Créer des usines intelligentes pour stimuler la fabrication durable

Dans mon billet de blogue précédentlog, j’ai abordé l’urgence d’adopter le développement durable. Présent dans de nombreux domaines, cet impératif s’impose particulièrement dans le secteur manufacturier à l’heure actuelle. En effet, les parties prenantes du secteur accordent de plus en plus d’importance à l’objectif zéro émission nette de carbone. Les investisseurs exigent d’obtenir des renseignements sur les pratiques de développement durable des organisations avant de formuler des recommandations et de prendre des décisions de placement. Par ailleurs, les réglementations gouvernementales strictes accentuent encore davantage la nécessité d’atteindre la carboneutralité.

En raison de la pression croissante exercée par les gouvernements, les institutions financières et les consommateurs du monde entier, le développement durable sera bientôt une obligation, ce qui en fait l’une des principales préoccupations des hauts dirigeants. Pour adopter le développement durable, les fabricants doivent l’incorporer à leur ADN. Ils doivent également accepter une réalité inéluctable : les produits qu’ils fabriquent et vendent ont une grande incidence non seulement sur les communautés où ils exercent leurs activités, mais aussi sur les résultats financiers de leur organisation.

Cependant, la mise en place du développement durable demeure un défi complexe et multidimensionnel. Les fabricants peuvent-ils être à la fois écoresponsables et rentables? S’ils se dotent d’usines intelligentes, la réponse est oui.

Qu’est-ce qu’une usine intelligente?

Chez CGI, nous les définissons comme des usines connectées numériquement qui exploitent et intègrent des technologies de pointe afin d’atteindre les objectifs de l’industrie 4.0. L’automatisation, l’Internet des objets (IoT) industriel, l’informatique en nuage et l’analyse de données sont tous essentiels à la création d’une usine intelligente entièrement connectée dont la gestion repose sur des renseignements et des décisions fondés sur le numérique. Chacun de ces éléments est aussi incontournable pour atteindre les objectifs de développement durable.

Évaluer la situation actuelle grâce à l’IoT et aux données

Pour atteindre tout objectif, la première étape consiste à comprendre votre situation actuelle. C’est aussi vrai pour les objectifs de développement durable. Pour qu’une organisation devienne réellement durable ou carboneutre, elle doit avoir plus que de simples bonnes intentions. Elle doit absolument s’appuyer sur des faits. Sans eux, tout n’est qu’hypothèse. En recueillant et en évaluant des points de données pertinents, vous pouvez obtenir une image précise de l’environnement actuel de vos usines ainsi que les renseignements dont vous avez besoin pour entreprendre les changements nécessaires.

L’IoT et l’analyse de données facilitent l’acquisition de ces renseignements. Les fabricants doivent connaître par cœur les rouages internes de leurs usines, comprendre leurs actifs et leur fonctionnement, et déterminer les paramètres de rendement de ces actifs pour optimiser leur efficacité. Sans l’IoT, cette démarche est impossible. Cependant, de nombreux actifs sont âgés et incapables de communiquer leur état actuel et leurs « signes vitaux ». Les capteurs intelligents peuvent donner vie à ces actifs et ouvrir une fenêtre sur leurs comportements opérationnels. Ils permettent de mesurer en temps réel plusieurs points de données et indicateurs clés de durabilité, comme la chaleur, la consommation d’énergie, la pression et la production.

Une fois qu’une usine intelligente assure le suivi et la communication de ces signes vitaux, elle peut stocker ces points de données dans un lac de données. En utilisant l’analyse de données, l’apprentissage automatique et même l’intelligence artificielle pour tirer parti de ces données, les fabricants peuvent commencer à mieux comprendre les différents aspects liés à la production et à l’exploitation de leurs usines. Grâce à ces renseignements, ils sont en mesure d’opérer des changements significatifs et bénéfiques. À la lumière de ces faits, il n’est sans doute pas surprenant d’apprendre que selon notre programme La voix de nos clients 2021, 74 % des dirigeants du secteur manufacturier affirment que l’exploitation de technologies d’intelligence artificielle de pointe est l’une de leurs principales dépenses en TI cette année.

Aller au-delà des tendances pour obtenir des résultats concrets

La combinaison de l’IoT et de l’analyse de données procure de nombreux avantages menant à la fois à l’amélioration de la durabilité et à la réduction des coûts. Par exemple, nos experts ont aidé un grand fabricant d’acier à exploiter l’analyse de données afin d’optimiser ses processus de production. Ce projet lui a permis de réduire la quantité de matériaux utilisée et le gaspillage, ainsi que de diminuer considérablement sa consommation énergétique. De même, nous avons aidé un fabricant de briques à accroître l’efficacité de son processus de séchage (qui exige parfois de chauffer les briques à une température de plus de 1 000 °C) en utilisant l’IoT et l’analyse de données pour optimiser ses paramètres.

Une fois que vous commencez à faire le suivi des « signes vitaux » de vos actifs, vous pouvez créer des tableaux de bord qui aident les opérateurs à surveiller la performance et la consommation d’énergie des actifs. Les modèles intelligents peuvent aussi vous aider à déterminer la meilleure approche pour optimiser la consommation d’énergie de vos activités de fabrication.

Par exemple, le processus de fabrication d’une usine de produits chimiques requiert beaucoup de vapeur, d’eau et d’électricité. L’un de nos clients de ce secteur, souhaitant réduire son impact sur l’environnement, cherchait des façons de diminuer sa consommation énergétique dans l’ensemble de son usine. Nous avons donc mis en œuvre une solution qui stocke les données recueillies par les appareils de l’IoT et les intègre à des modèles pour calculer les paramètres opérationnels optimaux. Nous lui avons également fourni des tableaux de bord qui permettent aux opérateurs de s’informer sur l’état du système et les tendances en temps réel, et de recevoir une alerte lorsque les valeurs observées dépassent les limites préétablies.

Ces renseignements sont essentiels pour assurer la transparence et la déclaration exacte des résultats des projets de durabilité.

La mise en œuvre de l’automatisation est une autre étape essentielle de l’adoption de la fabrication durable. En plus d’aider les fabricants à diminuer leurs dépenses d’exploitation, l’automatisation simplifie les processus, raccourcit les cycles de production et réduit la consommation énergétique et le gaspillage.

Nuages durables

Les serveurs de données consomment une énorme quantité d’énergie. Certaines estimations* prévoient que d’ici 2030, les centres de traitement de données seront responsables de 3 à 13 % de la consommation totale d’électricité. À mesure que les données deviennent un outil de plus en plus indispensable pour optimiser les activités et accroître la compétitivité des fabricants, les volumes de données ne cesseront d’augmenter. Malheureusement, la croissance des volumes de données entraînera aussi une hausse des émissions.

Les fabricants se tournent actuellement vers la production en nuage pour accroître leur flexibilité, accélérer la mise sur le marché de nouveaux services et outils, et réduire les coûts. Ceux qui tirent parti de la fabrication en nuage réexaminent également leur stratégie de traitement des données afin de réduire considérablement leurs émissions énergétiques. Si plusieurs organisations partagent les mêmes plateformes en nuage, la consommation énergétique des centres de traitement de données privés diminuera. D’ailleurs, l’informatique en nuage est spécialement conçue pour offrir un taux d’utilisation élevé et favoriser l’efficacité énergétique. Les fabricants intelligents qui migrent leurs activités de TI vers le nuage sont ainsi en mesure de réduire leur consommation énergétique.

Étendre la protection au-delà des données

Un cadre de sécurité complet pour la technologie opérationnelle (TO) protège votre usine non seulement contre les cybermenaces, mais aussi contre les conséquences que pourraient avoir ces menaces sur votre environnement physique. Que vous cherchiez à vous défendre contre les attaques ciblant des mines potentiellement dangereuses qui contiennent des matières volatiles ou contre les incidents internes, un programme robuste de protection de la TO vous permet de surveiller et de préserver efficacement vos actifs physiques et de prévenir tout dommage à vos usines ou à leur environnement.

Prenons par exemple une usine de produits chimiques qui traite et transporte des matériaux hautement inflammables ou toxiques. Si le système de TO est défectueux ou qu’un actif fuit, les conséquences environnementales peuvent être désastreuses. Dans un tel environnement potentiellement dangereux, il est essentiel de faire un suivi en temps réel de la santé des actifs, non seulement pour optimiser la production, mais aussi pour assurer la sécurité de l’usine et de ses travailleurs.

Les usines intelligentes : la voie à suivre

Les usines intelligentes procurent de nombreux avantages aux fabricants, dont l’amélioration de l’efficacité opérationnelle, de la productivité, de la qualité des produits, de la gestion des stocks, de l’utilisation des actifs, du temps de mise sur le marché, de l’agilité et de la sécurité en milieu de travail. Elles leur donnent également accès à des données qui alimentent leurs réflexions et guident leurs décisions en matière de développement durable. Communiquez avec moi pour découvrir comment nous pouvons vous aider à transformer vos établissements en usines intelligentes et à mettre en place des activités de production, une chaîne d’approvisionnement et des opérations aussi durables que possible, au profit de vos états financiers et de la planète.

*en anglais seulement