« 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 »

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1) Présentation de l’entreprise et spécificités de l’Industrie Pharmaceutique

3

Lilly Corporate:

• www.lilly.com

Lilly France:

• www.lilly.fr

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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)

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Spécificités de l’Industrie Pharma

Principales étapes de Production et Distribution d’un Médicament

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Exigences opérationnelles:

• Production continue 24 x 7

• Opérations en milieu aseptique

• Gestion du temps hors froid

• Identification / Comptabilité

• Qualification / Validation

2) Introduction: la 4ème révolution industrielle et les défis de l’usine du futur

7

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

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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

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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?

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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

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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.

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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

5) Référentiel commun pour se positionner par rapport à la vision de l’Usine du Futur

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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

6) Enseignements, prochaines étapes et conclusions

27

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

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Fender_vincent@lilly.com