Comment l'industrie 4.0 change les entreprises

Qu’est-ce que l’industrie 4.0 ?

L’industrie 4.0 est un terme utilisé pour décrire la quatrième révolution industrielle. Cette révolution se caractérise par la convergence des technologies physiques et numériques qui transforment la industrie, la conception et les opérations. Les technologies de l’industrie 4.0 comprennent l’impression 3D, la robotique, l’intelligence artificielle et l’internet des objets (IoT). Ces technologies permettent aux usines de fabriquer des produits personnalisés à grande échelle. Ils permettent également la mise en place de nouveaux modèles d’entreprise et de nouvelles structures organisationnelles. Par exemple, certaines entreprises utilisent l’impression 3D pour créer des pièces personnalisées à la demande, sans avoir besoin d’inventaire ou d’entreposage.

L’industrie 4.0 modifie également la façon dont les usines sont conçues et exploitées. Par exemple, de nombreuses usines utilisent désormais l’analyse de données pour optimiser les processus de production. À mesure que ces technologies continuent de se développer, elles sont susceptibles d’avoir un impact profond sur l’économie et la société.

Histoire

Voici un bref aperçu des différentes révolutions industrielles :

Première révolution industrielle

La première révolution industrielle en Grande-Bretagne a commencé à la fin du 18e siècle. Elle a aidé les usines à produire en masse des biens en utilisant l’eau, le pétrole, la puissance thermique au lieu du travail humain et animal. Au lieu que tous les produits soient fabriqués à la main, les produits finis étaient fabriqués par des machines.

Deuxième révolution industrielle

Cent ans après la première révolution industrielle, une deuxième a commencé avec les chaînes de montage et le pétrole, le gaz et l’électricité. Les processus de fabrication sont devenus plus automatisés grâce à ces nouvelles sources d’énergie et aux progrès de la communication comme le téléphone et le télégraphe.

Troisième révolution industrielle

Tout au long du XXe siècle, la troisième révolution industrielle a ajouté les ordinateurs et l’analyse des données aux processus de industrie. Cette numérisation des usines a commencé par l’incorporation de contrôleurs logiques programmables (PLC) dans les machines pour automatiser certains processus et collecter et partager des données.

Avantages

L’industrie 4.0 englobe non seulement le cycle de vie des produits et la chaîne d’approvisionnement, mais aussi la conception, les ventes, l’inventaire, l’ordonnancement et le contrôle de la qualité, l’ingénierie, pour ne citer que quelques domaines. En outre, elle fournit des analyses en temps réel qui sont fiables et précises. Tout cela est possible parce que chacun a accès à des données informées concernant les processus de production et les procédures commerciales.

Voici quelques avantages de l’adoption d’un modèle d’industrie 4.0 pour votre entreprise :

Produits intelligents

Des produits qui sont conscients de leur environnement et qui peuvent partager des informations sur des choses comme leur santé, leur localisation, la fréquence de leur utilisation, etc. Ces données peuvent contribuer à améliorer le service à la clientèle, la qualité des produits, la logistique, ainsi que la recherche et le développement.

Les produits intelligents peuvent également prévoir quand ils auront besoin d’être entretenus et recevoir des mises à jour à distance, ce qui pourrait donner lieu à de nouveaux modèles commerciaux basés sur les services.

Usines intelligentes

Les usines intelligentes sont numérisées, disposent d’installations autonomes et utilisent des technologies avancées comme le Big Data, l’intelligence artificielle (IA), la robotique, l’analytique et l’IoT. L’usine 4.0 est un autre nom pour eux.

Ces usines peuvent se réparer elles-mêmes en utilisant des processus de industrie intelligents 4.0 et en permettant de fournir des produits personnalisés à grande échelle et à faible coût.

Les actifs intelligents

L’IoT et l’analytique sont intégrés dans presque tous les actifs physiques aujourd’hui. Avec ces actifs intelligents, les techniciens peuvent :

• surveiller la performance des actifs en temps réel ;

• anticiper et prévenir les temps d’arrêt ;

• utiliser une maintenance dynamique et maintenance prédictive;

• tirer parti des jumeaux numériques

• intégrer étroitement les actifs et les processus d’entreprise.

Des personnes responsabilisées

Même avec les systèmes les plus avancés, vous aurez toujours besoin de personnes. Donnez-leur accès à l’IA et aux données des capteurs en direct pour surveiller ce qui se passe dans l’atelier de production et prendre des décisions rapides en cas de besoin. Les dispositifs portables et les applications de réalité augmentée peuvent aider à résoudre des problèmes, à rester en bonne santé et à assurer la sécurité.

Quelles sont les technologies à l’origine de l’industrie 4.0 ?

Cloud Computing

L’informatique dématérialisée est un élément crucial de tout plan Industrie 4.0. Un processus de fabrication intelligent intègre l’ingénierie, la chaîne d’approvisionnement, de production, de vente et de distribution. Le cloud permet de stocker et d’analyser les données plus efficacement.

En outre, l’informatique dématérialisée peut aider les petites et moyennes entreprises à réduire leurs coûts de démarrage, car elles peuvent évoluer en fonction de la croissance de leur activité.

Intelligence artificielle (IA) et apprentissage machine

Les entreprises manufacturières peuvent utiliser l’IA et l’apprentissage automatique pour exploiter toutes les données générées par les partenaires et les tiers dans l’ensemble de leurs unités commerciales. Ces technologies peuvent apporter visibilité, prévisibilité et automatisation des opérations et des processus commerciaux. Par exemple, les machines des usines cessent régulièrement de fonctionner pendant leur utilisation.

En recueillant des données sur ces actifs et en recourant à la maintenance prédictive grâce à des algorithmes d’apprentissage automatique, les entreprises peuvent réduire ces temps d’arrêt et être plus productives.

Informatique de pointe

L’analyse des données doit se faire à l’endroit où les données sont créées, appelé le « bord ». Par exemple, l’informatique périphérique permettrait de réagir plus rapidement en cas de problème de sécurité ou de qualité. L’envoi de données vers un nuage d’entreprise, puis leur retour, peut être un processus trop long et dépendre de la fiabilité de la connexion réseau. Avec l’informatique périphérique, moins de données circulent sur le réseau, ce qui réduit les risques potentiels pour la sécurité.

Cybersécurité

Par le passé, de nombreuses entreprises de fabrication ont négligé la cybersécurité et les systèmes cyber-physiques. Cependant, maintenant que les équipements opérationnels dans les usines ou les champs sont constamment connectés, cela augmente l’efficacité des processus mais crée également de nouvelles opportunités pour les attaques malveillantes.

Du point de vue de la cybersécurité, une compréhension complète des équipements des technologies de l’information (TI) et des technologies opérationnelles (TO) est plus importante que jamais pour se transformer en industrie 4.0.

Digital Twin

La transformation numérique de l’industrie 4.0 a permis aux fabricants de créer des clones numériques qui sont des répliques virtuelles de leurs processus, lignes de production, usines et chaînes d’approvisionnement. Ces jumeaux sont créés en prenant les données d’objets connectés à l’internet, tels que des capteurs IoT et des automates.

Les jumeaux numériques présentent de nombreux avantages pour les fabricants, qu’il s’agisse de maximiser la productivité, d’améliorer le flux de travail ou de faciliter la conception de nouveaux produits. En simulant numériquement un processus de production, par exemple, vous pouvez expérimenter différents changements pour trouver la manière la plus efficace de faire fonctionner les choses avec un minimum de temps d’arrêt et une capacité de production maximale.

Robotique

Les opérations de fabrication utilisent déjà des robots, mais beaucoup les considèrent comme des technologies d’avenir. L’ automatisation et la robotique peuvent contribuer à l’exécution de tâches répétitives, libérant ainsi les humains de tâches plus complexes. L’automatisation de la chaîne de production permettra également aux robots d’effectuer des tâches spécifiques avec les humains.

Il est également possible de les utiliser dans des conditions dangereuses pour les personnes, et ils peuvent être programmés pour détecter et corriger rapidement les erreurs. Tout cela se fait à l’aide de capteurs, de caméras et d’autres technologies qui leur confèrent une précision et une sécurité accrues.

Internet des objets

Équiper les machines de l’usine de capteurs dotés d’une adresse IP permet de mettre en place l’internet des objets (IoT) dans les usines intelligentes. Cette connectivité permet de collecter, d’analyser et d’échanger de grandes quantités de données.

Exemples de technologies de l’industrie 4.0

L’IdO dans l’industrie manufacturière

L’utilisation de l’IoT dans la fabrication peut augmenter le débit de production en éliminant les goulots d’étranglement. Les machines équipées de dispositifs IoT peuvent collecter des données sur leur efficacité, leur utilisation et leur temps de disponibilité dans un atelier de production. Un algorithme d’apprentissage automatique peut analyser ces données afin d’identifier les machines qui constituent des goulots d’étranglement et la manière de les résoudre – par exemple, en mettant à niveau la machine ou en augmentant son efficacité pendant la journée.

La cybersécurité dans l’industrie manufacturière

Si les fabricants veulent se protéger des voleurs qui s’emparent de leur propriété intellectuelle ou des pirates informatiques qui réquisitionnent leurs équipements pour saboter la production, ils ont besoin de systèmes intelligents numérisés dotés d’une cybersécurité complète.

Les fabricants peuvent réduire la probabilité d’être victimes de ces menaces de sécurité dévastatrices en prenant des mesures proactives, comme l’élaboration d’un plan d’intervention et la mise en œuvre de mesures de protection des données.

Les jumeaux numériques dans l’industrie manufacturière

Une entreprise de fabrication peut utiliser des capteurs industriels IoT pour avoir une réplique virtuelle de l’ensemble de son atelier. Il leur permet de voir en temps réel l’emplacement, le temps de fonctionnement et les besoins de maintenance de chaque actif. Ils peuvent même jeter un coup d’œil à l’intérieur de machines qu’il serait trop dangereux ou trop coûteux d’ouvrir physiquement.