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La dernière ère de la révolution industrielle - Industrie 4.0 - connecte et révolutionne divers aspects de l'industrie, y compris les processus de fabrication ainsi que les processus commerciaux tels que la chaîne d'approvisionnement. La demande croissante de produits personnalisés de la part des clients est l'un des principaux moteurs de cette transformation de l'industrie. Les processus traditionnels sont très efficaces pour la production par lots et la mise à l'échelle à faible coût de la fabrication en vrac, mais ils sont relativement longs et inefficaces pour la fabrication de produits personnalisés. Il en va de même pour les processus et modèles commerciaux utilisés dans le cadre de ce mode de fabrication. L'industrie 4.0 utilise les systèmes cyber-physiques (CPS) et l'internet des objets (IoT) pour introduire des améliorations technologiques et humaines, qui se traduisent en fin de compte par une productivité accrue, une qualité de produit avec un temps de fabrication et un prix de produit réduits. Par conséquent, l'exigence d'un schéma avancé de planification et d'ordonnancement de la production devient primordiale. Dans cet article, nous verrons comment la planification de la production peut être mise en œuvre dans l'industrie 4.0 et comment elle aidera les fabricants de tous les produits à s'adapter facilement aux demandes des clients et à passer en douceur à l'économie industrielle à venir.
L'industrie 4.0 exige une nouvelle planification des processus et de la production, dans laquelle la majeure partie de l'environnement de travail est automatisée et les données enregistrées sont traitées à l'aide de l'informatique en nuage (fog computing), de nuages sur site ou de serveurs d'informatique en nuage (cloud computing). La communication de machine à machine devrait augmenter plus que jamais. Ces changements soulèvent des questions et des préoccupations essentielles concernant les processus de fabrication et de planification :
- Est-il possible d'automatiser complètement la planification de la production à l'aide des CPS et de l'IoT ?
- Les connaissances humaines peuvent-elles être traduites en produits futurs ?
Le rôle du logiciel de planification de la production dans l'industrie 4.0 sera de répondre efficacement à ces préoccupations et de s'assurer que les processus de prise de décision impliqués dans la sélection des processus, l'allocation des ressources, la séquence des opérations et l'ordonnancement et suffisamment automatisés avec l'importateur de connaissances à partir des processus précédents. Cela devrait permettre de modéliser le futur produit, y compris les demandes de personnalisation des clients.
La planification traditionnelle des processus utilisée actuellement dans de nombreuses industries est entièrement basée sur les connaissances et l'expérience de l'individu ou de l'équipe qui travaille sur le système. Les personnes qui travaillent sur les systèmes sont des experts en technologie issus de l'expérience plutôt que de la connaissance. La demande actuelle de passage aux nouvelles solutions technologiques peut constituer une transition importante pour ces personnes. Cela pourrait ralentir le progrès de ces industries, en particulier les PME qui sont plus lentes dans le processus d'adaptation. Il est donc important que chaque industrie élabore sa propre stratégie pour mettre en œuvre l'industrie 4.0.
Toutes les ressources de fabrication de l'industrie sont désormais connectées à l'échange de données et d'informations, ce qui permet d'améliorer la qualité et le contrôle des processus. L'ordonnancement de la fabrication des produits et de la chaîne d'approvisionnement est résolu par l'utilisation d'un ordonnancement dynamique à l'aide du contrôle de la dynamique des structures (CDS). Les données et les connaissances sont transformées en logiciel qui prend une décision sur la base des spécifications techniques de la commande et des combinaisons de matériaux disponibles. Ce type de planification des processus a été complètement adopté dans très peu de processus industriels tels que le soudage. Pour de nombreux fabricants, c'est encore un défi de déterminer quelle serait la technique optimale si une industrie fabrique divers produits avec différents ensembles de technologies. En outre, il n'est pas toujours facile de mettre à l'échelle ce schéma technologie unique/produit unique (par exemple, le soudage) pour plusieurs types de produits. La visualisation du processus et la prédétermination des besoins en ressources deviendront plus importantes. La simulation de l'ensemble de la planification de la production à l'aide de données en temps réel peut constituer une solution efficace à ce problème.Voyons comment un logiciel de planification des produits peut rendre le processus de fabrication plus "intelligent".
Les "produits intelligents" permettent à une industrie d'inclure des informations sur les demandes de personnalisation du consommateur, de recueillir des commentaires qui peuvent ensuite être utilisés dans des bases de données de connaissances utilisées dans les différentes phases de la conception du produit, du développement et du processus de fabrication. Il s'agit notamment de la planification des processus, du séquençage des opérations et de l'ordonnancement. La collaboration entre les différents paramètres du produit et les besoins du consommateur à chaque étape du cycle de développement du produit permet au fabricant d'améliorer continuellement la qualité du produit et d'optimiser les coûts de fabrication de manière efficace et en temps réel. Il en résulte un produit globalement meilleur, tant du point de vue du consommateur que de celui du fabricant. Les logiciels de planification des produits permettent de gérer l'ensemble de ce cycle, en commençant par la sélection des matériaux, la forme, la géométrie, la priorité des opérations, la durée des opérations, le coût et la disponibilité des machines, et bien d'autres choses encore. La planification des produits peut également être liée à l'ERP (Enterprise Resource Planning Software) dans le nuage pour inclure des informations et des données dans d'autres parties du cycle de vie du produit, ce qui permet d'obtenir un meilleur produit à chaque itération.
Un bon logiciel de planification de la production qui automatise les différentes tâches du cycle de développement du produit est indispensable pour la personnalisation de masse et l'amélioration de l'efficacité dans l'industrie 4.0. On peut donc facilement conclure qu'un bon logiciel de planification de la production constituera un élément essentiel de l'industrie 4.0.