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« L’Industrie du Futur, c’est le Futur de l’Industrie »
Conférence - Jeudi du Digital (JED) – Vincent FenderGrenoble Ecole de Management – Octobre 2017
L’Industrie 4.0 du futur, Opportunités et Enjeuxpour réussir sa Transformation Digitale
AGENDA:
1. Présentation de l’entreprise et spécificités de l’Industrie Pharmaceutique
2. La 4ème révolution industrielle et les défis de l’usine du futur
3. Démarche du papier vers la production numérique «e-Manufacturing»
4. Transformation Digitale vers « l’Usine Connectée », implication dans l’écosystème et le BioPhorum
5. Référentiel commun pour se positionner par rapport à la vision de l’Usine du Futur
6. Enseignements, prochaines étapes & conclusion
7. Temps d’échange, Questions / Réponses
SUJET:
Réussir la transition de l’usine traditionnelle à l’Usine Connectée Digitale
Cerner les enjeux Métiers, Technologiques et Humains et comment créer de la valeur ajoutée
Améliorer la performance des systèmes de production (démarches LEAN) et fluidifier les échanges de données dans l’entreprise étendue
Construire la vision future en développant son écosystème au sein de son industrie
Définir les architectures informatiques modulaires et réutilisables
Evaluer l’impact sur les compétences, les métiers et les méthodes de travail
Retour d’expérience sur la transition du papier vers « e-Manufacturing », puis la transformation Digitale vers l’Usine Connectée « Digital Plant »
10/25/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 2
Lilly Corporate:
• www.lilly.com
Lilly France:
• www.lilly.fr
10/25/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 4
Présentation Lilly
Un Médicament = Produit pour le patient + les Données liées au produit
Traçabilité: matières, équipements, procédés, humains, attributs qualités Traitement par lots (batch) Exigences réglementaires (Bonnes Pratiques de Fabrications)
25/10/2017 5GEM - Conférence JED Industrie 4.0
Spécificités de l’Industrie Pharma
Principales étapes de Production et Distribution d’un Médicament
25/10/2017 6GEM - Conférence JED Industrie 4.0
Exigences opérationnelles:
• Production continue 24 x 7
• Opérations en milieu aseptique
• Gestion du temps hors froid
• Identification / Comptabilité
• Qualification / Validation
1ère Révolution Industrielle: L’introduction de la machine à vapeur permet la mobilité de la source d’énergie
25/10/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 8
La première révolution industrielle est consécutive à l’introduction de la machine à vapeur:
dans les champs avec la batteuse mobile
dans les usines pouvant désormais être implantées ailleurs que le long d’une rivière
apparu d’abord en Angleterre, au XVIIIème siècle, puis en Belgique, en France, aux USA et enfin en Allemagne au XIXème siècle
2ème Révolution Industrielle: L’introduction des machines électriques permet l’autonomie et la flexibilité
25/10/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 9
La second révolution industrielle est consécutive à l’introduction des machines électriques:
les moteurs peuvent être petits, autonomes et localisés dans n’importe quel endroit
permet une nouvelle organisation du travail, l’apparition de convoyeurs, la décomposition en tâches élémentaires (Taylorisme)
démarre aux USA au début du XXème siècle avant de s’étendre rapidement aux autres pays industriels
3ème Révolution Industrielle: L’introduction de l’électronique permet l’automatisation de la production
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La troisième révolution industrielle est consécutive à l’introduction de l’électronique:
automatisation des machines « commande numérique » (automates programmables PLC)
permet d’automatiser les tâches répétitives pour réduire le coût du travail
démarre rapidement au Japon puis dans les autres pays industriels, et permis l’entrée en compétition de pays émergeants (Chine, Inde)
4ème Révolution Industrielle: L’aire du Digital permet la personnalisation de masse de la production
25/10/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 11
La quatrième révolution industrielle est issue de la combinaison d’évolutions technologiques:
objets communicants capables de commander des opérations spécifiques
algorithmes prédéfinis par l’homme activés hors de son contrôle
stockage et traitement de masse des données, et visibilité transverse des processus de production (des fournisseurs au client final)
Industrie 4.0 - Usine du futurLes leviers de l'évolution de l’Industrie
25/10/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 12
Manuel Automatique
Humain Système
Physique Données
Positionnement de curseurs,1. Niveau d’Automatisation2. l’Interface Homme / Machine3. la Réalité Physique / Virtuelle
dans un environnement industriel,• Production Continue, Discrète, Batch,
Règlementée
et économique donné.• Innovation, sous-traitant, € MO
Physique Virtuel SimulationReprésentation numérique d’une réalité physique « Digital Twin »
Industrie 4.0
Industrie 4.0 - Usine du futurL’industrie du Futur et le Futur de l’Industrie?
25/10/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 13
Les 9 piliers technologiques
Source Boston Consulting Group
LeviersTechnologiques
ActivitésMétiers
Core BusinessTechnologies et
Processus Métiers en support au
cœur de métier
Business Devt.Elargissement du périmètre métier
(croissance interne/externe)
Cont’ImprovementEvolution des
Processus Métiers s’appuyant sur
l’innovation technologique
TransformationNouveaux métiers
et modes de fonctionnement, liés à l’innovation
technologique
e-M
anuf
actu
ring
D-Manufacturing
e-Manufacturing:Evolution du papier vers l’électronique, référence à une Baseline, ROI,…
D-Manufacturing:Digital Plant / Value-Chain, Disruptive, Découverte, nouveaux modèles,…
3) Retour d’expérience: notre démarche du papier vers la production numérique « e-Manufacturing »
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du Papier vers le Numérique « e-Manufacturing », en 10 étapes!phase 1: construire les Fondations et Délivrer les Solutions
15GEM - Conférence JED Industrie 4.0
1) If a site has people, power, materialand equipment, it should make product2) Fault Tolerant doesn’t mean Faultless, assume faults can be accidental or malicious3) Execution systems should be Common (within network), planning systems will be Global4) Connect the realms asynchronously, with automated catch-up5) Strive for commercial packages (COTS)6) Ease the user experience
2) Principes Directeurs1)
3) Standards (ISA S95) 5) Programme pluriannuel
Right information, in the right hands, at the right time delivered efficiently and effectively
1)
25/10/2017
4) Plan d’Urbanisation SI
du Papier vers le Numérique « e-Manufacturing », en 10 étapes!phase 2: Optimisation et Améliorations Continues « ROI »
16GEM - Conférence JED Industrie 4.0
9) Réalisation de la Vision
5)UPDATE
Right information, in the right hands, at the right time Delivered efficiently and effectively
6)REFRESH
7) Partenariat Métiersprésence terrain pour accompagner le changement et optimiser le ROI
8) Modernisation de l’Architecture
25/10/2017
Secure
4) Transformation Digital vers « l’Usine Connectée », implication dans l’écosystème et le BioPhorum
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l’Usine Connectée 4.0 : pour passer d’une production de masse à une production personnalisée à grande échelle et à l’explosion des services
l’Industrie 4.0 constitue une vraie rupture sur trois grandes innovations technologique : la robotique collaborative, l’auto-adaptation des systèmes de production (grâce aux capteurs intelligents et connectés) et le recours à la réalité augmentée.
Elle fonctionne selon les principes clefs suivants:
L’usine est virtualisée afin de pouvoir simuler et suivre en 3D les produits, les processus et l’environnement de production,
Les systèmes sont interopérables : ils ont la capacité de communiquer et d’interagir entre eux,
Les décisions sont décentralisées : les systèmes cyber-physiques peuvent prendre des décisions de façon autonome,
L’analyse et la prise de décision s’effectuent en temps réel, grâce à une communication permanente et instantanée,
Elle est orientée service : maintenance améliorée et offre de nouveaux services,
Elle est modulaire : elle s’adapte rapidement à une demande changeante.
25/10/2017 GEM - Conférence JED Industrie 4.0 18
Source: Kurt Salmon – L'industrie 4.0, la 4ème révolution industrielle sauvera t’elle l’Industrie Française?
Photos: BCG - Centre d’Innovation des Operations ICO, Paris
Définir notre nouvelle destination de « l’Usine Digitale 4.0 »
Incertitude
Temps
L’Usine Digitale 4.0
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 1925/10/2017
e-M
anuf
actu
ring
D-Manufacturing
Comment se remettre en cause pour définir la vision des « Solutions du Futur » plutôt que des « Futures
Solutions » ?
Nouvelles approches et méthodes de travail pour construire notre Vision de l’Usine du Futur
Technologie
Métiers
Non-Structuré Structuré
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Expérimentation• Curiosité, discernement• « Fail fast », réplication• Capacité, orchestration
Créativité• Idéation, nouvelles approches• Ateliers de co-construction,…
Innovation• Leviers technologiques
face aux enjeux métiers• Pertinence, opportunité• Benchmark avec
l’Industrie
Stratégie• Implication Business• Vision / Leadership• Persévérance
Agile
Développer notre écosystème en partenariat avecle BioPhorum IT (BPIT)
Le BioPhorum est un consortium qui regroupe les
acteurs de l’Industrie Pharmaceutique
Forum « neutre » s’adressant uniquement aux
professionnels sans influence des vendeurs
Deux branches:
• BPOG « Operations Group »
• BPIT « IT group »
Equipes pluridisciplinaires avec des expertises en
Manufacturing, IT, Automation et Analytics
Expériences et connaissances de l’industrie, des
technologies, de l’évolution dans les Biotech ainsi
que des innovations à venir
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 2125/10/2017
www.biophorum.com
Référentiel commun pour jalonner la route vers l’Usine Digitale : Digital Plant Maturity Model (DPMM)
Livrables attendus:• Benchmark Interne and Externe à l’industrie
• Alignement stratégique avec le Manufacturing
• Plan Directeur (IT Roadmap)
• Influence des fournisseurs de solutions
• Plan de Transformation
• Rationnel pour les investissements
• Articulation des enjeux et dépendances
Le DPMM vise à décrire les évolutions technologiques à venir dans un site de production Pharma, ainsi de communiquer la vision future de l’industrie sous forme de « state-of-the-art digital plant »
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 2325/10/2017
Structure du référentiel DPMMDigital Plant Maturity Model
Le Digital Plant Maturity Model (DPMM) est un référentiel à 5 niveaux allant de processus manuels essentiellement basés sur le papier, aux opérations entièrement automatisées « Adaptive plant »
Le dernier niveau de maturité “Adaptive Plant » a été positionné délibérément comme « futuriste », afin de susciter le développement de nouvelles technologies et solutions pour « l’Usine Digitale du futur »
© BioPhorum Operations Group Ltd 2017
Level 1Pre-Digital
Paper basedProcess²
Level 2Digital Silos
AutomationIslands
Level 3Connected PlantVerticalIntegration
Level 4Predictive Plant
EnterpriseIntegration
Level 5Adaptive Plant
End2End SCM
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 2425/10/2017
Dimensions Business – cette catégorie regroupe les fonctions nécessaires pour construire, exécuter et maintenir une usine digitale, maillon d’une chaine de valeur « end-to-end enterprise value chain ».
Ces fonctions regroupent:
• Manufacturing Automation and Process Execution
• Manufacturing Support
• Lab Execution and Quality Management
• Production Planning and Supply-Chain
Dimensions du DPMM
Dimensions Support – elles incluent les personnes, procédés, équipements et technologies IT en support aux fonctions métiers.
Ces fonctions regroupent:
• People and Culture
• Business Insights and Analytics
• End to end Value Chain Integration
• Systems Interoperability and Governance
• IT Security and Operations
BioPhorum presentation:http://www.biophorum.com/team-publishes-first-paper-on-the-digital-plant-maturity-model/
Digital Plant White paper:https://biophorum.wufoo.com/forms/z10efneu0fqnu5p/
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 2525/10/2017
Exemple d’utilisation du Digital Plant Maturity Model
Digital Plant Maturity Model for: Plant Name Type of plant Product type
TrendLevel 1
Pre-Digital PlantLevel 2
Digital SilosLevel 3
Connected PlantLevel 4
Predictive PlantLevel 5
Adaptive PlantScore
Manufacturing Execution & Process Automation
UP Mature Mature Mature Emerging None 3,5
Lab Execution & Quality Management
UP Mature Mature Mature Emerging None 3,5
Manufacturing Support UP Mature Mature Mature Emerging None 3,5
Production Planning & Supply Chain
steady Mature Mature Emerging None None 2,5
People & Culture steady Mature Mature Emerging None None 2,5
Business Insights & Analytics UP Mature Mature Emerging None None 2,5
End to End Value Chain Integration
UP Mature Mature Mature Emerging None 3,5
Systems Interoperability & Governance
steady Mature Mature Mature None None 3,0
IT Security & Operations UP Mature Mature Mature Emerging None 3,5
Business Capabilities 100% 100% 88% 38% 0% 3,3
Enabling Dimensions 100% 100% 80% 20% 0% 3,0
Total Score 100% 100% 84% 29% 0% 3,1
Busi
ness
Cap
abili
ties
Enab
ling
Dim
ensi
ons
Dimensions of Maturity
Company Name
Level 3: Connected Plant Pervasive automation, full integration
among systems, pervasive use of standard enterprise applications.
Electronic systems are used for all processes listed in Level 1. Functionality is mature and systems are integrated so there is minimal reliance on tools like Excel and Access.
Initial efforts at predictive maintenance are emerging.
Level 4: Predictive Plant Analytics integrated into day-to-day
operations. Site processes Integrated with external suppliers.
Analytics build on the integrated systems foundation from Level 3 and are an integral part of site operations.
Smart instruments and equipment sensors enable real-time performance monitoring and predictive maintenance.
Some 3D visualization in use.
Mature Emerging
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 26
Manufacturing Support
25/10/2017
Premiers enseignements… « work in progress »
• L’application d’un référentiel commun au sein de l’industrie, provenant d’une source externe, a permis de gagner en crédibilité pour engager un dialogue métier et non technique (pourquoi, quoi plutôt que comment)
• La valeur ajoutée tient autant, si ce n’est plus, au travail collaboratif qu’au rendu de l’évaluation, car il s’agit avant tout de tracer une destination et de jalonner la route
• La plupart des entreprises ont un niveau de maturité proche, centrées autour du niveau 3 « connected plant », mais il existe des variations importantes au sein même des entreprises, en fonction de l’historique, de la mission et vision des sites
• Ce modèle permet de graduer les curseurs en fonction des enjeux et opportunités futures ciblés par l’entreprise
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 2825/10/2017
l’Usine Digitale du Futur
Prochaines étapes
BioPhorum:
• Nous continuons à faire évoluer le référentiel DPMM et allons le publier d’ici fin 2017 (benchmark, feedback, influence)
• En parallèle nous avons approfondi notre collaboration dans les domaines suivants:
End-to-end Supply Chain Visibility
Smart Maintenance
Operator/Technician of the Future
Validation of Agile projects
In-line monitoring and Real-Time Release (à venir)
o Enterprise Recipe Management (futur)
Lilly:
• Interaction et collaboration avec écosystèmes locaux dans les différents sites (FR: Hackathon Ecole 42 (1), Alsace Tech,…)
• POC’s sur opérateur du futur (commande vocale, AR/VR), le pilotage et la maintenance prédictive,…
• Mise en place d’une gouvernance « Digital Plant » avec Sr. Manufacturing Leadership et pilotage du Digital Advisor
• Préparation Plan Stratégique 2018-2025, avec modernisation de l’architecture SI en lien avec la vision de l’Usine Digital 4.0
GEM - Conférence JED Industrie 4.0 2925/10/2017
http://www.ticpharma.com/story.php?cible=Innovations&story=157(1)
Conclusion: l’Industrie du Futur, c’est le Futur de l’Industrie !
L’Industrie 4.0 recouvre plus que l’Industrie et va au-delà de l’Usine, car à la différence des autres révolutions industrielles, elle s’applique à l’ensemble des acteurs économiques impliqués dans la « chaine de valeur », et permet l’émergence de nouveaux métiers et modèles d’affaire
La transition vers « l’Usine Connectée Digitale 4.0 » nécessite de:
Collaborer étroitement avec les Direction Métiers, pour élaborer une Stratégie d’Entreprise
S’appuyer sur son écosystème pour intégrer la vision de l’Industrie et des principaux acteurs
Cerner les enjeux Métiers, Technologiques et Humains pour créer de la valeur ajoutée
Moderniser son Architecture SI pour tirer bénéfice des nouvelles fonctionnalités et technologies
Les Directions Systèmes d’Information ont un rôle clef à jouer, pour cela elles doivent être:
Crédibles, en étant une partenaire fiable, compétitive et porteuse de valeur ajoutée
Innovantes et capables de se remettre en question pour adopter de nouvelles méthodes de travail
Compétentes dans les domaines métiers, car ceci n’est pas un agenda technologique
10/25/2017 30GEM - Conférence JED Industrie 4.0
Merci pour votre attention
https://www.linkedin.com/in/vincentfender/
Fender_vincent@lilly.com
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