Industrie 4.0 : définition de ce concept révolutionnaire
Industrie 4.0 : définition de ce concept né dans les années 2000 et zoom sur son impact dans les usines.
Industrie 4.0 : définition
L’industrie 4.0, autrement dit la quatrième révolution industrielle, est aussi connue sous les termes “Industrie du futur” ou “Usine intelligente”.
Globalement, l’industrie 4.0 se définit comme une évolution des usines et de leur systèmes de production, en raison de l’intégration de systèmes numériques intelligents dans les process.
L’interconnectivité qu’offre le concept d’industrie 4.0 a pour objectif de permettre aux usines d’optimiser leur production et le travail des employés, le tout en veillant à leur impact environnemental. Aujourd’hui, l’élément le plus important et rentable de concept auprès des industriels reste celui de la performance opérationnelle.
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Industrie 4.0 : comment en est-on arrivé là ?
Au fil des années, de nouvelles technologies sont nées. Elles sont venues bouleverser notre quotidien mais aussi celui des usines, qui pour être compétitives, n’ont eu d’autres choix que de s’adapter. En industrie, on parle de quatre révolutions principales.
- Au cours de la première révolution industrielle naît la mécanisation
- Lors de la seconde révolution industrielle, les énergies évoluent et le travail à la chaîne se répand. Au cours de cette période, les usines veulent produire en masse plus rapidement et à faible coût.
- La troisième révolution industrielle fait quant à elle émerger l’informatique. Grâce à des programmes fixes, la production, et plus particulièrement les tâches répétitives et complexes deviennent automatisées.
- Arrive ensuite la quatrième révolution industrielle, marquée par des technologies plus puissantes et davantage intégrées aux usines. On ne donne plus un programme fixe aux machines, on les connecte entre elles, au monde extérieur et aux données de l’usine pour optimiser la production. C’est dans ce contexte qu’est né le concept d’industrie 4.0.
Comment fonctionne l’industrie 4.0 ?
Les données représentent l’élément central du concept d’industrie 4.0.
Remontées par l’IoT (Internet des objets) et les capteurs industriels, les données sont ensuite centralisées sur un Cloud où elles peuvent être exploitées de différentes manières.
La data industrielle évoluant rapidement et étant présente en très grande quantité, l’intelligence artificielle est essentielle pour exploiter efficacement la donnée. Composée d’algorithmes créés par des humains experts dans leur domaine (comme l’énergie, par exemple), cette IA vérifie, trie, analyse et contextualise la donnée.
Concrètement, le concept d’industrie 4.0 et l’IA qu’il amène se sont rapidement déployés dans les usines en transformant les équipements de production et le pilotage des consommations, des performances.
Le saviez-vous ?
Remontant en temps réel des données terrains très diverses (température, pression, débit, masse, etc.), les capteurs industriels, placés au sein des process et des utilités sont à contrôler régulièrement.
Ces derniers sont indispensables pour assurer des analyses et des prises de décisions fiables, permettant d’atteindre les objectifs de l’usine.
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L’IA dans les équipements de production
Pour accroître la production tout en la rendant plus fiable et plus sécurisée pour les hommes, le concept d’industrie 4.0 a transformé de nombreux équipements. A titre d’exemples :
- Les machines de production intègrent désormais les cobots (robots collaboratifs). Conçus pour interagir physiquement avec l’opérateur en toute sécurité, ils s’adaptent aux variations de la ligne de production.
- Les systèmes de vision industrielle, en capacité de détecter un défaut de production invisible à l’œil nu.
- Les flux de logistique internes, automatisés par des AGV (véhicules à guidage automatique) ou AMR (robots mobiles autonomes), capables de recalculer leurs itinéraires selon les aléas de l’atelier.
L’IA dans le pilotage de la performance industrielle
Les données centralisées sur le cloud communiquent directement avec des logiciels tels qu’un MES, un PLM, une GMAO, un logiciel EMS (Energy Management Software).
Véritable socle de l’industrie 4.0, le logiciel EMS fait interagir et centralise toutes ses briques technologiques pour offrir une vision exploitable des données traitées. Il offre ainsi une vision nette de l’usine modélisée et des données traduites sous forme de rapports, de diagrammes, de tableaux de bord, etc.
L’industrie 4.0 a donc été synonyme d’un nouvel essor pour les usines. Leur fonctionnement quotidien a été profondément transformé par l’apparition de nouvelles technologies, permettant de renforcer les activités d’analyse et de production, au-delà de la production traditionnelle.
Les impacts de l’industrie 4.0 sur les usines
Cette révolution industrielle et l’arrivée de l’industrie 4.0 ont entraîné de nombreux changements. Comme toute transformation de cette ampleur, celle-ci s’est accompagnée de points de vigilance, notamment sur ces deux sujets : la sécurisation des informations et l’évolution des compétences et des métiers au sein des équipes.
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La cybersécurité, un enjeu phare de l’industrie 4.0
Historiquement, le monde de l’IT (systèmes d’information de gestion) et celui de l’OT (systèmes de contrôle-commande opérationnels) fonctionnaient de manière très diverses. Les réseaux d’usine bénéficiaient d’un cloisonnement strict, les mettant à l’abri de cyberattaques. Avec l’avancée des nouvelles technologies, ces deux mondes se sont connectés pour permettre la remontée et l’analyse des données en temps réel, exposant alors l’OT à des risques cyber. Pour pallier cette vulnérabilité, fort heureusement des solutions existent (connexion chiffrée, cloud interne protégé, données anonymisées, …) et sont parfaitement compatibles avec (et intégrées) à des logiciels tels que l’EMS ou l’EMOS.
L’évolution des métiers pour être en phase avec un changement radical du fonctionnement de l’usine
Les tâches répétitives et complexes ayant été remplacées par des robots généralement collaboratifs et les besoins des usines ayant évolué, les métiers ont suivi cette tendance.
De nouveaux profils sont apparus pour notamment piloter et exploiter ces nouvelles technologies : data analyst, technicien de maintenance pour tout le côté prédictif, Energy Manager, etc.
Une grande majorité des usines a su relever ces enjeux avec brio, en s’accompagnant de prestataires spécialisés ou en prenant le temps nécessaire pour mener ces démarches à bien. Et pour cause : les impacts positifs de l’industrie 4.0 sont importants, et permettent notamment de rester compétitif.
Les plus grands bénéfices de l’industrie 4.0
L’autonomie des équipes augmente. Grâce à l’analyse automatisée des données et aux recommandations d’actions visant à optimiser les performances de l’usine, les équipes peuvent prendre des décisions plus facilement et rapidement.
La production augmente. Les installations sont optimisées pour fonctionner ensemble, selon des recettes et un planning de fabrication bien précis et optimisé. Les lignes de production sont par conséquent arrêtées moins longtemps.
Les coûts sont réduits. Les installations sont réglées de manière à limiter la surconsommation énergétique et l’usure des équipements. Ces ajustements permettent d’améliorer et d’affiner l’utilisation des ressources et des matières premières. Également, les outils logiciels permettent de détecter rapidement les dérives, d’en identifier les causes et de recommander des actions correctives adaptées. L’ensemble de ces actions ont un impact direct sur les coûts qui diminuent alors drastiquement.
L’impact environnemental de l’usine diminue. Une usine intelligente est une usine qui allie haute productivité et sobriété. Plus les process sont optimisés, plus les émissions de GES et les rejets environnementaux diminuent.
De l’identification des leviers de performance au déploiement des solutions adaptées à vos enjeux, Dametis vous accompagne dans le concept d’industrie 4.0 !
Au-delà de l’industrie 4.0, l’industrie 5.0 offre une nouvelle perspective : celle d’une industrie plus durable, résiliente et centrée sur l’humain. Les technologies renforcent la collaboration entre les équipes pour atteindre plus facilement les objectifs de l’usine, ceux qui répondent aux défis sociaux et environnementaux tout en alliant une productivité élevée.
