Qu’est-ce que l’« Usine du future » ou l’« industrie 4.0 » ?

Vous avez sans doute déjà entendu parler des termes « usine du futur » ou « usine 4.0 », voir même « usine connectée », « industrie 4.0 » ou « usine intelligente ». Mais que veulent vraiment dire toutes ces expressions ? Car derrière ces termes se cachent une nouvelle réalité : une révolution industrielle dans laquelle l’usine devient ultra-connectée, ultra-moderne et ultra sophistiquée.

« Industrie 4.0 » : une nouvelle révolution industrielle ?

 

Pourquoi ce terme d’« industrie 4.0 » ? Car avant cette nouvelle mutation du secteur industriel, trois révolutions industrielles ont eu lieu :

  • La première, au 18ème siècle, est caractérisée par la production mécanique avec l’utilisation du charbon et le développement de la machine à vapeur.
  • La seconde intervient à la fin du 18ème siècle et permet la production de masse grâce à l’arrivée de l’électricité.
  • La troisième, au milieu du 20ème siècle, permet la production automatisée, grâce aux robots et automates !

La quatrième, quant à elle, se caractérise par une fusion entre les moyens de production (l’usine) et les nouvelles technologies de l’information et de la communication (Internet) !

Ainsi, cette « révolution » du secteur tient davantage de la mutation que de la véritable révolution industrielle. Car tous les outils principaux existent déjà, que ce soit les automates, les imprimantes 3D, les capteurs, le Big Data, les objets connectés ou encore le cloud computing.

Cette « industrie 4.0 » est surtout à une réorganisation complète et efficace de la production, grâce aux outils existants et en donnant une plus grande importance au réseau.

Car c’est l’enjeu principal de cette nouvelle révolution : transformer l’usine du futur en un écosystème qui communique et dialogue ! L’objectif de ces nouvelles « usines du futur » est donc de moderniser la production, d’augmenter la productivité, de baisser les coûts et, si possible, de réduire l’impact sur l’environnement. Des objectifs ambitieux pour cette « usine du futur ».

 

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Les nouvelles technologies au service de cette « industrie 4.0 »

 

Pour mieux comprendre comment cette fusion peut impacter en profondeur le secteur industriel, voici trois technologies clés qui, combinées aux moyens existants, vont contribuer à la création de l’« usine du futur » :

  • La fabrication additive ou « impression 3D » : malgré sa relative démocratisation, cette technologie possède un large potentiel pour révolutionner le secteur industriel. Aujourd’hui utilisée pour produire des prototypes de validation ou des pièces de rechanges ou de maintenance, quel sera son impact sur une production à large échelle ?
  • Les objets connectés ou internet des objets : cette technologie permet d’effectuer des relevés d’information en temps réel et donc d’analyser des comportements. Dans l’« usine du futur », l’internet des objets peut permettre de suivre en temps réel les cadences de production des machines et même de prévoir à l’avance les opérations de maintenance, dans le but de réduire les taux d’arrêt des machines et des outils de production !
  • La réalité augmentée : Pour guider un opérateur lors d’une maintenance ou pour former plus facilement et ludiquement de nouveaux collaborateurs, cette technologie est redoutablement efficace ! Grâce à des lunettes numériques, l’utilisateur pourra visualiser des éléments et informations en surcouche de la réalité tangible.

 

Ces trois technologies permettent d’entrevoir comment l’industrie peut être révolutionnée par Internet et les nouvelles technologies. Et le champ des possibles est encore plus vaste :

  • Le Big Data couplé avec les objets connectés permettra d’acquérir et d’analyser d’immenses volumes de données,
  • Le cloud computing permettra de vastes économies d’échelle en supprimant des infrastructures lourdes ou en les simplifiant,
  • La simulation couplée au Big Data permettra de tester une machine avant même sa conception,
  • etc.

 

La puissance de l’« usine du futur » : ce que permet une usine ultra connectée.

 

Avec l’industrie 4.0, à chaque étape de la chaine de production et d’approvisionnement, tous les outils et postes de travail communiquent grâce à Internet et aux réseaux numériques. Machines, systèmes et produits échangent de l’information entre eux et avec l’extérieur.

En prenant de la hauteur par rapport aux technologies présentées ci-dessus, il est possible de mesurer ce que ces nouveaux systèmes permettent : un écosystème qui dialogue et s’améliore en permanence, grâce à la fusion et l’interconnexion de toutes ces nouvelles technologies !

 

Ainsi, dans les faits, l’usine du futur devrait permettre :

  • Une flexibilité encore plus poussée dans la production : il sera possible de s’adapter à la demande en temps réel (volumes, types de produits…).
  • Une plus grande traçabilité : il sera plus facile de savoir où et quand a été fabriqué le produit, mais aussi comment, ce qui facilitera l’identification des erreurs et leurs origines.
  • Une sécurité renforcée : grâce à des contrôles de sécurité tout au long du processus de fabrication, qui vont permettre de rappeler un produit plus rapidement, plus facilement et de manière plus ciblée dans les cas de défaillance.
  • Une meilleure efficacité énergétique : la production sera optimisée en fonction du coût de l’énergie et de sa disponibilité au cours de la journée, que ce soit quand elle est moins chère ou quand les énergies renouvelables sont utilisables.
  • Une maintenance plus rapide : les machines seront capables de s’auto-analyser, de se mettre à jour et de s’améliorer en direct et en continu grâce à Internet, et même de déclencher un appel de support ou un dépannage à distance dans certaines situations.
  • Une meilleure personnalisation et scénarisation du cycle de production : la simulation et la modélisation permettront de piloter la fabrication en fonction du client qui pourra personnaliser son produit.
  • Une sécurité accrue des collaborateurs : une plus grande automatisation permettra de limiter les tâches risquées.
  • Une plus grande valorisation de l’humain : il sera possible d’assigner des tâches à haute valeur ajoutée aux collaborateurs, d’améliorer leurs compétences et de mieux les former.

 

En conclusion, l’« usine du futur » devrait permettre de produire plus rapidement, à un meilleur coût financier et écologique, et avec une plus grande flexibilité et agilité !

Mais surtout, la quantité de données récoltées permettra d’envisager l’usine du futur davantage comme un écosystème global, rassemblant la production, les autres services-clés de l’entreprise, ainsi que les parties prenantes : clients, fournisseurs, partenaires, etc.