Les avantages et les bénéfices attendus de l’Industrie 4.0 par les imprimeurs
Les principaux avantages de l’Industrie 4.0 incluent les caractéristiques les plus importantes des Industries 1.0, 2.0 et 3.0, et intègrent des notions aussi sur la façon de rendre les caractéristiques des précédentes révolutions industrielles plus durables.
Selon certaines sources, l’usine Industrie 4.0 pourrait entraîner une diminution :
- des coûts de production de 10 à 30% ;
- des coûts logistiques de 10 à 30% ;
- des coûts de gestion de la qualité de 10 à 20%.
Il existe également un certain nombre d’autres avantages et raisons pour adopter ce concept, notamment : (1) un délai de mise sur le marché plus court pour les nouveaux produits (2) une meilleure réactivité à l’égard des demandes du client, permettant (3) une production de masse personnalisée sans en augmenter considérablement les coûts de production globaux (4) un environnement de travail plus flexible et plus amical, et (5) une utilisation plus efficace des ressources naturelles et de l’énergie.
Rappelons que l’Industrie 4.0 en elle-même ne représente aucune valeur. Les approches de solution de l’Industrie 4.0 ouvrent plutôt la voie à de nouveaux produits, des services liés à des produits et des procédés de production améliorés (VDMA, 2018) à travers les concepts de smart factory, de produit smart et dans le cas des industries graphiques, d’imprimerie smart, de document ou packaging smart.
Figure – Écosystème de l’imprimerie 4.0 (Source : d’après Roland Berger, 2015)
Une imprimerie smart
Il s’agit pour ces imprimeries et autres entreprises manufacturières d’évoluer vers les concepts de « Smart Print Shop » ou plus généralement de « Smart Factory », des « usines intelligentes » c’est-à-dire des usines plus agiles, plus flexibles et plus réactives aux exigences des clients.
Selon Kagermann et al. (2012)[1] : « Une Smart Factory est une entreprise unique ou un réseau d’entreprises, qui utilise les principes de l’Internet des objets et des services pour le développement de produits, l’ingénierie du système de production, la production, la logistique et les interfaces clients, pour répondre de manière flexible aux demandes. La Smart Factory maîtrise la complexité, elle est moins vulnérable et elle améliore l’efficacité de la production. »
Ces usines intelligentes visent à créer des environnements de fabrication avec très peu d’intervention humaine. Elles visent à affranchir, grâce à l’automatisation et la robotique collaborative, les opérateurs des tâches pénibles ou répétitives.
Les presses et autres périphériques de production, de plus en plus autonomes, partageront leurs informations d’état via un Cloud et gèreront elles-mêmes leurs besoins de maintenance et s’adapteront instantanément à de nouveaux besoins de production. Les imprimeurs auront la possibilité de visualiser la productivité de leur parc de machines d’un seul coup d’œil et en temps réel, par exemple sur un smartphone ou une tablette, et d’intervenir immédiatement en cas d’écart.
Les processus de production dans les « Smart Print Shop » et les « Smart Factory » de demain, seront automatisé et optimisé en termes de coûts et que les machines s’occuperont elles-mêmes des processus de réglage, car elles pourront accéder en amont aux données pertinentes pour la production.
Les systèmes intelligents installés dans les « Smart Print Shop » et les « Smart Factory » de demain, pourront échanger des informations sur les niveaux des stocks, des problèmes ou des défauts, ou encore des changements de dernières minutes dans les commandes. Ils joueront un rôle clé dans la coordination des processus et des délais pour améliorer l’efficacité.
L’interconnectivité sera au cœur de ces imprimeries intelligentes. Sous le concept de systèmes cyberphysiques, par exemple, les constructeurs (Heidelberg, Koening & Bauer, Komori mais aussi Muller Martini et Bobst) sont en train de développer la technologie qui permettra aux presses et autres machines de finition de collecter des informations et de communiquer, non seulement entre elles, mais aussi avec des fournisseurs ou d’autres fonctions de l’imprimerie. Les flux d’informations qu’elles génèreront permettront, par exemple, grâce à des modèles analytiques et prédictifs de comparer leurs performances respectives, de commander leurs consommables de façon totalement automatique ou encore de planifier un entretien préventif, voire une maintenance prédictive.
Des imprimés smart
La principale différence sous l’Industrie 4.0 est que les produits et imprimés dans le cas d’une imprimerie smart auront eux-mêmes une certaine forme d’intelligence et seront capables de communiquer avec le monde extérieur et leur environnement, influencer l’agencement du système de production reconfigurable en fonction des besoins individualisés des clients et assurer une traçabilité précise des opérations.
Lors de la production, le produit fini ou semi-fini, personnalisé ou non, pourra ainsi communiquer avec les presses et autres machines durant la phase d’impression puis de finition de la chaîne graphique 4.0 notamment grâce à des codes-barres. On parle alors de Smart Product.
Les produits smart sont identifiables de manière unique, ils peuvent être localisés à tout moment et communiquer leur état actuel et les autres itinéraires pour atteindre leur cible. Ainsi, dans un environnement de fabrication smart, ces produits intelligents et personnalisés englobent la connaissance de leur processus de fabrication et mènent indépendamment leur chemin à travers la chaîne d’approvisionnement.
On parle aussi de Smart Document, Smart Packaging (ou « emballage intelligent ») pour les opportunités marketing des clients et donneurs d’ordre de ces imprimeries smart de demain. Un emballage est dit intelligent s’il modifie son activité en réponse à des stimuli internes/externes et communique avec l’utilisateur ou le consommateur final par exemple. Un champ entier est ouvert au service marketing des marques pour se familiariser avec cette nouvelle technologie et de lui donner une valeur. Un emballage actif, intelligent et connecté permet de surveiller des biens emballés et d’afficher ou contrôler les conditions de température et d’humidité. Il peut aussi avoir d’autres applications comme le contrôle de la conformité d’un médicament avec une prescription, l’affichage de la date de durabilité minimale d’un produit périssable, l’accès à la traçabilité, le contrôle des niveaux de stocks, ou encore le déclenchement de commandes de réassort.
Grâce à un emballage intelligent, « …créer une relation pertinente avec vos clients sera possible via des packagings intelligents, des smartphones et via le web, »[2] un client par exemple allergique à un aliment pourra vérifier en scannant l’emballage du produit, si cet aliment est présent ou non dans le produit qu’il souhaite acquérir.
L’avènement des produits « connectés » changera considérablement la donne. En effet, doté de moyens de communication, l’imprimé gardera un lien avec son imprimeur ou donneurs d’ordre et deviendra potentiellement une source de données inestimable.
De cette façon, l’Industrie 4.0 pourra aider, d’une part, les imprimeries à réduire les coûts de leur propre production, et d’autre part, le client et/ou le consommateur final à augmenter leurs ventes grâce à l’enrichissement et à la valorisation des produits imprimés.
Le produit smart et connecté est au cœur du changement. La combinaison de produits intelligents, de services et de nouvelles expériences va bouleverser les anciens business models et déstabiliser toute la chaîne de valeur du produit.
Une imprimerie agile et étendue
L’Industrie 3.0 promeut la flexibilité, possible notamment grâce à une démarche lean manufacturing et lean printing pour les imprimeries qui consiste à « faire plus avec moins », en particulier lorsque la demande est prévisible, la variété faible et le volume élevé. L’Industrie 4.0 privilégiera l’agilité, notamment pour mieux exploiter les opportunités dans les contextes où la demande est volatile s’appuyant en cela sur des réseaux d’entreprises en compétition.
Une usine agile, disposant de modes de production flexibles et d’outils de production reconfigurables, est capable de fournir des produits et services individualisés, durables à des prix compétitifs, en petites et moyennes quantités. Une imprimerie agile pourrait donc être définie comme la capacité de l’imprimerie à répondre rapidement aux changements de la demande en termes de volume et de variété.
Une imprimerie relocalisée
Privilégiant les structures modestes, fonctionnant 24h/24, les imprimeries 4.0 de demain, plus facilement « relocalisables » près des marchés finaux seront moins sujettes au coût du travail notamment par l’emploi des systèmes connectés, automatisés. Dans ces conditions, les imprimeries et autres petites entreprises manufacturières pourront redevenir compétitives y compris dans les pays où le coût de la main-d’œuvre est élevé, au plus près du consommateur final.
Combiné à une offre personnalisée, ce modèle relocalisé deviendra alors concurrentiel par rapport au modèle précédent d’usine moins flexible et lointaine, lorsque l’on compare le coût complet livré au client final. Ce point est donc majeur dans la politique industrielle des pays développés : la capacité à relocaliser de l’activité industrielle jusque-là disparue.
[1] Kagermann, H., Wahlster, W., and Helbig, J. (2012). Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0. Forschungsunlon, acatech, Arbeitskreis Industrie 4.0. Berlin: BITKOM
[2] Smithers Pira, Consumer Packaging to 2018.
FORMATION-ACTION INDUSTRIE 4.0 – IMPRIMERIE 4.0 – PRINT 4.0 – FINISHING 4.0 – PACKAGING 4.0 :
YAT Conseil accompagne les entreprises des industries graphiques et créatives dans leur transformation numérique et industrielle 4.0 : https://yatconseil.com/2020/03/20/industrie-4-0-print-4-0-finishing-4-0-packaging-4-0/
