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Usine du Futur : Que sera l’usine agroalimentaire de demain ?

usine du futur

Parce que le monde change, l’industrie agroalimentaire va devoir évoluer avec lui. Confrontée aux exigences des clients, aux nouveaux besoins des consommateurs, aux marchés de plus en plus volatils et imprévisibles, aux réglementations et normes de plus en plus strictes, aux défis à venir qu’ils soient sociétaux et environnementaux ainsi qu’à une concurrence accrue, l’industrie agroalimentaire doit sans cesse s’adapter de manière réactive tout en développant sa croissance via une chaîne de production sans faille. Pour rester engagé dans la compétition, il lui faut jongler entre productivité, compétitivité, profitabilité, capacités d’investissement et innovation. Aujourd’hui, on le sait, l’efficacité des procédés industriels passe par une tendance de fond que sont le digital et la numérisation des données avec une nouvelle façon d'organiser les moyens de production. Et les enjeux sont considérables tant au niveau technologique qu’économique et sociétal. L’usine du futur commence aujourd’hui !

La fusion entre internet et les usines

Cloud computing, big data, réseaux sociaux, espaces collaboratifs, internet des objets, capteurs, automates, drones... d’ores et déjà, les données et leurs analyses s’installent au cœur de la stratégie des entreprises agroalimentaires. Caractérisée par la fusion entre l’Internet et l’usine, l’«usine intelligente» commence à modeler l’industrie agroalimentaire de demain, connectée et pilotée par des hommes placés au centre d’un projet industriel durable, alliant écologie, progrès social et compétitivité économique.

L’usine du futur vue aujourd’hui

Les professionnels s’accordent à dire que l’entreprise agroalimentaire n’est compétitive que si elle sait discerner les besoins à venir de ses marchés, en termes de produits, de services, et d’amélioration des processus. L’usine du futur se dotera donc de systèmes de production rentables, flexibles et réactifs, tant au niveau des quantités que de la nature des produits, processus et procédés.

«A l'intérieur des usines, les technologies de l'information, les capteurs communicants, les outils logiciels de simulation, de traitement de l'information, de pilotage, les machines aux performances les plus élevées rendent progressivement les usines de plus en plus agiles, de plus en plus efficaces, de plus en plus compétitives... » explique Ordinal.fr, développeur de Coox, un système global interconnecté. «Si l'Industrie 4.0 repose avant tout sur une forte interconnexion en temps réel des données, dans la pratique, celle-ci ne sera réellement possible qu'avec une forte structuration des données sous forme d'objets industriels modélisés, depuis l'échelon le plus bas (données fiabilisées et horodatées des capteurs) jusqu'aux éléments de niveaux les plus élevés (équipements, machines, lignes et sous-ensembles de production complets)», affirme le développeur.

Dans son guide de l’usine du futur, FIM évoque de son côté un projet unique et personnalisé : «Chaque entreprise va pouvoir modeler son usine en fonction de ses enjeux clients, de ce qu’elle produit, de ses compétences ; chaque équipe pourra définir les conditions qui lui sont propres pour une production renouvelée, innovante et compétitive, source de croissance et d’emploi. Chaque usine est et sera différente. Chaque projet est unique et personnalisé ; chaque entreprise doit pouvoir, en fonction de sa taille, sélectionner ses pistes d’actions».

Une rupture technologique qui offre un champ d’innovations

«L’ensemble du secteur industriel est entré dans une phase de profonde mutation qui voit les technologies numériques s’intégrer au cœur des processus industriels. Cette quatrième révolution industrielle donne naissance à une nouvelle génération d’usine. Qu’on l’appelle «Cyber-usine», «Usine digitale», «Integrated Industry», «Innovative Factory» ou «Industrie 4.0», cette rupture technologique majeure offre un extraordinaire champ d’innovation, de progrès et de croissance», explique Frédéric Abbal, président du Gimélec qui s’engage auprès de l’ensemble du secteur industriel français à accompagner ce mouvement d’innovation.

«Caractérisée par la fusion du monde virtuel de l’internet délocalisé et du monde réel des installations industrielles, l’industrie 4.0 devient la référence incontournable pour la production industrielle. Cette période de transition vers ce nouveau modèle industriel est cruciale pour relancer la dynamique économique» affirme Frédéric Abbal.

La place du numérique dans l’industrie vue par les consommateurs

Une étude intéressante menée par OpinionWay pour Salesforce, entre le 7 et 9 mars 2018 sur les attentes des Français portant sur l'impact du numérique dans l'industrie dévoile que pour 86% des Français, qui manifestent (68%) un intérêt marqué pour les produits personnalisés, le numérique va permettre de créer de nouveaux produits. Une majorité de Français s'attend à ce que le numérique change profondément le métier des industriels. Pour plus de quatre Français sur cinq, le numérique accélère la production et la mise à disposition de nouveaux produits (86%), permet davantage de personnalisation (85%), crée de nouveaux métiers (83%) et améliore le service des entreprises auprès de leurs clients (82%).
 

Un attrait pour les produits personnalisés

Alors que le modèle traditionnel de l'industrie consiste à produire en masse des objets standardisés et à les mettre sur le marché, la personnalisation et l'immédiateté deviennent aujourd'hui des standards de la relation commerciale. 68% des Français se déclarent effectivement intéressés par la consommation de produits industriels personnalisés. Cette tendance sera d'autant plus soutenue dans l'avenir que l'intérêt pour les produits personnalisés est un marqueur générationnel : 49% des 18-24 ans en consomment déjà contre 28% pour les seniors. Ce modèle a donc l'obligation de se transformer pour répondre aux nouvelles attentes des consommateurs. 

Le numérique poussé par les nouveaux comportements des consommateurs

Pour les Français, transformer les process industriels et basculer vers l'Industrie 4.0 est une opportunité de réduire les coûts de production (78%), de rendre l'industrie plus compétitive (77%), ou de relancer certains secteurs (77%).
Le numérique apparait donc en passe de transformer radicalement l'industrie, poussé par les nouveaux comportements des consommateurs.

Les technologies d’assemblage, un des points-clés de l’Usine du Futur

«L’Industrie 4.0 suppose une intégration horizontale. On réalise tout de A à Z en interaction entre les produits et les machines, et les machines entre elles. Nous sommes dans un système global inter-connecté. Le produit fini, qui sera personnalisé, pourra aussi communiquer avec les machines dans sa phase de réalisation. On parle alors de Smart Product», confirme de son côté Smart-Industries. Complexes, constitués de matériaux intelligents, connectés, interopérables et sûrs, « les produits du futur feront appel à des technologies sans cesse modernisées et des modes de production évolués : production silencieuse, fabrication additive / impression 3D, capteurs intelligents, robots collaboratifs, intelligence artificielle... », rapporte le Guide de l’usine du futur de FIM. Ainsi, à la diversité croissante de matériaux (nouveaux matériaux métalliques, composites, nanomatériaux, biomatériaux...) s’ajouteront des combinaisons de plus en plus variées entre matériaux. Les technologies d’assemblage seront donc un des points-clés de l’usine du futur.

Usine du futur : Les pièges à éviter

«Comment faire accepter les changements dans les entreprises agroalimentaires? Comment passer réellement à cette fameuse usine du futur ?», s’interroge la responsable Développement des Entreprises de chez Vitagora, experte en veille et en prospective. «Osez la transformation digitale» lui répond Jacques Renault, fondateur de l’agence Funae. «Si 91% des dirigeants de l’industrie agroalimentaire considèrent en effet la transformation numérique comme stratégique (source : rapport, dec. 2016, L’Usine Nouvelle), Jacques Renault reconnait qu’il est complexe de faire bouger concrètement les choses », explique la responsable Développement des Entreprises de chez Vitagora. Ainsi, selon Jacques Renault, trois erreurs seraient fréquemment commises dans l’industrie agroalimentaire, comme l’explique l’experte de Vitagora : «Le piège n°1 : concevoir l’usine du futur sous l’angle technologique. On est séduit par les nouvelles technologies, par la mutation des outils, l’explosion du numérique et de l’intelligence artificielle… On décide de les intégrer à son usine. Pour en faire quoi? (…) En revanche, aborder la transformation digitale sous l’angle des problématiques de l’entreprise est nettement plus constructif, affirme Jacques Renaut. «La quantité d’informations produite est intraitable par le cerveau humain, beaucoup trop volumineuse. C’est là qu’intervient l’usine du futur : elle intègre des outils intelligents, parce qu’on leur a appris quelles réactions tenir selon quels scénarios, capables de vous apporter la solution à votre problématique. A condition, donc, d’avoir identifié laquelle. «Piège n°2 : laisser le futur au futur. Le terme même « d’usine du futur » est trompeur : le futur, personne ne l’atteint jamais», explique Jacques Renault à Vitagora. «Les dirigeants d’entreprises agroalimentaire doivent avoir en tête que leurs clients évoluent plus vite que leurs usines. L’agilité doit donc s’appliquer aussi à la sphère industrielle : votre stratégie de volume sera probablement remise en question et il faut l’anticiper». Piège n°3 : rester dans une logique de confort. «Le boulot des dirigeants, c’est de prendre des risques» rappelle Jacques Renaud. «Se mettre dans la peau d’un prévisionniste, d’un avant-gardiste, est tout aussi risqué que nécessaire. Le premier qui se lance gagne… ou meurt», admet-il.

Pas d’usine du futur, sans le génie des process

Pour Jack Legrand, professeur en génie des procédés, pas d’usine du futur sans le génie des process. Ce dernier  expliquait ainsi à l’occasion des Assises du génie des procédés, le point commun entre la production de bière, d’eau potable, d’essence, de pain, de shampoing ou de vaccin, à savoir le génie des procédés. Cette science de l’ingénieur qui étudie les processus et les procédés de transformation de la matière pour obtenir des produits en optimisant les ressources en matières premières et en énergie doit relever aujourd’hui de nombreux défis pour tendre vers une industrie plus propre, une société zéro déchet et une économie durable.

Vers des usines plus propres

Selon Jack Legrand, plus que jamais, le génie des procédés doit proposer des solutions techniques répondant aux contraintes environnementales, économiques et de sécurité. «Cette discipline est par exemple au cœur du concept d’«usine du futur» qui vise à concevoir des usines plus propres, plus sûres en minimisant l’utilisation des ressources (énergie, ressources  fossiles  et minérales). Il s’agit en effet de développer des procédés robustes, flexibles et modulables, tout en étant intensifiés pour optimiser la gestion des ressources. Ces procédés flexibles devront permettre à la fois une adaptation aux nouvelles matières premières et une personnalisation des produits, comme des produits alimentaires adaptés aux différentes catégories de la population» explique le professeur en génie des procédés.

Evaluer en continu les impacts environnementaux du procédé et du produit

Pour ce dernier, il est nécessaire, dès la conception d’un produit, de penser à la valorisation des déchets, c’est-à-dire considérer ces déchets comme de nouvelles matières premières.

La productivité et la qualité des produits ne doivent ainsi plus être les seules composantes de la valeur à prendre en compte. «Il faut par exemple évaluer en continu les impacts environnementaux du procédé et du produit. Le développement des capteurs de qualité et de quantité installés sur les lignes de production est essentiel pour assurer le contrôle-commande des procédés afin de tenir compte de la variabilité des ressources et de l’adaptation continue des produits aux consommateurs et assurer ainsi la qualité de la production».

Considérer les déchets produits comme de nouvelles matières premières

La société « zéro déchet », autrement dit la valorisation des déchets, est un enjeu de  l’économie circulaire, qui intègre les fondements mêmes du génie des procédés : approche globale du système, bilan matière, bilan énergie, optimisation, gestion des flux. «Le développement de cette économie doit permettre de diminuer le prélèvement des ressources, de réduire la production de déchets et de restreindre la consommation d’énergie. Dès la conception d’un produit, il faut penser à la valorisation des déchets, c’est-à-dire considérer ces déchets comme de nouvelles matières premières, afin de réintégrer une filière de production», explique Jack Legrand pour qui le génie des procédés doit répondre aux demandes sociétales d’une économie durable. Les industries de procédé vont substituer progressivement de nouvelles ressources aux matières premières traditionnelles.

Une transition vers une bio-économie

Pour l’alimentation, il s’agit de satisfaire les besoins croissants qu’entraîne l’augmentation de la population mondiale en trouvant de nouvelles sources de protéines (protéines végétales, insectes, microalgues…).

Cette transition vers une bio-économie aura des conséquences importantes sur les procédés de fabrication et l’organisation des filières industrielles de production. La gestion de la fin de vie et le recyclage des produits devront être repensés de manière globale afin de développer de nouvelles chaînes de valeur économiquement viables et durables.

Le Grand Est, un des leaders européens de l’«Industrie du futur»

Chef de file du développement économique, la Région Grand Est consacre cette année un budget de 84 millions d’euros à l’économie et à ses acteurs sur le territoire. Sa stratégie vise essentiellement l’accompagnement des entreprises dans leur projet de développement, d’investissement, d’innovation et d’internationalisation, afin de les aider à affronter les grandes transformations de notre société : digitalisation, transition écologique et énergétique, innovation technologique et sociale, économie collaborative, développement de nouveaux modèles économiques plus inclusifs, etc.

Mondelēz International ouvre une «usine du futur» de 90 millions de dollars à Bahreïn

Au Royaume de Bahreïn, pour répondre à la demande croissante des consommateurs, Mondelēz International a inauguré sa nouvelle "Usine du Futur". L'entreprise a investi 90 millions de dollars dans l'usine de fabrication de biscuits ultramoderne qui produit des marques Power emblématiques, notamment des biscuits Oreo et des gâteaux moelleux Barni, pour les consommateurs locaux et sert de plaque tournante pour les exportations vers la région du Golfe, le Levant et l'Afrique, réduisant ainsi les coûts de livraison et améliorant la fraîcheur du produit.

L'usine de fabrication de 250 000 mètres carrés est de la taille de 30 terrains de soccer, avec une capacité de production de près de 45 000 tonnes par an. Cette nouvelle usine est située à côté du site de fabrication existant de Mondelēz International, qui produit du fromage Kraft et des boissons en poudre Tang depuis 2008.

«Cet investissement à Bahreïn est un excellent exemple de la façon dont nous construisons une chaîne d'approvisionnement de classe mondiale, avec Factories of the Future dans des endroits stratégiques dans le monde conçus pour simplifier les opérations, augmenter la flexibilité, améliorer la productivité et répondre aux exigences de croissance Power Brands ", a déclaré Myers. «Nous sommes résolument tournés vers la conquête de nos clients et consommateurs, alors que nous simplifions et modernisons nos opérations et notre capacité de production».

L’usine du futur commence aujourd’hui

D’autres innovations accompagnant l’industrie agroalimentaire vers l’industrie 4.0 sortent de terre…

Energiency, une plateforme qui développe un logiciel innovant d’analyse de la performance du process industriel permet d’économiser jusqu’à 20% de la facture d’énergie sans investissement. L’algorithme Energiency s’appuie sur les données stockées massivement dans le Cloud pour modéliser le comportement énergétique de l’usine et ses machines en fonction des différentes situations et variables pouvant influencer ses performances. A l’aide de cet algorithme, un diagnostic constamment mis à jour selon les changements des situations de production et de maintenance alerte l’industriel lui permettant d’identifier rapidement les gisements d’économie d’énergie disponibles au sein de son usine ou de son parc industriel.

LeanCam est une application d’analyse des données et d’aide à la décision conçue sur le principe du « Juste Nécessaire » appliqué à la collecte et analyse des données industrielles.

Le système LeanCam est né de l’idée de simplifier la vie des opérateurs et des chefs d’équipe. Les données brutes collectées par LeanCam sont enregistrées dans un tableur pour les mises en forme de synthèse par machine ou groupe de machines. Ainsi, un seul PC ou tablette permet de suivre tout un parc de machines.

Des robots pizzaïolos

EKIM entend également révolutionner la food tech mondiale et annonce la création du premier point de restauration 100% autonome avec des robots pizzaïolos cuisinant devant le client ! Grâce à la technologie (robots, applications et analyse de données), le modèle développé par EKIM entend de lutter contre la «junk food», et proposer aux clients une expérience de restauration enrichie 100% autonome, de la commande à sa réception, les robots ne nécessitent aucune intervention humaine. L’imprimante à bonbons 3D de Lutti est unique en France. Elle permet aux consommateurs de personnaliser et d’inventer leur propre bonbon, répondant ainsi à la demande croissante de customisation. Lancée il y a tout juste un an, cette nouvelle activité occupe un atelier au sein même du site de production. Cette dynamique symbolise l’évolution des métiers : ce sont d’anciens conducteurs de lignes de production qui sont aujourd’hui « web store » manager et opérateurs d’imprimantes 3D.

Transformer l’industrie en doublant les vitesses maximales actuelles d’encaissage

Le spécialiste de la transformation et de l’emballage alimentaire a également mis un pied dans le futur en dévoilant sa nouvelle génération de technologie VFFS. La tna robag 5 constitue la dernière pièce de la performance 5.0 tna, la réponse de l’entreprise au rendement de chaîne de production à très haute vitesse. Avec la nouvelle ropac 5 tna, l’encaisseuse de sachets souples, le nouveau système VFFS de tna permet d’atteindre des niveaux de productivité sans précédent avec l’un des plus petits encombrements de l’industrie.

«2017 a été une grande année pour nous chez tna avec le lancement de performance 5.0, une nouvelle approche révolutionnaire qui permet de doubler le rendement des chaînes de production », commente Alf Taylor, PDG de tna. «Nous venons d’introduire sur le marché une technologie qui ne se contente pas d’offrir une petite augmentation de la productivité, mais ce système a le potentiel de transformer l’industrie en doublant les vitesses maximales actuelles d’encaissage. La deuxième partie de performance 5.0 sera tout aussi révolutionnaire ! »

La nouvelle tna robag 5 va changer la donne à bien des égards, car non seulement elle offrira des vitesses d’ensachage très élevées, mais elle offrira également des changements plus rapides, une technologie conçue de façon intuitive, une intégration avancée des équipements et plus de capacités de production dans un seul système très compact. Conjuguée au portefeuille de solutions de pointe de tna dans le domaine de la transformation alimentaire, ces innovations permettront aux fabricants de snacks de porter le rendement de leurs chaînes de production à des niveaux extraordinaires, leur conférant ainsi un avantage économique considérable sur leurs concurrents.

Haptic Media propose une nouvelle solution SaaS de visualisation de produits interactifs en 3D pour le commerce connecté et la personnalisation de masse. Il s'agit d'un outil full web permettant de répondre aux contraintes, aux besoins et aux goûts du consommateur en définissant un référentiel produit 3D accessible par toute la chaîne de production et de distribution. Le consommateur n’est plus passif, il collabore directement avec le fabricant pour concevoir un produit unique correspondant à ses besoins et à ses goûts. En inventant de nouveaux outils multicanaux, automatisés et intelligents facilitant la prise de décision d'achat et la relation client, Haptic Media accompagne la profonde mutation industrielle actuelle.

Des algorithmes d’optimisation innovants

Opta LP est une entreprise innovante spécialisée dans le développement de solutions d’optimisation de la logistique, de la production, de la santé et des services. Ces solutions numériques sont basées sur des algorithmes d’optimisation innovants issus d’une veille mondiale de la recherche, des techniques d’intelligences artificielles ainsi que des modèles d’analyses de données (Big data). Parmi ces solutions figurent notamment des logiciels et des outils d’optimisation connectés permettant de résoudre en temps réel des problèmes complexes.

Predict
 développe des solutions numériques de Maintenance Prédictive 360 pour l’Industrie 4.0 avec CASIP au plus près des machines : surveillance en temps-réel et KASEM au niveau du site de production. Ces solutions sont basées sur des technologies de données massives, de communication réseaux, de stockage de données, de manipulation et fouille de données, de reconnaissance et classification automatique, apprentissage machine, détection précoce, analyse de tendance etc. 
R&D Project Managing est une société d'ingénieurs et de techniciens, dont le métier consiste à proposer des solutions pour industrialiser ou optimiser les processus de fabrication. Le produit phare de R&D Project Managing est la cellule d’assemblage flexible EvoluBox, conçue spécialement pour une automatisation progressive et un changement facile et rapide de production par remplacement des outillages en 15 minutes. Tecma Aries représente l’union de 2 marques fortes, Tecma pack et Aries Packaging, qui mutualisent leur savoir-faire pour proposer une offre large en matière de lignes complètes: mécanisation de carton, suremballage et étuyage, encaissage, palettisation, périphériques, intégration.

Des processus plus rationalisés, plus accessibles et plus efficaces

Connu pour ses solutions innovantes et primées, Mettler-Toledo Safeline continue de développer de nouvelles technologies qui supportent l'industrie 4.0. La société a récemment introduit un nouvel ensemble de fonctionnalités à ses détecteurs de métaux Profile, notamment la possibilité de répliquer à distance l'interface du détecteur de métaux, appelée Emulation. À l'aide d'un client VNC (Virtual Network Computing), Emulation permet aux opérateurs de refléter l'interface d'un ou plusieurs détecteurs de métaux en ligne sur des périphériques en réseau, notamment des téléphones mobiles, des tablettes et des ordinateurs portables. Cette approche est une méthode extrêmement souple d'affichage des données, offrant des avantages de productivité grâce à un meilleur accès aux données à distance et offrant des avantages de sécurité en réduisant le besoin pour les opérateurs de ligne d'accéder directement au détecteur de métaux. La technologie d'émulation innovante est également liée au logiciel de gestion de données Prodx de Mettler-Toledo Product Inspection, qui collecte automatiquement les données critiques du processus d'inspection dans un emplacement pratique, réduisant ainsi considérablement la nécessité d'interagir directement avec les points de contrôle critiques. Ensemble, les deux technologies rendent les processus plus rationalisés, plus accessibles et plus efficaces. Mike Bradley, responsable des ventes chez Mettler-Toledo Safeline, explique comment l'émulation peut être utilisée en usine: «En fin de compte, les capacités améliorées de partage de données des équipements de détection de métaux aident à soutenir l'émergence d'usines plus intelligentes et plus connectées, permettant au dernier étage de surveiller les actifs des magasins. Alors que nous nous dirigeons vers l'adoption croissante des principes de l'industrie 4.0 et l'avènement de la quatrième révolution industrielle, des développements numériques similaires seront sans aucun doute mis en évidence ».

En partenariat avec Agro-media.fr

Cet article n'a pas été réalisé par la rédaction de Bfmtv.com

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