Industrie 4.0 : Qu’est-ce que l’industrie 4.0 ?
Avec la percée des domaines du numérique, l’industrie connaît depuis quelques années une transformation particulièrement impressionnante. Cette nouvelle révolution, qualifiée d’industrie 4.0, a déjà apporté de nombreuses transformations permettant d’améliorer les processus de production et la gestion de l’information en entreprise. Amalo Recrutement expose les technologies liées à cette nouvelle génération d’industrie, leur fonctionnement et les avantages qu’elles offrent pour votre entreprise.
Qu’est-ce que l’industrie 4.0 ?
Dans cette époque marquée par le développement d’internet, l’industrie tend désormais vers l’utilisation massive des solutions numériques et robotiques. Les technologies informatiques avancées sont ainsi introduites dans les processus de fabrication pour révolutionner le fonctionnement des machines. Cela se traduit par la numérisation de l’usine et l’intégration des robots intelligents dans les procédés industriels (notamment la chaîne de production).
Cette transformation de l’usine avec les nouvelles technologies correspond à une quatrième révolution industrielle, après la mécanisation, l’électrification et l’automatisation. C’est cette révolution numérique des usines traditionnelles que l’on qualifie d’industrie 4.0.
Quels sont les principes de l’industrie 4.0 ?
Si elle se décrit principalement par la numérisation, l’industrie 4.0 tend déjà vers les innovations technologiques du futur. Son objectif est de mettre en place des usines intelligentes qui s’adaptent parfaitement aux besoins de productivité et d’amélioration continue. Pour atteindre ce but, l’industrie 4.0 s’appuie sur des principes bien définis.
Interconnexion des installations
Pour parvenu à la numérisation de l’usine, l’industrie 4.0 interconnecte tous les systèmes (appareils, outils, machines) entre eux. Cette interconnexion permet de collectionner et d’analyser des données de production en temps réel. Le contrôle du processus peut donc se faire à distance que ce soit en interne ou en externe. Cela favorise une meilleure intégration des améliorations, pour adapter la conception aux besoins des clients et à la situation du marché.
Autonomie de la production
En dehors de l’interconnexion des systèmes, l’usine 4.0 assure l’autonomie de la chaîne de production. L’idée n’est pas seulement d’automatiser la fabrication des produits. Il s’agit de mettre en place des process industriels entièrement autonomes. L’industrie 4.0 se caractérise ainsi par l’utilisation des machines et des robots dotés d’une excellente capacité d’autopilotage et d’automaintenance. Chaque machine et système utilisé peuvent donc s’autodiagnostiquer et s’autoconfigurer pour répondre à une réalité précise ou à un besoin spécifique.
Gestion optimale des données
La question du traitement de l’information est l’un des domaines phares de la transformation vers l’industrie 4.0. Dans ce domaine, « l’entreprise nouvelle génération » adopte les technologies informatiques de collecte et de traitement de données. Parmi les solutions les plus utilisées, on retrouve notamment le Big Data, la radio-identification et l’internet des objets.
Ces nouvelles technologies aident à collecter, à catégoriser et à stocker de grandes quantités d’informations issues de l’ensemble des process industriels. Les données collectées sont par la suite traitées et analysées pour confirmer des hypothèses et tirer des conclusions efficaces. Cela permet aux entreprises de mieux cadrer la mise en œuvre des actions d’amélioration et de renforcement de la productivité.
Sécurité informatique avancée
La sécurité informatique est également un domaine phare de la transformation de l’industrie 4.0. Avec le développement d’internet, le risque d’insécurité numérique est en effet de plus en plus important. Dans leurs efforts vers la numérisation, les entreprises sont ainsi exposées à diverses problématiques de cybersécurité : phishing, attaque DdoS, Drive-by Download, faille SQL… Pour répondre à ces enjeux du futur, la production 4.0 adopte des systèmes de sécurité beaucoup plus performants.
Dans cette perspective, l’informatique quantique devrait voir son utilisation apparaître dans les entreprises et industries. Cette technologie numérique basée sur les lois de la mécanique quantique offre la possibilité de déceler et de corriger les problèmes de cybersécurité les plus complexes. Ceci aide à renforcer la sécurité des échanges de données entre les différents services et à mieux contrôler le fonctionnement des outils de production connectés.
Par ailleurs, la force de calcul de l’ordinateur quantique est telle qu’elle devrait permettre aux industriels d’obtenir une amélioration de la puissance de traitement, une réduction des coûts d’exploitation et une rapidité d’exécution plus grande au moins dans 5 industries : l’aérospatial, la chimie, la santé, la logistique et la finance.
Quelles sont les composantes essentielles de l’industrie 4.0 ?
Pour répondre aux principes d’interconnexion, d’autonomie, de traitement des données et de cybersécurité, l’industrie intelligente doit s’appuyer sur de nombreuses solutions technologiques. Parmi celles qui sont les plus connues, on peut citer notamment :
- l’internet des objets (IoT),
- le Big Data,
- le cloud computing,
- le digital twin (virtualisation),
- l’impression 3D et la réalité augmentée,
- la cobotique,
- L’intelligence artificielle…
C’est la mise en œuvre de ces différentes technologies qui rend possible la transformation vers l’industrie 4.0. Chacune d’entre elles est destinée à une fonction spécifique dans l’amélioration et la numérisation des systèmes de production au sein des usines. Amalo Recrutement vous en dit plus sur leurs domaines d’application et leur fonctionnement.
L’internet des objets (IoT)
L’internet des objets (IoT), parfois écrit IdO, est la technologie aidant à connecter des appareils à l’internet. Cette solution informatique est également utilisée pour assurer la connexion et l’échange d’informations entre les installations industrielles. Dans les usines 4.0, le système IoT est déployé pour interconnecter les unités de production. Ceci se fait à travers l’installation de capteurs sur les machines ou par l’intégration des robots connectés et des dispositifs de fabrication autonomes.
Il est ainsi possible de générer un flux constant d’informations sur le fonctionnement de chaque appareil. Vous pouvez par exemple collecter des données sur l’état des processus de fabrication, la maintenance électrique ou mécanique des robots, la vitesse de production… Ces informations qualitatives et quantitatives sont par la suite analysées pour améliorer l’efficacité de la chaîne de production. Cela permet par exemple d’ajuster le process en fonction des besoins et d’anticiper les éventuelles pannes des installations automatisées. En d’autres termes, l’IoT offre la possibilité de déceler les points d’amélioration des installations industrielles, pour mieux orienter les efforts pour optimiser la production.
Le Big Data
Solution technologique, le Big Data est destiné à la collecte et au traitement de l’information en industrie 4.0. Il aide à assurer une veille informationnelle constante pour obtenir des données qualitatives à partir des sources traditionnelles et digitales. Avec cette technologie, il s’agit de récupérer, trier, traiter et analyser les données, pour constituer une base informationnelle suffisamment enrichie pour faciliter l’interprétation de certaines actions.
Dans les entreprises 4.0, cette technologie peut être utilisée aussi bien dans le processus de fabrication que dans le domaine de la relation client. Au niveau de la gestion de la relation client par exemple, cela va permettre de rassembler des données sur les avis des consommateurs. En analysant ces données, vous pouvez mieux comprendre les besoins de votre clientèle et améliorer vos produits pour répondre à leurs attentes.
Pour utiliser efficacement le Big Data dans une entreprise 4.0, certaines décisions préalables doivent être prises. Il faut notamment déterminer les sources à partir desquelles les données seront obtenues et la périodicité à suivre pour la collecte. Cela offre la possibilité de bien définir le cadre d’application de sa mise en œuvre, pour le rendre utile pour l’entreprise.
Le cloud computing
À l’ère actuelle du numérique, l’utilisation des logiciels et des fichiers en ligne devient de plus en plus courante dans tous les domaines d’activité. Pour se mettre au pas de cette évolution technologique, les entreprises 4.0 utilisent le système de cloud computing. Cette solution informatique vise à digitaliser les outils et les fichiers utiles au bon fonctionnement des équipes. Le but est de centraliser les outils et les documents propres à votre activité professionnelle, pour garantir un accès rapide et sécurisé à vos équipes.
En général, cette solution de digitalisation est proposée par des services spécialisés tels que :
- les IaaS (Infrastructure as a Service),
- les PaaS (Platform as a Service),
- les SaaS (Software as a Service).
Ces services technologiques vous permettent de payer uniquement pour les ressources que vous utilisez en cas de besoins. De plus, vous bénéficier d’un accès à distance et en temps réel à vos outils et vos fichiers de travail.
Les systèmes cyber-physiques de l’industrie 4.0
Dispositifs mécaniques, les systèmes cyber-physiques (CPS) sont guidés par des calculs et algorithmes. Cette technique aide à programmer un système informatique pour contrôler les machines dans l’exécution d’une tâche précise. Durant son fonctionnement, il peut interpréter les actions réalisées et suivre les résultats obtenus. Il peut ainsi apprendre à améliorer son efficacité de manière automatique. Cette installation offre la possibilité d’automatiser les tâches et d’améliorer la productivité.
Le digital twin
Le digital twin fait également partie des principales composantes de l’industrie 4.0. Connue sous le nom de jumeau numérique, cette solution informatique permet de réaliser des répliques virtuelles d’un objet, d’un système ou d’un processus.
En industrie, elle est utilisée pour la reproduction numérique des produits, des pièces mécaniques ou encore des process. Ces répliques virtuelles offrent la possibilité aux concepteurs d’étudier le fonctionnement d’un produit spécifique ou d’un dispositif mécanique. À travers cette étude, les ingénieurs peuvent déceler les défaillances les plus discrètes et apporter les corrections nécessaires. Cela aide à parfaire la conception des produits pour répondre exactement aux besoins des clients.
L’impression 3D et la réalité augmentée
La quatrième évolution de l’industrie impose la reproduction 3D comme solution incontournable dans le process en usine. Cette technique d’impression à trois dimensions est notamment utilisée dans la procédure de prototypage. Dans ce domaine d’application, elle réduit considérablement le temps et les ressources nécessaires pour la fabrication d’un prototype réel.
En dehors de cet avantage, l’impression 3D permet aux équipes de conceptions d’apprécier le rendu final des produits et de corriger les erreurs de design. Elle rend ainsi la production beaucoup plus efficace tout en limitant les coûts de la conception. Ce n’est donc pas étonnant que cette technique soit de plus en plus adoptée, dans cette ère marquée par la transition de l’usine vers l’industrie 4.0.
Pour obtenir des résultats plus précis, la reproduction 3D peut être combinée avec la réalité augmentée. Cela offre la possibilité d’adapter le contenu virtuel 3D à la taille réelle de l’objet en utilisant des lunettes intelligentes. Il devient alors plus facile de comparer le design virtuel à un prototype physique, pour déceler les éventuels défauts. Cette technique de projection 3D se révèle très utile dans les procédures de maintenance et de dépannage des machines.
La cobotique
Dans le domaine de l’industrie et de la conception, la cobotique renvoie à la collaboration entre homme et robot. Ce concept vise à accélérer les tâches les plus complexes et les plus minutieuses grâce à la robotisation intelligente. Pour la réalisation de telles tâches, la collaboration entre le robot et l’opérateur humain peut se faire de différentes manières. En fonction de la situation, il peut s’agir d’une interaction directe ou d’un guidage à distance. Dans les deux cas, le robot et son opérateur travaillent en commun pour atteindre des objectifs bien définis.
Cette technique de robotisation dite intelligente se révèle beaucoup plus avantageuse en termes de budget et de sécurité, comparée à l’intégration des robots traditionnels. Les machines utilisées dans la cobotique sont en effet plus faciles à déployer et plus simples à configurer. De plus, elles sont conçues pour être utilisées par les humains et pas pour les remplacer. Déjà utilisée dans de nombreuses usines à travers le monde, cette solution de robotisation est l’une des composantes phares de l’industrie 4.0.
L’intelligence artificielle dans l’industrie 4.0
L’intelligence artificielle offre des perspectives intéressantes pour l’industrie. En effet, de nombreuses décisions peuvent être prises via des IA. Que l’on parle de R&D, de conception de produit, de gestion de production ou d’optimisation de la maintenance industrielle, ces outils peuvent avoir un impact considérable. Le cabinet de conseil PwC estime que l’IA pourrait contribuer à l’économie mondiale à hauteur de 15 700 milliards de dollars en 2030.
Combinée au big data, l’intelligence artificielle voit son impact grandir année après année. Dans le futur, chaque ligne de production, chaque machine, pourra être analysée de façon pertinente afin de trouver des optimisations, par exemple.
Pourquoi adopter le concept de l’industrie 4.0 ?
Depuis le début des années 2000, de nombreuses avancées technologiques majeures ont été enregistrées, notamment dans le secteur du numérique. Cette évolution a considérablement affecté la croissance et le développement du secteur industriel. Il existe aujourd’hui des outils technologiques plus performants et plus efficaces pour booster la production et répondre à la demande croissante sur le marché. Dans ce contexte, il est désormais nécessaire pour les sociétés, quel que soit leur domaine, de se mettre aux pas avec les nouvelles méthodes. C’est nécessaire d’abord pour mieux faire face à la concurrence. En adoptant le concept de l’industrie 4.0, vous parviendrez à booster votre production et maintenir ainsi votre place sur le marché.
Le déploiement des techniques de l’usine 4.0 aide également à assurer le développement de votre activité. D’un côté, les installations technologiques vous aident à collectionner des données fonctionnelles pour réaliser la maintenance prédictive de vos équipements. Ceci vous évite les baisses de productivité en raison des pannes subites. D’un autre côté, la révolution de l’industrie 4.0 favorise l’automatisation des process, grâce à l’IoT et l’interconnexion qu’il permet entre les composantes industrielles. À cela s’ajoutent l’optimisation de la relation cliente et l’amélioration de la dynamique de travail au sein de vos équipes.
Pour participer à cette industrie 4.0, vous avez besoin d’employés complètement au fait de ces évolutions technologiques. Pour cela, Amalo Recrutement vous propose les meilleurs profils pour votre entreprise et vous trouve des personnes directement opérationnelles.
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