La 4ième révolution industrielle se fera aussi en forêt

Par LUC LEBEL,  professeur au Département des sciences du bois et de la forêt
à l’Université Laval et directeur du Consortium de recherche FORAC
Novembre 01, 2017
Écrit par Par LUC LEBEL, professeur au Département des sciences du bois et de la forêt
à l’Université Laval et directeur du Consortium de recherche FORAC
La Le 4.0 en forêt permettra une meilleure efficacité dans les opérations de triage, tronçonnage, stockage et la distribution des produits.
La Le 4.0 en forêt permettra une meilleure efficacité dans les opérations de triage, tronçonnage, stockage et la distribution des produits.
Les opérations forestières sont réalisées dans un environnement qui met à rude épreuve les véhicules, la machinerie, les systèmes informatiques…et les travailleurs. Et il n’y a pas que l’environnement physique qui soit difficile. L’environnement économique des dernières années a été particulièrement éprouvant.
Pour couronner le tout, nous tous qui œuvrons en opérations forestières sommes pleinement conscients de l’image souvent négative du grand public envers notre domaine d’activité. La perception erronée demeure que nous sommes des coupeurs d’arbre qui écrasent la forêt avec de vieilles machines répandant huile et fumée noire partout sur son passage. Pourtant, la réalité est tout autre. Le renouvellement des pratiques et des équipements forestiers au cours des dernières années nous a déjà amenés à un niveau technologique impressionnant. Les équipements de récolte ont maintenant des ordinateurs puissants et offrent un confort plus que respectable. Les choses pourraient changer encore bien davantage si nous réussissons à appliquer en forêt les principes de l’Industrie 4.0.

Industrie 4.0, c’est bien plus que le dernier mot à la mode. Le 4.0, c’est pour signifier que nous vivons les premiers moments d’une quatrième révolution industrielle. Rien de moins! Nous sommes familiers avec la première grande révolution industrielle : celle qui suivit le développement de la machine à vapeur à la fin du 18e siècle. Par la suite il y eut une 2e révolution, celle-là amené par l’électrification à la fin du 19e siècle. Les fameuses chaines de montage des usines d’Henry Ford ont été permises par cette innovation. La 3e révolution est liée à l’automatisation et à l’utilisation des premiers robots industriels au début des années 1970. La 4e révolution est associée à l’usine dite «intelligente». Dans ces usines les machines sont interconnectées entre elles, mais aussi avec les systèmes des clients, des partenaires, et des autres sites de productions. Au cœur de cette révolution, on trouve les systèmes «cyber-physique». Les systèmes cyber-physique sont des éléments informatiques qui communiquent et collaborent entre eux pour contrôler des entités physiques. Ainsi des décisions complexes, qui demandent du raisonnement, sont prises sans intervention humaine! C’est cette connectivité, l’échange des données et l’apprentissage par les machines qui définissent l’industrie 4.0.

Possible en usine, mais est-ce applicableen opérations forestières?
Les efforts pour adapter les capacités du 4.0 aux opérations forestières ne sont pas négligeables. Cependant, le 4.0 est l’occasion d’attaquer des problèmes profonds qui nuisent actuellement à la compétitivité du secteur. En fait, c’est peut-être l’avenir du secteur forestier au Canada qui dépend de notre capacité à saisir les opportunités qu’offre cette 4e révolution.  

Si la machine à vapeur marque la première révolution industrielle dans les usines, en forêt c’est sans doute l’apparition de la scie à chaine dans les années 1950 qui lance une première grande révolution. Par la suite, la récolte du bois en longueur à l’aide des têtes montées sur des excavatrices permet le démarrage de milliers d’entreprises basées sur le concept d’opérateur-propriétaire. Ce sont ces opérateurs-propriétaires qui ont mené aux entrepreneurs forestiers aujourd’hui. Les abatteuses-façonneuses (les multi) et leur ordinateur de bord marquent une troisième révolution pour le secteur. Avec ces machines, l’informatique et l’automatisation sont maintenant établies en forêt. Notre révolution 4.0, sera celle de la forêt connectée. Celles des machines qui opèrent avec une intervention réduite des humains. C’est aussi celle des systèmes capables d’ajuster en temps réel leurs activités pour se synchroniser avec d’autres machines et répondre aux besoins des clients avec une précision inégalée. L’entrepreneur forestier 4.0 sera donc un fournisseur de fibre, de données et d’information.

Si les changements précédents concernent principalement les activités sur le parterre de coupe, d’autres révolutions sont venues modifier la façon de réaliser l’approvisionnement forestier. En premier lieu, on peut se rappeler l’époque des concessions forestières : un grand territoire sur lequel une seule entreprise était maître. Pour faire de la place à de nouveaux industriels, le système des aires communes et de l’industriel mandataire a été instauré. La perturbation causée par le régime forestier de 2013 est sans doute l’équivalent d’une révolution. Le régime amène un niveau important, et encore non-maitrisé, de comités, de processus d’intégration, d’harmonisation, de collaboration et de compétition. La collaboration est nécessaire pour produire des plans communs. La compétition est amenée par la nécessité d’acquérir une proportion de ses approvisionnements lors d’enchères. Dans ce contexte, la forêt connectée n’est plus suffisante. Il faut un réseau connecté. L’industrie 4.0 dans les approvisionnements passera donc par des moyens d’assurer que les systèmes de production d’un ensemble de producteurs puissent échanger et collaborer pour permettre à l’ensemble des partenaires de performer. Ainsi la co-dépendance des entreprises ne sera plus un mal nécessaire, mais une réalité pleinement assumée et mise à contribution pour devenir un avantage compétitif.



Un plan d’action
La gestion des activités de la forêt aux usines définit les opérations forestières. Cette gestion pose un défi logistique. Un rapport d’industrie Canada définit la logistique comme l’«ensemble des activités de gestion et de coordination des transports, des stocks, de l’approvisionnement stratégique, des prévisions, et de la mesure de la performance entre les partenaires de l’ensemble de la chaîne de valeur.»  L’approvisionnement débute par l’expression d’une demande du client. Cette demande tend à être de plus en plus précise en termes de temps, qualité et quantité. Une plus grande prévisibilité est exigée. Pour y répondre, l’équipe des approvisionnements s’appuie sur les inventaires forestiers, déploie les systèmes de récolte, de transport et coordonne la gestion des inventaires jusqu’aux usines. Chacune de ces étapes offre un potentiel d’implantation de systèmes cyber-physiques. Des nouveaux outils comme le Lidar existent pour améliorer les inventaires en forêt. Bien calibrer, les ordinateurs des têtes d’abattage peuvent collecter des profils de tiges d’une précision millimétrique. En bord de route, lors du transport, et une fois à l’usine d’autres opportunités existent de collecter de l’information pour caractériser la matière première et piloter les activités. La révolution 4.0 doit nous guider dans le développement et l’implantation des systèmes de collecte de données. Surtout il faut enrichir la donnée pour qu’elle devienne de l’information en étant traitée par des systèmes intelligents qui mènent aux bonnes décisions.

Passer à ce niveau nécessite de développer les compétences sectorielles en systèmes de production et en optimisation de procédés. Il faut intéresser à nos problèmes des spécialistes venant des domaines de l’informatique, du génie logiciel et du génie industriel.  Le Big data (la gestion des données massive) et l’analytique (la capacité de résoudre des problèmes industriels complexes par l’application de l’informatique et de la recherche opérationnelle) sont des moyens menant à des outils de planification mieux intégrés et à des équipements autonomes qui nécessitent une intervention humaine moins grande. Les systèmes d’approvisionnement de demain seront connectés, c’est-à-dire que des échanges permanents entre eux faciliteront la collaboration. Des protocoles seront appliqués pour adapter rapidement la production aux changements dans l’environnement. Les systèmes seront plus résilients et permettront une meilleure prévisibilité des approvisionnements.

Le 4.0 en forêt permettra aussi une meilleure efficacité dans les opérations de triage, tronçonnage, stockage et la distribution des produits. Tout comme le 4.0 dans les centres de distribution du géant Amazon révolutionne le commerce des produits de consommation, un impact similaire en foresterie entrainerait un flux de produits caractérisé par une meilleure prévisibilité, de la réactivité et une traçabilité sans faille.

Pourquoi adopter le 4.0?
Adapter les principes de l’Industrie 4.0 aux approvisionnements forestiers demandera des efforts importants. Mais les bénéfices devraient inciter à de pas trainer les pieds pour mettre en place une action sectorielle coordonnée. Premièrement, le 4.0 permettra de pallier au manque de main-d’œuvre en diminuant le nombre de travailleurs affectés aux tâches les plus pénibles et en rendant le secteur plus attractif, en particulier chez les jeunes passionnés de technologie. Deuxièmement, le 4.0, en permettant des systèmes plus précis et capable d’adaptations assurera une meilleure réponse aux besoins des marchés. Par la même occasion, la ressource forestière sera mieux utilisée, moins de déchets seront générés et le bilan environnemental sera encore plus favorable. Finalement, nos compétiteurs, surtout les Européens, nous ont nettement devancés dans l’utilisation des technologies de la troisième révolution. À l’aube d’un nouveau conflit commercial, nous sommes rappelés qu’il est nécessaire de gagner en productivité et de voir au-delà des États-Unis. Chaque révolution fait des gagnants et des perdants. Le secteur forestier a en main les atouts pour être dans le bon camp, celui du 4.0.


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