Industrie 4.0 : l'usine du futur sera autonome

Si votre représentation d’une usine rejoint celle de Charlie Chaplin dans son film Les Temps Modernes, préparez-vous à être surpris par l’industrie 4.0. Ultra-connectée, ultra-moderne et ultra sophistiquée, l’usine du futur tiendrait plutôt du film de science-fiction.

Usine du futur, industrie 4.0, cyberusine ou usine connectée, peu importe la manière de la nommer, cette mutation du secteur propose une révolution du process industriel, basée sur les nouvelles technologies et l’innovation. Pourquoi ce nom d’industrie 4.0 ?

Parce qu’avant d’en arriver là, 3 révolutions industrielles se sont succédées :

  • la première, au XVIIIe siècle, est caractérisée par la production mécanique avec l’utilisation du charbon, le développement de la machine à vapeur…
  • la seconde, à la fin du XVIIIe siècle, permet la production de masse avec l’arrivée de l’électricité.
  • la troisième, au milieu du XXe siècle, permet la production automatisée, avec automates et robots.

Avec l’industrie 4.0, le secteur entre donc dans sa quatrième révolution, caractérisée par une fusion entre Internet et les usines. A chaque maillon des chaines de production et d’approvisionnement, les outils et postes de travail communiquent en permanence grâce à Internet et aux réseaux virtuels. Machines, systèmes et produits échangent de l’information, entre eux ainsi qu’avec l’extérieur. En optimisant l’outil de production, les industriels espèrent produire plus rapidement, à meilleur coût et plus écologiquement.  

Nous sommes à l’aube d’une révolution majeure, porteuse de nombreuses innovations et créatrice d’une nouvelle dynamique de marché. Les changements concernent en premier lieu le paysage industriel, dans lequel l’usine devient autant une plate-forme du digital qu’un lieu de production. Ils portent aussi sur une remise en cause des frontières sectorielles où l’on observe la prééminence de celui qui fournit le service digitalisé sur celui qui fabrique le produit.

Frédéric Abbal Président du Gimélec

 

Une mutation de l’industrie plus qu’une révolution

Les principaux outils nécessaires à cette mise en œuvre de l’industrie 4.0 existent déjà : capteurs, automates, big data, Internet des objets, cloud computing… Plus qu’une révolution technologique, l’industrie 4.0 s’apparente plutôt à une réorganisation complète du mode de production avec les outils existants et donnant une plus grande importance au réseau. Cette nouvelle génération d’usines a pour objectif de relancer le dynamisme de l’industrie européenne via plusieurs actions : modernisation de la production, augmentation de la compétitivité, positionnement face aux enjeux de la mondialisation…

En 2014, le gouvernement a lancé 34 plans pour redynamiser le secteur de l’industrie en France. Parmi eux, le plan "usine du futur" a pour objectif d’aider à la modernisation de l’appareil productif des PME.

 

Concrètement, c'est quoi l’usine du futur ?

Derrière cette organisation se cache une vraie révolution : en étant connectées entre elles, les machines sont capables de produire intelligemment. Dans les faits, cela se retrouve sur de nombreux points, par exemple :

  • Une production plus flexible qui permet de s’adapter à la demande en temps réel,
  • Une traçabilité poussée, qui permet de savoir où et quand a été fabriqué le produit, mais aussi comment. A cela s’ajoutent des contrôles de sécurité tout au long de la fabrication, qui permettent de rappeler un produit en cas de défaillance, de manière ciblée et plus rapidement.
  • Des machines capables de contacter un spécialiste apte à les dépanner à distance, ou pour se mettre à jour et améliorer leurs performances, grâce à Internet,
  • Une scénarisation du cycle de production grâce à laquelle la fabrication est pilotée en fonction du client et qui est capable de personnaliser le produit (taille, couleur, type d’emballage…),
  • Une optimisation des consommations par l’efficacité énergétique : la production est optimisée en fonction du coût de l’énergie et de sa disponibilité au cours d’une journée, lorsqu’elle est moins chère ou lorsque les énergies alternatives sont utilisables. Une mise hors tension des machines est également effectuée si elles n’ont pas besoin de fonctionner. Les remontées d’informations peuvent aider à optimiser les consommations et participent ainsi à l’efficacité énergétique de l’usine.

Ces usines permettront, en plus d’améliorer la sécurité et la santé au travail des collaborateurs, de valoriser l’humain en lui assignant des tâches à valeur ajoutée.

L’usine du futur par VINCI Energies

Actemium, la marque de VINCI Energies dédiée au process industriel, participe à optimiser la production, la maintenance ou encore l’efficacité énergétique des usines. Elle a par exemple mis en place un système d’informatique industrielle qui permet la réalisation en temps réel, et donc la livraison à la demande, de sièges de voitures. La fabrication d’un siège est ainsi lancée en même temps que la production du véhicule dans lequel il sera monté, c’est le « juste à temps ». Actemium a également conçu un logiciel qui permet de virtualiser en 3D une usine. Les lignes d’assemblage sont dessinées avec les technologies connectées et de modélisation d’aujourd’hui. L’usine prend forme sous nos yeux. Toute évolution importante (ajout d’une ligne d’assemblage, d’un élément d’une chaine de production…) est modélisée pour vérifier sa bonne intégration à l’existant.

Les connexions entre les machines amènent de nombreux défis pour les industriels : pouvoir les faire communiquer entre elles mais aussi savoir collecter, stocker et gérer les milliers d’informations provenant de leurs capteurs. Axians, la marque de VINCI Energies dédiée aux solutions IT, y participe et met en place des infrastructures de télécommunication performantes ou encore du cloud computing. C’est également elle qui crée, gère et assure la maintenance des réseaux IP nécessaire à la communication inter-machines.