IoT, Digital Twins, Réalité Virtuelle : une usine Siemens renaît par le numérique

Frappée par la crise de 2008, l'usine Siemens de Congleton en Angleterre est parvenue à se relancer en misant sur l'industrie 4.0, la production en mode « juste à temps » et en numérisant progressivement sa chaîne de valeur.

C'est l'histoire d'une usine du nord-ouest de l'Angleterre, à une quarantaine de km de Manchester. L'usine Siemens de Congleton fabrique des variateurs de vitesse, qui équipent des grues, des pompes, des convoyeurs etc. L'ensemble de la production est livré à un entrepôt de la maison-mère, en Allemagne, d'où les produits sont acheminés aux clients finaux (OEM, équipementiers).

Mais la crise de 2008 frappe durement l'usine. L'activité ralentit fortement. En 2009 et 2010, 200 personnes sont licenciées, et la semaine de travail passe à 4 jours.

La direction lance alors le Plan 2015, suivi depuis par le Plan 2020. Objectifs : repenser l'organisation du travail, moderniser les processus de production, réduire les délais de développement et de livraison pour relancer l'activité.

Aujourd'hui, Congleton a retrouvé son effectif d'avant la crise - 500 personnes dont plus de 70 en Recherche & Développement. Elle a développé de nouveaux produits et s'est même rebaptisée « Digital factory ».

Jumeau numérique, IoT et réalité virtuelle

Les ingrédients de sa guérison ? L'usine est allée les chercher dans le numérique.

Le site de Congleton s'est doté d'un « jumeau numérique », c'est-à-dire d'une représentation numérisée de l'usine, de ses chaînes de production et de ses machines. Ce double virtuel sert à simuler l'implantation des nouvelles lignes de fabrication - d'autant plus que, coincée dans un milieu urbanisé, l'usine ne peut pas s'étendre.

Le jumeau numérique est aussi alimenté par les données produites en continu par les chaînes de production, ce qui permet le suivi et la maintenance des machines tout au long de leurs cycles de vie et, de facto, de ceux de l'usine également.

Associée à ce jumeau numérique, Congleton a créé une pièce entièrement dédiée à la réalité virtuelle (VR). Celle-ci est équipée des logiciels de modélisation et de simulation que Siemens a acquis au fil du temps. Les ingénieurs l'utilisent pour concevoir les nouveaux produits, pour visualiser leurs futures lignes de production et pour simuler les postures de travail des employés.

La salle de VR a, par exemple, permis de simuler un convoyeur pour la machine de soudure à la vague et de constater qu'il posait de nombreux problèmes. « Si nous l'avions acheté sur le dessin en 2D, nous aurions passé des mois à résoudre ces problèmes pour l'intégrer à la machine. Nous avons finalement trouvé une autre solution », raconte Adrian Webster, en charge de la VR.

La plate-forme IoT

« Un des défis du numérique pour les usines est de pouvoir utiliser les données relatives à un produit, de sa conception jusqu'à sa production, à travers tous les logiciels utilisés : CAO, ERP, MIS… Et cela sans papier », souligne Andrew Peters, directeur général de l'usine.

Pour résoudre la problématique, Siemens a développé un Cloud de collecte et d'analyse de données, la plate-forme MindSphere.

MindSphere remonte toutes les données en provenance des objets industriels connectés et permet le partage de ces données entre les différentes applications industrielles - telles que la maintenance prédictive ou le pilotage des processus.

Ce Cloud est en cours de déploiement dans plusieurs usines de Siemens dont celle de Congleton. Elle est aussi en cours d'implantation à Haguenau, en Alsace, site qui héberge le nouveau centre de Recherche & Développement de Siemens pour MindSphere.

Dernière mise à jour de cet article : mars 2018

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