La GSMA (Global System for Mobile Communications) invite instamment les leaders de l'industrie à augmenter la part des technologies intelligentes dans la course vers l'objectif zéro émission nette, car cela permettrait d'atteindre près de 40 % des réductions requises. L'utilisation de technologies intelligentes pour réduire la consommation d'énergie n'a rien de nouveau pour l'industrie manufacturière, mais les défis d'adoption de ces technologies sur site ont longtemps freiné leur adoption. Dans cet article, Jörgen Friesendahl, directeur de la division Global Offer pour l'usinage numérique chez Sandvik Coromant, propose des pistes d'implémentation des solutions pour usine intelligente, que ce soit pour réduire les émissions de carbone ou augmenter les profits.
Lors de ses recherches sur le lien entre l'Internet des objets (IoT) et la réduction du carbone, la GSMA a estimé que le secteur manufacturier pourrait réaliser 16 % des réductions nécessaires au moyen de procédés intelligents. Ce pourcentage est équivalent à 1,4 gigatonne de CO2, soit les émissions cumulées de 140 millions de voitures.
Si l'on regarde de plus près ces chiffres vertigineux, on peut se demander pourquoi l'industrie qui a inventé le concept d'Industrie 4.0 il y a plus d'une décennie, n'a pas déployé systématiquement les technologies intelligentes ? Selon les estimations les plus récentes, seulement 1 % de l'industrie manufacturière utilise actuellement les technologies connectées.
Ce chiffre décevant est dû au fait que ces systèmes sont perçus à tort comme difficiles à implémenter. Si l'on revient aux sources de l'Industrie 4.0, une expression utilisée pour la première fois lors de l'exposition Hanovre Messe de 2011, les usines intelligentes étaient présentées comme des usines futuristes bien différentes des sites de fabrication que nous connaissons. Aujourd'hui, nous savons que le passage au stade numérique ne nécessite pas de refonte du site et se fait le plus souvent de façon progressive, au moyen de technologies IoT et Big Data évolutives.
Réduire les émissions de carbone et/ou augmenter les profits grâce à l'Industrie du FuturCollecte de données avec l'IoT
Tous les sites de fabrication génèrent des quantités phénoménales de données quotidiennement, que ce soit volontaire ou non. Sans aucun doute, les données constituent un atout majeur pour réduire les émissions de carbone au cours de la fabrication. Toutefois, de nombreux industriels n'exploitent pas ces ressources de façon optimale. En l'absence de données mesurant quelle quantité d'énergie a été utilisée à quel endroit pour l'ensemble du site, comment les exploitants peuvent-ils amorcer leur parcours de réduction ?
L'une des principales idées reçues est que tous les équipements doivent être intelligents pour générer des données utiles. Dans la réalité, les installations dont le parc de machines a dix ans ou plus peuvent elles aussi extraire des données de leur ligne de production, et tous les professionnels savent que ce type de site est bien plus courant que les usines futuristes imaginées en 2011 à Hanovre. Dans ce cas, l'extraction peut nécessiter une combinaison de capteurs et de logiciels intelligents dépendant de facteurs tels que l'âge des équipements et le fabricant d'origine (OEM), sans oublier les protocoles de communication ; mais cela reste possible.
Comprendre la consommation d'énergie d'un site est essentiel pour identifier les difficultés. Il peut devenir apparent que de petites rectifications à différents niveaux de la chaîne de production pourraient produire une réduction significative des émissions de carbone. Dans d'autres cas, ce serait le remplacement de différents éléments de l'équipement. Par conséquent, il est impératif de réunir les données pertinentes pour réduire la consommation des différentes machines, et plusieurs technologies sont disponibles pour ce faire.
L'une de ces solutions est la suite de produits CoroPlus®, une composante de l'offre d'usinage basé sur les données de Sandvik Coromant. Ces produits sont conçus pour aider les industriels à optimiser les procédés d'usinage.
L'un des principaux objectifs de CoroPlus® Process Control est de réduire la consommation en réduisant les déchets. Cet outil supervise les machines en temps réel et peut déclencher différentes actions en fonction de protocoles pré-programmés. Supposons qu'un problème connu se produise sur l'une des machines. La technologie de CoroPlus® Process Control déclenche automatiquement des mesures correctives, telles que l'arrêt de la machine pour éviter la création d'autres déchets. De plus, il a été démontré que la maintenance au moyen de cette technologie améliorait l'efficacité opérationnelle d'un facteur pouvant atteindre 89 %.
Énergie et économie
Si l'on considère les défis et les pertes que les fabricants ont dû gérer au cours de la pandémie de COVID-19, ne risque-t-on pas de reléguer les émissions de carbone au second plan, derrière les mesures de rétablissement des profits ? 49 % des dirigeants interrogés dans le cadre du rapport Accenture Commercial Aerospace Insight pensent qu'il faudra trois ans pour que le secteur de l'aérospatiale retrouve son niveau d'avant 2019. De même, la filière automobile a connu une baisse des ventes de véhicules dans quasiment tous les pays.
Il tombe sous le sens que les facteurs économiques affectant le secteur manufacturier doivent toujours être pris en compte lors de l'investissement en nouveaux outils et processus d'usinage. Toutefois, le choix de technologies adaptées peut permettre d'augmenter les profits et de réduire l'énergie en même temps.
CoroPlus® Machining Insights, par exemple, exploite les données en temps réel pour optimiser les outils et, par conséquent, les performances et les profits. Dans un atelier d'usinage, la technologie peut fournir un accès instantané aux données d'une machine pour permettre aux opérateurs de superviser le niveau d'efficacité globale des équipements (OEE) et leurs performances. Cette supervision a pour objectif ultime de rendre les ateliers de fabrication plus efficaces et rentables.
Plus d'une décennie s'est écoulée depuis l'apparition du concept Industrie 4.0 qui est devenu un élément de langage incontournable de l'industrie manufacturière. Cependant, les recherches laissent entendre que l'énorme potentiel d'économies d'énergie lié à cette technologie et ses outils est sous-exploité. Pour atteindre les objectifs d'émissions de carbone, les différents acteurs de l'industrie manufacturière doivent prendre des mesures contraignantes de réduction de la consommation d'énergie. Chez Sandvik Coromant, nous tenons à ce que les clients puissent implémenter ces outils dans l'intérêt des gens, des profits et de la planète.
