Industrie 4.0 : À quoi ressemblera l'industrie de demain ?

Publié par Beelse le 7 juillet 2021

Depuis la première révolution industrielle, au XVIIIème siècle, le monde de l'industrie de cesse de se développer à grande vitesse. Dans les années 1760, on voit naître les premières machines à vapeur et la production mécanique prend place. S'en suit la production de masse, avec l'apparition de l'énergie électrique et pétrolière, puis la production automatisée avec l'électronique et l'informatique. 

De nos jour, l'industrie connait une 4ème grande révolution, portée par l'émergence des nouvelles technologies. En effet, notre monde connait actuellement une profonde mutation avec une nouvelle génération d'usines robotisées, intelligentes et interconnectées

Quelles sont les origines et les grands principes de l'industrie 4.0 ? Nous vous invitons à le découvrir dans cet article.

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Industrie 4.0 : Origines et définition

Apparue pour la première fois en 2011, lors du Salon de la technologie industrielle à
Hanovre (Allemagne), la notion d’Industrie 4.0, ou industrie du future, désigne l’idée que l’industrie est à l’aube d’une révolution majeure. Le concept a été développé plus amplement dans le rapport d’un groupe de travail interdisciplinaire et présenté à l'édition 2013 de ce même salon. Bien qu'elle soit essentiellement encouragée par l'Allemagne dans un premier temps pour encourager la révolution numérique de l'industrie, la notion d'industrie 4.0 se déploie rapidement dans le reste du monde. En France, elle est développée  par de grands noms de l’industrie, tels que Schneider Electric, Bosch et Airbus group. Depuis 2015, le concept est soutenu par l'Alliance Industrie du Futur, qui réunit plusieurs organisations professionnelles de l’industrie et du numérique.

La 4ème révolution industrielle fait suite à l’arrivée de l’informatique et à l’automatisation de la production dans les années 1970. Elle encourage à amener une nouvelle façon d’organiser les moyens de production à l’aide du monde numérique et des technologies innovantes arrivant sur le marché. Pour initier cette mutation, les industries traditionnelles devront utiliser de nouveaux outils tels que des robots collaboratifs, des Systèmes Cyber Physiques (intelligence artificielle) et l’internet des objets.

 

Les grands principes de l'usine du future

Pour aider les entreprises à mieux comprendre et intégrer ce nouveau mode de fonctionnement dans leur structure, le concept d'Industrie 4.0 inclut 4 grands principes :

  • Interconnexion des appareils : Elle désigne la capacité de communication entre différentes machines et personnes utilisant l’Internet des objets (IoT). Elle permet de partager et d'analyser l'information en temps réel, aussi bien dans les processus internes et externes de l'industrie

  • Gestion de l’information : Il s'agit de la capacité à fournir et présenter, de manière simple, une grosse quantité de données (Big data) pour faciliter la prise de décision. La transparence fournie par la technologie permet aux opérateurs d'accéder à une vaste quantité d'informations utiles.
  • Assistance technique des machines pour l’homme : C'est la capacité des machines cyber-physiques à assister l’opérateur humain dans des tâches qui peuvent être pénibles, dangereuses ou chronophages. 

  • Prise de décision décentralisée des équipements : Elle définit la capacité des machines cyber-physiques à prendre des décisions et à effectuer des tâches de manière autonome dans des scénarios préétablis.

 

Une profonde mutation pour de grands bénéfices

L'Industrie 4.0 a été essentiellement initiée dans le but de produire mieux et plus intelligemment. Bien que les nouvelles technologies se montrent parfois onéreuses et soient longues à mettre en place dans le fonctionnement des entreprises, elles ont le potentiel d'apporter de grands bénéfices à celles-ci. En voici quelques exemples : 

  • Mise en place d'une maintenance prédictive : La maintenance prédictive a pour but d'analyser les performances des appareils et de détecter suffisamment tôt leur baisse de rentabilité ou leur pannes. Ainsi, les technologies actuelles permettent d'évaluer l'espérance de vie des équipements en fonction des cadences qui leurs sont imposées. Si un problème est détecté, le personnel en charge de la maintenance en est immédiatement informé, afin qu'il puisse intervenir et faire le nécessaire. Cette méthode permet d'anticiper très tôt les potentiels disfonctionnements de la chaîne de production et d'éviter une perte de productivité, de temps et d'argent.

  • Réduction de la consommation énergétique : L'utilisation de nouvelles technologies, telles que les capteurs, rend le secteur de la production moins gourmant en énergie. En effet, ils permettent par exemple d'optimiser l’exploitation en produisant la nuit, ce qui réduit la consommation d’électricité. Le big data et l'intelligence artificielle permettent également une meilleure gestion de l’énergie, en réduisant la consommation d’électricité redondante. Ces dernières années, de nouveaux logiciels ont vu le jour, proposant des solutions innovante pour la gestion énergétique.

  • Gain de productivité : La mise en place de la cobotique, c'est à dire des systèmes initiant une collaboration entre hommes et robots, permettent aux entreprise de gagner en productivité. Cette pratique permet de compléter la robotique traditionnelle pour rechercher les meilleures interactions possibles entre individu et machine, dans le cadre de l’exécution d’une tâche. Ainsi, la cobotique permet de gérer plus efficacement les tâches complexes et chronophages. Le robot assiste directement les gestes de l’opérateur, ce qui démultiplie ses capacités et permet de réduire le temps de chaque manipulation. C'est par exemple le cas pour des pièces lourdes ou encombrantes.

L'exemple du Cloud Manufacturing : Un tremplin vers l'usine du future

Le cloud manufacturing se définit comme une nouvelle façon de produire grâce à la connectivité et au cloud. Autrement dit, ce nouveau paradigme permet de fabriquer tout type de pièces, sans avoir besoin de posséder l'infrastructure ou les équipements nécessaires à la fabrication. Grâce à un système Saas tel que Beelse Cloud Manufacturing, il est aujourd'hui possible d'accéder à des équipements de production divers depuis un simple navigateur web. Une collaboration avec des fabricants répartis dans toute l'Europe permet de lancer la fabrication des pièces en quelques clics, sur la machine la plus adaptée et au plus proche du lieu d'usage. 

En plus de permettre un accès simplifié à l'industrialisation, ce système apporte de nombreux bénéfices sur les plans économique, sociaux et environnementaux. En effet, les pièces peuvent être produites à la demande et livrées en temps record, ce qui permet de réduire, voir supprimer les stocks dormants, qui coûtent généralement très cher aux entreprises. Ce système offre également une organisation interne flexible grâce à un suivi de production et une gestion des commandes sur la même plateforme. De plus, le cloud manufacturing permet d'adopter efficacement une démarche écoresponsable en privilégiant une production locale, qui réduit les distances de transport, et donc les émissions de gaz.

De nos jours, toute entreprise, quelque soit sa taille ou son secteur d'activité, est confrontée à la transformation numérique de notre monde. Pour continuer d'innover, assurer un certain niveau de productivité et maintenir leur compétitivité, les entreprises devront radicalement changer leur mode de fonctionnement en faveur du digital. En mettant en place une solution de cloud manufacturing dans leur fonctionnement, elles pourront bénéficier d'un accès simple et immédiat à une production 4.0. Les exemples donnés ci-dessus donnent un premier aperçu des nombreux avantages offerts par ce type de système, mais nous pourrions en citer beaucoup d'autres.

 

 

 

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