L’industrie 4.0 (ou industrie du futur) : concept et définition

L’industrie 4.0 ou industrie du futur : définition

L’industrie 4.0 est mise en lumière pour la première fois du Forum mondial de l’Industrie de Hanovre en 2011. Il s’agit d’une nouvelle manière d’imaginer les moyens de production, dans laquelle les objets sont connectés au numérique et à l’Homme, permettant une personnalisation des produits et des gains de productivité pour les entreprises.

Elle repose sur 4 principes :

Interconnexion : Une interconnexion totale entre appareils, outils et machines, permettant l'extraction, le partage et l'analyse en temps réel des informations aussi bien dans les processus internes de l'industrie que dans la rétroaction des clients et la situation du marché.
Autonomie : Les produits, machines et robots ont la capacité de s'autoconfigurer, de s'autodiagnostiquer et de s'autooptimiser en quelques secondes, s'adaptant ainsi aux besoins de production.
Gestion de l'information : L'adoption de technologies de l'information est essentielle pour gérer les vastes quantités d'informations générées par tout processus de production, permettant une analyse continue et une optimisation des prises de décision.
Sécurité : De nouveaux systèmes de sécurité restreignant l'accès aux informations et à la gestion des systèmes de production aux seuls acteurs internes à l'entreprise, avec l'informatique quantique jouant un rôle clé dans cette protection.

Cette industrie interconnectée tire parti des divers aspects de l'intelligence artificielle, de la réalité virtuelle et des possibilités offertes par la technologie numérique pour propulser les performances des entreprises vers de nouveaux sommets ; accélérant la production, renforçant la fiabilité des processus, et assurant la sécurité des équipes. Véritable catalyseur d'innovation et d'efficacité, l’industrie 4.0 redéfinit la façon dont nous concevons et mettons en œuvre la production industrielle.

L’historique des industries

On considère que ces avancées technologiques correspondent à une 4e révolution industrielle. Pour mieux comprendre le chemin parcouru avant l’industrie 4.0, voici une petite piqûre de rappel sur les différentes révolutions que le monde de l’industrie a connu.

1ère révolution industrielle

La première révolution industrielle a eu lieu à partir de l'exploitation du charbon et de l'invention de la machine à vapeur dans les années 70. Cette avancée a engendré une transformation radicale dans les méthodes de fabrication. L'artisanat a cédé sa place à la production mécanique, avec les usines prenant le relais des manufactures et des ateliers artisanaux. Ce changement a conduit à une fabrication plus importante, donnant naissance à des produits en petites séries, marquant le début d'une ère industrielle nouvelle et dynamique.

2eme révolution industrielle

La deuxième révolution industrielle a été impulsée à la fin du XIXe siècle par l'utilisation du pétrole et de l'électricité, marquant une modernisation des moyens de production. Cette ère a été particulièrement propice au développement des industries automobile et chimique. Cette période a été caractérisée par l'introduction du taylorisme et du travail à la chaîne, permettant une productivité accrue. C'est à ce moment-là que le concept de production en série sur des lignes de production est né, marquant une transition vers la fabrication à grande échelle de produits identiques.

3eme révolution industrielle

La troisième révolution industrielle s'est manifestée au milieu du XXe siècle avec l'avènement de l'électronique, a marqué les débuts de la robotique, de la flexibilité des outils de production et de la production à grande échelle. Plus tard, la transition énergétique, incluant les énergies renouvelables, les bâtiments producteurs d'énergie et les capacités de stockage a marqué la fin de l'exploitation des énergies fossiles (charbon, pétrole, etc.) et l'avènement des énergies propres (soleil, air, eau).

Les technologies de l’industrie 4.0

Big Data et Data Analytics

Le Big Data implique la collecte continue des données de l'entreprise, analysées en temps réel pour permettre des prises de décision rapides et efficaces. Cette approche informée par l'analyse des données conduit à des décisions plus éclairées dans l'ensemble de l'organisation.

Intelligence artificielle (IA)

L'IA est cruciale dans l'industrie 4.0 pour exploiter les données des objets connectés. Elle permet de traiter en temps réel les informations récoltées et de les analyser de façon approfondie pour anticiper les changements dans les équipements, facilitant ainsi une maintenance proactive.

Cloud computing

Le cloud computing révolutionne la gestion des données en offrant des services informatiques flexibles. En stockant des données sur des serveurs via différentes structures, il garantit une optimisation des processus, permettant un accès rapide et efficace aux informations nécessaires.

Impression 3D

L'impression 3D révolutionne l'industrie en permettant un prototypage rapide de nouveaux produits. Cette technologie réduit considérablement le temps de production et les coûts associés, offrant une approche efficace et économique pour développer des prototypes.

Réalité augmentée

La réalité augmentée trouve son utilité dans l'industrie 4.0 en permettant de suivre l'avancement de la production, d'effectuer des opérations de maintenance corrective et de conceptualiser de nouveaux produits. Elle offre une approche didactique et visuelle pour informer et former les opérateurs de manière efficace.

Internet des objets (IoT)

L'IoT permet aux dispositifs d'accéder à Internet, favorisant ainsi la communication entre eux, l'ajustement de la production et la détection précoce d'anomalies grâce à un flux continu d'informations. Cette connectivité constante améliore l'efficacité opérationnelle.

Cobots

Les cobots, ou robots collaboratifs, simplifient le travail en effectuant des tâches répétitives et dangereuses aux côtés des opérateurs. Ils contribuent à augmenter la productivité tout en assurant la sécurité sur le lieu de travail, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour les entreprises.

Blockchain

La blockchain est une base de données partagée utilisée, par exemple, pour assurer la traçabilité de la chaîne de production, des transactions et de la logistique. Elle offre une transparence et une sécurité accrues dans le suivi des processus industriels.

Les enjeux de l’industrie 4.0

Les enjeux de l'industrie 4.0 sont multiples et impliquent des défis à relever. La transition des usines traditionnelles vers des usines intelligentes, intégrant les principes de l'industrie 4.0, nécessite des investissements importants (installation de systèmes de capteurs, d'automatisation et de connectivité IoT…).

Une transformation majeure s'opère également avec l'automatisation des tâches répétitives, initialement effectuées par des humains. L'industrie 4.0 exige de nouveaux profils professionnels spécialisés capables de gérer les technologies émergentes ; la formation et la qualification deviennent des enjeux essentiels pour s'adapter à cette évolution.

Parallèlement, l’abondance d'informations nécessite des capacités d'exploration des données pour interpréter judicieusement ces flux. Une maîtrise de ce processus est nécessaire pour guider une prise de décision cohérente exploitant pleinement le potentiel offert par l'industrie 4.0. Ces enjeux soulignent la nécessité pour les entreprises d'anticiper, s'adapter et investir dans ces avancées technologiques pour rester compétitives à l'ère de l'industrie 4.0.