L'avenir des processus industriels est l'électrification

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Larry Fey
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L'électrification de la fabrication connaît actuellement un moment, et elle va bien au-delà des véhicules. De nombreux fabricants commencent à adopter l'électrification comme une pratique. Selon une étude Deloitte, 70% de cadres interrogés ont déclaré qu'ils prévoyaient d'adopter l'électrification des processus industriels.

Il y a une raison à ce changement.

Selon les projections de McKinsey, les sources d'énergie renouvelables sont susceptibles de produire plus de la moitié de l'électricité mondiale d'ici 2035. Et parce que les énergies renouvelables coûtent moins cher à long terme, les prix de l'électricité vont baisser. Cette baisse, combinée aux attentes croissantes de renouvellement dans l'industrie, fera monter en flèche la demande de produits électriques (par exemple, les automobiles, les radiateurs, les machines agricoles).

Par conséquent, les énergies renouvelables sont désormais acceptées comme plus qu'une simple mode passagère. Les fabricants ressentent l'urgence d'évoluer vers l'électrification des processus industriels et commencent à élaborer des stratégies en conséquence. Mais à mesure qu'ils adoptent l'idée de l'électrification, les défis de la création de pratiques de fabrication durables émergeront, notamment :

  • Nouveaux processus de chaîne d'approvisionnement à installer : Les fabricants pourraient avoir besoin de modifier l'échelle et l'agilité de leurs approches pour suivre le rythme des exigences de l'électrification. Ils peuvent également avoir besoin d'un soutien pour leurs nouvelles chaînes d'approvisionnement.
  • Nouveaux matériaux à comprendre : La fabrication de produits électriques peut obliger les équipes à se familiariser avec de nouvelles terminologies. L'utilisation d'énergies renouvelables dans la fabrication modifiera les matériaux dont nous avons besoin, apportant des forces, des faiblesses et des tolérances uniques.
  • Réglementations plus récentes et plus strictes à suivre : Le passage aux énergies renouvelables crée un besoin de reconnaître et d'adhérer à une gouvernance plus stricte. Les fabricants qui adoptent l'électrification doivent être prêts à prendre la conformité au sérieux.

Si les fabricants veulent profiter des avantages des énergies renouvelables, ces obstacles doivent être levés.

L'état actuel de l'électrification manufacturière

Les industries comprennent maintenant à quel point les énergies renouvelables sont essentielles pour l'avenir de la fabrication. Et c'est une prise de conscience qui s'accompagne de prévisions immédiates.

Pour commencer, les leaders de l'industrie se sentent obligés de modifier leurs pratiques de fabrication. L'évolution de la législation et la montée des préoccupations environnementales rendent chacune plus difficile le maintien du statu quo non renouvelable. Cela a amené les fabricants à revoir leurs pratiques et les leaders de l'industrie à faire connaître leur propre consommation d'énergie et faire des promesses pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

De plus, la valeur commerciale inhérente à la réduction des émissions fait des fabricants des défenseurs organiques de l'électrification de la fabrication plutôt que de simples partisans circonstanciels. Une partie de cette volte-face découle de la transparence accrue autour des critères environnementaux, sociaux et de gouvernance d'entreprise (ESG) illustrant la rapport coût-bénéfice d'investir dans l'électricité.

Les fabricants qui visent déjà les technologies renouvelables sont également conscients que ce changement nécessitera une nouvelle gamme de matériaux et de méthodes pour maintenir leurs chaînes d'approvisionnement rationalisées. Ils sont également prêts à déconstruire l'infrastructure existante et à la reconstruire pour répondre à leurs nouveaux besoins en production électrique.

Ce dernier point est probablement celui qui risque le plus d'effrayer les nouveaux adoptants. Les coûts initiaux perçus de l'électrification pourraient être submergés, en particulier lorsqu'ils sont combinés à un manque perçu de connaissances et d'expertise. C'est pourquoi il est si vital de trouver des partenaires de la chaîne d'approvisionnement qui peuvent alléger la pression du sourcing et travailler avec de nouveaux matériaux.

Réduire les coûts de fabrication électrique

L'investissement financier nécessaire (et les coûts perçus) de la transition vers l'électrification de la fabrication doit être pris en compte pour avancer en toute confiance et avec succès. Voici un aperçu des principaux obstacles financiers auxquels les fabricants sont susceptibles de faire face :

  • Périodes de recherche et développement plus longues : La transition vers de nouvelles conceptions de produits et de nouveaux matériaux et apprendre à travailler avec de nouvelles équipes et de nouvelles personnes prendra du temps. Si ce processus de R&D n'est pas correctement rationalisé ou budgétisé, les coûts vont gonfler tant que le projet perdure. Si leur retour sur investissement à court terme ne porte pas ses fruits, certains chefs d'entreprise ressentiront le pincement de cette réflexion à long terme - et il sera difficile de créer un futur paysage d'émissions de carbone plus faibles si le moment actuel est financièrement difficile.
  • Besoin d'une technologie et d'une production plus matures : Pour voir comment l'électrification affecte les entreprises et les consommateurs, l'industrie aura besoin de temps pour devenir plus aguerrie. Il faudra du temps pour que les chaînes de production et les chaînes d'approvisionnement s'installent dans des schémas mesurables, et il faudra également du temps pour que les coûts initiaux prouvent leur valeur. Alors que les investisseurs en capital-risque commencent à ajouter des technologies d'énergie propre à leurs portefeuilles, nous devrons attendre pour voir exactement l'impact de tous ces investissements.
  • Initiatives de réduction des coûts devant prendre effet : Les instances gouvernementales commencent à se ressaisir et à planifier une transition vers une énergie propre. Le département américain de l'Énergie s'est engagé à réduire les coûts de l'énergie solaire au cours des 10 prochaines années, et il fait des investissements considérables dans le développement de technologies telles que les pérovskites et le tellurure de cadmium utilisés pour fabriquer des cellules solaires plus minces. Ce sont des innovations passionnantes qui accéléreront la croissance de l'électrification. Mais pour que les fabricants en bénéficient immédiatement, ils devront réduire leurs coûts lors de leurs premiers engagements en matière d'optimisation de la production manufacturière.

Les dépenses sont un facteur prohibitif pour de nombreux fabricants qui cherchent à s'adapter à l'avenir de l'énergie propre, mais cela ne devrait pas être le cas pendant longtemps. Nous devons trouver des mesures d'électrification rentables qui peuvent apaiser ces préoccupations.

Leçons tirées des perturbateurs existants de l'industrie manufacturière

À une époque de croissance rapide, d'apprentissage et de technologies naissantes, ce seront les perturbateurs de l'industrie manufacturière qui nous montreront ce qui est possible. Les exemples passés en témoignent.

Prenons le cas de Woolworths, par exemple. Lorsque le détaillant a pris le risque de déployer les premiers réfrigérateurs à porte fermée, l'investissement initial était énorme. Mais l'entreprise devrait finir par économiser plus de $10 millions grâce à l'effort.

Dans le cas de l'électrification, les engagements pilotes montrent comment les entreprises qui prennent des risques coûteux en tirent déjà des bénéfices massifs. De plus, ils donnent à la prochaine génération de fabricants la possibilité d'apprendre de leurs projets pionniers.

L'investissement de Tesla dans les véhicules électriques presque établi la demande d'électrification manufacturière qui a suivi. Elon Musk a ouvert la voie à ses concurrents pour qu'ils investissent dans leur propre R&D, et son succès encouragé les autres de prendre l'industrie au sérieux et de lancer leurs propres innovations. C'est pourquoi être réellement un disrupteur est une entreprise si risquée ; votre produit pourrait perdre de la valeur s'il incite les autres à suivre la tendance.

Cependant, il est utile d'examiner comment Tesla a créé l'espace à suivre pour les concurrents lorsque nous examinons ce dont nous avons besoin pour que l'électrification de la fabrication se produise.

On voit l'importance des réseaux de distribution. Toute électrification des processus industriels va nécessiter la mise en place d'un réseau d'esprits spécialisés. Nouveaux cas d'utilisation comme les machines agricoles nécessitera un partenariat industriel, combinant les connaissances des agriculteurs avec des innovations techniques et un soutien pour de nouvelles infrastructures.

Les perturbateurs mettent également en évidence où se trouve la demande. La naissance des véhicules électriques a révélé un foule de consommateurs pousser au changement. Les gens développent leurs valeurs et la demande de pratiques commerciales durables augmente. Cela oblige les fabricants à évoluer et à communiquer ces changements à leur public.

Ces leçons des pionniers de l'électrification ne sont que la pointe de l'iceberg. Alors que d'autres industries adoptent ce changement, il n'y aura pas de pénurie de changements perturbateurs qui, en fin de compte, profiteront à tous.

Les industries prêtes pour la perturbation de l'électrification

L'un des moments les plus excitants de l'électrification des processus de fabrication se situe juste avant l'innovation. De nombreuses industries sont sur le point de s'électrifier, mûres pour des perturbateurs audacieux et des adopteurs avant-gardistes pour façonner l'avenir proche. Ils comprennent:

  • Transport

Des véhicules de tourisme aux poids lourds et véhicules utilitaires, cette forme d'électrification est la prochaine étape naturelle encouragée par les consommateurs et les entreprises. L'industrie du transport est notoirement lente à changer, mais elle a rapidement tourné les talons ces dernières années en raison de l'évolution des performances des batteries et du coût des matériaux. Tous ces changements ont été conduits par l'exemple des véhicules de tourisme électriques. Or, 98.3% de poids lourds et moyens en Europe roule encore au diesel, selon l'Association des constructeurs européens d'automobiles. Bref, le changement est le bienvenu.

  • Machinerie

Pour créer l'infrastructure nécessaire pour transformer quelque chose comme l'industrie automobile, nous avons besoin de beaucoup de machines et de nombreuses pièces mobiles. Le développement rapide des véhicules électriques nous permet de commencer à créer des machines alignées. Des versions électriques à batterie d'anciens produits de base industriels commencent à émerger. Pensez aux véhicules de construction : les fabricants de pelles, comme Hitachi et Volvo, se tournent vers machines à zéro émission.

  • Bâtiments commerciaux

Les véhicules et les machines ne sont pas les seuls territoires où l'électrification peut être transformatrice. L'un des prochains champs de bataille de l'évolution électrique sera la construction. Il y aura 40.5% plus d'espace commercial disponible d'ici 2050, selon les prévisions du Center for Climate and Energy Solutions. Mais une fois que les bâtiments commerciaux sont en place, ils ont tendance à rester pendant des siècles et à produire un quantité choquante d'émissions. Le moment est venu d'ajuster nos processus de construction et d'introduire l'électrification.

  • Eolien et Solaire

Le principal catalyseur du développement de l'électrification dans le secteur manufacturier est la baisse des coûts, et c'est précisément ce qui s'est produit dans les domaines de l'éolien et du solaire. Les prix des pièces, modules et matériaux ont chuté ; le coût de construction d'une éolienne, par exemple, a baissé 58% au cours de la dernière décennie. Cela a rendu la technologie éolienne et solaire possible pour les gens, et cet effet boule de neige pourrait conduire à la neutralité carbone d'ici 2050.

  • Agriculture

Cela a commencé avec les véhicules électriques et les machines de construction, mais le passage à l'électrification dans l'industrie agricole se diversifie. Des fabricants comme John Deere travaillent sur des modèles de tracteurs dotés de fonctions autonomes, et d'autres travaillent sur des solutions solaires pour conduire des machines comme des robots arracheurs de mauvaises herbes. L'agriculture représentant 5% de consommation énergétique industrielle, les fabricants ressentent la pression dans un espace propice aux perturbations.

  • CVC-R

Ce n'est peut-être pas aussi sexy qu'une voiture de sport électrique, mais le contrôle de l'air et la gestion de la réfrigération sont deux domaines de fabrication avec le plus grand potentiel de transformation. La réfrigération a été qualifiée de « super polluant » et sa rénovation a été identifiée comme le la solution climatique la plus urgente. Il y a aussi la réalité que le monde se réchauffe, ce qui signifie qu'il faudra considérablement plus de climatisation d'ici 2050 pour suivre le rythme - il est temps pour une révolution de la réfrigération.

Alors que le climat change de jour en jour, que les organismes de réglementation et les gouvernements agissent enfin et que les consommateurs développent des positions fermes sur l'énergie propre et les émissions de carbone nulles, la fabrication doit tenir compte de l'avenir immédiat. L'électrification est en train de devenir la prochaine révolution industrielle — et il est temps de s'engager.

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