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Dimanche 16 décembre 2018

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Industrie 4.0 ou une nouvelle vague en milieu industriel

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Cet article est paru dans la revue Ressources Mines et Industrie en mai 2018.

Le concept d'Industrie 4.0, ou industrie du futur, correspond à une nouvelle façon d'utiliser les nouvelles technologies pour optimiser la production. Il s'agit de recourir à bon escient aux nouvelles technologies, que ce soit dans l'usine ou à l'extérieur de l'usine. Les principales technologies sont :

  • l'Industrial Internet of Things
  • le « Big Data »
  • les technologies infonuagiques « Cloud Computing »

L'objectif est d'avoir des usines dites « intelligentes » (« smart factories ») et capables d'une plus grande souplesse : adaptabilité dans la production, allocation plus efficace des ressources, utilisation pertinente des données. Avant de présenter cette quatrième révolution industrielle, penchons-nous sur ce qui en est des trois autres.

Mécanisation de la production

La première révolution industrielle débute autour de 1765, principalement au Royaume-Uni Celle-ci a permis de substituer les forces animales et humaines pour accomplir des tâches par l'énergie de la vapeur en misant sur l'extraction massive du charbon. L'invention de la machine à vapeur a permis la mécanisation et l'apparition des réseaux ferroviaires. Le génie inventif a aussi permis la création des métiers à tisser, l'amélioration des procédés métallurgiques, etc.

D'autres inventions majeures comme le métier à tisser ou les nouveaux savoir-faire en termes de métallurgie vont, peu à peu, dessiner les premières ébauches des usines et des villes telles que nous les connaissons aujourd'hui.

Électricité et production de masse

La seconde révolution industrielle arrive environ un siècle plus tard avec l'invention de l'électricité et l'extraction du pétrole. Le secteur automobile naît avec le développement du moteur à explosion, et ce, principalement en Europe et dans quelques États de l'est des ÉtatsUnis. En parallèle, la chimie, la sidérurgie et l'industrie manufacturière se développent. Plusieurs inventions bouleversent les moyens de communication et de transport : télégraphe, téléphone, automobile, avion. La troisième révolution industrielle dans les années 60 au XXe siècle

Automatisation de la production

Près d'un autre siècle plus tard, dans la deuxième partie du XXe, l'avènement de l'électronique – avec en tête l'arrivée du transistor et du microprocesseur – mais aussi des télécommunications et de l'informatique a permis la troisième révolution. Cette troisième révolution s'appuie principalement sur les technologies de l'information, les robots et les systèmes de contrôle : Automates programmables (PLC) et systèmes distribués (DCS).

Numérisation de la chaîne de production

L'Industrie 4.0 correspond à la numérisation (« Digitalization ») de l'usine et de la chaîne de production. En utilisant lesnouvelles technologies, l'usine intelligente se développe en mettant en communication toutes les étapes de la chaîne de production et d'approvisionnement. Le concept a été développé principalement en Allemagne à partir de 2011.

L'utilisation des capteurs communicants (IoT) apporte à l'outil de production une capacité d'autodiagnostic et permet ainsi le contrôle à distance et une meilleure intégration dans le système productif global.

L'industrie d'aujourd'hui et surtout celle de demain tendent à connecter entre eux l'ensemble des moyens de production et de permettre leur interaction en temps réel. L'usine 4.0 rend donc possible la communication entre tous les différents acteurs et les objets connectés au sein d'une ligne de production grâce aux technologies de Cloud, de Big Data Analytics, de l'Internet Industriel des Objets, etc.

Les applications pour le secteur industriel sont déjà nombreuses : maintenance prédictive et corrective, amélioration des prises de décision en temps réel, optimisation en temps réel, anticipation des stocks en fonction de l'avancement de la production, meilleure coordination entre les métiers, etc.

Il s'agit d'une transformation numérique qui bouleverse l'entreprise manufacturière en apportant des changements radicaux aux modes de gestion, aux modèles d'affaires et à la main-d'œuvre. Quelques exemples des modifications dans les usines :

  • véhicules autonomes et interconnectés
  • modèles 3D
  • drones munis de caméras pour inspection, mesurage, etc.
  • équipements munis de multiples senseurs pour diagnostics.
  • modélisation d'un objet physique dans le monde virtuel et utilisation des données pour améliorer les performances, tester, donner de la formation
  • analyses du « Big Data » ou des mégadonnées
  • réalité virtuelle, augmentée et mixte
  • intelligence artificielle, « Deep Learning »

Par où commencer?

Tout cela peut sembler lourd et complexe. Il est fortement suggéré d'apprivoiser ces nouvelles technologies en choisissant un secteur pour prouver les bénéfices de cette approche. Il faut d'abord évaluer les technologies présentes dans l'entreprise et déterminer les étapes à franchir. Il est primordial de démarrer maintenant; vos compétiteurs ont déjà commencé. Bon succès!

Source : BBA

 
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