Enjeux et perspectives pour l’usine de demain

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Par Machines Production Publié le  14/04/2020
Enjeux et perspectives pour l’usine de demain

Dans un contexte de rude concurrence où la mondialisation est omniprésente et les habitudes de consommation changeantes, les entreprises n’ont d’autre choix que de faire évoluer leurs méthodes de fabrication.

L’usine du futur devra être agile et connectée afin de garantir sa compétitivité et sa productivité. Elle devra faire face à la diversification et à l’évolution des besoins, en produisant dans des délais toujours plus courts, tout en étant soucieuse de l’environnement grâce à son efficacité énergétique. On parle depuis quelques années d’Industrie 4.0. Quels enjeux pour les entreprises ? A quoi correspond « l’usine du futur » ?

Concept et origine de l’Industrie 4.0

Concept mis en évidence pour la première fois au salon de la technologie industrielle à Hanovre en 2011, on parle d’industrie 4.0 pour faire référence aux trois premières révolutions industrielles. La première a eu lieu au XVIIIe siècle après l’invention des machines à vapeur, permettant la production mécanisée. L’arrivée du réseau électrique a permis l’essor de la seconde révolution industrielle à la fin du XVIIIe siècle. Enfin, l’automatisation de la production au XXe siècle a débouché sur la troisième révolution. L’idée derrière l’industrie 4.0 est celle de retourner la tendance de la mondialisation à l’avantage des industries européennes en encourageant les usines de se doter des derniers outils technologiques, tous connectés en réseau via internet et le Cloud. Dans l’entreprise d’aujourd’hui et de demain, l’idée est de mettre l’usine au service de l’opérateur, et non plus l’opérateur au service de l’usine. L’humain étant le facteur central de ce plan, tout est mis en œuvre pour améliorer l’ergonomie, la productivité et la sécurité de chaque poste. L’évolution des méthodes de production ayant amené l’opérateur à devoir remplir toujours plus de procédures, l’objectif de l’usine ultra-connectée est de dématérialiser toutes ces phases, afin que l’humain soit centré sur les taches à fortes valeur ajoutée. Pour cela, chaque machine sera connectée et communiquera avec le réseau, et les informations seront transversalisées pour être distribuées entre les différents services. L’information se diffusera de manière fluide et efficace depuis le client à partir de son bon de commande, en passant par toutes les étapes de la fabrication, jusqu’à l’expédition du produit fini.

Les composants de l’industrie 4.0 : de quoi parle-t-on ?

L’usine connectée, ou usine du futur, ne va pas tout révolutionner. Elle va utiliser les équipements déjà existants, les améliorer, puis les placer au cœur d’un réseau où toutes les informations pourront être partagées. Pour cela, certains outils sont indispensables pour accompagner la mutation. L’internet des objets (Internet of things) permettra l’essor de produits manufacturés, donc ouvrira de perspectives de marchés. L’impression 3D autorise de nouvelles possibilités de production, capable de s’adapter à la production compétitive de petites séries. Les robots collaboratifs (Cobots), servant d’assistance à l’opérateur, permettront d’améliorer la productivité, la sécurité et l’efficience de certains postes de travail. En juxtaposant au champ visuel de l’individu des informations liées à certaines procédures (de maintenance notamment), la réalité augmentée permettra d’intervenir rapidement en suivant les procédures affichées. Les systèmes Cyber Physiques (CPS en anglais) permettent d’ajouter des fonctionnalités aux éléments physiques dans un but de contrôle et de pilotage des processus. La gigantesque base de données de l’usine de demain fleurira vers le « Smart data » avec l’entrée en scène de l’intelligence artificielle. Elle permettra d’améliorer notamment la maintenance prédictive.

Enjeux et perspectives de l’usine du futur

L’enjeu de l’usine de demain va être de gagner en productivité, tout en s’adaptant à la nouvelle façon de consommer. Le consommateur d’aujourd’hui achète de plus en plus et tend à privilégier la personnalisation des objets. Si bien que l’un des enjeux principaux de l’usine du futur sera d’allier gain de productivité avec personnalisation de masse et diminution des séries. Pour cela, il va falloir faciliter l’utilisation des logiciels de programmation pour gagner du temps, afin que l’individu puisse les prendre en main très rapidement. Un des objectifs sera de traiter l’information dans un délai très court, tout en gardant une flexibilité dans le paramétrage. L’usinage du futur nécessitera la mise en place d’un système intelligent, capable de s’autoévaluer et de se corriger. Le but de l’industrie 4.0 est de créer « l’usinage intelligent » : la collecte de données du savoir-faire et du process, alliée à l’intelligence artificielle, au service de la production.

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