Industrie 4.0 : sommes-nous à l’aube d’une 4ème révolution industrielle ?

Machine-to-machine, systèmes intelligents, usine autonome, impression 3D,… la chaîne de fabrication semble entrer dans une nouvelle phase de son histoire. C’est la notion d’ « industrie 4.0 » qui a été retenue pour désigner cette transformation en profondeur. Elle devrait impacter l’organisation de la production mais aussi, bien au-delà, l’entreprise dans son ensemble, ses employés et même ses clients. Alors faut-il la voir comme une importante évolution ou carrément comme l’annonce d’une nouvelle révolution industrielle ?

Voici de quoi cerner les fondamentaux de l’industrie 4.0 afin de vous forger une opinion quant à son importance :

 

1- L’avènement de l’industrie 4.0

Petit rappel historique pour commencer. La 1ère révolution industrielle remonte à la fin du 18ème siècle avec l’apparition de la machine à vapeur qui a permis de produire de l’énergie à grande échelle. L’ère des machines était née. Un siècle plus tard, la 2ème révolution industrielle accélère le mouvement avec l’entrée en scène de l’électricité, du travail à la chaîne et les débuts de la production de masse. Il faut attendre ensuite un siècle de plus pour voir émerger la 3ème révolution industrielle avec l’arrivée de l’électronique, des ordinateurs puis des robots qui permettent d’automatiser progressivement la production.

Nous voilà maintenant 50 ans plus tard et pointe déjà ce que d’aucuns prophétisent comme la 4ème révolution industrielle : l’avènement de l’« industrie 4.0 ». On y retrouve en tête l’informatique et la robotique mais dans une toute nouvelle approche. Les machines sont désormais contrôlées par une intelligence artificielle capable d’interagir avec l’environnement interne et externe à l’entreprise auquel elle reste connectée en permanence.

 

Le concept d’industrie 4.0 nous vient d’Allemagne. Il est apparu en 2010 à l’occasion du CeBIT, le salon de la technologie industrielle qui se tient chaque année à Hanovre. La chancelière Angela Merkel en a fait elle-même la promotion en faisant de cette perspective une composante majeure du projet industriel allemand. Le Royaume-Uni lui a emboité le pas l’année suivante, l’Italie l’année d’après, et enfin la France en 2013 avec le programme « Usine du futur », l’un des 34 plans de la Nouvelle France Industrielle.

 

2- Le profil de l’usine du futur

Communément appelée « smart factory », l’usine du futur est une usine ultra-connectée où tous les éléments participant au processus de production sont en réseau, aussi bien en interne qu’avec l’environnement extérieur de l’entreprise (clients, fournisseurs, distributeurs,…). La chaine de production est pilotée par des « systèmes cyber-physiques » qui communiquent les uns avec les autres en permanence et qui sont en capacité de s’autoréguler.

Pour être classifiée en « 4.0 », l’usine doit présenter les caractéristiques suivantes :

  • Interopérabilité complète : l’ensemble des machines, capteurs, systèmes autonomes et employés en chair et en os communiquent entre eux en temps réel et à chaque instant
  • Décentralisation de la prise de décision : les systèmes cyber-physiques peuvent prendre des décisions de manière autonome
  • Virtualisation de la chaîne de production : les systèmes modélisent l’usine pour la reproduire virtuellement afin de simuler le processus de fabrication et en faciliter le pilotage
  • Assistance technique : les systèmes aident les employés non seulement à prendre des décisions et à résoudre des problèmes, mais aussi à accomplir des tâches trop difficiles ou dangereuses pour l’homme
  • Modularité : l’usine s’adapte en fonction des besoins grâce à des modules qui peuvent être ajoutés ou retirés rapidement

Contrairement au lean manufacturing, l’industrie 4.0 ne cherche pas spécifiquement à rationaliser les processus de fabrication. Son propos est ailleurs. Elle vise surtout à rendre la chaîne de production la plus adaptable et réactive possible aux fluctuations de la demande.

Dans l’usine 4.0, les processus s’ajustent automatiquement et l’appareil de production se reconfigure en temps réel pour coller au plus près des commandes et de leurs variations. A l’opposé des principes de la production de masse, cette usine doit être capable de fabriquer rapidement et à moindre coût un produit à l’unité puis de passer aussitôt au suivant. Cela suppose que les systèmes soient tous interconnectés et suffisamment intelligents pour prendre les bonnes décisions, mais aussi que les hommes sachent adapter leur travail avec la même réactivité. Un vrai changement de paradigme !

 

3- Les challenges à relever

Mettre sa chaîne de production à la norme 4.0 implique de revoir l’ensemble de son processus industriel. Aussi l’entreprise qui ambitionne d’y parvenir fait face à d’importants challenges. Elle doit notamment réussir à :

  • Garantir la sécurité des données dans un modèle où tous les systèmes communiquent en permanence entre eux, aussi bien en interne qu’en externe
  • Maintenir un haut degré de stabilité et de fiabilité des systèmes cyber-physiques malgré leur importante complexité
  • Gérer en temps réel les énormes quantités de données pour coordonner notamment la production avec les systèmes de relation client
  • Adapter les systèmes existants (infrastructures, logiciels, bases de données,…)
  • Adapter les compétences des collaborateurs (formation, conduite du changement, polyvalence,…)
  • Trouver les compétences externes capables d’intégrer ces systèmes innovants et complexes à sa chaîne de production
  • Standardiser les technologies pour s’assurer de leur interopérabilité (connexion, communication, partage de données,…)
  • Adopter un nouveau modèle économique et modifier les schémas de collaboration du fait de l’intégration horizontale des clients et des partenaires dans le processus
  • Convaincre les investisseurs de mettre la main à la poche pour financer une telle transformation de toute la chaîne de production
 

4- Les bénéfices attendus

Heureusement les nombreux challenges à relever par l’entreprise sont largement compensés par les formidables avantages que le modèle 4.0 lui apporte.

Pour son client tout d’abord, c’est la promesse d’obtenir rapidement et à moindre coût un produit beaucoup plus personnalisé. Il lui suffit de passer commande et la chaîne de production intelligente et modulaire s’adapte précisément à sa demande, actionne la chaîne logistique pour l’approvisionnement comme pour la livraison, vérifie automatiquement la qualité du produit à chaque étape de sa fabrication, et prévient même les pannes pour éviter tout retard.

Pour l’entreprise ensuite, c’est l’opportunité de renforcer les bénéfices induits par l’automatisation comme les gains de productivité, l’amélioration de la qualité produit, la fiabilisation de la chaîne de production ou encore la réalisation d’importantes économies d’énergie. La gestion des données en temps réel permet également de faciliter la prise de décision et de renforcer la communication et la coordination entre les différents métiers de l’entreprise.

Pour ses employés enfin, c’est l’occasion de se libérer des tâches particulièrement difficiles ou dangereuses, de limiter leurs manipulations ou encore d’optimiser leurs déplacements. La représentation virtuelle de la chaîne de production offre notamment la possibilité de développer des applications de réalité augmentée qui facilitent le travail des collaborateurs. Comme l’entreprise DHL en a fait récemment l’expérience, des lunettes augmentées peuvent ainsi indiquer aux manutentionnaires les pièces à rechercher, où les trouver précisément, et même le guider dans l’entrepôt !

 

5- Révolution ou simple évolution ?

L’industrie 4.0 a ses détracteurs. Certains lui promettent l’effet d’un pétard mouillé en n’y voyant que la dernière théorie à la mode. D’autres soupçonnent une opération commerciale montée de toutes pièces par l’Allemagne pour promouvoir la vente de ses matériels et logiciels estampillés 4.0.

Il existe pourtant des éléments majeurs qui donnent du crédit à ce modèle. Le premier d’entre eux est la transformation digitale de nos sociétés qui place le client au centre de l’entreprise. Avec ses capacités de personnalisation produit et sa grande réactivité, l’industrie 4.0 s’intègre parfaitement dans ce nouveau contexte. Elle répond à l’évolution des usages comme à celle des exigences client. Le deuxième marqueur de cette industrie est l’impression 3D. Cette nouvelle technologie est parfaitement adaptée au fonctionnement de l’industrie 4.0. En façonnant des pièces uniques, à la demande et sans perte de matériau, elle complète idéalement le dispositif entamé par les systèmes cyber-physiques.

 

Alors oui, disons-le franchement : nous sommes très probablement à l’aube d’une nouvelle révolution industrielle !

 

Il reste néanmoins une question embarrassante : ces 4 révolutions ont en commun d’avoir développé l’usage des machines en les rendant de plus en plus autonomes. Alors quelle place restera-t-il demain à l’homme dans le processus de production ? Cette question épineuse fait aujourd’hui débat. A chacun de se prononcer sur sa vision d’avenir et sa définition du progrès car une chose est sûre : l’avenir sera ce que nous en ferons !

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