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Résumé de congrès | 28 mai 2021

Événements Les Affaires – Usine 4.0

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Mot d’ouverture : des croyances à réfuter

Pascal Monette et Michèle Sawchuk, de l’ADRIQ (Association pour le développement de la recherche et de l’innovation du Québec), ont donné le coup d’envoi de l’événement Les Affaires – Usine 4.0 (18 septembre 2018 à Montréal).

Mme Sawchuk a entre autres tenu à réfuter une croyance répandue : celle que le Canada et le Québec accuseraient un retard dans leur migration vers l’industrie 4.0 par rapport aux autres pays industrialisés.

En effet, le World Digital Competitiveness Ranking 2018 de l’IMD (une école de commerce suisse) place notre pays au huitième rang sur les 63 évalués, devant l’Allemagne, pourtant souvent cité comme la référence dans le domaine. Cette performance s’explique principalement par le fait que le Canada est au quatrième rang pour ce qui est d’attirer du personnel étranger hautement qualifié, mais surtout au premier rang en ce qui concerne le taux de diplomation d’études supérieures des femmes!

Évidemment, le moment serait mal choisi pour s’asseoir collectivement sur nos lauriers. Du même souffle, Mme Sawchuk relevait le fait que l’année 2018 a marqué la première fois où on a constaté une baisse mondiale des organisations estimant « débuter » leur transformation numérique et une hausse proportionnelle des organisations « en développement » ou même « en maturation ». Les entreprises ont donc en majorité passé le stade de l’exploration et commencent à réaliser concrètement des projets à saveur industrie 4.0.

Les avantages et les buts à atteindre en prenant le virage 4.0

Geneviève Lefebvre, du CEFRIO (Centre facilitant la recherche et l’innovation dans les organisations), a poursuivi sur la lancée des mythes brisés. L’industrie 4.0 ne consiste pas à automatiser les opérations (cela appartient au 3.0) ou à numériser les données existantes (au contraire, il va nous falloir de nouvelles données qui se « parlent »).

Nous retenons de son exposé les quatre stades de maturité numérique d’une opération :

  • surveillance : les données sont capturées en temps réel et soutiennent la prise de décisions
  • contrôle : des algorithmes décèlent des situations à l’aide de l’historique de ces données
  • optimisation : le processus peut être replanifié en temps réel en réaction à un changement
  • autonomie : les systèmes connectés autodiagnostiquent leurs besoins, apprennent de leur environnement et s’adaptent.

Quant au modèle de maturité numérique d’une entreprise, il passe lui aussi par une série de phases :

  • artisanale : les suites bureautiques règnent en maître!
  • disciplinée : utilisation de logiciels spécialisés et dédiés
  • intégrée : utilisation de progiciels intégrés de type ERP
  • prédictive : utilisation de logiciels d’intelligence d’affaires et de forage de données
  • autonome : utilisation d’outils robotisés, d’applications mobiles intégrées et de technologies de traçabilité.

Enfin, Mme Lefebvre a proposé une phrase-choc pour aider les organisations à déterminer où elles devraient concentrer leurs premiers efforts de migration vers l’industrie 4.0 : « imaginez votre pire journée ». Elle donnait l’exemple d’une compagnie de transport maritime : l’image qui nous vient tout de suite est celle d’un déversement pétrolier faisant les manchettes. Peut-être est-ce le temps d’installer des capteurs intelligents dans les réservoirs de la cale pour détecter une fuite ou encore mieux un risque de fuite imminente?

La gestion des actifs et des équipements désuets avec les outils 4.0

Yves Dandurand est le président-directeur général de la compagnie ADFAST, qui fabrique entre autres des scellants et des adhésifs dans son usine de l’arrondissement Saint-Laurent, à Montréal. Reconnaissant d’emblée sa nervosité et son inconfort comme conférencier, aux prises avec un fichier PowerPoint qui passait automatiquement d’une diapositive à l’autre, M. Dandurand n’a pu faire autrement que de livrer un discours décousu et ne couvrant qu’en surface les multiples dimensions de la transition à l’industrie 4.0 qui bat son plein à l’usine d’ADFAST.

Certes, il fut question de l’intégration d’un mélangeur acheté en 1997 à l’aube du passage au 4.0. Voilà la preuve qu’il n’est pas nécessaire de rajeunir le parc d’équipements au grand complet pour obtenir des résultats. Mais c’est lorsque fut abordée la gestion des ressources humaines que M. Dandurand a démontré qu’il avait le profil parfait du leader du futur : respectueux et humble, à l’écoute de ses employés et, surtout, de la relève.

Tous les conférenciers ont abordé ce sujet à un moment ou un autre de leur exposé, ce qui démontre en soi que le facteur humain est un enjeu vital de la transition. Mais personne ne l’a fait avec autant de cœur que M. Dandurand. Il a beau proclamer qu’il occupe à reculons le poste de PDG, tous les employés du monde mériteraient de travailler pour un dirigeant qui les estime et en prend soin de cette façon, même dans la tourmente du changement.

Réalisez de petits projets payants tout en vous positionnant pour l’arrivée des technologies émergentes

Éric St-Laurent et Marc-André Cyr, de la firme de génie-conseil Merkur, sont ensuite venus parler de trois projets dotés d’un double fil conducteur : ils constituent les premiers pas d’une organisation dans sa migration vers l’industrie 4.0 et ils bénéficient d’un retour sur investissement très rapide.

En effet, pour donner l’élan nécessaire, rien ne bat la livraison d’une amélioration concrète dans un délai qui dépasse les attentes et vient briser un (autre) mythe : celui voulant que la transition prendra du temps.

Un des exemples relatés était celui d’un centre de distribution fonctionnant avec des fichiers Excel. Sans remettre en question cet outil, la firme a pu, en une semaine à peine, réaliser des progrès significatifs grâce au simple ajout de fonctions avancées, de tableaux croisés dynamiques et de macros. Bien entendu, elle n’a pas encore atteint son but ultime, soit un entrepôt 4.0 avec des étagères intelligentes et des composants acheminés automatiquement par des robots veillant à maintenir un flux tiré. Il reste que le simple ajout de quelques fonctions a su rallier les parties prenantes et permettre à l’organisation de progresser vers le 4.0 tout en réalisant des gains.

Par ailleurs, les coûts des équipements nécessaires pour mettre le 4.0 en service ont diminué de façon spectaculaire. Les enregistreurs de données, entre autres, sont un moyen rapide de donner aux opérateurs un avant-goût du type d’informations susceptible d’avoir une grande incidence sur leur travail futur.
À nouvelle technologie, nouvelle terminologie. Il y a lieu en effet d’apprendre de nouveaux termes afin de participer intelligemment aux discussions. Citons deux nouveaux venus : « informatique en périphérie » (edge computing) et « informatique géodistribuée » (fog computing). Ces deux méthodes rapprochent le traitement des données de leurs sources pour diminuer la latence (et ainsi améliorer l’expérience utilisateur) et augmenter la résilience aux pannes. Le transfert des données dans le nuage peut ensuite se faire en différé, sans incidence négative sur le flux de production.

La charcuterie en temps réel : c’est payant!

Daniel Asselin, de Nutrinor, nous a torturé en nous parlant, trente minutes avant le repas du midi, de jambon et autres bonnes choses qui se mangent. Son propos? Comment moderniser le désossage de la fesse de porc. Hélas, et de son propre aveu, le projet portait beaucoup plus sur l’automatisation que sur la migration vers 4.0, ce qui illustre ironiquement la confusion mentionnée par Mme Lefebvre en lever de rideau. Il faut dire que l’opération partait de loin et était extrêmement manuelle : il était grand temps, pour le bien des travailleurs, de l’automatiser et les retombées sur l’entreprise sont indéniablement positives.

Mais une fois passée la mise en contexte portant sur l’os, la couenne, la parure, ce qui est gardé, ce qui est jeté, etc., il restait peu de temps pour parler du projet comme tel, qui permet principalement aujourd’hui de mesurer le rendement de l’opération et des employés qui y travaillent. Bref, nous avons le sentiment d’en avoir appris plus sur l’anatomie du porc que sur le 4.0 comme tel…

L’apprentissage machine et ses retombées positives : le cas d’une usine en microélectronique

Présentation conjointe de Matthieu Lirette-Gélinas de Maverick Analytik et de Pierre Tocci de Novipro sur une composante fondamentale de l’industrie 4.0 : l’apprentissage machine.

Dans l’univers complexe de la microélectronique, le test électrique à la fin de la production n’est pas parfait. Une pièce testée comme défectueuse vient semer un doute sur les bonnes pièces du même lot, déclenchant parfois un coûteux processus d’isolation qui retarde la livraison. Tel un patient à l’hôpital, cette pièce présente des symptômes qui doivent nous mener à un diagnostic, principalement pour connaître la gravité de son état et déterminer si sa maladie est virale ou non (doit-on agir sur d’autres pièces?).

Dans un processus classique de contrôle de la qualité, tout cela prend du temps. Un laboratoire analysera un échantillon de pièces et l’organisation attendra son feu vert. Mais il y a moyen de court-circuiter cette boucle de contrôle si on a appris à utiliser les données disponibles pour définir les « signatures » des cas connus comme « non viraux ». Le laboratoire sera toujours mis à contribution, mais seulement pour les nouveaux défauts ou pour les cas non résolus par l’algorithme en place. Et si on continue de nourrir la « machine », elle continuera à apprendre, liant de nouvelles causes à de nouveaux défauts. Le rôle des experts s’élargit dans un tel contexte : au-delà de son champ de compétences, il doit apprendre à utiliser le traitement des données pour s’appuyer dans son quotidien.

Cet exposé était le plus court de la journée (15 minutes), mais on en aurait pris davantage étant donné la pertinence du propos par rapport au 4.0.

L’industrie 4.0 au service de l’expérience client

Patrick Dussault et Stoffel Moreau de BRP nous ont pratiquement donné le goût de repartir de la conférence en motoneige! En effet, BRP est en train de migrer son expérience client vers la culmination du 4.0, c’est-à-dire la personnalisation totale du produit par son futur acheteur, le tout injecté directement dans le processus de fabrication.

Croyez-vous que 300 modèles différents pour un même produit, c’est beaucoup? Pas quand on multiplie les choix de châssis, suspension, siège, couleur, guidon, etc. On arrive alors rapidement à des milliers de combinaisons possibles, ce qui est inconcevable dans un environnement de production non adapté à cette réalité. Profitant d’un investissement pour moderniser son usine de Valcourt, BRP a décidé de mettre le paquet et d’offrir à ses consommateurs le produit de leur rêve sans pour autant créer le chaos sur sa chaîne de montage.

Dès que le numéro de série aura été gravé sur la motoneige, celle-ci « saura » qu’elle est destinée à Jean Tremblay et communiquera aux objets qui l’écoutent les caractéristiques requises par celui-ci. Un véhicule à guidage automatique promènera la motoneige dans l’usine, successeur aux convoyeurs fixes qui souvent freinent toute réorganisation de la chaîne de montage. À l’approche d’une opération à effectuer, des voyants sur des étagères s’allument pour indiquer à l’employé les pièces dont il aura besoin. Sur un moniteur à proximité, les instructions de travail pertinentes sont affichées à son intention.

Et ce n’est que le début : BRP compte aussi intégrer des procédés de fabrication agiles comme le formage incrémental, l’impression 3D et la soudure au laser, toujours dans une optique d’augmenter la flexibilité des opérations. Un premier coup de cœur de la journée, grâce entre autres au dynamisme et à la vision de M. Dussault.

Partir de zéro et construire une usine 4.0

Stéphanie Chagnon de Fruit d’Or nous a raconté comment un événement tragique comme un incendie a pu être le déclencheur d’un renouveau technologique. Suite au feu qui a complètement rasé l’usine de Notre-Dame-de-Lourdes en 2015, Fruit d’Or n’a pas chômé pendant la période de reconstruction, réfléchissant aux plans de la future usine dans une perspective 4.0. L’objectif était ambitieux : doubler la capacité de production avec les mêmes effectifs. Pari tenu!

Parmi les multiples comparaisons avant/après, celle de l’immense séchoir est la plus frappante. Les zones de température de cette bête de près de 60 mètres de longueur sont maintenant contrôlées de façon automatique selon des paramètres tels que la couleur des fruits et leur quantité ou le degré d’humidité à l’extérieur du séchoir. De plus, là comme à bien d’autres endroits dans la nouvelle usine, on ne voit plus le produit. Vous voulez connaître le statut d’une opération? Regardez sur votre tablette! Mme Chagnon a d’ailleurs fait une comparaison juteuse (pardonnez ce jeu de mots facile) : avant, les employés étaient des pilotes d’avion de brousse qui volaient à vue ; ils sont maintenant des pilotes de ligne qui volent en se fiant aux instruments. Voilà qui résume à merveille le défi humain du 4.0!

Souhaitons que toutes les organisations québécoises n’aient pas à vivre une catastrophe pour se réinventer!

Évolution de la maintenance vers le 4.0

Imed Othmani, d’IBM a abordé le sujet toujours très populaire de la maintenance 4.0. Cette activité est souvent en tête de liste dans les processus payants à migrer, car il est facile de visualiser les bénéfices concrets que représente son passage au 4.0. La raison en est simple : une panne d’équipement qui paralyse une ligne de production reste gravée dans les mémoires. Et au même moment où cette panne survient, un ou plusieurs techniciens sont probablement en train de faire de la maintenance préventive sans croire vraiment que cela va leur permettre d’éviter la prochaine catastrophe.

Nous avons beaucoup aimé la manière dont M. Othmani a vulgarisé les concepts de maintenance préventive, prédictive et 4.0 :

  • préventive : une de nos stations (on ne sait pas laquelle) subira une panne d’ici quatre jours
  • prédictive : la station 2 subira une panne dans quatre jours
  • 4.0 : la station 2 subira une panne dans quatre jours et voici les mesures d’atténuation recommandées.

On voit bien que l’idée n’est plus juste de prédire, mais bien de suggérer un plan d’action concret, qui pourrait aller jusqu’à vivre avec la panne parce qu’elle sera moins coûteuse que le plan de remédiation. Par exemple, si les volumes de production sont particulièrement élevés en ce moment, mais qu’une accalmie est prévue d’ici quatre jours, de réparer la station tout de suite fera plus mal que d’attendre.

Du côté de l’enrichissement du vocabulaire, M. Othmani a abordé le rêve de toute organisation : celle d’avoir un jumeau numérique (digital twin), c’est-à-dire une réplique virtuelle de ses équipements, procédés et systèmes, permettant des simulations avancées sans mettre en péril la production quotidienne.

Laissez votre instinct de côté, fiez-vous aux données!

Antoine Proteau, directeur de la science des données chez APN, fut le suivant à monter sur scène. Avez-vous dans votre organisation un directeur de la science des données? La seule évocation de cette fonction a donné le ton à la présentation. M. Proteau appartient à la troisième génération de propriétaires ayant contribué au succès de cette entreprise familiale certifiée Vitrine 4.0. Quelle transformation depuis que son grand-père l’a fondée il y a 40 ans!

Le changement se voit d’abord au profil des gens embauchés : ce ne sont plus des machinistes experts, mais des diplômés en informatique, en mathématique, en robotique, etc. Le calcul fut simple : pour multiplier sa croissance par 100, l’entreprise aurait eu besoin de 100 fois plus de machinistes. Or, le cours de machinage qu’a suivi le frère d’Antoine Proteau lui-même a failli être annulé faute d’inscriptions. Pénurie de main-d’œuvre, dites-vous? Tous les machinistes du Québec n’auraient probablement pas suffi aux ambitions d’APN.

Voilà donc une raison de plus de passer au 4.0. APN a pu progresser dans cette voie grâce au fait qu’elle a bénéficié d’une dizaine d’initiatives de financement de tous les horizons. Les mesures d’encouragement sont là, il faut se donner le temps de les trouver!

L’autre raison du succès d’APN est le découpage de ses projets en petits livrables et démonstrations de faisabilité, ce qui évite d’avoir à justifier de coûteux investissements dès le départ.

Si on se fie à l’échantillon des employés qui nous ont été présentés par APN, l’équipe qui gravite autour d’Antoine Proteau semble être composée majoritairement d’étudiants en maîtrise ou même en doctorat et dont les travaux portent sur un aspect du 4.0. La thèse du conférencier lui-même vise à « proposer un modèle de pronostic basé sur une approche par apprentissage machine pour automatiser le contrôle de la qualité d’un produit usiné. »

Et parlant d’apprentissage machine, nous avons eu droit à une autre belle vulgarisation. Les ordinateurs sont capables d’appliquer des formules mathématiques complexes tant qu’elles sont bien définies. Mais la simple tâche de reconnaître des objets dans une image ne peut être coulée dans une formule statique. Il faut enseigner à la machine comment apprendre, un peu comme on le fait avec nos enfants à l’école. Pendant la transition vers le 4.0 et au-delà, les employés devront avoir de plus en plus un profil de professeur : « comment ai-je fait pour apprendre ce que je sais aujourd’hui? » Sans nul doute notre deuxième coup de cœur de la journée!

Sécurisez vos nouveaux systèmes

Anthony Nastas et Eynack Alexandre, de PM SCADA ont clos la journée en parlant d’un enjeu crucial pour la transformation numérique : la cybersécurité. Dans un contexte où certains gestionnaires peinent à justifier les gains du 4.0, il n’est probablement pas étonnant que des aspects comme la sécurité soient laissés pour compte dans l’objectif de diminuer la facture. Il s’agit toutefois d’une grave erreur.

La plupart des données qui sont compromises le sont en quelques minutes à peine, fruit de routines automatisées qui sondent constamment l’internet à la recherche de failles à exploiter. Et il faut habituellement quelques mois pour que de telles brèches soient détectées, typiquement par une tierce partie qui ternira grandement la réputation de l’organisation ciblée en sortant la nouvelle dans les médias.

Sans aller trop dans les détails techniques et gardant un objectif de « prise de conscience », M. Alexandre a démontré comment il était facile, par une simple visite d’un moteur de recherche, d’accéder à des caméras supposément privées et même à des panneaux de contrôle d’éoliennes! Il eut la décence de masquer le nom des entreprises, mais parions que les pirates informatiques n’auront pas cette clémence…

En conclusion : ayez des données!

Nous souhaitons terminer cet article par une vieille citation de William Edwards Deming qui a été bonifiée par un des partenaires de la journée. M. Deming a déjà dit : « Sans données, vous n’êtes qu’une autre personne avec une opinion ».

Et si, dans le futur, la maxime devenait : « Si vous n’avez pas d’opinion, c’est parce que vous avez des données à la place. »

En effet, quand la révolution 4.0 sera derrière nous, le temps des devinettes et des « autant que je sache » seront choses du passé…

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