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Quand tout est connecté

Numérisation, intelligence artificielle, robotique: dans le monde entier, les tendances de fond entraînent un bouleversement du monde de la production. Les hommes, les machines et les processus sont de plus en plus interconnectés afin d’augmenter la productivité. Les employés sont souvent déchargés des tâches physiquement éprouvantes, remplacées par d’autres, plus qualifiées, dans un environnement de production toujours plus complexe. Si personne ne connaît exactement la destination finale, le voyage n’en reste pas moins captivant.

La fabrication du futur - quand tout est connecté

 

L'avenir en clair: l'exemple de Bühlertal

Assurer une production locale tout en restant compétitif, répondre immédiatement aux souhaits des clients et leur fournir une excellente qualité, pérenniser et rentabiliser un site: tels sont les objectifs de Kärcher dans le cadre de la numérisation complète de son usine de Bühlertal. Avant même le début du projet, baptisé Bühlertal 5.0, le degré d’automatisation était déjà supérieur à 50 %. En l’espace de seulement deux ans, la gestion de la production, la fabrication et la logistique interne seront repensées ou davantage automatisées. Pourquoi les systèmes de transport sans chauffeur ont-ils besoin d’une intelligence collective, et pourquoi les employés ont-ils désormais nettement moins de poids à soulever? Reportage.

La numérisation dans les activités saisonnières: la Terre continue de tourner.

Il n’est pas rare que les grands projets finissent en eau de boudin, notamment lorsque l’ébauche est trop ambitieuse et que les employés ne se sentent pas concernés. Selon Katja Räntzsch, chef du projet Bühlertal 5.0, les choses se passent ainsi: «Pour nous, il était important que tous les collègues soient impliqués dans le projet dès le début, car ils prennent en charge de nombreuses tâches lors du déploiement. Cela n’est possible qu’avec une grande motivation et une ouverture aux idées nouvelles. En effet, la Terre continue de tourner et nous devons assurer les activités opérationnelles.»

Les activités opérationnelles de Bühlertal comprennent notamment une fabrication interne de plastique avec 50'000 composants par jour, ou encore la production de près de 25'000 articles pour l’usage privé ou professionnel. À cela s’ajoute le défi posé par le nettoyage, qui est lui aussi une activité saisonnière. Dans le segment de la vente au détail, la demande en nettoyeurs haute pression est particulièrement élevée au printemps et en été. «Dès l’arrivée des beaux jours, les commandes augmentent de manière drastique et sont évidemment toutes urgentes. Ainsi, nos 570 employés habituels bénéficient du renfort de 300 saisonniers en trois-huit», explique Mme Räntzsch.

Illustration Kärcher Bühlertal 5.0

 

Il ne s’agit pas de construire des châteaux en Espagne, mais de s’attaquer à des thèmes précis.

Et pour ces thèmes, rien ne vaut une stratégie de numérisation adéquate. «Notre approche n’est pas de mettre en place de vastes programmations sur mesure mais vouées à l’échec», poursuit Katja Räntzsch. «Nous utilisons au contraire des solutions fonctionnelles et proches des standards et nous simplifions les processus, lorsque c’est possible, à l’aide de logiciels.» L’élément indispensable à toutes les mesures? Un Wi-Fi fiable et performant et le réseau interne qui va avec. La consolidation de l’infrastructure numérique était donc le premier pilier du projet. L’usine s’est ensuite adonnée aux thèmes clés que sont la gestion de la production, l’automatisation et la logistique interne. En termes de logiciel, le système MES est au cœur de la fabrication, et sera progressivement équipé d’interfaces SAP jusqu’en 2021. «Comme partout, Excel était autrefois un outil privilégié», constate Mme Räntzsch. « S’il a fait ses preuves, il est toutefois très complexe et dépend d’une poignée d’experts.» Le nouveau système, quant à lui, est en mesure d’endosser la planification complète et détaillée de la production, depuis la préparation jusqu’à l’assurance qualité, en passant par le montage final. «Actuellement, nous apprenons pour ainsi dire quotidiennement à repérer des potentiels d’optimisation», se réjouit Mme Räntzsch. «Par exemple, nous avons toujours cherché à optimiser la charge de nos machines de moulage par injection, mais le MES est encore plus efficace.»

Illustration du logiciel dans l'usine Bühlertal

L’homme et la machine: progresser main dans la main.

Le monde du travail est en plein bouleversement numérique et, pour certaines entreprises, les processus d’automatisation visent à réduire les effectifs. Katja Räntzsch explique pourquoi ce n’est pas le cas de Bühlertal: «Le cœur de nos mesures est de renforcer la production de l’usine, notamment par de meilleures conditions de travail et des processus plus efficaces.» S’est ensuivie une analyse collective des lignes de fabrication pour définir les étapes de travail qu’il est possible d’alléger. Le montage final du nettoyeur haute pression K 2 exigeait jusqu’à présent de porter manuellement la pompe de 2 kg. Une tâche très fatigante et peu ergonomique en cas de grandes quantités.

À partir de 2020, cette étape sera automatisée. Les produits de la gamme professionnelle bénéficieront également d’aménagements. Un atout notamment pour les appareils lourds. «Tout comme dans la branche automobile, véhicules à guidage automatique (VGA) à encastrement apporteront le nettoyeur haute pression HDS aux différents postes de travail – un atout ergonomique non négligeable.»

Lorsqu’un produit est prêt à être réceptionné, un robot d’emballage le place sur une palette. Puis des véhicules à guidage automatique (VGA) récupèrent les appareils. «C’est une technique fascinante», s’émerveille Katja Räntzsch. «Les VGA font preuve d’intelligence collective. Ils ne suivent pas bêtement un trajet, c’est le VGA le plus proche de la commande en cours qui emporte le produit.» L’ensemble prend ensuite la direction de l’entrepôt ou est envoyé directement. Avec les mesures prises jusqu’à présent, l’usine a pu atteindre des quotas de plus de 50%, contre 30% auparavant, et vise même les 70%. «L’envoi direct permet un traitement rapide des commandes et de faibles coûts de stockage.»

Objectif non atteint, mais en vue:
les progrès actuels comme motivation.

En l’espace de deux ans, de nombreuses mesures ont été prises à Bühlertal, et d’autres sont en cours de réalisation. «Concernant la dématérialisation, nous sommes également en bonne voie», ajoute Katja Räntzsch. À l’instar de la stratégie de numérisation dans l’ensemble de l’entreprise, toute la gestion du personnel dans l’entreprise est organisée de sorte que les employés puissent déposer leurs demandes de congés ou leurs arrêts maladie à partir de dispositifs numériques, sans avoir leur propre PC. Ces mesures portent leurs fruits, comme le montrent l’augmentation de la productivité et la baisse des frais engendrés par les défauts. «Le projet n’est toutefois pas l’objectif, mais un commencement», sourit Mme Räntzsch. «Car nous voulons progresser chaque jour un peu plus, comme nous l’avons toujours fait. Il est toujours possible de mieux faire.»

Illustration: l’homme et la machine

Des données et des faits Bühlertal 5.0

L’usine de Bühlertal présente une surface de production de 26'000 m² et une surface de stockage de 23'000 m². La fabrication interne de plastique dispose de plus de 26 presses d’injection et de 250 outils. La production interne de moteurs pour des modèles jusqu’à 3,2 kW de puissance est répartie sur deux lignes. Les produits fabriqués? Nettoyeurs vapeurs pour l’intérieur, nettoyants sols durs pour les particuliers, et nettoyeurs haute pression pour les particuliers et l’industrie.

Dans l’usine, de nombreux processus sont automatisés, ce qui nécessite des solutions adéquates. Parmi celles-ci, 49 robots de montage et de manutention, 21 robots portiques pour le transfert et le vissage, 53 visseuses électriques asservies à contrôle de couple ainsi qu’un contrôle intégral de l’ensemble des appareils au moyen de 34 systèmes de traitement de l’image et de caméras.


La priorité chez Jungheinrich: la logistique interne à l'encontre du gaspillage*

Jungheinrich est spécialisé en solutions de logistique interne et a soutenu Kärcher pour le projet Bühlertal 5.0. Quels sont les principaux défis à l’heure actuelle?

Markus Staringer: Tout d’abord, nous mettons rarement nos solutions en œuvre à partir de rien. La plupart du temps, nous nous appuyons sur des processus de travail et de montage préexistants. En collaboration avec nos clients, nous vérifions alors où les ressources sont gaspillées, notamment par des trajets, des temps d’attente et un stockage superflus, et nous partons de ces constats pour optimiser les processus. L’exigence en matière de disponibilité des systèmes est très élevée. Pour y répondre parfaitement, nous faisons confiance à près de 8'000 techniciens du service après-vente, capables de remédier immédiatement au moindre défaut.

Les processus sont de plus en plus interconnectés, en particulier entre la logistique interne et la production. Selon vous, où se trouve le plus grand potentiel d’efficacité?

Markus Staringer: La réponse est assez claire lorsque l’on observe la chaîne des processus. Chez Kärcher par exemple, la marchandise va de l’entrepôt à la machine de moulage par injection, puis les pièces moulées vont à l’étape de fabrication, et de là les produits sont stockés ou envoyés. Automatiser ces étapes permettrait une nette baisse de la probabilité d’erreurs et rendrait possible un travail sans interruption à cadence constante. Ainsi, l’investissement en logistique interne est vite rentabilisé. 

Numérisation, automatisation et intelligence artificielle: un trio de choc souvent cité. Beaucoup de choses sont possibles à l’heure actuelle, mais quelles sont les prochaines étapes du voyage?

Hennes Fischbach: La logistique interne est soumise, depuis quelques décennies déjà, à une tendance continue à l’automatisation. Les solutions actuelles sont extrêmement stables, et donc très appréciées de nos clients. En effet, en règle générale, l’environnement de production est beaucoup trop sensible pour se permettre d’expérimenter. Le concept d’intelligence artificielle génère de nombreux rêves et projets. Au final, l’intelligence artificielle signifie que les machines apprennent et, dans une certaine mesure, cherchent de manière autonome la solution adéquate pour elles. Cela veut aussi dire que nous, les hommes, laissons plus de responsabilités aux machines. Mais avant que nous ne le voulions réellement et ne le considérions comme acquis, de l’eau coulera sous les ponts.

*Markus Staringer et Hennes Fischbach sont responsables de projet
chez Jungheinrich et ont accompagné le projet Bühlertal 5.0.


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