Cet article analyse une réflexion de Mirko Baecker, Directeur Marketing EMEA en Ingénierie de fabrication chez Siemens PLM. Il explique pourquoi, à l'ère des machines intelligentes, la façon dont elles sont conçues, réalisées et livrées doit aussi être plus intelligente.

Les machines sont en train de devenir plus intelligentes et sont désormais capables d’effectuer automatiquement davantage d’opérations, c’est un fait. Il existe aujourd’hui des machines capables de travailler de façon autonome et continue, de changer leur programme d’usinage, leurs systèmes d’ablocage, ou les process périphériques de contrôle, lavage, étiquetage ou emballage, en fonction d’instructions de travail numériques.  » Cette évolution conduit à modifier le mode de conception des machines,  » selon Mirko Baeker,  » afin de mieux les adapter à la révolution numérique en cours « . En creux, celui-ci fait allusion aux solutions proposées par Siemens PLM Software. Mais sa réflexion reste valable quelle que soit la solution PLM, à condition qu’elle puisse répondre aux défis spécifiques de la construction de machines.

Un constat à moyen terme
C’est un constat, les machines deviendront de plus en plus des éléments d’une chaîne de production intégrée. Grâce à des capteurs et à une connexion Internet, elles fourniront en temps réel des données sur l’avancement de la production et sur leur fonctionnement. Elles signaleront automatiquement les anomalies aux ingénieurs, qui pourront intervenir avant que ces dernières n’entraînent des dysfonctionnements graves et coûteux. Les données ainsi collectées feront partie d’un écosystème de données plus vaste, comprenant aussi des actionneurs, des capteurs, des caméras vidéo sans fil et des lecteurs RFID, fournissant de façon continue des informations sur la chaîne de production. Ces données, analysées et traitées dans le cloud, apporteront une meilleure compréhension opérationnelle, qui permettra aux responsables – et aux machines – de prendre de meilleures décisions.  » Mais si ces progrès sont bienvenus, ils sont aussi synonymes de complexification massive pour les constructeurs de machines industrielles « , explique Mirko Baeker. D’autre part, les clients veulent des produits toujours plus adaptés à leurs besoins. Et des produits adaptés nécessitent des machines adaptées pour les fabriquer.  » L’époque où l’on pouvait concevoir, construire et proposer un modèle standard d’une machine, offrant une longue durée de vie, semble bien toucher à sa fin,  » affirme-t-il. En outre, les contraintes environnementales et le durcissement des normes de sécurité ont fait du respect de la réglementation un objectif qui évolue en permanence. Pour satisfaire aux exigences, les configurations des machines doivent être modifiées plus souvent. De plus, la mondialisation augmente la pression sur les marges.

Concevoir et construire des machines différemment
Ces problèmes étant identifiés, le secteur d’activité de la construction de machines peut y répondre en adoptant des façons de travailler différentes.  » Il doit devenir plus efficient afin de réduire les coûts, et être plus flexible en concevant, développant et réalisant ses machines de façon plus agile et plus rapide. En un mot, il convient d’adopter des méthodes d’ingénierie plus sophistiquées,  » souligne Mirko Baeker. Adopter un système unifié, conçu pour le cycle de vie des projets de conception de machines (PLM), permet aux constructeurs de prendre trois mesures clés pour améliorer leurs processus de production. Tout d’abord, il faut utiliser les principes de l’ingénierie des systèmes, qui permettent de suivre les exigences du client depuis les discussions initiales jusqu’au terme de la phase de conception. Le modèle proposé par Siemens PLM offre un cadre commun dans lequel les spécialistes en mécanique, en électricité et en automatisation peuvent travailler en parallèle et collaborer entre eux. Ensuite, la numérisation de la gestion de projets permet également de passer à une conception modulaire, c’est-à-dire d’utiliser des logiciels pour décomposer les spécifications en éléments traitables séparément. Ces modules sont généralement réutilisables et permettent de réduire le nombre de cycles de conception requis pour construire une nouvelle machine, donc réduire coûts et délais. Enfin, le point le plus intéressant dans l’évolution du secteur de la conception de machines est peut-être la création de  » machines virtuelles « . Il est désormais possible de créer des clones virtuels numériques 3D complets et détaillés des machines afin de concevoir, tester et mettre en service de nouveaux produits. Cela permet de construire rapidement les concepts, et le logiciel peut simuler les effets de variables telles que la gravité, les frottements et les performances des systèmes électriques, fluidiques et pneumatiques. Le modèle peut également être connecté à des contrôleurs physiques afin d’inclure le matériel dans la boucle du processus de conception.  » La mise en service virtuelle contribue à rendre le cycle de développement plus efficient, en permettant de commencer les tests avant que la machine ne soit construite. Elle aide également à détecter les problèmes plus tôt dans le processus, ce qui permet d’éviter qu’ils n’entraînent ultérieurement des retards coûteux,  » conclut Mirko Baeker. En amont de la révolution industrielle en cours, les constructeurs de machines 4.0 sont en première ligne pour y faire entrer toute l’industrie.