Industrie 4.0 ou l'usine connectée chez Vallourec

24/04/2019 - Innovation et R&D
Marc Brémont, Group Industrial Masterplan Director, explique les différentes technologies dans lesquelles Vallourec est impliqué.

La nouvelle révolution industrielle autour du digital permet de travailler plus efficacement grâce à des projets innovants à coûts raisonnables, avec un excellent retour sur investissement.

Comment définiriez-vous l'industrie 4.0 chez Vallourec ?

L'industrie 4.0 désigne une nouvelle génération d'outils digitaux et de technologies permettant l'avènement d'usines connectées, robotisées et intelligentes. Avec la révolution numérique, les frontières entre le monde physique et digital s'amenuisent pour donner vie à un environnement de travail interconnecté dans lequel les collaborateurs, les machines et les produits interagissent.  L'industrie 4.0 est un défi et une véritable opportunité pour Vallourec. Nous nous concentrons actuellement activement sur trois domaines : le Big Data et la simulation, les collaborateurs « augmentés » et la fabrication additive. Nous sommes dans une phase plus exploratoire sur la robotique avancée.


Comment le Big Data peut-il révolutionner la fabrication de nos tubes ?

Nous sommes une industrie de process assez lourde et l'utilisation du Big Data et de la data science  nous permet de résoudre rapidement des problèmes complexes, en engageant des moyens beaucoup plus limités que si nous utilisions des techniques traditionnelles. Les nombreuses simulations que nous pouvons réaliser grâce à des algorithmes avancés, utilisant les techniques de type machine learning*ou neural networks**, représentent un énorme gisement d'amélioration de la performance de nos procédés de fabrication.

Nous avons lancé des projets pilotes dans chacune de nos régions :

  • deux projets aux Etats-Unis, sur la réduction de la consommation électrique à l'aciérie et la prédiction d'apparition de défauts en finition à partir des caractéristiques mesurées du tube sorti du traitement thermique
  • un au Brésil, sur l'optimisation du séquencement des productions
  • le dernier en Allemagne, sur la maîtrise des épaisseurs des tubes. Un prototype avancé vient d'y être déployé au laminoir de Rath pour prédire, en temps réel, l'épaisseur que le tube aura en sortie d'usine, à partir de données enregistrées sur le laminoir et des paramètres de fabrication. Cet algorithme permet de réaliser des gains significatifs en termes de qualité mais aussi de coûts.

Qu'entendez-vous par collaborateurs « augmentés » ?

Ce terme de « collaborateur augmenté » fait référence à la manière dont ces innovations vont transformer nos façons de travailler. Il couvre une palette de technologies de pointe, telles que la réalité augmentée ou virtuelle, les capteurs connectés ou les algorithmes intelligents, dans le domaine de la capitalisation des connaissances et de la manière dont nous les mettons à la disposition de nos collaborateurs / opérateurs / techniciens pour améliorer leurs performances. Cela va accroître leurs capacités physiques et/ou cognitives (contrôle visuel, maintenance préventive, mise à disposition de connaissances, d'alertes en temps réel ...).

Nous avons commencé le déploiement d'une application mobile qui permet de gérer les activités de la maintenance. L'application en question propose des informations, modes opératoires, photos… et dispose également d'un fil d'actualités qui permet de partager les informations au sein de l'équipe, à partir d'un simple smartphone. C'est un exemple de la manière dont nous souhaitons aider nos opérateurs dans leur mission quotidienne et pousser l'utilisation des outils connectés pour favoriser le travail collaboratif.

Et que recouvre le concept de fabrication additive ?

Dans nos usines, la fabrication additive ou impression 3D est principalement utilisée en remplacement de la chaîne logistique traditionnelle pour les pièces de rechange et les outillages. Il suffit d'avoir un plan, une imprimante 3D et en quelques heures une nouvelle pièce est créée (même temporaire), sans immobiliser les machines, alors que nous pouvions parfois attendre plusieurs semaines pour une pièce de rechange.

De plus, cette technique constitue également un potentiel important d'innovation produit à destination de nos clients. C'est pour cela qu'elle fait l'objet d'une initiative spécifique sous la responsabilité de Bertrand Maillon, responsable développement commercial de la fabrication additive pour le Groupe Vallourec.



Buse NDT en polymère imprimée 3D (Aulnoye-Aymeries)


Plug tour de filetage (VAM USA Youngstown): la partie en gris clair est imprimée en 3D. L'objectif du plug est d'éviter les déchets à l'intérieur du tube durant le processus de filetage.


Pièce de rechange sableuse (VAM USA Youngstown)


Prototype de cassette de soudage chez Serimax


Pièce "guide shoe" utilisée pour le perceur de Rath. C'est une pièce en acier réfractaire coûteuse avec un lead time élevé : créer une validation dimensionnelle avant commande permet d'économiser du temps et de l'argent. 


 

*Etude scientifique d'algorithmes et de modèles statistiques que les systèmes informatiques utilisent pour effectuer une tâche spécifique sans instructions explicites mais en s'appuyant sur des modèles et des déductions

**Ensemble des algorithmes sur lesquels s'appuie le machine learning