Industrie 4.0, la quatrième révolution industrielle est en marche


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Industrie 4.0, la quatrième révolution industrielle est en marche

Fabrication additive, cobots, objets connectés, intelligence artificielle, réalité augmentée… Toutes les briques technologiques sont rassemblées pour changer radicalement l’image de l’usine d’antan pour évoluer vers l’industrie 4.0.

Notre réveil industriel pourrait passer le numérique

Selon le dernier baromètre Trendeo de l’Usine du Futur, la France se hisse à la deuxième place européenne en nombre d’investissements industriels. Elle se place derrière le Royaume-Uni mais devant l’Allemagne, qui est pourtant à l’origine du concept d’Industrie 4.0. Entre 2016 et 2019, 239 projets significatifs (d’un montant supérieur à 30 millions d’euros) répondant au moins à un des critères de « l’usine du futur » ont été recensés dans l’Hexagone.

Mais qu’est-ce que l’industrie 4.0 ? Le terme est apparu la première fois en 2011 dans les allées du Forum mondial de l’Industrie de Hanovre. 4.0. Il marque la quatrième révolution industrielle après celles intervenues avec l’introduction de la machine à vapeur, de l’électricité et de l’avènement de l’électronique et de l’informatique.

La technologie pour toutes les industries

Sur son site historique de Ladoux, Michelin conçoit des pneus « increvables » dont la commercialisation verra le jour en 2024. À la centrale nucléaire de Paluel, les techniciens d’exploitation EDF ont de tablettes pour relever directement les mesures émises par les capteurs connectés. Ce sont là quelques exemples. Airbus, Renault, Peugeot PSA Faurecia, Total, Air Liquide, Safran… Tous les grands groupes français ont initié un programme de « digital factory ».

La nouvelle vague numérique ne profite pas qu’aux géants industriels. Le prix des technologies étant en forte baisse, elles deviennent abordables aux PME. L’avenir est même, selon le cabinet Boston Consulting Group (BCG) interrogé par Le Monde, aux « petites usines dites intelligentes, automatisées, capables d’une grande flexibilité dans la production et situées au plus près de leurs clients ou des consommateurs  ». En relocalisant sa production, la France aurait tous les atouts pour revenir dans le peloton de tête des grandes nations industrielles.

D’après Trendeo, les projets dédiés à l’usine du futur ont déjà généré plus de 20 000 embauches. Des métiers très éloignés du « travail à l’usine » tel que nombre de nos concitoyens se l’imaginent. À savoir un travail pénible et répétitif dans un lieu sale, bruyant et dangereux. Avec le digital, l’homme n’est plus asservi par la machine mais cohabite intelligemment avec les robots.

De la conception d’un produit à sa fabrication

Le terme industrie 4.0 apparaît la première fois en 2011 dans les allées du Forum mondial de l’Industrie de Hanovre. 4.0. Il marque la quatrième révolution industrielle. Après celles intervenues avec l’introduction de la machine à vapeur, de l’électricité et de l’avènement de l’électronique et de l’informatique.

L’usine du futur regroupe un ensemble de technologies qui couvrent tout le cycle de vie d’un produit, de sa conception à sa fabrication. Au premier stade, on trouve le jumeau numérique du produit. Une réplique virtuelle qui permet d’effectuer des tests avant de passer à la réalisation d’un prototype physique. Cette maquette numérique peut concerner une ligne de production entière.

Ensuite, la fabrication additive, ou impression 3D, permet de créer le prototype par dépôts de couches successives de matière alors que les process traditionnels d’usinage fonctionnent par déformation ou retrait de matière. Elle permet aussi de produire des petites séries de pièces aux formes complexes ou fortement personnalisées.

L’usine du futur voit aussi arriver une nouvelle génération de robots. À côté des bras articulés largement utilisés pour l’assemblage ou le soudage, les « cobots », ou robots collaboratifs, cohabitent dans le même espace que les ouvriers. Ceci afin de les assister dans des tâches difficiles, pénibles ou répétitives. Dans les travées de l’usine, on croise aussi des AGV (Automatic guided vehicles). Ce sont des robots-véhicules autonomes qui se déplacent librement pour aller chercher des pièces, préparer des commandes.

Une usine data driven mais plus exposée aux cybermenaces

De son côté, l’être humain se voit augmenté par la réalité du même nom. Chaussé d’un casque ou de lunettes connectées, il voit apparaître dans son champ de vision des informations contextuelles qui se superposent au monde réel. Avec la réalité augmentée, un technicien de maintenance accède, les mains libres, à la liste des opérations à exécuter. Dans la version 2 d’HoloLens, l’ordinateur holographique de Microsoft, le texte défile automatiquement au fur et à mesure que le technicien lit les instructions via un dispositif d’eye-tracking.

Enfin, l’usine du futur se noie dans un océan de données remontées par la multitude de capteurs mesurant la pression, les vibrations, la température ou le taux d’humidité. Cet internet des objets (IoT) industriel permet de connaître en temps réel l’état de santé d’un équipement, d’évaluer son niveau de performance, de proposer la configuration optimale ou de prévenir les pannes (maintenance prédictive).

Pour trier et analyser ce flot de données et en tirer des enseignements, on couple l’IoT à l’intelligence artificielle. Le contrôle qualité peut être ainsi assuré par des caméras connectées placées au-dessus d’une ligne de production. En détectant d’éventuelles anomalies, l’IA limitera les défauts de production et les retours clients.

Une exposition accrue

Dans ce monde interconnecté, la 5G devrait libérer les énergies. Le revers de la médaille est une exposition renforcée aux cybermenaces. Alors que les systèmes d’information industriels fonctionnaient en vase clos, ils s’ouvrent aujourd’hui sur l’extérieur. Pour Pascal Le Digol, country manager France de WatchGuard Technologies, l’Industrie 4.0 devient même la cible privilégiée des pirates.

Dès 2007, le virus Stuxnet a permis aux Américains de prendre le contrôle des centrifugeuses iraniennes d’enrichissement d’uranium. Plus récemment, en 2014, l’opération Heartbleed avait visé une aciérie allemande. En France, l’Agence nationale de la sécurité des systèmes d’information (ANSSI) a publié un guide dédié à la protection des systèmes industriels dits SCADA (Supervisory control and data acquisition).

Robotisation, IA, cybersécurité…, bref, l’industrie est un secteur à clairement suivre en matière de nouvelles technologies et transformations !

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