Créer aujourd’hui l’usine de demain
Le réseau principal de l’architecture informatique évolutive soutient la transformation numérique
Femme portant un casque et regardant la caméra en souriant dans un atelier de production

Pour les équipes informatiques et de fabrication de Reckitt, l’industrie 4.0 n’est plus un concept nouveau : l’impératif de numérisation et d’automatisation des opérations entraîne des changements pour surpasser la concurrence.

Grâce à la quasi-ubiquité et à la disponibilité des capteurs et des réseaux de l’Internet des objets (IdO), de la technologie cloud et de l’IA, devenir une entreprise de l’industrie 4.0 est une réalité pour la société de produits de grande consommation qui cherche à « soigner, nourrir et protéger ».

Ben Ellins, directeur informatique pour la fabrication chez Reckitt, déclare à propos de ce changement radical à l’échelle de l’industrie : « Nous vivons sans aucun doute la quatrième révolution industrielle dans le domaine de la chaîne d’approvisionnement et de la fabrication. Toute la technologie informatique qui a été utilisée dans la fabrication au cours des 30 dernières années est maintenant dans un état où il est assez raisonnable de se connecter et d’utiliser les données de manière beaucoup plus économique et efficace pour apporter des améliorations. »

C’est là que le bât blesse pour de nombreuses entreprises : comment connecter des technologies d’usine hétérogènes grâce à l’IdO, collecter et exploiter les quantités de données produites par les machines, puis les exploiter (généralement par le biais de l’automatisation) afin d’améliorer la sécurité, la productivité et l’efficacité.

Réduction des coûts

 

Réduction anticipée de 10 % des coûts et des activités de maintenance

Réduction de la consommation d’énergie

 

Grâce à la maintenance basée sur les cycles, la consommation d’énergie devrait diminuer de 3 %.

L’amélioration de la connectivité et la visibilité rapide des données permettent à nos excellents collaborateurs de comprendre et d’analyser réellement nos opérations et la manière dont nous pouvons les améliorer. Mais les connaissances ne constituent que la première étape de cette courbe de maturité. Lorsque nous appliquerons des algorithmes d’IA aux données, Reckitt sera mieux à même de prédire et de planifier l’avenir. Ben Ellins Directeur informatique pour la fabrication Reckitt Group PLC
Obstacles à la transition vers l’industrie 4.0

Reckitt est la société à l’origine de certaines des marques grand public les plus reconnues et les plus fiables au monde dans les domaines de l’hygiène, de la santé et de la nutrition, notamment Air Wick, Calgon, Dettol, Durex, Lysol, Mucinex, Nurofen, et bien d’autres encore. Avec vingt millions de produits vendus quotidiennement sur plus de 200 marchés, Reckitt est une société de fabrication véritablement mondiale. L’entreprise s’est développée au travers de fusions et d’acquisitions depuis ses débuts en tant qu’usine unique au Royaume-Uni en 1819 et, comme on peut l’imaginer, cette croissance a entraîné une disparité dans la technologie et la maturité de l’architecture informatique de fabrication de l’entreprise.

Bien que B. Ellins estime que la technologie permettant de connecter et de numériser les usines de Reckitt est à la fois disponible et abordable, il y a beaucoup de travail à faire pour préparer ces usines à l’industrie 4.0. « Nous avons un existant qui a proliféré pendant 30 ans avec des solutions locales dirigées par les usines dont la maintenance, la mise à jour ou la sécurisation n’a pas été assurée de la même manière que celle de l’informatique personnelle ou d’entreprise », explique-t-il. Cela a conduit à créer des silos de données, des systèmes d’exploitation différents et un manque d’interconnectivité entre les usines.

Cela représente un véritable défi pour assurer la cohérence au sein de Reckitt en termes de gestion et de disponibilité des données. Selon B. Ellins, « il est très important de poser les bases des normes relatives aux données et à la connectivité dans les usines avant de pouvoir commencer à exploiter les données ».

La maturité technologique varie également d’une usine à l’autre. Barney Carter, responsable de la transformation numérique chez Reckitt, l’a constaté par lui-même : « Bon nombre de nos calculs de productivité sont encore effectués manuellement, en s’appuyant sur les opérateurs et leurs données. Cela a un impact direct sur la productivité de l’usine et de l’entreprise. »

Plutôt que de compter sur les opérateurs pour lire et produire des rapports sur les données des machines, Reckitt met en œuvre une technologie qui permet de transmettre automatiquement ces données aux personnes qui en ont besoin. En mettant les bonnes informations entre les bonnes mains au bon moment, l’entreprise pourra améliorer l’efficacité globale des équipements (OEE), l’efficacité énergétique et la maintenance de l’usine.

« Nous nous sommes rendu compte que si nous pouvions extraire les informations directement des machines, nous améliorerions la précision de nos informations, poursuit B. Carter. Nous améliorerions la quantité d’informations que nous obtenons et nous imposerions moins de contraintes aux opérateurs eux-mêmes. »

Je pense que l’un des pièges de la quatrième révolution industrielle est ce que nous appelons le « purgatoire des pilotes », déclare B. Ellins. « Le problème est que nous avons mis en œuvre des solutions ponctuelles, parfois pour la technologie en elle-même, et que nous avons cherché à prouver des concepts plutôt qu’une valeur. »

Transformation technologique sans « purgatoire des pilotes »

Pour surmonter rapidement ces obstacles et passer à une numérisation à grande échelle de ses usines, Reckitt a entrepris de construire son « usine du futur », en mettant en œuvre des solutions évolutives pour favoriser l’excellence dans la fabrication et faire fructifier la technologie numérique contemporaine. Au lieu d’un autre projet pilote pour prouver un concept technologique, Reckitt voulait investir dans une technologie qui créerait de la valeur pour l’avenir.

Tout investissement technologique devait pouvoir être redéployé sur d’autres sites et s’appliquer à un large éventail de cas d’utilisation. Dans le cadre de sa révolution industrielle interne, Reckitt voulait des solutions contemporaines axées sur les données qui contribueraient à tirer profit de l’IA et du machine learning en tant qu’entreprise. La capture, l’utilisation, l’analyse et le partage des données seraient essentiels à toute usine orientée numérique.

« Nous sommes extrêmement riches en données en tant qu’entreprise, et nous n’utilisons qu’une infime partie de ces informations en raison d’un manque d’accès, déclare B. Carter. Nous voulons éviter que quelqu’un ait à se plonger dans une feuille de calcul pour trouver des informations. Nous voulons consacrer moins de temps à la collecte de données et plus de temps à leur exploitation. »

Reckitt devra agir rapidement, car le secteur de la fabrication dans son ensemble évolue vers l’industrie 4.0. « Nous avons effectué quelques audits et nous avons réalisé que nous étions en retard par rapport à là où nous devions être, déclare B. Carter. Lorsque nous avons réalisé que nous étions en retard, nous ne voulions pas simplement essayer de rattraper notre retard, nous voulions devancer la concurrence. »

Jamie Barnes, chef de l’équipe de maintenance de l’usine Reckitt de Nottingham, en Angleterre, se souvient de ses recherches antérieures pour un système de surveillance de la maintenance. « Certains systèmes que nous avons examinés possédaient leur propre tableau de bord pour fournir un retour d’information à l’ingénieur, explique-t-il. Mais ils obligeaient toujours l’ingénieur à utiliser deux systèmes. L’un pour surveiller les données, l’autre pour créer l’ordre d’exécution, réserver les composants, etc. Nous voulions une solution où tout cela se ferait automatiquement et communiquerait avec notre système de maintenance SAP. »

Reckitt devait également se pencher sur la cybersécurité, un élément souvent négligé dans le secteur industriel. « La cybersécurité est un aspect que l’industrie n’a pas vraiment pris en compte jusqu’à récemment, car nous dépendions de systèmes autonomes et locaux. Or, plus nous nous connectons, plus nous mettons nos actifs en danger. L’année dernière encore, 50 % des petites et moyennes entreprises britanniques ont été victimes d’une cyberattaque, explique B. Ellins. La cybersécurité doit être intégrée dans tout ce que nous faisons pour garantir la sécurité des personnes, des produits et des consommateurs. »

Transformer une vision en réalité grâce au cloud et à l’IdO

Pour lancer son usine du futur, Reckitt a fait appel à IBM Consulting en tant que conseiller de confiance pour l’aider à concevoir, construire et mettre en œuvre un socle de cloud évolutif et une dorsale de données que l’entreprise pourrait étendre et répliquer de son usine de Nottingham à d’autres dans le monde entier.

Reckitt a choisi IBM pour son expertise dans le secteur de la fabrication, son approche collaborative et sa flexibilité. « IBM nous a laissé la plus grande liberté dans l’approche du projet, en construisant la vision dans le cadre du programme au fur et à mesure que nous avancions, explique B. Carter. Cette vision prenait en compte les impératifs de l’industrie de la fabrication au sens large et les moteurs et opportunités internes spécifiques de Reckitt. IBM les a fusionnés et a élaboré le programme lui-même. »

IBM et Reckitt ont choisi ensemble une stratégie gagnante : un mélange de technologies IdO et cloud basées sur la technologie Microsoft et l’infrastructure cloud Azure choisies par Reckitt. IBM a ensuite utilisé une méthodologie éprouvée (son approche IBM Garage design thinking) qui a inclus tout le monde, de l’usine à la salle du conseil d’administration, dans la conception de la solution.

B. Carter se souvient : « Nous voulions vraiment avoir le sentiment que cela venait de l’usine et qu’il ne s’agissait pas d’un changement de programme imposé par le service informatique. » Environ 25 personnes, tous niveaux confondus, ont participé aux ateliers, y compris aux sessions conjointes avec les opérateurs et la haute direction. Ces sessions ont été menées dans un environnement hybride de réunions en personne et en ligne en raison de la pandémie de COVID-19, qui a eu un impact sur le projet avant même son lancement.

Reckitt avait d’abord approché IBM en novembre 2019 et devait commencer à travailler en mars 2020, lorsque la pandémie de COVID-19 a entraîné des fermetures d’usines et un arrêt des déplacements. Ce n’est qu’en août 2020 que l’équipe d’IBM Consulting a pu visiter l’usine de Nottingham en personne. Même à ce moment-là, l’équipe de projet a dû travailler de manière hybride, car les déplacements depuis d’autres pays et la capacité de l’usine restaient limités.

Tom Woodham, associé et responsable de la chaîne d’approvisionnement et des achats chez UKI IBM Consulting, se souvient : « J’ai été très impressionné par la façon dont une équipe travaillant en grande partie à distance a utilisé des outils de collaboration en ligne pour travailler ensemble à l’élaboration des solutions dont les opérateurs avaient besoin. Tout le monde a rapidement adopté les nouvelles méthodes de travail pour atteindre les objectifs du projet. »

L’équation gagnante : construire, développer, répéter

Après plusieurs ateliers de conception, l’équipe d’IBM a créé une feuille de route de transformation pour l’usine de Nottingham, qui est ensuite devenue un modèle évolutif pour d’autres sites industriels.

IBM a déployé une plateforme de données et d’architecture d’entreprise basée sur la technologie Microsoft Azure IoT Hub et Edge pour servir de colonne vertébrale de données pour la mise en œuvre de l’usine du futur de Nottingham. Cette approche basée sur une plateforme, considérant les données et la connectivité comme la base de toute transformation et innovation, permet désormais à Reckitt de reproduire plus facilement les capacités numériques dans les usines du groupe.

« Il est très important de disposer de cette structure de données cohérente que nous avons établie pour Nottingham, déclare B. Ellins. Je peux maintenant la prendre et l’apporter à une autre usine en disant : "Voici l’architecture de données derrière tout ce qui vous connecte au cloud de Reckitt, et c’est la même que l’architecture que nous avons dans tous les autres sites". »

Reckitt et IBM ont appliqué et adapté la solution à chacun des trois cas d’utilisation : OEE, maintenance de l’usine, efficacité énergétique et durabilité.

Pour améliorer l’efficacité des opérations et de la fabrication, Reckitt a déployé sa solution « Connected-OEE », qui recueille automatiquement les données de productivité et assure la surveillance des machines de l’usine. Les utilisateurs disposent désormais d’informations à portée de main et n’ont plus besoin de lire les données manuellement ; ils peuvent se concentrer sur l’amélioration continue et la réduction des principales pertes de productivité.

En ce qui concerne la maintenance industrielle, Reckitt devait passer d’un programme de maintenance basé sur le calendrier à un modèle basé sur l’état et le cycle. « Auparavant, avec notre stratégie basée sur le temps, la maintenance se déclenchait chaque semaine ou chaque mois, quel que soit l’état de la machine », explique J. Barnes.

La nouvelle plateforme de maintenance connectée extrait les données des capteurs de l’atelier vers le cloud et les envoie aux systèmes SAP de l’entreprise. Les activités de maintenance sont alors automatiquement déclenchées en fonction de l’état réel de la machine, comme par exemple le nombre de cycles effectués par la machine.

Reckitt souhaitait également améliorer son efficacité énergétique en connectant ses compteurs d’énergie à la plateforme cloud. Désormais, les responsables de site peuvent utiliser des tableaux de bord pour suivre la consommation d’énergie, repérer les tendances ou les anomalies et suivre les progrès accomplis par rapport aux objectifs ambitieux de Reckitt en matière de développement durable.

Les solutions sont conçues pour faciliter l’utilisation et la visibilité des données, de l’usine au conseil d’administration. Elles sont conçues pour être reproduites sur d’autres sites d’usine sans autre investissement majeur dans l’infrastructure. « Je pense que ce que nous avons fait différemment, c’est créer quelque chose que nous pouvons mettre à l’échelle. Et nous sommes convaincus que nous pouvons le faire parce que nous l’avons construit sur une plateforme que nous utiliserons en tant que groupe », déclare B. Ellins.

Un nouveau mantra : la connectivité est essentielle

L’usine de Nottingham est devenue la première usine du futur opérationnelle de Reckitt en mai 2021. En juin, l’entreprise prévoyait déjà une réduction de 10 % des coûts de maintenance de l’usine et une diminution de 3 % de la consommation d’énergie électrique. De plus, la visibilité accrue des données relatives à ses équipements permet déjà d’analyser les causes premières, ce qui devrait se traduire par des gains de productivité significatifs.

« L’amélioration de la connectivité et de la visibilité des données nous permet de vraiment comprendre et analyser ce que nous faisons et comment nous pouvons commencer à l’améliorer, explique B. Ellins. Lorsque nous appliquerons des algorithmes d’apprentissage automatique ou d’IA à ces données, Reckitt sera mieux à même de prédire et de planifier l’avenir. »

Cette planification commence dès aujourd’hui par l’amélioration de l’OEE. Les responsables de service et les opérateurs ont désormais un accès immédiat aux données des machines, et les opérateurs n’ont plus besoin de saisir ces données dans des feuilles de calcul, dans lesquelles il faut ensuite trouver les informations pertinentes. Les données, qui sont automatiquement chargées à partir des machines, sont également plus précises et plus fiables. Ces données fiables permettent aux responsables de consacrer leur temps à l’analyse des opérations plutôt qu’à la recherche d’informations et à la vérification de leur validité. Cela permet d’accélérer la prise de décisions et la résolution des problèmes et, en fin de compte, d’améliorer la productivité.

Le passage d’une maintenance calendaire à une maintenance basée sur l’état et les cycles devrait également permettre à Reckitt d’améliorer sa productivité et son efficacité. Le système automatisé ne déclenche des opérations de maintenance que lorsque les conditions fixées sont remplies, par exemple lorsqu’une condition sort de la tolérance ou qu’un actif a fonctionné pendant un certain nombre d’heures. Selon J. Barnes, « cela nous aidera à accroître l’efficacité de nos ingénieurs, car ils ne travailleront que sur les actifs qui nécessitent une attention particulière, au lieu d’essayer de remplir tous les ordres d’exécution pour chaque machine tous les mois ».

« La dorsale de données unique offre également à Reckitt une voie vers le machine learning et les opérations et la maintenance basées sur l’IA », déclare T. Woodham d’IBM. Par exemple, les données peuvent révéler quand une machine est susceptible de tomber en panne ou quand elle a besoin d’une maintenance immédiate. « Les algorithmes de machine learning peuvent aider Reckitt à comprendre les données et à commencer à prédire l’évolution des choses, ajoute-t-il. Les prédictions peuvent se transformer en instructions dirigées par le système, de sorte qu’au lieu que quelqu’un constate un problème et décide de ce qu’il faut faire, il peut utiliser les données pour prendre des décisions, et ainsi fermer la boucle. »

Ce type d’analyse prédictive pourrait également être appliqué aux systèmes de gestion de l’énergie de l’entreprise, maintenant qu’ils sont connectés à la dorsale de données. Comme Reckitt dispose désormais de données cohérentes et d’une vision de sa consommation d’énergie au niveau de l’usine, elle peut se passer des relevés manuels des compteurs dans l’ensemble de ses usines. Cette visibilité permettrait à chaque usine de cibler les domaines dans lesquels des réductions sont nécessaires pour atteindre les objectifs globaux de l’entreprise en matière de développement durable.

L’idée que « la connectivité est essentielle » est devenue un nouveau mantra pour B. Ellins à titre personnel et pour l’ensemble de l’entreprise. Au fur et à mesure qu’elle s’étendra à d’autres sites, Reckitt construira ses solutions sur la même plateforme d’infrastructure et la même dorsale de données. « Pouvoir dire que nous avons construit une plateforme de données bel et bien évolutive pour nos usines est un point clé. Et elle va continuer à ajouter, et à augmenter, la valeur au fur et à mesure qu’elle gagne en maturité. »

En mettant en œuvre la solution de l’usine du futur, B. Ellins voit également une convergence entre l’informatique (IT) et la technologie opérationnelle (OT) dans une infrastructure hybride IT-OT pour l’avenir. « Dans le cadre de la transition vers l’industrie 4.0, nous voyons comment les systèmes informatiques se connectent aux systèmes d’ingénierie, et ils parlent le même langage. » Cette convergence permet également à Reckitt de mettre en place un environnement de cybersécurité solide qui couvre à la fois les systèmes informatiques et opérationnels.

Prêt pour l’industrie 4.0

Reckitt est convaincue d’avoir construit un socle qui emmènera ses usines vers l’avenir de l’industrie 4.0. IBM a fourni les conseils dont Reckitt avait besoin pour concevoir, développer et mettre en œuvre la solution sur la technologie Microsoft et la plateforme IdO cloud Azure que Reckitt avait déjà choisies.

B. Carter a apprécié le fait que l’équipe d’IBM Consulting puisse travailler avec la technologie d’autres entreprises. « Malgré le fait que nous implémentions Logix d’Ilabo sur Microsoft Azure plutôt que sur la technologie IBM, nous avons trouvé de l’expertise au sein d’IBM, explique-t-il. Les personnes qu’IBM a fait venir étaient très compétentes. Et elles avaient un bon état d’esprit. »

En sélectionnant un ensemble de solutions technologiques de base, Reckitt pourra étendre son usine du futur à d’autres sites et continuer à innover sur la même plateforme dans ses principales usines numériques. « Maintenant que nous avons cette architecture Industrie 4.0, de notre usine du futur, nous pouvons itérer et étendre les cas d’utilisation avec un minimum d’effort. Et nous avons la conception standard, qui est extensible et reproductible », déclare B. Carter.

Cette architecture reproductible et évolutive est prête à être déployée dans d’autres usines de Reckitt. « L’usine du futur de Nottingham est presque un phare pour les autres usines, explique B. Ellins. Ce que nous disons, c’est : "C’est là que nous voulons que tout le monde aille". Nous poursuivons le processus et laissons Nottingham montrer la voie. »

Il est important de noter que, bien que l’infrastructure de l’usine du futur soit évolutive et applicable aux trois cas d’utilisation de l’usine de Nottingham, chaque usine peut l’adapter à ses propres cas d’utilisation et à ses propres besoins. Reckitt prévoit que chaque site d’usine s’appuiera sur l’infrastructure et innovera en fonction de sa propre maturité technique. Ces usines pourront à leur tour devenir des phares pour d’autres sites dans le monde.

B. Ellins estime que Reckitt est en bonne voie pour atteindre un nouveau niveau de maturité numérique et devancer ses concurrents grâce à sa plateforme de données évolutive. L’usine du futur donne à Reckitt la possibilité de ramener ses données et sa perspicacité dans le processus de production.

« A terme, nous automatiserons entièrement certains domaines et utiliserons nos données connectées pour ajuster les processus automatiquement, en retirant l’intervention humaine de l’équation, explique B. Ellins. Cela ne signifie pas que nous réduirons la main-d’œuvre. Cela signifie que nous utilisons notre personnel pour de meilleures choses, des choses que seuls les gens peuvent faire en favorisant l’amélioration et en recherchant des opportunités."

Logo Reckitt
A propos de Reckitt Group PLC

L’histoire de Reckitt (lien externe à ibm.com) remonte à 1819 et à la construction d’un moulin par deux frères Reckitt. Aujourd’hui, l’entreprise, dont le siège se trouve à Slough, au Royaume-Uni, fabrique des produits de santé, d’hygiène et de nutrition pour le marché mondial. Bien que le nom de l’entreprise ne soit pas forcément connu de tous, nombre de ses marques sont largement répandues, notamment Lysol, Air Wick, Calgon, Airborne et les pastilles Strepsils. Reckitt emploie plus de 43 000 personnes dans le monde et a réalisé un chiffre d’affaires de 13,99 milliards de livres sterling en 2020.

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Produit aux États-Unis d'Amérique, Septembre 2021.

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