Gestion de portefeuille de projets d'Industrie 4.0 au sein d'entreprises manufacturières

L'arrivée d'une quatrième révolution industrielle, mieux connue sous le nom d'Industrie 4.0 (I4.0), promet des améliorations de la productivité, de la flexibilité et de l'intégration des systèmes de production. Pour répondre à ce défi, les entreprises doivent numériser leurs processus en implantant divers leviers technologiques, ce qui devrait favoriser les décisions décentralisées grâce à la connectivité des systèmes et la communication en temps réel. Malgré l'intérêt croissant des communautés scientifiques et industrielles à propos d'I4.0, il semble qu'aucune méthode ne permet aux entreprises manufacturières de sélectionner et de prioriser les différents leviers technologiques nécessaires lors d'une implantation. De ce fait, nous constatons que le nombre d'opportunités et de solutions potentielles est innombrable et que peu d'auteurs ont abordé la question du choix et de la planification d'un grand nombre de projets d'amélioration dans la littérature. D'ailleurs, les études ont plutôt tendance à se concentrer sur l'évaluation et l'implantation d'une seule technologie alors que la transformation d'une usine intelligente nécessite une consolidation et une coordination de maintes initiatives afin d'atteindre l'objectif recherché. Nos recherches, basées sur la littérature scientifique et sur les observations faites en entreprise, nous ont donc permis de mieux comprendre comment cette composante devient primordiale. Sans une méthode claire et structurée, les entreprises manufacturières ne sont pas en mesure d'initier de manière efficace la numérisation de leur processus via un déploiement des leviers technologiques d'I4.0. Lors de ce projet de recherche, une entreprise manufacturière de l'industrie textile et de produits textiles a clairement démontré la nécessité de concevoir une méthode simple pour organiser sa transformation d'une usine traditionnelle vers une usine intelligente, puisqu'elle est sensibilisée aux difficultés que ce changement apporte. La méthodologie DRM (Design Research Methodology) a été employée afin de répondre à cette problématique. Cette méthodologie de recherche appliquée mixte, jumelant des études empiriques et des approches scientifiques, nous a permis de développer et de valider une méthodologie de planification d'une transformation 4.0. Dans ce contexte, nous proposons une approche combinant les méthodes et techniques existantes propres aux projets de mise en oeuvre d'Industrie 4.0 et aux pratiques courantes de gestion du portefeuille de projets. Par conséquent, la méthode de gestion de portefeuille proposée permet de structurer et de planifier plusieurs projets liés à la transformation d'Industrie 4.0. Elle est donc mieux adaptée pour les entreprises manufacturières désirant numériser leurs processus en implantant divers leviers technologiques d'Industrie 4.0. De plus, l'approche de gestion de portefeuille proposée est conforme à la définition formelle d'une méthode en proposant à la fois une séquence d'activités définies et en déterminant clairement les techniques et livrables attendus pour chacune d'elle. Cette méthode fut appliquée à un contexte réel d'entreprise manufacturière désirant s'intégrer à Industrie 4.0, ce qui nous a permis de définir un portefeuille de projets d'Industrie 4.0 pour cette entreprise de l'industrie du vêtement et, par le fait même, de confirmer la faisabilité de la méthode. Par conséquent, elle constitue un premier pas dans la sélection et priorisation de différents leviers technologiques d'I4.0 pour les entreprises manufacturières, grâce à une méthode claire et structurée, qui peut facilement être adaptée au contexte de chaque entreprise.

Abstract

The arrival of a fourth industrial revolution, better known as Industry 4.0 (I4.0), promises improvements in productivity, flexibility and integration of production systems. To meet this challenge, companies must digitize their processes by implementing various technological levers, which should in fact encourage decentralized decision-making through system connectivity and real-time communication. Despite the growing interest of the scientific and industrial communities in I4.0, it seems that there is no method by which manufacturing companies can select and prioritize the various technological levers required during implementation. As a result, we find that the number of opportunities and potential solutions is countless and that few authors have addressed the issue of selecting and planning a large number of improvement projects in the literature. Moreover, studies tend to focus on the evaluation and implementation of a single technology, while the transformation of an intelligent plant requires the consolidation and coordination of many initiatives to achieve the desired objective. Our research, based on the scientific literature and on observations made in a company, has therefore allowed us to better understand how this component becomes essential. Without a clear and structured method, manufacturing companies are not able to effectively initiate the digitization of their processes through the deployment of I4.0 technology levers. During this research project, a manufacturing company in textile industry clearly demonstrated the need to design a simple method to organize its transformation from a traditional to an intelligent plant, since it is aware of the difficulties that this change brings. The Design Research Methodology (DRM) was used to address this issue. This mixed applied research methodology, combining empirical studies and scientific approaches, has allowed us to develop and validate a method for planning a 4.0 transformation. In this context, we propose a method that combines existing methods and techniques specific to Industry 4.0 implementation projects and to current project portfolio management practices. As a result, the proposed portfolio management method allows for the structuring and planning of several projects related to Industry 4.0 transformation. It is therefore better suited for manufacturing companies wishing to digitize their processes by implementing various technological levers of Industry 4.0. In addition, the proposed portfolio management approach is consistent with the formal definition of a method by proposing both a sequence of defined activities and a clear definition of the techniques and deliverables expected for each method. This method was applied to a real manufacturing company context wishing to integrate with Industry 4.0, which allowed us to define a portfolio of Industry 4.0 projects for this company in apparel industry and therefore, to confirm the feasibility of the method. Consequently, it represents a first step in the selection and prioritization of different I4.0 technological levers for manufacturing companies, through a clear and structured method, which can easily be adapted to the context of each company.