L’industrie des aliments et des boissons est « plus complexe et en évolution rapide » que jamais auparavant, selon l’évaluation d’Andrew Smith, chef régional du segment – Équipementiers process et emballage chez Rockwell Automation.
Les fabricants d’aliments doivent adapter rapidement leurs processus et leurs produits pour faire face à l’évolution des marchés et des demandes des consommateurs. M. Smith croit que la pression augmente – et qu’une grande partie découle d’attentes élevées des consommateurs.
« Les consommateurs d’aujourd’hui sont plus franc et connectés. Par exemple, ils peuvent acheter de la nourriture et d’autres articles essentiels dans le confort de leur propre maison avec la possibilité de voir facilement toutes leurs options et de comparer les prix des autres supermarchés en quelques clics »,at-il observé.
Le commerce électronique est une tendance qui s’est accélérée sous COVID-19 – et c’est une tendance qui ne semble pas sur le point de s’apaiser. Les données du spécialiste de la perspicacité des acheteurs IRI prévoient que les ventes européennes de commerce électronique FMCG augmenteront de 54 % pour atteindre 56 milliards d’euros d’ici 2022.
La numérisation signifie également que la concurrence des nouvelles sources est en hausse, les ventes directes aux consommateurs stimulant la spécialité et les producteurs locaux.
« Avec l’évolution rapide des tendances et des goûts des consommateurs, les fabricants d’aliments et de boissons doivent être en mesure de réagir rapidement à la vitesse de ces dynamiques du marché. Alors, comment les entreprises peuvent-elles suivre le suivi? Pour rester compétitifs, les systèmes de fabrication d’aliments et de boissons doivent optimiser la productivité et performer au plus haut niveau. Cela nécessite une amélioration complète et continue des opérations »,Smith a suggéré.
La « fabrication intelligente » pourrait offrir une solution.
L’exécutif de Rockwell Automation a élaboré : « La fabrication connectée et compatible avec l’information – ou la fabrication intelligente – peut faire toute la différence. Les nouvelles technologies aident les fabricants d’aliments et de boissons à mieux comprendre et à utiliser leurs activités de transformation des aliments. Une fabrication intelligente peut contribuer à améliorer l’utilisation des actifs, à accroître le rendement, à accroître la productivité de la main-d’œuvre, à optimiser la gestion des ressources et à atténuer les risques pour la sécurité.
Gains de productivité axés sur les données
M. Smith a expliqué que la fabrication intelligente utilise les données pour créer une « vue unique » des opérations, facilitant ainsi la communication entre les personnes, les données et les actifs.
Cela signifie que lorsque de nouveaux défis se présentent, les fabricants d’aliments sont en mesure d’«éviter les temps d’arrêt » et d’optimiser les processus d’une manière qui était « auparavant inimaginable », nous a-t-il dit.
« Les nouveaux développements technologiques redéfinissent la fabrication d’aliments et de boissons. En combinant l’Internet des objets, les technologies sans fil et mobiles, l’analyse des données et l’infrastructure réseau, les entreprises peuvent accéder aux données de leurs activités et agir en fonction de ces données avant qu’un problème potentiel ne se pose.
Smith a donné l’exemple de Hillshire Brands, propriété de Tyson Foods. « Lorsque Hillshire Brands a mis en place un système d’intelligence de fabrication dans son usine de Haltom City, au Texas, le fabricant d’aliments a réduit ses objectifs en matière de produits non comestibles et de déchets à 0,8 %, ce qui a permis d’économiser environ 5,5 millions de chiens de maïs par année. »
Grâce à une fabrication intelligente, les données peuvent être exploitées pour améliorer la compétitivité et débloquer des gains de productivité significatifs, ce qui met effectivement en lumière les zones de déchets que les fabricants auraient eu du mal à identifier.
« Nous savons que nous devons améliorer la productivité dans le secteur manufacturier, mais quelles possibilités existent? Sans un aperçu et une compréhension plus détaillés, il est difficile d’accroître la productivité continue. Il y a des pertes et des problèmes qui glissent sous le radar et qui peuvent avoir des conséquences coûteuses et longues »,Smith a dit.
« Une fabrication intelligente et flexible apporte de nouveaux défis à la main-d’œuvre pour atteindre ses objectifs de productivité tout en minimisant les changements et les temps d’arrêt des machines. Les technologies de pointe comme l’analytique ont le pouvoir de détecter les problèmes et les défis qui vivent constamment dans votre usine de production. Vous pouvez faire ressortir ces problèmes et augmenter la capacité, la productivité et le rendement. La réalité augmentée, conjuguée à des analyses avancées, offre des fonctionnalités de maintenance prédictives tout en surmontant les lacunes en matière de compétences de la main-d’œuvre auxquelles de nombreux producteurs sont confrontés aujourd’hui.
Fabrication intelligente et machines intelligentes : « Une nouvelle ère de production flexible »
La fabrication intelligente et les machines intelligentes permettent aux fabricants d’aliments d’accroître leur agilité et leur flexibilité dans leurs processus de production tout en réduisant l’efficacité des ressources, selon M. Smith.
Il croit que c’est particulièrement important dans le contexte de l’évolution des habitudes de consommation. « Les clients d’aujourd’hui veulent des choix »,at-il noté.
« Cet appétit moderne pour la variété chez les consommateurs signifie que les entreprises d’aliments et de boissons ont besoin de machines qui font plus, plus rapidement – sans ajouter de lignes de production pour chaque nouveau produit. Cela signifie des changements plus fréquents, des outils efficaces de gestion des lots et des recettes, l’utilisation de la même machine pour plusieurs emplois et la flexibilité suffisante pour répondre aux demandes futures des consommateurs.
« Des solutions technologiques telles que la technologie indépendante des chariots (TIC) et la robotique peuvent offrir une flexibilité indispensable sur une ligne de production. Les TIC fournissent les bases de systèmes de transport intelligents – des alternatives avancées et efficaces aux systèmes conventionnels. Ces systèmes uniques peuvent gérer en toute sécurité et efficacement de nombreux chariots à travers un réseau de moteurs linéaires. Grâce aux TIC, certains équipementiers ont réduit les changements de 45 minutes à un seul. Dans l’ensemble, les TIC minimisent les complications et réduisent le temps de cédage des producteurs d’aliments et de boissons.
« La robotique peut également offrir plus de flexibilité aux opérations de fin de gamme, comme l’emballage. Des machines intelligentes basées autour d’un système de contrôle unique avec des commandes robotiques peuvent permettre une communication plus rapide des informations sur le contrôle, la sécurité et les processus et un contrôle plus précis des mouvements des machines.
« De plus, les progrès réalisés dans les outils évolutifs de gestion des lots et des recettes permettent aux entreprises alimentaires de construire des lignes de production plus flexibles. Dans le passé, une ligne était peut-être dédiée à un seul produit, mais les entreprises peuvent maintenant facilement et efficacement changer de recettes sur la même ligne.
Les technologies émergentes façonnent l’avenir de la production
Si tout cela est possible grâce à des machines intelligentes aujourd’hui, quelle technologie Smith croit façonnera l’avenir de la production alimentaire?
« La pandémie covid-19 a ouvert une période d’accélération rapide des initiatives de transformation numérique dans le secteur industriel. Ce qui prend normalement des années pour innover et mettre en œuvre s’est produit en quelques mois. Cette transformation a été soutenue par des technologies qui étaient déjà sur le marché, mais qui ont vu leur mise en œuvre s’accélérer. Ainsi, 2021 sera marquée par une adoption de plus en plus répandue de la fabrication flexible, de la réalité augmentée, de la maintenance prédictive, de l’informatique edge et du fil numérique »,il a prédit.
Les meilleurs choix technologiques de Smith :
- Fabrication flexible
La fabrication flexible est la vitesse à laquelle les fabricants s’adaptent aux changements du marché. Il s’agit de créer un flux fluide de la nécessité à la livraison. La flexibilité permet aux fabricants de rester en ligne avec leur marché en remplaçant les modèles d’exploitation rigides par des niveaux de contrôle et de réactivité qu’ils n’avaient jamais cru réalisables auparavant.
La réalité augmentée (AR) est une technologie qui permet aux utilisateurs de visualiser et d’interagir avec des environnements réels grâce à des images superposées générées par ordinateur. Il permet aux travailleurs de mieux performer et d’éviter les risques pour la sécurité et la conformité en leur offrant un accès facile à l’information dont ils ont besoin en ligne. Les technologies AR font également partie de la transformation numérique de l’industrie 4.0, et 2021 verra les niveaux d’adoption augmenter.
La réalité augmentée offre également un nombre infini de perspectives et d’opportunités de développement car elle peut être intégrée dans divers processus et industries. Les fabricants appliquent ar à l’usine pour aider à résoudre des problèmes en temps réel. En utilisant une application de réalité augmentée, un technicien peut voir son équipement en temps réel pour indiquer les instructions spécifiques nécessaires pour le réparer. Même les indications spatiales tridimensionnelles peuvent être faites à l’écran, de sorte que vous savez exactement quel composant de la machine à prêter attention.
- Maintenance prédictive
Nous verrons le développement de puissants algorithmes d’apprentissage automatique et de logiciels d’analyse prédictive pour offrir une maintenance prédictive et normative. Grâce à ces nouveaux outils, les opérateurs industriels seront en mesure de prévoir les besoins d’entretien et d’effectuer les réparations nécessaires avant les pannes. Ils seront en mesure de savoir à l’avance comment et pourquoi une machine se dégrade et quelles mesures correctives prendre. Cela permet aux fabricants d’éviter les temps d’arrêt coûteux et d’améliorer la productivité.
Dans l’usine intelligente, la disponibilité en temps réel des charges de travail critiques sera nécessaire pour assurer les résultats de l’entreprise. L’informatique de pointe complétera l’infrastructure cloud existante en permettant le traitement des données en temps réel lorsque des travaux sont effectués (par exemple, moteurs, pompes, générateurs ou autres capteurs). La mise en œuvre d’analyses intégrées du bord vers le cloud aidera ces entreprises à maximiser la valeur des investissements dans les systèmes numériques.
- Digital Twin / Fil numérique
Les fabricants explorent de nouvelles façons de diagnostiquer et de résoudre les problèmes, et bien plus encore, en utilisant des outils numériques de pointe. Un de ces outils sont des jumeaux numériques qui est la collecte de données créées dans des logiciels représentant un système de la vie réelle. Les machines, les contrôleurs, les processus, le flux de travail et tout autre aspect d’un système peuvent être représentés numériquement, sans interruption des activités en cours.
Une fois « opérationnels », les jumeaux numériques permettent aux entreprises d’explorer des méthodes qui diagnostiquent et résolvent les problèmes de machines et de processus, et expérimentent des systèmes pour déterminer la ligne de démarrage la plus rentable. La modélisation et les évaluations des risques, les tests de sécurité et la conformité automatique à la gouvernance ne sont que quelques-uns des domaines où l’utilisation de jumeaux numériques peut également aider.
Semblable à un jumeau numérique, le fil numérique crée une représentation virtuelle de la façon dont les données voyagent au sein d’une entreprise. Le fil numérique permet d’améliorer la surveillance tout au long de la chaîne d’approvisionnement, y compris la prestation d’instructions de travail aux opérateurs, l’échantillonnage du contrôle de la qualité et l’activation automatisée des composants et des matériaux des fournisseurs, des fournisseurs et des partenaires. La combinaison de Digital Twin et Digital Thread crée ce que Rockwell Automation (et l’industrie en général) appelle « l’entreprise connectée ».
Dans un proche avenir, nous verrons qu’en interconnectant les systèmes d’affaires à travers le fil numérique, les entreprises vont pratiquement démarrer de nouvelles lignes de production. À l’aide des jumeaux numériques, les fabricants exécuteront des machines pratiquement avant que les pièces ne soient commandées, découvriront les problèmes de contrôle avant que le personnel de soutien ne les examine, ne prédisent les défis et les opportunités futurs en matière de performances, simulent les changements de ligne pour suivre l’évolution des demandes des clients et formeront le nouveau personnel aux systèmes d’activité non-stop.
