Industrie 4.0 : Qu'est-ce que c'est ?

Évolution de l'industrie de 1.0 à 4.0

Avant d'examiner plus en détail le quoi, le pourquoi et le comment de l'industrie 4.0, il est utile de comprendre comment la fabrication a évolué depuis les années 1800. Il existe quatre révolutions industrielles distinctes que le monde a connues ou continue de connaître aujourd'hui.

La première révolution industrielle

La première révolution industrielle s'est produite entre la fin des années 1700 et le début des années 1800. Au cours de cette période, l'industrie manufacturière est passée d'un travail manuel effectué par des personnes assistées d'animaux de trait à une forme plus optimisée de travail effectué par des personnes grâce à l'utilisation de moteurs à eau/vapeur et d'autres types de machines.

La deuxième révolution industrielle

Au début du XXe siècle, avec l'introduction de l'acier et l'utilisation de l'électricité dans les usines, le monde est entré dans une seconde révolution industrielle. L'introduction de l'électricité a permis aux fabricants d'accroître leur efficacité et a contribué à rendre les machines d'usine plus mobiles. C'est au cours de cette phase que des concepts de production de masse tels que la chaîne de montage ont été introduits afin d'accroître la productivité.

La troisième révolution industrielle

À partir de la fin des années 1950, une troisième révolution industrielle a lentement vu le jour, les fabricants commençant à intégrer davantage de technologies électroniques - et finalement informatiques - dans leurs usines. Au cours de cette période, les fabricants ont commencé à connaître une évolution qui mettait moins l'accent sur la technologie mécanique et davantage sur la technologie numérique et les logiciels d'automatisation.

La quatrième révolution industrielle, ou industrie 4.0

Au cours des dernières décennies, une quatrième révolution industrielle a vu le jour, connue sous le nom d'industrie 4.0. L'industrie 4.0 porte l'accent mis sur la technologie numérique au cours des dernières décennies à un tout autre niveau grâce à l'interconnexion par l'internet des objets (IoT), à l'accès aux données en temps réel et à l'introduction de systèmes cyber-physiques. L'industrie 4.0 offre une approche plus complète et interconnectée de la fabrication. Elle relie le physique au numérique et permet une meilleure collaboration et un meilleur accès entre les départements, les partenaires, les fournisseurs, les produits et les personnes. L'industrie 4.0 permet aux propriétaires d'entreprises de mieux contrôler et comprendre tous les aspects de leurs activités, et leur permet d'exploiter des données instantanées pour stimuler la productivité, améliorer les processus et booster la croissance.

Technologies de l'industrie 4.0

L'industrie 4.0 repose sur neuf piliers technologiques. Ces innovations jettent un pont entre les mondes physique et numérique et rendent possibles des systèmes intelligents et autonomes. Les entreprises et les chaînes d'approvisionnement utilisent déjà certaines de ces technologies avancées, mais tout le potentiel de l'industrie 4.0 prend vie lorsqu'elles sont utilisées ensemble.

• Big Data et analyse de l'IA : Dans l'industrie 4.0, le Big Data est collecté à partir d'un large éventail de sources, depuis les équipements d'usine et les dispositifs de l'Internet des objets (IoT), jusqu'aux systèmes ERP et CRM, en passant par les applications de météo et de trafic. Les analyses alimentées par l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique sont appliquées aux données en temps réel - et les informations sont exploitées pour améliorer la prise de décision et l'automatisation dans chaque domaine de la gestion de la chaîne d'approvisionnement : planification de la chaîne d'approvisionnement, gestion logistique, fabrication, R&D et ingénierie, gestion des actifs de l'entreprise (EAM) et approvisionnement.
• Intégration horizontale et verticale : L'épine dorsale de l'industrie 4.0 est l'intégration horizontale et verticale. Avec l'intégration horizontale, les processus sont étroitement intégrés au "niveau du terrain" - dans l'atelier de production, sur plusieurs sites de production et sur l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement. Dans le cas de l'intégration verticale, toutes les couches d'une organisation sont reliées entre elles et les données circulent librement de l'atelier à l'étage supérieur et vice versa. En d'autres termes, la production est étroitement intégrée aux processus commerciaux tels que la recherche et le développement, l'assurance qualité, les ventes et le marketing, ainsi que d'autres services, et les silos de données et de connaissances appartiennent au passé.  
• Cloud computing : Le cloud computing est le "grand catalyseur" de l'industrie 4.0 et de la transformation numérique. La technologie du cloud d'aujourd'hui va bien au-delà de la vitesse, de l'évolutivité, du stockage et des économies de coûts. Elle constitue la base de la plupart des technologies avancées - de l'IA et de l'apprentissage automatique à l'Internet des objets - et donne aux entreprises les moyens d'innover. Les données qui alimentent les technologies de l'industrie 4.0 résident dans le cloud, et les systèmes cyber-physiques au cœur de l'industrie 4.0 utilisent le cloud pour communiquer et se coordonner. 
• Réalité augmentée (RA) : La réalité augmentée, qui superpose du contenu numérique sur un environnement réel, est un concept central de l'industrie 4.0. Avec un système de RA, les techniciens utilisent des lunettes intelligentes ou des appareils mobiles pour visualiser des données IoT en temps réel, des pièces numérisées, des instructions de réparation ou de montage, du contenu de formation, et plus encore, lorsqu'ils regardent une chose physique - comme une pièce d'équipement ou un produit. La RA est encore émergente mais a des implications majeures pour la maintenance, le service et l'assurance qualité ainsi que pour la formation et la sécurité des techniciens.  
• L'Internet industriel des objets (IIoT) : L'Internet des objets (IIoT) - plus précisément, l'Internet industriel des objets - est si central à l'Industrie 4.0 que les deux termes sont souvent utilisés de manière interchangeable. La plupart des objets physiques de l'industrie 4.0 - appareils, robots, machines, équipements, produits - utilisent des capteurs et des étiquettes RFID pour fournir des données en temps réel sur leur état, leurs performances ou leur emplacement. Cette technologie permet aux entreprises de gérer des chaînes d'approvisionnement plus fluides, de concevoir et de modifier rapidement des produits, de prévenir les temps d'arrêt des équipements, de rester au point sur les préférences des consommateurs, de suivre les produits et les stocks, et bien plus encore. 

• Fabrication additive/impression 3D : La fabrication additive, ou impression 3D, est une autre technologie clé de l'industrie 4.0. Initialement utilisée comme outil de prototypage rapide, l'impression 3D offre désormais un éventail plus large d'applications, de la personnalisation de masse à la fabrication distribuée. Avec l'impression 3D, par exemple, les pièces et les produits peuvent être stockés sous forme de fichiers de conception dans des inventaires virtuels et imprimés à la demande - réduisant ainsi les distances et les coûts de transport.  
• Robots autonomes : Avec l'industrie 4.0, une nouvelle génération de robots autonomes fait son apparition. Programmés pour effectuer des tâches avec un minimum d'intervention humaine, les robots autonomes varient considérablement en taille et en fonction, des drones de balayage d'inventaire aux robots mobiles autonomes pour les opérations de prélèvement et de placement. Équipés de logiciels, d'IA, de capteurs et de systèmes de vision artificielle de pointe, ces robots sont capables d'effectuer des tâches difficiles et délicates - et peuvent reconnaître, analyser et agir sur les informations qu'ils reçoivent de leur environnement.   
• Simulation/jumeaux numériques : Un jumeau numérique est une simulation virtuelle d'une machine, d'un produit, d'un processus ou d'un système du monde réel, basé sur les données des capteurs IoT. Ce composant central de l'industrie 4.0 permet aux entreprises de mieux comprendre, analyser et améliorer les performances de la maintenance des systèmes et des produits industriels. Un opérateur d'actifs, par exemple, peut utiliser un jumeau numérique pour identifier une pièce spécifique en dysfonctionnement, prédire les problèmes potentiels et améliorer le temps de fonctionnement.  
• Cybersécurité : Avec la connectivité accrue et l'utilisation du Big Data dans l'industrie 4.0, une cybersécurité efficace est primordiale. En mettant en œuvre une architecture de confiance zéro et des technologies telles que l'apprentissage automatique et la blockchain, les entreprises peuvent automatiser la détection, la prévention et la réponse aux menaces - et minimiser le risque de violations de données et de retards de production à travers leurs réseaux.

Si vous souhaitez aller plus loin, découvrez notre livre blanc qui évoque les technologies qui génèrent le plus de ROI. Une vraie mine d’informations !

Avantages de l'industrie 4.0

Usines intelligentes

Gérez des usines intelligentes - des installations hautement numérisées et largement autonomes qui tirent pleinement parti de technologies avancées telles que le Big Data, l'intelligence artificielle, la réalité augmentée, la robotique, l'analytique et l'IoT. Également appelées usines 4.0, ces usines s'autocorrigent, emploient des processus de fabrication intelligente 4.0 et permettent de fournir des produits personnalisés de manière rentable et à grande échelle.

Produits intelligents

Développez des produits connectés et conscients d'eux-mêmes, capables de partager des informations sur leur santé, leur emplacement, leur niveau d'utilisation, leurs conditions de stockage, etc. Les données que ces produits intelligents partagent peuvent vous aider à améliorer tous les aspects de votre activité, de la qualité des produits au service client, en passant par la logistique, la recherche et le développement. Ils peuvent également anticiper les besoins de service, recevoir des mises à jour à distance et ouvrir la voie à de nouveaux modèles commerciaux basés sur les services.    

Actifs intelligents

Presque tous les actifs physiques déployés aujourd'hui sont dotés de capteurs intégrés - qui, lorsqu'ils sont connectés à l'IoT et aux analyses, changent la donne pour la gestion des actifs de l'entreprise. Grâce aux actifs intelligents, les techniciens peuvent surveiller les performances des actifs en temps réel, anticiper et prévenir les temps d'arrêt, employer une maintenance dynamique et prédictive, tirer parti des jumeaux numériques et intégrer étroitement les actifs et les processus métier.

Des personnes responsabilisées

Quelle que soit l'autonomie de vos systèmes, vous aurez toujours besoin de personnes. Donnez-leur les moyens d'agir grâce à des technologies telles que l'IA et l'accès à des données de capteurs en direct, afin qu'ils sachent ce qui se passe dans l'atelier et soient prêts à prendre des décisions rapides et à gérer les problèmes dès qu'ils se présentent. Les dispositifs portables et les applications de réalité augmentée peuvent également les aider à résoudre des problèmes, à surveiller leur santé et à assurer leur sécurité.

Il existe un large portefeuille de solutions Industrie 4.0 sur le marché, qui aide des milliers d'entreprises à transformer leur chaîne d'approvisionnement numérique - en réinventant la production, en se concentrant sur les clients et en connectant l'ensemble de leur organisation.

Voici quelques avantages dont bénéficient les entreprises :

L'industrie 4.0 couvre l'ensemble du cycle de vie des produits et de la chaîne d'approvisionnement : ventes, conception, planification, inventaire, qualité, ingénierie et service à la clientèle sur le terrain. Tout le monde partage des vues informées, actualisées et pertinentes de la production et des processus commerciaux - et des analyses beaucoup plus riches et opportunes.

Voici une liste rapide de certains des avantages de l'adoption d'un modèle Industrie 4.0 dans votre entreprise :

• Il vous rend plus compétitif, notamment face à des concurrents comme Amazon. Alors que les entreprises comme Amazon continuent d'optimiser la gestion de la chaîne d'approvisionnement et la logistique, vous devez investir dans des technologies et des solutions qui pourront vous aider à améliorer et à optimiser vos propres opérations. Pour rester compétitif, vous devez disposer des systèmes et des processus qui vous permettent de fournir à vos clients le même niveau de service (ou mieux) que celui qu'ils pourraient obtenir d'une entreprise comme Amazon.
• Cela vous rend plus attrayant pour les jeunes travailleurs. Les entreprises qui investissent dans les technologies modernes et innovantes de l'industrie 4.0 sont mieux placées pour attirer et retenir les nouveaux travailleurs.
• Elle rend votre équipe plus forte, plus collaborative et donc plus productive. Les entreprises qui investissent dans les solutions de l'industrie 4.0 peuvent accroître l'efficacité, stimuler la collaboration entre les départements, permettre des analyses prédictives et prescriptives, et permettre aux personnes, y compris les opérateurs, les gestionnaires et les cadres, de mieux exploiter les données et les renseignements en temps réel pour prendre de meilleures décisions tout en gérant leurs responsabilités quotidiennes.
• Elle vous permet d'aborder les problèmes potentiels avant qu'ils ne deviennent de gros problèmes. L'analyse prédictive, les données en temps réel, les machines connectées à Internet et l'automatisation peuvent vous aider à être plus proactif lorsqu'il s'agit d'aborder et de résoudre les problèmes potentiels de maintenance et de gestion de la chaîne d'approvisionnement. (Diminuer les temps d'arrêts machines)
• Elle vous permet de réduire les coûts, d'augmenter les bénéfices et d'alimenter la croissance. Les technologies de l'industrie 4.0 vous aident à gérer et à optimiser chaque aspect de votre processus de fabrication et de votre chaîne d'approvisionnement. Il vous donne accès aux données et aux informations en temps réel dont vous avez besoin pour prendre des décisions plus intelligentes et plus rapides concernant votre entreprise, ce qui peut en fin de compte stimuler l'efficacité et la rentabilité de l'ensemble de vos opérations.

Comme nous l'avons mentionné, cette liste n'est pas exhaustive : il existe de nombreux autres avantages à prendre en compte.

À qui s'adresse l'industrie 4.0 ?

Comment savoir si votre entreprise doit investir dans l'industrie 4.0 ?

Si vous êtes en mesure de cocher la plupart des éléments de cette liste, vous pouvez probablement commencer à évaluer les solutions 4.0 afin de débuter votre transition digitale/numérique vers l'industrie 4.0 et à allouer les ressources nécessaires au déploiement :

• Vous évoluez dans un secteur particulièrement concurrentiel avec de nombreux acteurs férus de technologie.
• Vous voulez une meilleure visibilité sur votre chaîne d'approvisionnement
• Vous voulez identifier et résoudre les problèmes avant qu'ils ne deviennent plus importants.
• Vous voulez améliorer l'efficacité et la rentabilité de l'ensemble de votre organisation.
• Vous voulez que tous les membres de votre équipe disposent d'une vision informée, actualisée et pertinente de la production et des processus commerciaux.
• Vous voulez des analyses plus riches et plus rapides
• Vous avez besoin d'aide pour numériser les informations et leur donner un sens.
• Vous voulez améliorer la satisfaction et l'expérience de vos clients
• Vous voulez améliorer la qualité des produits ou la maintenir intacte.
• Vous voulez un système de planification des ressources de l'entreprise plus intégré qui couvre non seulement les stocks et la planification, mais aussi les finances, les relations avec la clientèle, la gestion de la chaîne d'approvisionnement et l'exécution de la fabrication.
• Vous souhaitez disposer d'une vue cohérente et flexible de la production et des opérations commerciales, adaptée à des secteurs ou des utilisateurs spécifiques de votre organisation.
• Vous voulez des informations en temps réel qui vous aident à prendre chaque jour de meilleures décisions, plus rapides, concernant votre activité.

Quels sont les détails de l'industrie 5.0 ?

L'industrie 5.0, dont on parle déjà, implique des robots et des machines intelligentes permettant aux humains de travailler mieux et plus intelligemment.  

Esben Østergaard, directeur de la technologie et cofondateur d'Universal Robots, explique : "L'industrie 5.0 fera de l'usine un lieu où les personnes créatives pourront venir travailler, afin de créer une expérience plus personnalisée et plus humaine pour les travailleurs et leurs clients."

En connectant la manière dont l'homme et la machine travaillent ensemble, les estimations indiquent que l'industrie 5.0 signifiera que plus de 60 % des secteurs de la fabrication, de la logistique, des chaînes d'approvisionnement, de l'agroalimentaire, de l'exploitation minière, du pétrole et du gaz emploieront des chefs de la robotique d'ici 2025. 

Le Comité économique et social européen affirme que "la prolifération de l'automatisation robotique est inévitable."

Comment Spectral TMS peut aider votre entreprise 

Spectral TMS peut vous aider à mettre en œuvre la réalité augmentée dans votre entreprise de fabrication. Nous fournissons un logiciel flexible, spécifique à l'industrie, conçus autour des besoins de nos clients des secteurs de la fabrication, de la distribution et des services. Pour en savoir plus sur la façon dont nous pouvons vous aider, vous et votre entreprise, explorez notre page de solutions commerciales.

Récapitulatif : pour construire une entreprise durable et évolutive dans l'environnement commercial actuel, vous devez utiliser des outils qui vous aident à rationaliser les tâches, à stimuler la productivité et la collaboration, et à exploiter les données en temps réel. La solution RA de Spectral TMS peut vous mettre sur la bonne voie. Prêt à prendre contact avec nos commerciaux ?