Comprendre la notion d’industrie 4.0 - Digital factory

Tout Savoir sur l'industrie 4.0 : Vision, enjeux et déploiement

Table de matières

Introduction

On pourrait presque dire que l’expression « industrie 4.0 » est à la mode, tant elle a été utilisée ces dernières années, aussi bien dans la sphère interne du secteur que par les médias. Pourtant, beaucoup de gens ignorent encore les principes et réalités qui se cachent derrière ce concept particulier, qui peut d’ailleurs parfois effrayer. Il en résulte donc cette interrogation : qu’entend-on précisément lorsque l’on évoque l’industrie 4.0, qui incarne l’usine du futur ?

Comment définir l’industrie 4.0 ?

Le terme a été employé pour la première fois en 2011, à l’occasion du Forum mondial de l’Industrie de Hanovre. Il s’agit d’une référence aux trois premières révolutions industrielles : les machines à vapeur et la production mécanique au XVIIIe siècle, le réseau électrique et la production de masse à l’aube du XIXe siècle, l’électronique et la production automatisée au XXe siècle. Certains experts évoquent d’ailleurs la révolution 3.5, qui concerne la mondialisation. Le chiffre 4 souligne donc ce passage à une nouvelle révolution industrielle. Chacune de ces périodes a par ailleurs toujours été précédée de progrès conséquents dans les champs scientifiques et techniques, ainsi que dans ceux de l’organisation et de la gestion. C’est ainsi que les récentes avancées en informatique, technologies de l’information, télécommunications et robotique ont ouvert la voie de l’industrie 4.0.

Celle-ci pourrait ainsi être définie comme une nouvelle génération d’usines intelligentes. L’essor du numérique a en effet grandement contribué à diminuer les barrières entre le monde physique et l’univers digital. C’est en cela que l’on peut parler d’une industrie 4.0, interconnectée, au sein de laquelle les collaborateurs, les machines et les systèmes se trouvent reliés

Origine de l'Industrie 4.0

L'industrie 4.0 est le résultat d'une longue évolution des méthodes de production, débutant avec la première révolution industrielle. Voici un aperçu de chaque étape clé :

  • Première Révolution Industrielle : Introduction des machines à vapeur et début de la production mécanique au XVIIIe siècle.

  • Deuxième Révolution Industrielle : Développement du réseau électrique et de la production de masse à la fin du XIXe siècle.

  • Troisième Révolution Industrielle : Avènement de l'électronique et de la production automatisée au XXe siècle.

  • Révolution 3.5 : La mondialisation, marquant une transition vers une économie globale interconnectée.

Ces avancées ont pavé la voie pour l'ère de l'industrie 4.0, caractérisée par une intégration profonde des technologies numériques dans les systèmes de production industrielle.

Les principes et enjeux de l’industrie 4.0

Ce concept d’usine nouvelle fait donc référence à la convergence des technologies digitales et des techniques de production industrielle. Il ne s’agit toutefois pas pour l’industriel de tout remplacer au sein de son entreprise. Cette révolution induit au contraire une évolution des équipements existants, qui se trouvent alors améliorés et intégrés au cœur d’un réseau qui permettra le partage de données et d’informations à grande échelle.

L’industrie 4.0 porte également en elle cette idée de placer l’humain au centre de son plan d’action. Tout est ainsi mis en œuvre pour optimiser l’ergonomie, la valeur, la productivité et la sécurité de chaque poste. L’objectif se tient dans la dématérialisation d’un maximum de phases dans le cycle de production, afin que le collaborateur puisse davantage se concentrer sur les tâches à forte valeur ajoutée. Les machines sont ensuite connectées au reste du réseau. Les informations sont partagées de façon transversale au fil des différentes étapes de production, depuis la commande client jusqu’à l’expédition du produit fini.

Il n’est par ailleurs aujourd’hui plus envisageable de produire simplement à la chaîne, à l’heure où le consommateur recherche surtout un produit personnalisé, qui répond entièrement à ses besoins. Ici se cache un des grands défis de l’industrie 4.0 : celui de répondre à cette exigence de produits uniques sans faire augmenter les coûts de production. Il s’agirait donc de réussir à connecter encore davantage le facteur client à la centrale de production.

Composition et applications de l’industrie 4.0

Les nouvelles technologies incarnent donc un soutien précieux pour toute industrie qui souhaiterait s’orienter vers cette mutation. Les possibilités sont ici extrêmement nombreuses : plateformes IoT, cloud computing, impression 3D, réalité augmentée, utilisation d’un robot assistant-opérateur, jumeau numérique, usage de la technologie du smart data pour la maintenance prédictive et la gestion intelligente de la production et la logistique… Chacun de ces composants possède des caractéristiques bien particulières pour chaque application courante qui pourrait être utile pour votre entreprise. La numérisation des documents commerciaux permettra ainsi d’éliminer le papier ; les plateformes IoT de contrôler les machines en temps réel grâce à des capteurs connectés ; les imprimantes 3D de produire plus rapidement des prototypes ; un bras robotique d’exécuter automatiquement une tâche répétitive, etc. Les exemples sont nombreux et il convient de bien les étudier.

Cependant, une fois correctement mis en place, ils permettent à la fois des gains rapides de temps et d’argent, grâce à des processus simplifiés, une vision plus claire et une chaîne de production optimisée de A à Z.

Étapes Clés pour l'Implémentation de l'Industrie 4.0

L'implémentation de l'industrie 4.0 nécessite une approche structurée. Voici les étapes principales à suivre pour moderniser votre production :

  1. Analyse de la situation actuelle pour identifier les domaines d'amélioration.

  2. Définition des objectifs clairs alignés avec les capacités des technologies numériques.

  3. Identification des technologies pertinentes pour votre contexte industriel.

  4. Planification de l'implémentation avec des étapes et des délais précis.

  5. Mise en œuvre des technologies sélectionnées et intégration dans les processus existants.

  6. Évaluation des résultats pour mesurer l'impact et ajuster la stratégie si nécessaire.

  7. Planification de la transition vers l'industrie 5.0, en envisageant les futures innovations.

Étapes d'implémentation de l'industrie 4.0

Quel Avenir Après l'Industrie 4.0 : Perspectives et Évolutions Future

Alors que l'industrie 4.0 continue de transformer le paysage industriel, l'industrie 5.0 pointe déjà à l'horizon. Cette nouvelle ère se concentrera sur la personnalisation de la production, l'intégration encore plus généralisée de l'intelligence artificielle et une collaboration homme-machine plus intuitive et efficace.

Les principes de l'industrie 5.0 incluent une production et un approvisionnement autonomes, avec un accent sur les services, les questions environnementales et sociales, et une systémique globale cyber-physique. Les agents IA autonomes joueront un rôle essentiel dans la gestion des interactions entre clients, produits et machines.

Illustration de l'industrie 5.0

Comparaison : Industrie 4.0 vs Industrie 5.0

Pour bien comprendre l'évolution de l'industrie 4.0 vers l'industrie 5.0, il est utile de dresser un tableau comparatif. Il met en lumière les différences fondamentales et les avancées qui caractérisent la transition de l'industrie connectée vers une industrie autonome et intelligente.

Comparaison entre l'industrie 4.0 et l'industrie 5.0

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