Évaluation de la maturité des processus industriels et système de recommandation pour aider aux choix technologiques et aux étapes de transformation en vue d'améliorer la performance industrielle des entreprises

Assessment of the maturity of industrial processes and recommendation system to help technological choices and transformation stages in order to improve the industrial performance of companies

• Auteur / Autrice : Neal Widmer
• Direction : Davy Monticolo, Alaa Hassan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des systèmes industriels
• Date : Soutenance le 20/12/2023
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIMPPé - Sciences et ingénierie des molécules, des produits, des procédés, et de l'énergie (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Équipe de recherche sur les processus innovatifs (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Hind El Haouzi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Davy Monticolo, Alaa Hassan, Rémy Houssin, Julie Stal-Le Cardinal, Tatiana Reyes Carrillo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rémy Houssin, Julie Stal-Le Cardinal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes d'aide à la décision

Évaluation

Procédés de fabrication

Effets des innovations technologiques

Entreprises

Innovation

Industrie 4.0

Mots clés libres

Maturité

Choix technologiques

Processus industriels

Modèle de maturité

Industrie 4.0

Technological choices

Maturity

Industrial processes

Maturity model

Industry 4.0

Résumé

Les technologies de l’Industrie 4.0 offrent de nouvelles possibilités pour les entreprises industrielles. L’intégration de ces technologies présentent des challenges importants. Les entreprises rencontrent des difficultés à choisir et intégrer correctement de nouveaux éléments technologiques. De plus, certaines ne sont pas dans des situations propices à ce type de transformation et ont besoin d’accompagnement. Ce travail de recherche, réalisé dans le cadre d’une convention CIFRE avec l’UIMM Lorraine (Union des Industries et Métiers de la Métallurgie), cherche à répondre à cette problématique : Comment établir la capacité des entreprises industrielles à intégrer de nouvelles technologies et les aider à mettre en place ces transformations technologiques ? Pour commencer, un état de l’art a été mené sur les modèles d’évaluation sur la maturité des entreprises pour l’Industrie 4.0., permettant d’identifier les dimensions pour la construction de notre propre modèle de maturité, à savoir la maturité technologique, la maturité des processus et la capacité de conduite du changement. A partir de ces dimensions, nous avons construit notre propre modèle de maturité, dans lequel chacune de ces dimensions a été associé à des axes et des pratiques. Ce modèle de maturité permet d’évaluer la capacité des entreprises à intégrer des nouvelles technologies. Ensuite, des règles d’évolution technologique ont été déterminées pour prévoir les bénéfices potentiels de différents choix technologiques. Afin d’intégrer les spécificités des entreprises en fonction de leur manière de produire, nous avons construit un système de priorisation des préconisations issues du modèle de maturité. Ces différents éléments constituent un outil pour l’accompagnement à l’évolution des systèmes technologiques des entreprises industrielles. Ce modèle de maturité et cet outil ont ensuite fait l’objet d’expérimentations auprès de trois entreprises industrielles françaises adhérentes à l’UIMM Lorraine. A l’aide de l’outil que nous proposons à l’issue de ce travail de recherche, les industriels peuvent évaluer leur niveau de maturité actuel pour l’intégration de nouvelles technologies, et recevoir des propositions d’actions prioritaires afin de construire leur plan d’action personnalisé.

Industry 4.0 technologies open up new possibilities for industrial companies. But integrating these technologies present major challenges. Companies are finding it difficult to select and properly integrate new technological elements. Moreover, some companies are not in a position to embark on this kind of transformation and need support. This research work, carried out as part of a CIFRE agreement with UIMM Lorraine (Union des Industries et Métiers de la Métallurgie), seeks to answer the following question: How can we establish the ability of industrial companies to integrate new technologies, and help them to implement these technological transformations? To begin with, a state of the art was carried out on maturity models for Industry 4.0, enabling us to identify the dimensions for the construction of our own maturity model, namely technological maturity, process maturity and change management capabilities. Based on these dimensions, we have built our maturity model, in which each of these dimensions has been associated with sub-dimensions and practices. This maturity model enables us to assess companies’ ability to integrate new technologies. Then, we have determined technological evolution rules to predict potential benefits of different technological choices. In order to take into account the specific features of each company’s production processes, we have developed a system for prioritizing the recommendations derived from the maturity model. These different elements constitute a tool for supporting the evolution of enterprises’ technological systems. This maturity model and tool were then tested with three French industrial companies belonging to UIMM Lorraine. Using the tool we propose at the end of this research project, manufacturers can assess their current level of maturity for integrating new technologies and receive proposal for priority actions to build their personalized action plan.