouvelle génération seront à terme largement automatisées. L’usine Airbus de Hambourg, en Allemagne, avec son parc de robots ultra-automatisés, et la Smart Factory de Schneider Electric au Vaudreuil (Eure) préfigurent ces unités de production du futur.
Logistique, contrôle qualité, maintenance préventive, traçabilité via la blockchain ou encore planification, de nombreuses fonctions industrielles seront à terme automatisées. La société Anybotics développe des robots autonomes pour inspecter des installations dans des centrales chimiques et nucléaires. Sanofi, pour sa part, digitalise sa supply chain afin de détecter et d'anticiper les imprévus et les facteurs de changement sur ses quelque 76 centres de production, 100 centres de distribution et sur ses centaines de fournisseurs externes.
Dans l’usine 4.0, l’ensemble du système est piloté en temps réel par un cockpit digital (tour de contrôle ou jumeau numérique de l’usine) qui fournit toutes les informations sur la production et sa performance à toute la ligne de management qui a accès à la même source.
Le lourd héritage du modèle de production de masse basé sur le principe « un produit, une usine, un pays » est révolu. Désormais, les industriels devront s'assurer d'un volume de production stable, dans des usines flexibles pour fournir des produits adaptés à la demande, le tout avec des équipements de plus en plus autonomes. C’est le défi que doit relever l’usine 4.0.
Max Blanchet et Jean-Nicolas Brun, respectivement directeur exécutif spécialisé sur l’industrie du futur et directeur exécutif responsable industrie & services chez Accenture
Les avis d'experts sont publiés sous l'entière responsabilité de leurs auteurs et n'engagent en rien la responsabilité de la rédaction de L'Usine Nouvelle.

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