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Depuis des décennies, le secteur manufacturier s’appuie sur les logiciels. Les chaînes de production, les systèmes robotiques et les équipements industriels utilisent déjà une logique logicielle et des algorithmes pour contrôler le fonctionnement des processus physiques.
Ce qui évolue, c’est la relation entre ces logiciels et le matériel sur lequel ils s’appuient.
Traditionnellement, une grande partie des logiciels commandant une usine sont étroitement intégrés à des machines, des contrôleurs ou des équipements de production spécifiques. Si un manufacturier souhaite ajouter de nouvelles fonctionnalités ou modifier le mode de fonctionnement d’une ligne de production, cela peut exiger de changer certains équipements individuellement. À l’échelle d’un réseau d’usines, répéter ces changements peut devenir lent, complexe et coûteux.
Une usine définie par logiciel permet de dissocier une plus grande part de la logique de contrôle du matériel sur lequel elle s’exécute. Au lieu d’avoir un logiciel intégré dans une boîte ou une machine particulière, les charges de travail compatibles peuvent tourner sur des infrastructures de calcul à usage plus général, déployées à la périphérie industrielle.
Ce concept est familier dans d’autres domaines technologiques. Les réseaux, le stockage et les centres de données sont progressivement devenus davantage définis par logiciel. Le secteur manufacturier commence à appliquer des principes similaires à l’usine.
L’environnement physique de production demeure essentiel. Une usine a toujours besoin de machines, de bras robotiques et de chaînes de production pour fabriquer des biens matériels. L’opportunité est de réduire le coût du changement et de la réplication des lignes de production tout en rendant l’intelligence qui contrôle ces actifs plus portable, adaptative et facile à gérer.
Pourquoi l’usine définie par logiciel devient possible
Les usines ont des exigences qui rendent cette transition plus complexe que dans l’informatique d’entreprise.
Les systèmes de production dépendent souvent d’une très faible latence et d’une performance temps réel prévisible. Dans certains environnements, un délai ou une instruction erronée peut affecter l’équipement, la qualité de la production ou la sécurité. Cela faisait du modèle intégré matériel-logiciel le choix privilégié pour le contrôle industriel.
Cette base commence toutefois à évoluer.
L’infrastructure de pointe industrielle est désormais plus performante et mieux adaptée aux environnements d’usines, où les équipements doivent parfois résister à la chaleur, à la poussière, aux vibrations et à d’autres conditions exigeantes. Les réseaux et le calcul ont aussi évolué pour supporter davantage de charges de travail à proximité de la production.
Parallèlement, les technologies de l’information (TI) et les technologies opérationnelles (TO) deviennent plus connectées. Les manufacturiers ont de plus en plus besoin que les systèmes d’usine et les technologies d’entreprise fonctionnent ensemble, ce qui permet d’appliquer aux opérations industrielles des méthodes éprouvées ailleurs en TI.
L’AI accélère indirectement cette transformation. La vision par ordinateur et les autres charges de travail edge requièrent une capacité de calcul accrue à la périphérie. Au fur et à mesure que les manufacturiers déploient ces infrastructures, ils peuvent évaluer si elles peuvent également soutenir d’autres applications de production et de contrôle, leur permettant de progresser vers une usine définie par logiciel.
Cela ne signifie pas que toutes les charges de travail industrielles seront migrées d’emblée. Le secteur manufacturier en est encore aux premières étapes de cette transition. Le niveau d’abstraction logicielle approprié dépendra des processus, des risques opérationnels et des enjeux d’affaires.
Où débute la transition
Certaines sphères manufacturières sont déjà fortement pilotées par logiciel.
Les systèmes de vision et d’inspection de qualité font de plus en plus appel aux logiciels et aux modèles d’IA pour détecter les défauts. Les systèmes d’exécution de la production coordonnent la fabrication. La planification et la gestion de parcs comptent aussi sur le logiciel pour optimiser les opérations.
La prochaine étape consiste à s’approcher de la couche de contrôle, incluant les fonctions d’automate programmable industriel (API), le contrôle robotique et d’autres logiques de production.
Séparer cette logique du matériel individuel facilitera la gestion des changements à travers un réseau manufacturier.
Prenons l’exemple d’un manufacturier exploitant des lignes similaires dans plusieurs pays. Aujourd’hui, un changement de configuration doit souvent être appliqué séparément dans chaque usine. Dans un modèle défini par logiciel, les applications et configurations communes seront gérées de façon centralisée et déployées dans les environnements appropriés.
Cela améliore la reproductibilité et simplifie l’introduction de mises à jour lors de l’ouverture d’une nouvelle usine, de l’expansion de la production ou de l’intégration d’opérations acquises.
L’entretien évolue aussi. Une connectivité accrue et un accès élargi aux données des capteurs aident les manufacturiers à passer d’un entretien fixe à des approches plus prédictives, basées sur l’état et la performance des équipements.
Ces avantages s’accompagnent de nouvelles responsabilités. À mesure que la capacité de production repose sur des logiciels connectés et des infrastructures polyvalentes, la cybersécurité devient d’autant plus cruciale. Les manufacturiers doivent protéger les systèmes, les réseaux et les données qui influencent de plus en plus la production physique.
Le secteur manufacturier brownfield appelle une approche différente
La plupart des manufacturiers n’entament pas ce virage avec une usine neuve.
Ils opèrent dans des environnements brownfield contenant de l’équipement de différents fournisseurs, générations et architectures technologiques. De nombreux actifs de production disposent encore de plusieurs années de vie utile.
Tout remplacer n’est que rarement réaliste ou nécessaire.
La première question à se poser est de savoir si le procédé de fabrication de base fonctionne efficacement. Il est peu pertinent de rendre défini par logiciel un processus inefficace ou mal conçu. La technologie peut reproduire un problème existant aussi facilement qu’elle peut bonifier un bon processus.
La prochaine priorité est la donnée. Les manufacturiers doivent avoir de la visibilité sur les données des capteurs, des machines, du contrôle et des opérations, appuyées par la gouvernance et le contexte nécessaires pour s’y fier. Cela constitue une base pour mieux comprendre l’environnement de production et repérer où les approches définies par logiciel pourraient générer de la valeur.
À partir de là, les manufacturiers peuvent commencer par des charges de travail à faible risque et non critiques, et envisager progressivement des domaines plus près du contrôle de la production. Les systèmes critiques pour la sécurité imposent des exigences beaucoup plus élevées en validation, assurance et supervision.
Il faut aussi une justification d’affaire pour le changement. Une chaîne de production déjà efficace pourrait ne pas requérir de modernisation immédiate.
Des déclencheurs naturels peuvent offrir un argumentaire d’affaires solide. Cela peut inclure un renouvellement d’équipement, une augmentation de capacité, une nouvelle usine, une fusion ou acquisition, ou la fin de vie d’une plateforme technologique existante.
L’objectif ne devrait pas être de rendre chaque usine entièrement définie par logiciel, mais d’identifier les occasions où un plus grand contrôle logiciel peut apporter des gains mesurables en flexibilité, évolutivité, coût ou performance opérationnelle.
Bâtir les capacités derrière l’usine définie par logiciel
Une usine définie par logiciel ne doit pas être abordée comme un projet TI.
Les manufacturiers ont besoin d’expertise technologique, mais aussi d’une compréhension approfondie des opérations manufacturières. Autrement, il y a risque de moderniser la technologie sans améliorer le processus supporté.
Plusieurs capacités doivent s’arrimer :
- Des bases de données industrielles fiables offrent visibilité et contexte.
- Les compétences en modernisation applicative aident les manufacturiers à dissocier les logiciels appropriés du matériel dédié et à les migrer vers des environnements de calcul plus flexibles.
- Des capacités en infrastructure sont requises pour exploiter ces environnements de manière fiable à la périphérie.
- La cybersécurité doit être intégrée à toutes les étapes, surtout à mesure que TI et TO deviennent plus connectés.
- Les manufacturiers ont également besoin d'observabilité et d’opérations proactives, car l’infrastructure en jeu soutient directement la production.
C’est là où HCLTech rassemble des capacités traditionnellement séparées. Nous combinons une expertise en fabrication et chaîne d’approvisionnement avec les données et l’AI, la modernisation applicative, l’infrastructure, la cybersécurité et les opérations TI-TO.
Cette combinaison est cruciale, car l’usine définie par logiciel se trouve à l’intersection de toutes ces disciplines.
L’évolution vers une usine définie par logiciel ne découlera probablement pas d’un seul programme de transformation. La transition sera progressive, menée par chaque cas d’affaires et l'évolution des technologies industrielles.
À mesure qu’il devient plus facile de dissocier le logiciel de chaque composant matériel, les manufacturiers gagneront en adaptabilité et en reproductibilité de leurs environnements de production entre différentes usines.
Les entreprises qui réussiront seront celles qui sauront combiner la flexibilité du logiciel avec la fiabilité, la sécurité et la rigueur opérationnelle exigées par la fabrication physique.
