10.8 : Transformer l'usine grâce à la technologie

7. Quels rôles jouent la technologie et l'automatisation dans la gestion des opérations du secteur de la fabrication et des services ?

La technologie aide de nombreuses entreprises à améliorer leur efficacité opérationnelle et leur capacité concurrentielle. Les systèmes informatiques, en particulier, permettent aux fabricants d'automatiser les usines d'une manière qui n'était jamais possible auparavant. Parmi les technologies qui contribuent à automatiser la fabrication figurent les systèmes de conception et de fabrication assistés par ordinateur, la robotique, les systèmes de fabrication flexibles et la fabrication intégrée par ordinateur.

Systèmes de conception et de fabrication assistés par ordinateur

Les ordinateurs ont transformé les processus de conception et de fabrication dans de nombreuses industries. En conception assistée par ordinateur (CAO), les ordinateurs sont utilisés pour concevoir et tester de nouveaux produits et modifier les produits existants. Les ingénieurs utilisent ces systèmes pour dessiner des produits et les regarder sous différents angles. Ils peuvent analyser les produits, apporter des modifications et tester des prototypes avant de fabriquer un seul article. La fabrication assistée par ordinateur (CAM) utilise des ordinateurs pour développer et contrôler le processus de production. Ces systèmes analysent les étapes nécessaires à la fabrication du produit, puis envoient automatiquement des instructions aux machines qui effectuent le travail. Les systèmes CAD/CAM combinent les avantages de la CAO et de la FAO en intégrant la conception, les tests et le contrôle de fabrication dans un seul système informatique connecté. Le système aide à concevoir le produit, à contrôler le flux de ressources nécessaires à sa fabrication et à faire fonctionner le processus de production. Les entreprises peuvent améliorer davantage les processus de conception et de fabrication grâce à la fabrication additive, communément appelée impression 3D. Les imprimeurs spécialisés peuvent créer des produits ou des pièces destinés à être utilisés dans les premiers prototypes, et certaines industries impriment certains composants sur place au lieu de les expédier.

Cardianove Inc., un fabricant d'équipements médicaux et chirurgicaux basé à Montréal, a utilisé un logiciel de CAO pour développer la plus petite pompe cardiaque au monde. L'entreprise affirme que l'utilisation de la conception assistée par ordinateur a permis de réduire de deux ans le délai normal de conception des dispositifs cardiaques. Le programme de CAO de l'entreprise a réalisé des simulations tridimensionnelles complexes pour confirmer que la conception fonctionnerait correctement à l'intérieur du corps humain. À l'aide d'un logiciel de CAO, Cardianove a testé plus de 100 prototypes virtuels avant que les trois meilleures conceptions ne soient produites pour des tests réels.

robotique

Les robots sont des machines contrôlées par ordinateur qui peuvent effectuer des tâches de manière autonome. La robotique est la technologie utilisée pour concevoir, construire et faire fonctionner des robots. Le premier robot, ou « ouvrier à col en acier », a été utilisé par General Motors en 1961. Les robots peuvent être mobiles ou fixes au même endroit. Les robots fixes ont un bras qui bouge et suit les instructions de l'ordinateur. Certains robots sont assez simples, avec des mouvements limités pour certaines tâches telles que la découpe de tôles et le soudage par points. D'autres sont complexes, avec des mains ou des pinces qui peuvent être programmées pour effectuer une série de mouvements. Certains robots sont même équipés de dispositifs de détection pour la vue et le toucher.

Les robots fonctionnent généralement avec peu ou pas d'intervention humaine. Le remplacement de l'effort humain par des robots est plus efficace pour les tâches nécessitant précision, rapidité ou force. Bien que les fabricants tels que Harley-Davidson soient plus enclins à utiliser des robots, certaines entreprises de services les trouvent également utiles. Les hôpitaux, par exemple, peuvent utiliser des robots pour trier et traiter les échantillons de sang, libérant ainsi le personnel médical d'une tâche fastidieuse, parfois dangereuse et répétitive.

Usines adaptables : systèmes de fabrication flexibles et intégrés par ordinateur

Un système de fabrication flexible (FMS) automatise une usine en combinant des ordinateurs, des robots, des machines-outils et des machines de manutention de matériaux et de pièces dans un système intégré. Ces systèmes associent des postes de travail automatisés à des dispositifs de transport contrôlés par ordinateur. Les véhicules à guidage automatique (AGV) transportent les matériaux entre les postes de travail et entrent et sortent du système.

L'ÉTHIQUE DANS LA PRATIQUE

La technologie peut-elle vous sauver la vie ?

Utiliser des robots pour opérer semblait autrefois être un fantasme futuriste, mais ce n'est plus le cas aujourd'hui. Selon son créateur, Intuitive Surgical Surgical, environ 1,5 million d'interventions robotiques ont été effectuées par le système chirurgical da Vinci.

Qu'est-ce qui explique donc l'augmentation du nombre de chirurgies robotiques ? Certaines études préliminaires suggèrent de meilleurs résultats pour les patients. Les chirurgiens qui utilisent le système chirurgical da Vinci constatent que les patients présentent moins de pertes de sang et de douleurs, moins de risques de complications, des séjours à l'hôpital plus courts et des temps de convalescence plus rapides que ceux qui ont subi une chirurgie ouverte ou même, dans certains cas, des interventions laparoscopiques qui sont également effectuées par de multiples petites incisions .

En octobre 2005, le Dr Francis Sutter, chef du service de cardiologie au centre cardiaque de l'hôpital de Lankenau, près de Philadelphie, a effectué le premier double pontage par da Vinci. Son patient, un homme de 65 ans, n'avait qu'une seule incision de deux pouces sur le côté gauche de sa poitrine et marchait 30 minutes par jour, une semaine et demie seulement après l'opération. Les tests montrent que sa fonction cardiaque est redevenue normale.

Quels sont donc les inconvénients ? Au prix de 1,3 million de dollars chacun, le coût des robots peut constituer un obstacle. Comme les compagnies d'assurance paient un montant fixe pour une intervention, quelle que soit la manière dont elle est réalisée, l'hôpital doit payer la note pour les chirurgies robotiques les plus coûteuses. Le centre de Sutter a organisé des collectes de fonds pour aider à financer le système chirurgical Da Vinci. Et certains chirurgiens sont réticents à consacrer le temps nécessaire à l'apprentissage des techniques robotiques. On craint également qu'une fois qu'un hôpital investit dans un système aussi coûteux, les chirurgiens puissent se sentir obligés de l'utiliser et d'orienter les patients vers la chirurgie plutôt que vers d'autres options de traitement.

D'autres types de technologies améliorent également les soins de santé. Au centre médical Aurora St. Luke de Milwaukee, des infirmières de soins intensifs examinent un patient qui sort d'un pontage cardiaque, depuis un bâtiment situé à plusieurs kilomètres de là. Il s'agit de l'Aurora EICU, à partir de laquelle une équipe de médecins et d'infirmières surveille en permanence plus de 10 unités de soins intensifs dans quatre hôpitaux différents répartis dans l'est du Wisconsin. « L'idée n'est pas de rendre les soins plus distants », explique David Rein, directeur médical de l'unité, « mais d'apporter l'expertise au chevet du patient plus rapidement que jamais auparavant ».

Les moniteurs affichent les signes vitaux et le dossier électronique du patient, avec des détails sur les médicaments, les tests de laboratoire et les résultats des radiographies, ainsi que des notes sur l'état du patient. Les caméras peuvent zoomer de si près que le personnel de surveillance peut voir les capillaires des yeux du patient.

Une enquête a récemment révélé que la mortalité des patients était inférieure de 7,2 % dans les hôpitaux « branchés », ce qui a enthousiasmé de nombreux chercheurs en soins de santé. Bien que l'enquête ne prouve pas que la technologie entraîne de meilleurs résultats pour les patients, elle montre qu'il existe un lien étroit.

Bien entendu, la chirurgie robotique soulève certaines questions éthiques. Des développements récents suggèrent que des problèmes éthiques peuvent survenir lors de l'intégration de la technologie dans les pratiques de soins de santé. Le Dr Bertalan Meskó, qui a écrit le livre The Guide to the Future of Medicine, a identifié ces problèmes, notamment le piratage de dispositifs médicaux, la défense de notre vie privée, le fait de nous scanner à domicile (sans conseils médicaux), la façon dont la société change si nous pouvons prolonger la vie et le bioterrorisme possible dû à avancées technologiques.

Questions sur la pensée critique

1. Comment la technologie est-elle utilisée pour rationaliser les opérations des hôpitaux, améliorer la qualité des soins aux patients et fournir de meilleurs résultats aux patients ?
2. Quels critères les hôpitaux devraient-ils utiliser pour évaluer si ces technologies coûteuses sont des investissements rentables ?

Sources : Bertalan Meskó, « Ethical Issues of the Future of Medicine : The Top 10 », Medical Futurist, http://medicalfuturist.com, consulté le 20 février 2018 ; Thomas Macaulay, « Le « plus petit robot chirurgical du monde » pourrait-il généraliser la chirurgie par trou de serrure ? » Tech World, https://www.techworld.com, 28 décembre 2017 ; Greg Adamson, « Éthique et technologie », IEEE Standards University, https://www.standardsuniversity.org, 13 mars 2017 ; Nayef Al-Rodhan, « Les nombreuses implications éthiques des technologies émergentes », Scientific American, https://www.scientificamerican.com, 13 mars 2015 ; Nick Glass et Matthew Knight, « Auriez-vous une intervention chirurgicale aux mains d'un robot ? » CNN, http://www.cnn.com, 5 août 2013 ; Josh Fishman, « La haute technologie peut-elle vous sauver la vie ? » U.S. News & World Report, 1er août 2005, p. 45-52.

Les systèmes de fabrication flexibles sont coûteux. Mais une fois en place, un système nécessite peu de main-d'œuvre pour fonctionner et fournit une qualité de produit constante. Il peut également être ajusté facilement et à peu de frais. L'équipement FMS peut être rapidement reprogrammé pour effectuer une variété de tâches. Ces systèmes fonctionnent bien lorsque de petits lots de produits variés sont nécessaires ou lorsque chaque produit est fabriqué selon les spécifications individuelles du client.

La fabrication intégrée par ordinateur (CIM) combine des processus de fabrication informatisés (tels que des robots et des systèmes de fabrication flexibles) avec d'autres systèmes informatiques qui contrôlent la conception, les stocks, la production et les achats. Avec le CIM, lorsqu'une pièce est redessinée dans le système de CAO, les modifications sont rapidement transmises aux machines qui produisent la pièce et à tous les autres services qui ont besoin de connaître et de planifier le changement.

Technologie et automatisation à votre service

Les fabricants ne sont pas les seules entreprises à bénéficier de la technologie. Les entreprises non manufacturières utilisent également l'automatisation pour améliorer le service client et la productivité. Les banques proposent désormais des services à leurs clients par le biais de guichets automatiques (DAB), de systèmes téléphoniques automatisés et même sur Internet. Les magasins de détail de toutes sortes utilisent des terminaux de point de vente (POS) qui suivent les stocks, identifient les articles qui doivent être récommandés et indiquent quels produits se vendent bien. Walmart, leader de l'automatisation du commerce de détail, possède son propre système satellite reliant les terminaux de point de vente directement à ses centres de distribution et à son siège social.

VÉRIFICATION DU CONCEPT

1. Décrivez la gestion de la qualité totale et le rôle que Six Sigma, ISO 9000 et ISO14000 y jouent.
2. Comment la fabrication allégée et la gestion des stocks juste à temps peuvent-elles aider une entreprise à améliorer sa production et ses opérations ?
3. Comment les entreprises manufacturières et non manufacturières utilisent-elles la technologie et l'automatisation pour améliorer leurs opérations ?