Fiches de mission technologique

1 Digitalisation de la chane de valeur1.1 Chane de valeur1.1.1 Enjeux industriels

Diffrents enjeux industriels apparaissent chacun des niveaux du systme de production largi :

Au niveau de la chane des fournisseurs :

Services en ligne permettant la recomposition agile du business (Manufacturing as a Service), et l'intimit digitale avec le client travers des hubs collaboratifs ;

Optimisation globale de la logistique, comprenant la gestion de stocks (incluant le stock prissable ou dmodable) ;

Intgration facile et immdiate des PME.

Au niveau des sites industriels :

Modlisation et optimisation des flux matire et nergtiques et leur traabilit ;

Services gnraux en 1 clic (services avancs et intgrs comme la maintenance prdictive simplement accessible en 1 clic).

Au niveau de la ligne de fabrication :

Optimisation des lignes de fabrication dans le monde virtuel, tant au niveau de la conception de la ligne que de l'optimisation de ses paramtres en cours d'excution ;

Flexibilit des lignes de fabrication afin de satisfaire la demande globale et la demande de personnalisation (diversit des produits et entrants).

Au niveau de la station :

Dveloppement et industrialisation des techniques de fabrication avances, en particulier fabrication additive, composites, contrle non destructif (cf. Fiches ddies).

Au niveau des donnes et systmes dinformation :

Systmes intgrs de gestion des donnes de la chane de fournisseurs (distribues amont-aval) ;

Conception et gestion des processus de Systmes dInformation ;

Modes collaboratifs intgrs entre mthodes, fabrication et la production, en dployant le "Design for Manufacturing" (pouvant notamment assurer des boucles de retour de la production vers le bureau des mthodes et le bureau d'tude).

Au niveau des ressources :

En ce qui concerne les machines : capacit des ressources (machines, robots, ) sintgrer en mode "plug & play" ;

En ce qui concerne lhumain : mise en place de services en ligne pour loprateur augment tels que des applications de planification, de gestion des procds, de la qualit, outils de formation, grce lusage des priphriques mobiles, ralit augmente, (cf. Fiches ddies) ;

En ce qui concerne les matriaux : dveloppement et matrise numrique des nouveaux matriaux et procds (cf. Fiches ddies) ;

En ce qui concerne les donnes : matrise des technologies de traitement des donnes massives pour lindustrie.

Au niveau des interfaces :

Gnration et gestion de donnes embarques dans les produits et machines en cours de fabrication et durant toute le cycle de vie (notamment par tiquettes RFID intelligentes), en remplacement ou complment dun systme dinformation centralis.

1.1.2 Enjeux transformationnels et socitaux

De par son caractre dinnovation de rupture, la smantique et les modes dorganisation de nos socits seront impacts par la digitalisation de la chane de valeur et plus prcisment par :

Mise en place dune infrastructure numrique (et infostructure) pour les systmes de production, de logistique et les cosystmes de production (incluant fournisseurs, sous-traitants, ) ;

Amlioration de la comptitivit et de la ractivit par le numrique en optimisant les cots de production et la chane des achats, en augmentant la qualit de production et en matrisant les processus ;

Dploiement de la recomposition permanente de la chane de valeur travers des services de production (Manufacturing as a Service) ;

Apparition de nouveaux modles de captation de valeur s'appuyant sur le numrique (notamment au travers de la dfinition des Valeurs Ajoutes Digitales , conomiques, organisationnelles, dcisionnelles, cognitives, environnementales, sociales, humaines, ) ;

Dveloppement de nouveaux modles relationnels (relation client, management, business, ) ;

Mise en place de la culture et des moyens de la transformation permanente des processus organisationnels en s'appuyant sur les avances du numrique ;

Accompagnement, acceptation et appropriation des technologies numriques par les entreprises et les individus ;

Rle de lhumain au centre des systmes de production travers des services en lignes ;

Respect par lindustrie de son environnement "par design", avec une gestion environnementale de l'ensemble des systmes industriels ;

Dveloppement dun fort niveau de collaboration entre services (notamment bureaux d'tude ingnierie et units de production), qui pourront tre gographiquement disperss tout en tant inter-connects ;

Dploiement doutils numriques souverains.

1.1.3 Verrous technologiques

Les verrous technologiques qui freineraient le dveloppement industriel de la digitalisation de la chane de valeur sont :

Gestion du patrimoine, historique et htrognit des donnes et des machines, archivage ;

Modlisation, simulation, optimisation, validation des processus dans lusine incluant leur volution dynamique et leur intgration (dont la modlisation de haut niveau du processus adaptatif qui pilote la qualit), prenant en compte le primtre multi-physique et multi-chelle ;

Internet des objets, objets connects industriels parfois mobiles et autonomes ou optimiss en nergie, outils intelligents, capteurs (cf. Fiche ddie) ;

Fusion et orchestration des donnes industrielles, rpartition de l'intelligence et du traitement des oprations (gestion de la boucle de retour et anticipation des dfauts) ;

Protocoles de coopration et intelligence machine-to-machine ;

Interfaces et interaction homme-machine sur une diversit dobjets ;

Nouvelles architectures systmes de systmes et systmes autonomiques ;

Analyse des donnes (massives, archives, htrognes, non structures,) notamment llaboration dinformation de haut niveau (rsums des sries temporelles), algorithmes dapprentissage et passage lchelle ;

Flexibilit et configuration la vole des ressources de production ;

Scurit et sret de fonctionnement, dtection, protection, fonctionnement en mode dgrad, valuation des vulnrabilits (cf. Fiche ddie) ;

Modlisation des interfaces entre les parties prenantes de la conception d'un systme de production, et applications destines supporter la collaboration, la ngociation, et l'optimisation de ces interfaces ;

Modlisation des scnarii dusage des technologies, prototypage rapide et tests.

1.1.4 Verrous socitaux

Lindustrie du futur et la digitalisation de la chane de valeur sont devenues un enjeu social majeur de par :

Appropriation par la socit, les entreprises et les personnes de l'cosystme digital de la nouvelle conomie, notamment en termes de gnration de donnes brutes ;

Aspects thique (protection des donnes personnelles, partenaires sociaux, ...) et juridiques (scurit et responsabilit civile des objets autonomes, ...) ;

Accompagnement du changement d'activit, de mtiers (comptences) et didentits professionnelles, li la mutation numrique et en particulier la dsintermdiation dans la nouvelle conomie ;

Scurit des personnes, des objets et des data face aux menaces ;

Dfinition de critres de retour sur investissement interprtables par les participants aux diffrents niveaux de la chane de valeur.

1.1.5 La mission en quelques mots

Doper la comptitivit par le numrique, dvelopper et capter la valeur ajoute digitale, matriser les mutations industrielles et faciliter l'mergence des cosystmes de la nouvelle conomie.

1.1.6 Illustrations graphiques

Image 1 : Entreprise numrique tendue

Image 2 : Simulation et modlisation des processus de production

Image 3 : Reconfiguration dynamique de la chane de valeur

Image 4 : Modles numriques de nouveaux procds

1.2 Confiance numrique

La numrisation des processus de lusine et des sites industriels exige de mettre en place des boucliers thiques, technologiques et numriques de protection des personnes, des infrastructures, des infostructures et des donnes au coeur-mme de lenvironnement cyber-physique.

Ces boucliers de protection de lentreprise, de lusine et des sites industriels connects concernent :

la scurisation des donnes personnelles ( Privacy ) ;

la scurit physique et la sant des personnes ;

la cyberscurit (la prvention contre les attaques) ;

lanticipation des risques et rsilience.

1.2.1 Enjeux industriels

Garantir lintgrit et la sret de fonctionnement de la ligne de fabrication, de la station, des sites industriels en gnral et des machines, vhicules, outils, accessoires , quipements informatiques de support en particulier ;

Garantir la scurit physique et la sant des oprateurs et acteurs humains en interaction quasi-permanente avec des rseaux dobjets et robots connects ;

Se conformer aux lgislations en vigueur concernant la protection des donnes personnelles manant des oprateurs et acteurs humains de lIndustrie du Futur.

Il conviendra de dcliner ces enjeux pour :

Assurer la rsilience de toutes les infrastructures et infostructures en cas dincidents, de crise ou suite des attaques ;

Garantir lintgrit et la vracit de tous les flux de donnes issus des diffrents rseaux dobjets intelligents (systmes de contrle industriel, rseaux lectriques, rseaux de surveillance, rseaux de supervision, etc.) ;

Mettre en place un dispositif danticipation des risques de toute nature, tant vis--vis des personnes, que des infrastructures, infostructures et des donnes.

1.2.2 Enjeux transformationnels et socitaux

La scurit numrique se mtamorphose et vit un changement dchelle faisant natre de nouveaux paradigmes