Résumé

Un guide pour créer une stratégie

En tant que guide, cette ressource offre une analyse de la situation et des mesures à prendre en fonction de la séquence de fabrication. Le document s’intéresse à l’interaction entre les différents éléments d’une installation de fabrication ainsi qu’aux compétences, aux outils et aux pratiques qui permettent de maîtriser les coûts. Le tout est présenté comme une stratégie qui repose sur la séquence « intrants-processus-extrants ». Comprendre la séquence permet de mieux comprendre ce qui se répercute sur l’efficacité d’un bout à l’autre de la séquence. Les mesures prises en dehors de la séquence vont implanter des variables qui réduiront l’efficacité, voire feront augmenter ces variables.

Le guide présente un parcours de la fabrication qui passera par quatre étapes : manuelle, mécanique, automatisée et numérique (ce que l’on appelle l’industrie 4.0). Chaque tronçon de ce parcours est associé à certaines compétences, pratiques et technologies. En particulier, la technologie joue un rôle très important dans ce parcours, qu’il s’agisse des machines, de l’équipement, des logiciels ou du matériel informatique. La fabrication manuelle et la fabrication mécanique impliquent des compétences et des pratiques qui demeurent pertinentes dans un environnement automatisé et numérique.

Rôle de la technologie

La feuille de route

Les étapes de la technologie à adopter (dans l’ordre) sont les suivants :

• la technologie manuelle
• la technologie mécanique
• la technologie automatisée
• la technologie numérique

L’adoption des technologies manuelle et mécanique fait partie de l’étape des intrants. L’adoption de la technologie automatisée fait partie de l’étape des processus et celle de la technologie numérique, de l’étape des extrants.

Depuis les années 1990, l’équipement de construction, les outils et les machines intègrent des semi-conducteurs. Depuis 2010, l’intégration numérique de ces composants est devenue rentable. Ce qui est moins connu est que les compétences, les outils et la technologie employés dans l’industrie 4.0 sont apparus comme une solution à ce que les experts industriels appellent les interférences (les coûts non définis) et les modes de défaillance (quand le fonctionnement des systèmes ou processus n’est pas constant). Si les systèmes numériques de traçabilité, de gestion des stocks, de vente et d’exploitation de bâtiment sont désormais monnaie courante, les systèmes d’exploitation d’usine dans les établissements de transformation alimentaire sont à la traîne quant à l’utilisation de la technologie numérique au profit de l’efficience et de la performance environnementale.

La stratégie établit un ordre de priorité : les intrants, les processus et les extrants. C’est l’ordre de mise en œuvre des compétences, des meilleures pratiques et des technologies qui optimiseront l’efficience tout au long du parcours. Ces dernières décennies, les machines et l’équipement ont connu des changements. Les mécaniciens et les ingénieurs de la révolution industrielle construisaient eux-mêmes leurs machines et leur équipement ou présentaient un degré de séparation entre eux et leurs inventeurs. De nos jours, le personnel des métiers spécialisés et de l’ingénierie qui travaille dans le secteur de la fabrication est formé et recruté parmi des groupes qui sont encore plus éloignés des professions qui construisent les machines et l’équipement. Cette distanciation n’est pas sans conséquence. Une personne de métier spécialisé qui maîtrise parfaitement la maintenance de l’équipement mécanique peut ne pas avoir les outils et la formation nécessaires pour assurer la maintenance de l’équipement automatisé. L’introduction parcellaire de l’équipement automatisé dans une usine prive souvent la direction de la capacité de gérer la productivité, de même que des règles garantissant la fiabilité et l’efficacité de l’équipement, dont dépend la productivité. Le nouvel équipement est informatisé, et les machines informatisées nécessitent des outils et des compétences supplémentaires pour en assurer la fiabilité et l’efficacité. Dans le présent document, les outils et les compétences supplémentaires sont désignés sous l’appellation technologies fondamentales. Ce sont les outils et les compétences qui renforcent (sans les remplacer) les outils et compétences existants.

Adopter des solutions

Depuis les années 1990, les coûts liés à l’énergie, à l’eau, à la gestion des déchets, à la conformité environnementale et à la logistique augmentent plus rapidement que l’inflation. Parallèlement, l’équipement est de plus en plus informatisé. À mesure que les entreprises se développement, la hausse des coûts et l’informatisation s’accélèrent. L’efficience devient plus complexe.

Prenons un exemple. Une entreprise doit remplacer une technologie ou un processus déjà en place. Installer de nouvelles machines équipés de semi-conducteurs permettrait d’améliorer la productivité de la main-d’œuvre et l’espace entre les travailleurs, mais cette décision aurait aussi pour conséquence d’augmenter les coûts des services publics. Ne rien faire représenterait un risque sur le plan de la concurrence. Cet investissement comporte également un risque qui diffère de l’investissement dans les machines des années 1980 et 1990, au moment du remplacement de l’équipement mécanique par l’équipement automatisé. Les machines numériques ont besoin d’un régulateur pour éviter les problèmes de qualité de l’onde liés aux modes de défaillance qui se produisent fréquemment. Ces événements risquent de déclencher tout un éventail de coûts qui réduiront à néant les efficiences escomptées. Un problème de qualité de l’onde est une micro-interruption dans la qualité de l’électricité qui se produit régulièrement. Il faut protéger les machines modernes, de la même manière que les régulateurs permettent de protéger les ordinateurs des anomalies. Le présent document aborde la question de la qualité de l’onde plus en profondeur dans la section « Le guide des intrants ».

L’intention ou le principe directeur de la fabrication est de parvenir à une production efficace. Autrement dit, la productivité de l’installation répond à la demande, la production est efficace et le profit est le résultat de la vente de ce qui est fabriqué. Pour atteindre cet objectif, l’équipement, les machines et la main-d’œuvre qui interviennent dans la fabrication du produit doivent répondre à deux critères :

• Les machines doivent être efficaces. Les coûts liés aux intrants et à la gestion de déchets doivent être gérables et garantir une marge de profit.
  • Coût de fonctionnement de l’équipement de transformation et des systèmes de soutien
• Le système (équipement, machines et chaînes de fabrication) doit être fiable. Il doit s’exécuter comme il se doit.

La séquence d’adoption relative aux technologies fondamentales et aux technologies de transformation dont il est question dans le présent guide cible des éléments qui font souvent défaut dans les installations de fabrication d’aujourd’hui. Cette séquence porte également sur les compétences et les outils qui permettent de garantir la fiabilité et l’efficience des systèmes, et donc de conserver une marge.

Au-delà de l’enceinte de l’usine, le marché (clients et consommateurs) et le gouvernement ont des attentes de durabilité environnementale à l’égard de l’industrie. La manière dont l’amélioration de la productivité se traduit par une amélioration de la performance environnementale participe également à la communication narrative sur le plan marketing et en matière d’écologie. Les systèmes numériques qui servent à optimiser les processus de production peuvent être utilisés pour répondre à ces besoins, grâce aux données fournies par les technologies de mesure fondamentales mises en place.

Le risque est aussi grand, que rien ne soit fait et que le statu quo soit maintenu, ou que de nouvelles solutions soient adoptées, jusqu’à ce que la feuille de route en tant que méthodologie soit pleinement maîtrisée.

Planifier la performance

L’objectif du guide est aussi d’aider une entreprise à planifier sa performance et à conserver son avantage concurrentiel. Le guide présente une stratégie qui fait intervenir une équipe particulière, une formation, des compétences, des outils et des technologies capables de favoriser une performance financière et environnementale évolutive. Partant d’un point de départ commun, le guide utilise une méthode qui cible les variables touchant le personnel, les machines et les processus, afin d’éviter les effets négatifs.

L’ordre des étapes dans le présent guide repose sur les technologies fondamentales, les compétences et les meilleures pratiques de gestion (MPG). Ces étapes sont des pratiques exemplaires qui sont à la fois cohérentes et reproductibles tout au long du parcours de transformation de la fabrication, laquelle sera tour à tour manuelle, mécanique, automatisée et enfin, numériquement intégrée. Fondamentalement, le guide aborde l’efficience comme une expérience scientifique. Il repose sur la loi de causalité selon laquelle l’effet ne peut précéder la cause (par exemple, un plancher propre et sec réduit le risque de chute). Transposée au monde de l’entreprise, la méthode employée pour contrôler les variables est un processus constant qui mène à une performance financière constante.

À chaque transformation, la première série d’étapes porte sur les variables des intrants. La deuxième série d’étapes vise à contrôler les variables des processus. La troisième concerne les variables des extrants. Cette séquence (ou méthode) est importante, car elle permet de suivre d’abord l’incidence des interférences sur la fiabilité, puis l’efficience de l’équipement dans un système de transformation et enfin, les interférences transférées par l’équipement à l’équipement connexe. Cette approche fonctionne, car elle permet de comprendre le ratio d’incidence entre une pièce d’équipement individuelle et le système tout entier dans lequel cette pièce fonctionne. Il a été suggéré que 40 % de l’efficacité opérationnelle d’une seule pièce d’équipement est liée à l’efficacité du système auquel elle est rattachée. Autrement dit, les interférences locales représentent 60 % dans l’équation de l’efficacité et les interférences continues représentent 40 %. Les technologies fondamentales qui servent à gérer les interférences locales permettent aussi de réduire les interférences continues transférées à une pièce individuelle d’équipement de transformation et les interférences continues susceptibles de quitter cet équipement. Une fois les interférences locales et continues traitées, la fiabilité du système s’améliorera. Il est ensuite possible de poursuivre l’amélioration de l’efficacité des processus. Par la suite, les interférences des extrants (déchets de matériaux et réingénierie) sont réduites de manière constante et mesurable, grâce à des solutions circulaires ou liées aux sous-produits. Une séquence de contrôle des variables intrants-processus-extrants réduit le risque associé à l’adoption de nouveaux processus et de nouvelles technologies. Cette séquence peut réduire parallèlement les coûts liés aux intrants et les extrants environnementaux (les déchets).

Il faut tenir compte de plusieurs facteurs au moment d’aligner une entreprise sur le but ultime de l’efficacité opérationnelle et environnementale. L’échelle de l’entreprise déterminera ce qu’il est possible de faire sur le plan économique, une fois les compétences servant à mesurer et à gérer les variables mises en application. Le guide étudie de plus près ces facteurs sous la forme de six chapitres :

• Compréhension du comportement, de la communication et des compétences
• Interférences : le facteur FPAD (les fuites et les pertes altèrent les données) et le facteur humain
• Mesure des valeurs initiales, des valeurs de référence et échelle opérationnelle
• Intégration numérique et indicateurs de rendement clés (IRC)
• Gestion des données
• Récupération circulaire

Ces facteurs ont tendance à être modérés sur le plan de la rentabilité et sont rattachés à un système de mesure. La synergie générée par la séquence intrants-processus-extrants requiert des compétences, des pratiques et des technologies qui visent à améliorer la performance. Que le but ultime soit ou non de passer à l’industrie 4.0, la feuille de route suggère une solution guidée par les données. Cette solution exige des données épurées, où les interférences (les variables) sont maîtrisées de sorte qu’elles ne nuisent pas à l’analyse et ne mènent pas à des décisions coûteuses et involontaires.

Les annexes du guide contiennent une discussion détaillée sur l’éventail des compétences, comportements, outils et technologies requis. La séquence visant à réduire les variables commence par les intrants, puis passe aux processus et se termine par les extrants, le but étant d’optimiser la performance.