Industrie 4.0, CPS, IoT, Cobotique.. La sémantique industrielle moderne ne pardonne pas et il est parfois difficile de s’y retrouver.
Nous proposons une définition de l’Industrie 4.0 rapide, simple et en trois points :
- Comment reconnaitre une usine 4.0 ?
- Les neufs piliers de l’industrie 4.0.
- Les bénéfices et avantages de l’Industrie 4.0.
Les caractéristiques de l’Industrie 4.0 ou « comment reconnaitre une Smart factory? ».
L’Industrie 4.0 (I4.0) est un système de supervision qui veut tout connecter, toujours et partout : les machines, les acteurs, les moyens, et les produits.
Selon l’analyse Deloitte les usines du futur se reconnaissent à 5 caractéristiques :
1. Elles sont connectées.
Elles bénéficient d’un flux ininterrompu de données transmises en temps réel. Ces données proviennent d’une multitude d’émetteurs, elles sont traitées et archivées dans le but de prendre des décisions pertinentes et adaptées. Dans ce système les logiciels, les machines et les humains sont connectés.
2. Elles sont optimisées.
Fiabilité, optimisation du temps de production, automatisation maximale, interaction humaine minimale. Voilà les mots clefs des « Smart Factory ». L’objectif étant simple, celui de minimiser les coûts de production tout en assurant une haute qualité de réalisation.
3. Elles sont transparentes.
Le client est un élément central dans l’Industrie 4.0. Il doit avoir une supervision parfaite de sa commande, de ses demandes et des process en cours. Lui donner accès à des données en temps réel est primordial pour lui permettre de prendre des décisions stratégiques.
4. Elles sont proactives.
L’Usine du Futur permet une constante évaluation des stocks ainsi qu’une politique de réapprovisionnement dynamique. L’identification immédiate (voire anticipée) des difficultés d’approvisionnement ou de production repose sur des capacités de surveillance en temps réel.
5. Elle sont agiles.
L’Industrie 4.0 est adaptative. Elle peut re-planifier et absorber des changements majeurs de planning ou encore intégrer et modifier un produit en plein cycle de production. Il en va de même pour sa configuration physique qui est hautement personnalisable et modulable en fonction des besoins.
Quels sont les technologies porteuses de l’Industrie 4.0
L’Industrie 4.0 repose sur 9 piliers technologiques. Ces technologies sont déjà présentes dans les secteurs industriels mais, avec la révolution industrielle 4.0, elles réorganisent les systèmes de production en cellules optimisées qui s’intègrent dans un tout totalement efficient, automatisé et optimisé.
1. Industrial Internet Of Thing (IIoT ou IoT)
L’IoT permet l’intégration de capteurs au sein même de l’outils productif. Ces capteurs font remonter massivement des données en temps réel et participent à la création d’un tout : les machines, les postes de travail et les outils sont connectés grâce à ces systèmes intelligents embarqués.
Cela permet de collecter un maximum d’informations, qui seront ensuite traitées de façon décentralisée.
2. L’Intégration Système Globalisée
Tous les systèmes et acteurs de la production sont connectés et intégrés quelle que soit leur échelle d’implication : du clients jusqu’aux ateliers de productions en passant par les entrepôts et les fournisseurs. Ce « Tout Intégré » participe à une remontée d’informations (data) permanente et créer une chaine d’approvisionnement agile, horizontalement et verticalement.
3. La Fabrication Additive
La Fabrication Additive (par addition de couches successives) ou « Impression 3D » est employée pour développer des prototypes et/ou produire des séries en petite quantités. Cette technologie présente des avantages inédits : décentralisation d’unités de production ultra-légère, modifiables et transportables, intégrable dans n’importe quelle chaine de production… La prise en compte de la Fabrication Additive dans l’industrie 4.0 revient à repenser entièrement notre façon de concevoir la chaine d’approvisionnement.
4. La Robotique Autonome
De nos jours, les robots sont capables d’accomplir des taches complexes et de collaborer avec les humains et entre eux. La robotique devient de plus en plus abordable et les robots sont de plus en plus adaptatifs et compétents.
5. Le Cloud Computing
L’utilisation massive de logiciels basé sur et dans le Cloud permet aux entreprises d’augmenter leur capacité de stockage et de traitement des informations. Cette solution permet également de connecter les acteurs et les moyens (en fournissant des systèmes décentralisés et accessibles partout).
6. La Smart Data
L’analyse de données à grande échelle est un formidable outil pour les industries. Elle permet d’optimiser la production et la logistique, d’amélioré la qualité des produits, d’économiser de l’énergie, etc. La Smart Data facilite surtout la prise de décisions, notamment en temps réel.
7. Réalité Augmentée
Les outils de réalité augmentés sont capable de modifier toutes les étapes d’un systèmes : de la conception de pièce au SAV en passant par la formation ou la planification… Les possibilités sont infinies et permettent de se projeter, dans l’espace et le temps, à moindre coût.
8. Simulation
Les Simulations 2D ou 3D doivent être employées de manière ultra-étendue: cela permet de tester l’avant, le pendant et l’après de chaque process industriel. La simulation offre de nombreuses opportunités d’optimisation grâce à la modification de paramètres, à grande ou petite échelle, le tout sans risque.
9. La Cyber-sécurité
l’I40 augmente grandement les connections et le nombre de standards de communications. Il est donc nécessaire de protéger les systèmes informatiques, logistiques et industriels contre les cyber-menaces. Il est essentiel de créer des canaux de communication sécurisés et fiables, ainsi qu’une gestion sophistiquée des identités utilisateurs, des accès aux machines et aux données.
Quels sont les bénéfices de l’industrie ?
En se reposant sur les neufs technologies-piliers vus précédemment, un site industriel qui réussie sa transition vers le 4.0 gagne de nombreux « plus » :
Plus productif :
En connectant les hommes, les systèmes et les machines, l’usine 4.0 vous permet d’optimiser le moindre segment logistique ou productique.
Plus agile :
Une organisation 4.0 permet de vous adapter à tous les changements en réduisant les efforts de restructuration. Vous devenez réactifs aux marchés, aux clients et aux innovations.
Plus innovant :
Le flux permanent de données issu des IoT, qu’elles proviennent des produits ou des machines, permet de mieux intervenir sur les process de design ou de fabrication.
Plus transparent :
L’expérience client est grandement améliorée puisque votre entreprise peut partager en temps réels des données liées aux problématiques de logistiques ou de production. Plus de transparence signifie plus de confiance et moins d’interrogations.
Plus rentable :
Même si l’investissement initial est important, la transition vers un système 4.0 répondant aux challenge et aux besoins de demain sera rentable et décisive pour votre entreprise grâce une meilleure fiabilité de vos process et une réduction des coûts hautement maitrisée.
Sources : Industry 4.0: Revolution or Evolution? (lnaz Asadollahi-Yazdi, Paulin Couzon1, Nhan Quy Nguyen1, Yassine Ouazene, Farouk Yalaoui, ICD-LOSI, Université de Technologie de Troyes; Deloitte, The Fourth Industrial Revolution: At the intersection of readiness and responsibility;