Dix usines à la pointe de la transformation digitale, environnementale et managériale

Trois points communs unissent les usines 4.0 : la robotisation, l'optimisation permanente des ressources et des flux (données, énergie) et de nouvelles formes de management collaboratif (plus d'autonomie de décision). Auxquels on pourrait ajouter la plupart du temps un quatrième : la préoccupation environnementale.

Mais comment évaluer le succès d'une usine ? L'OEE (Overall Equipment Effectiveness, ou TRS en français) constitue l'indicateur le plus global : c'est le ratio entre production réelle et production maximale théorique, ce que l'on appelait communément 'la pleine utilisation des capacités de production'.

Au delà du quantitatif, deux certifications qualitatives attestent de l'excellence en matière d'innovation industrielle : le label "Vitrine industrie du futur" décerné en France par l'AIF (Alliance Industrie du Futur), et le "Manufacturing Lighthouse" du World Economic Forum au niveau international. L'usine Schneider Electric du Vaudreuil est la seule représentante française de ce classement (voir notre article). Notre sélection s'appuie largement sur ces labels.

La plus médiatique : Tesla Motors (Fremont, Californie)

En 2010, Tesla Motors rachetait l'usine californienne de son partenaire industriel NUMMI, avec pour objectif une usine presque entièrement automatisée, intégrant l'ensemble de la fabrication, de la feuille de matière première jusqu'à la finition. L'usine au design futuriste - sols blancs, robots écarlates, lumière zénithale -, ouvrait ses portes en 2012.

Ici plus de chaîne de fabrication mais des véhicules électriques qui s'avancent seuls vers les opérateurs, une automatisation maximale (avec néanmoins un retour en arrière sur certaines étapes en 2018) et des méga-robots polyvalents, capables de poser à la fois des sièges et un pare-brise. L'objectif est également de rassembler sur la même implantation des tâches habituellement externalisées. Le site, d'une surface de 500.000 m2, emploie 10.000 collaborateurs et produit 500.000 véhicules électriques par an (un documentaire détaillé à voir ici).

La plus transparente : BMW (Regensburg, Allemagne)

Une usine de pointe ouverte au public (elle attire 25.000 visiteurs chaque année), c'est le parti-pris de BMW pour promouvoir son excellence technologique. Le site créé en 1986, avec déjà un haut degré de robotisation, fabrique sept modèles différents (séries 1,2,3, M4, X2) au rythme de 1400 véhicules par jour. Si les innovations sont nombreuses en matière de lean et de technologie, elles se placent également sur le terrain humain : les 9.000 collaborateurs y travaillent debout et librement, grâce à des cobots (photo ci-dessus) et des exosquelettes des membres inférieurs et supérieurs pour les assister dans les tâches pénibles (manipulations les bras levés, par exemple).

La plus sobre : Schaeffler France (Haguenau, Alsace)

Sur ce site, l'équipementier automobile Schaeffler fabrique des équipements d'entrainement pour moteurs, châssis et transmission, et des accessoires. L'unité réunit 2300 salariés sur 100.000 m2. C'est sur l'efficacité énergétique qu'a misé ce site, selon 3 axes :

• L'installation d'un éclairage bio-dynamique : il s'agit de récupérer l'énergie sur les utilités qui ont été centralisées (chaud, froid, air comprimé) 
• Le développement de comportements éco-responsables (eau, électricité) et d'une économie circulaire, élaborée en collaboration avec un panel d'université locales 
• L'interconnexion entre flux physiques et flux de données via le cloud, à des fins de pilotage et d'optimisation

Cette démarche a permis une baisse de 20% des coûts d'exploitation du site.

La plus historique : SNCF Mobilité, projet 574 (Hellemmes, Hauts-de-France)

Construit en 1873 pour les trains à vapeur, le technicentre d'Hellemmes est l'un des centres de maintenance et de rénovation des TGV. Dans le cadre du programme d'innovation 'Projet 574' de la SNCF, et en anticipation de l'ouverture prochaine à la concurrence sur le matériel roulant, Hellemmes a été entièrement rénové fin 2018 et présente l'état de l'Art de l'usine connecté et optimisée :

• des chariots autoguidés, qui libèrent l'emprise au sol
• des lunettes connectées pour faciliter les dépannages
• des capteurs bluetooth pour informer les techniciens de l'état du matériel
• des drones pour inspecter les toits et parties difficiles d'accès
• un bâtiment à énergie positive grâce à ses panneaux photovoltaïques

D'une superficie de 24.000 m2, le site emploie 1000 collaborateurs. Voir une présentation détaillée ici

La plus complète : Lisi Aerospace, SOL 3 (Saint-Ouen-l'Aumône, Ile-de-France)

Sur ce site de 15.000 m2, Lisi Arerospace fabrique des écrous de précision pour l'industrie aéronautique. Parmi ses clients figurent Airbus, Ambraer, Dassault et Bombardier. En 2016, l'usine a été entièrement réimaginée sur toutes les dimensions de l'usine connectée :

• la dématérialisation du workflow, des flux logistiques, de la documentation
• la résolution des dysfonctionnements en complète autonomie, grâce à une batterie d'analytics disponibles à tout moment
• le contrôle qualité automatisé par caméra
• la maintenance prédictive des équipements

En parallèle, Lisi a engagé une démarche d'économie des matières premières, d'amélioration des conditions de travail (bruit, lumière), a créé une meilleure communication (tableaux interactifs améliorant la prise de service) et a rapproché physiquement la production et la R&T. Bref une démarche holistique remarquable dans le cadre d'une unité de taille modeste (550 collaborateurs).

La plus collaborative : Seco Tools (Bourges, Centre)

Filiale du suédois Sandvik, Seco fabrique des outils coupants, et est spécialisé dans l'usinage de corps de fraise. pour faire face à la concurrence, Seco doit développer le sur-mesure (20% de sa production aujourd'hui) et produire rapidement.

Pour répondre à ces objectifs, elle a centré sa nouvelle organisation sur l'humain, ses 180 employés :

• "Life", un programme semestriel de partage des objectifs, dans un objectif de transparence et de management participatif
• Autonomie des collaborateurs en leur mettant en main les outils de pilotage data (espace "lifeboard")
• Partage de données avec les autres usines du groupe pour diffuser le savoir et les améliorations de process
• Fonction 'touchless changeover' permettant d'adapter les fraises sans intervention dangereuse (sécurité)
• Green factory (centrale photovoltaïque, recyclage)

La plus connectée : Somfy (Rumilly, Auvergne-Rhône-Alpes)

Avec 40 collaborateurs, Domis, filiale de Somfy spécialisée en automatismes pour le bâtiment, est le plus petit site de notre top. Néanmoins, il témoigne du formidable effet de levier de l'industrie 4.0 sur les PME, avec des retours sur investissement qui peuvent intervenir en moins de 2 ans.

En l'espèce, Somfy avait un enjeu : étendre son nombre de références à 300 pour assurer une large personnalisation de ses produits. En 2014, le projet "Usine connectée" a combiné lean management et numérisation de la production en s'appuyant sur l'IoT. Suivi de la production en temps réel, consultation des data à distance, automatisation des pièces non-conformes, automatisation des mouvements de stock, de la gestion de l'atelier, dématérialisation des documents, toutes les innovations ont été introduites à raison d'une nouveauté par semestre.

Au bilan, Domis annonce un OEE en hausse de 6%, une baisse des rebuts de 43% et une baisse de 100% des la non-conformité client.

La plus transformative : P&G Rakona (Rakovnik, République tchèque)

Fondée en 1875, rachetée en 1991 par Procter & Gamble, cette usine de détergents doit réorienter ses méthodes pour faire face à l'évolution de la demande (de la lessive en poudre à la lessive liquide, notamment), et pour avoir une plus grande flexibilité sur les chaînes.

5 grands types d'actions ont été mis en place  :

• Digital performance management system : Il s'agit de mettre l'information et les KPI  dans les mains des 400 collaborateurs de la chaîne de fabrication (identification et résolution des problèmes)
• In-process quality control : le contrôle qualité manuel est remplacé par des capteurs contrôlant pH, couleur, viscosité, pouvoir actif (réduction du temps d’intervention)
• U-Pack : possibilité de modifier, sur la chaîne de fabrication, les recettes et le packaging avec un temps d’arrêt de la chaîne divisé par 2
• Interfaçage de la production avec la supply chain, avec une efficacité augmentée de 35% en 3 ans
• Modélisation digitale pour optimiser la production 

La plus "orientée performance" : Rold (Cerra Maggiore, Italie)

Rold est une PME de 250 collaborateurs, qui fabrique des mécanismes d'ouverture pour lave-linge et lave-vaisselle. Pour faire face à une demande en hausse et toujours plus technologique, l'entreprise a préféré transformer complètement ses process de fabrication plutôt que de s'agrandir avec des méthodes traditionnelles. D'où une réflexion globale :

• Partage de la data au service de la collaboration, de la gestion et de la réponse aux dysfonctionnements sur tous supports : écrans implantés sur la chaîne, tablettes collaborateurs, smartwatchs, tableaux interactifs
• Cost modelling : collecte de data granulaire via des capteurs sur la chaîne de fabrication, combinées à de l’IA pour améliorer les cost models de l’entreprise
• Design prototyping grâce à la 3D additive
• Utilisation de la VR pour le contrôle qualité des produits (pour inspecter les pièces complexes sans les ouvrir)

La plus "orientée data" : Bayer (Garbagnate, Italie)

Cette chaîne de conditionnement de comprimés pharmaceutiques (10 milliards de comprimés par an), qui emploie  330 collaborateurs, a fait l'objet d'un investissement de 30 millions d'euros dans le cadre d'une modernisation menée avec le concours de Mc Kinsey, placée sous le signe de la maintenance et de l'optimisation prédictive :

• Les algorithmes développés suggèrent, pour chaque machine et produit, les paramètres optimaux à définir sur chaque machine. Ils suggèrent également la composition optimale de l’équipe en fonction des caractéristiques personnelles et professionnelles en temps réel 
• Le nouveau système collecte et rassemble les data ERP, MES, data d'analyse chimique et microbiologique (et de nombreux autres)
• L'IoT collecte les data sur l'état de fonctionnement ou d'arrêt de l'installation. 

Il s'agit de la première usine chimique classée au palmarès du World Economic Forum.