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Industrie 4.0 : guide complet sur la quatrième révolution industrielle

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L’industrie 4.0 désigne la transformation numérique des processus de fabrication et de création de valeur. Elle est aussi utilisée de manière interchangeable avec la quatrième révolution industrielle.

À la fin du XIXe siècle, les révolutions industrielles ont transformé le monde. Parmi elles figurent l’introduction de l’électricité et des chaînes de montage, ainsi que l’automatisation assistée par ordinateur. Actuellement, le paysage du secteur industriel va être bouleversé par une quatrième révolution à savoir l’industrie 4.0. Ce dossier fait le point sur cette dernière.

Qu’est-ce que l’Industrie 4.0 ?

L’industrie 4.0 a été définie comme la tendance actuelle de l’automatisation et de l’échange de données dans les technologies de fabrication. Incluant les systèmes cyber-physiques, l’Internet des objets, l’informatique en nuage et l’informatique cognitive et la création de l’usine intelligente.

D’ailleurs, les systèmes cyber-physiques constituent la base de l’industrie 4.0. Ils exploitent des systèmes de contrôle industriels modernes et des logiciels embarqués pour se connecter et être adressés via l’IoT

L’industrie 4.0 se caractérise par ses capacités d’adaptation, sa flexibilité et son efficacité, qui permettent de couvrir les besoins des clients sur le marché actuel. Elle représente une avancée significative dans l’organisation et la supervision de l’ensemble de la chaîne de valeur. Ce concept s’applique en fait à l’ensemble du cycle de vie de la fabrication jusqu’à la livraison du produit. 

Cette quatrième révolution vise à rendre les processus de décision autonomes, à surveiller les actifs en temps réel.

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La naissance de l’industrie 4.0

L’Industrie 4.0 a vu le jour en 2011 à Hannover Messe lorsque Bosch a décrit l’intégration généralisée des technologies de l’information dans la production industrielle. L’ensemble de l’industrie et le gouvernement allemand se sont alors intéressés à cette idée. 

Un groupe de travail sur l’Industrie 4.0 a été formé, dirigé par le cadre supérieur de Bosch Siegfried Dais et Henning Kagermann. Ensuite, il a présenté un ensemble de recommandations de mise en œuvre de l’Industrie 4.0 au gouvernement fédéral allemand. À partir de ce moment, la quatrième révolution industrielle est née . En plus, les membres du groupe de travail sont reconnus comme les pères fondateurs et la force motrice de l’Industrie 4.0.

Industrie 4.0 : histoire des révolutions industrielles

La première révolution industrielle a fait passer le travail manuel au fonctionnement mécanique en utilisant la vapeur et l’eau pour remplacer la force musculaire.

Quant à la deuxième , elle a tiré parti de l’électricité et de la chaîne de montage pour générer une production de masse.

La troisième révolution a pris son essor grâce à l’électronique et aux logiciels. L’exemple le plus emblématique de la combinaison de ces deux éléments étant l’ordinateur et le contrôleur logique programmable [PLC] dans le contexte industriel. Elle a donné naissance à une ère d’automatisation de haut niveau.

La quatrième révolution est celle qui se déroule actuellement. Le monde physique, numérique et virtuel se rencontrent et créent des produits, des procédures et des usines intelligentes.

Industrie 4.0 : 9 avancées technologiques fondamentales 

Pour que la quatrième révolution industrielle devienne une réalité, il faut différentes technologies avancées. Voici les 9 éléments fondamentaux.

Big Data et analytique

Le big data et l’analytique désignent le processus complexe d’acquisition d’informations sur divers éléments. Il peut s’agir de corrélations inconnues, des préférences des clients ou des tendances du marché. Les analyses collectées permettent aux entreprises de prendre des décisions intelligentes sur ce qu’elles doivent produire ou faire.

Ces informations proviennent souvent de facteurs tels que la modélisation prédictive et les algorithmes statistiques.

L’Internet industriel des objets

L’Internet industriel des objets consiste à utiliser l’Internet et le Wi-Fi pour connecter toutes les composantes d’une usine ou d’une installation industrielle intelligente. Cela peut être notamment utile pour la communication de machine à machine, les données des capteurs, l’apprentissage automatique, etc.

En fait, l’IoT se décrit comme un réseau constitué d’une multitude de dispositifs industriels connectés par des technologies de communication. Ces dernières permettent aux systèmes de surveiller, collecter, échanger et fournir de nouvelles informations précieuses comme jamais auparavant. Ces données peuvent ensuite aider les entreprises industrielles à prendre des décisions commerciales plus intelligentes et plus rapides.

Intégration horizontale et verticale du système

L’intégration horizontale et verticale fait référence à deux composants majeurs dans le développement d’usines intelligentes. L’intégration horizontale désigne la mise en réseau de machines et de systèmes au sein d’une ligne de fabrication.

Alors que l’intégration verticale, elle représente le processus de connexion de tous les niveaux de production. Ceux-ci vont de l’atelier de fabrication au département des ventes d’une entreprise. Elle établit également un lien entre les ingénieurs et les usines où se fabrique le produit auquel ils ont travaillé.

Robots autonomes

Industrie 4.0 : Robot

Bien que les robots autonomes soient présents sur le marché depuis un certain temps, les nouvelles technologies les rendent plus efficaces et plus rapides. En fait, il semble que dans un avenir proche, de nouveaux robots et machines plus intelligents vont être capables d’interagir avec les humains et d’apprendre d’eux. En outre, ces innovations leur permettent d’interagir entre eux et d’adapter leurs actions à chaque nouveau produit qu’ils produisent.

Simulation 

Les ingénieurs ont recours aux simulations 3D depuis longtemps. Avec la montée en puissance de l’industrie 4.0, les simulations vont également intervenir dans les usines. En effet, cette tendance offre la possibilité de disposer d’une copie numérique d’un objet réel pouvant être testé et manipulé numériquement

Par ailleurs, les simulations permettent de former les employés et de superviser la production. Elles exploitent les données en temps réel pour refléter le monde physique dans un modèle virtuel. Les opérateurs pourront ainsi optimiser les paramètres des machines pour le prochain produit de la ligne dans le monde virtuel avant le changement physique. Cette action réduit les temps de réglage des machines et augmente la qualité.

Réalité augmentée

La réalité augmentée constitue une technologie relativement nouvelle. Actuellement, elle présente des avantages tels que la sélection de pièces dans un entrepôt grâce à la robotique. À l’avenir, les ingénieurs espèrent recourir à la réalité augmentée pour aider les employés à réparer et à manipuler des machines complexes. 

La cyber-sécurité

Avec le développement des technologies, des réseaux et de l’intégration, il devient de plus en plus important d’inclure des niveaux élevés de cybersécurité. En effet, sans renforcement des mesures de sécurité, les entreprises courent le risque de se faire pirater et de perdre leur production.

Industrie 4.0 : cyber security

Celles qui cherchent à transformer leur industrie vers un système intelligent doivent envisager de faire équipe avec des entreprises de cybersécurité.

Le cloud

L’innovation du Cloud permet aux entreprises de stocker et de partager la multitude de données et d’informations. Avec l’Industrie 4.0, les sociétés de production doivent partager une grande quantité de données au-delà des frontières de l’entreprise. Par ailleurs,cette démarche leur permet également de voir et de faire les choses très rapidement via le partage cloud.

La fabrication additive

La fabrication additive se distingue par la possibilité de produire des articles uniques en interne et à moindre coût. En d’autres termes, au lieu de sous-traiter la conception d’un produit personnalisé, une entreprise serait en mesure de le réaliser elle-même. Cette solution contribue également à réduire les pénuries de produits.

L’impression 3D permet aux producteurs de créer des prototypes et de produire des composants individuels. Cette technique peut se révéler utile pour créer du matériel en série pour une commande personnalisée. Au lieu d’attendre que les consommateurs achètent un produit à taille unique, elle permet de créer des articles qui correspondent exactement à leurs besoins.

L’industrie 4.0 : ses avantages pour les entreprises ?

Certaines entreprises hésitent à adopter pleinement l’industrie 4.0. Pourtant, il faut savoir que l’industrie 4.0 représente l’avenir de l’industrie manufacturière et constitue une étape importante. Découvrez ci-dessous comment cette révolution pourrait profiter aux entreprises.

Identification de nouvelles opportunités

Grâce aux analyses et aux données, les entreprises parviennent à mieux identifier les nouvelles opportunités. Elles pourraient trouver des moyens d’étendre leurs activités et d’exploiter de nouveaux marchés.

Efficacité

L’industrie 4.0 offre une variété de solutions d’optimisation, allant de l’utilisation optimisée des actifs à une meilleure gestion des stocks. En plus, les robots et l’automatisation peuvent produire des articles plus rapidement et plus efficacement, surtout lorsqu’ils utilisent une technologie intelligente.

Économie d’argent

L’industrie 4.0 réduira la dépense en diminuant le risque d’erreurs très coûteuses.

Meilleure expérience client grâce à l’industrie 4.0

L’analyse, la personnalisation et la rapidité permettent aux clients d’obtenir plus rapidement ce qu’ils veulent.

Augmentation des revenus

Malgré l’investissement initial élevé, l’industrie 4.0 peut apporter aux entreprises des revenus beaucoup plus importants. Cela peut être attribué à une plus grande efficacité, à moins de gaspillage de produits, à de nouvelles opportunités et à une meilleure satisfaction des clients.

Industrie 4.0 : défis et risques 

Industry 4.0 -

L’utilisation des outils de transformation numérique n’est pas toujours simple. L’adoption de l’industrie 4.0 peut présenter certains défis et risques pour de nombreuses entreprises.

Manque de compétences

L’accès aux compétences est souvent cité comme le plus grand obstacle à la transformation numérique. Les utilisateurs de technologies signalent des difficultés à trouver, former et recycler du personnel. En particulier dans les domaines de l’interface utilisateur, de la science des données, du développement de logiciels et des contrôles au niveau de la machine.

Changement de culture

La gestion du changement culturel constitue un élément essentiel de la réussite de l’industrie 4.0, mais aussi un obstacle potentiel s’il n’est pas bien exécuté. Si les employés ne sont pas prêts pour les changements, ils peuvent être réticents, résistants ou incapables de s’adapter. Les préparer au changement technologique et obtenir leur adhésion revêtent une importance cruciale pour la réussite des projets numériques.

Les défis liés à l’intégration de l’informatique et de l’OT

  • Les questions de conformité des données.
  • La gestion des risques et la réduction des coûts en période d’incertitude.
  • Le traitement de la complexité de la chaîne d’approvisionnement connectée.
  • Une meilleure compréhension des technologies IT et OT et, surtout, de la manière dont elles peuvent être exploitées.
  • L’évolution des exigences des clients et des partenaires industriels.

Initiatives et développements de l’industrie 4.0 dans le monde entier

De plus en plus d’organisations et de pays adoptent l’industrie 4.0. À titre d’exemple, le Royaume-Uni, le Japon, la Chine et les nombreuses initiatives dans l’UE. En effet, le 23 mars 2017, l’UE a examiné des plans visant à synchroniser les 12 initiatives de transformation industrielle existantes et 9 autres à venir. Pour la plupart des projets, ils s’appuient sur le concept d’industrie 4.0, 

Cependant, le déploiement mondial de l’industrie 4.0 ne se résume pas à des initiatives ou des accords gouvernementaux. Elle résulte également de l’attention croissante des géants industriels.

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