Au cours des dernières années, la 4e révolution industrielle a profondément transformé la chaîne de production. Usine 4.0, ou encore smart factory… L’usine de demain se veut plus résiliente, plus efficace et plus autonome, et mise sur les technologies numériques pour améliorer ses performances. Mais quels sont les réels enjeux de l’usine connectée ? Comment mieux appréhender cette révolution industrielle et capitaliser sur les outils intelligents ? Éclairage.
Usine 4.0 : de quoi parle-t-on ?
L’usine 4.0, également appelée usine connectée ou usine du futur, se caractérise par l’intégration des technologies numériques dans les process de fabrication. Cette nouvelle organisation adopte et fait communiquer les technologies pour produire des biens, surveiller l’activité en temps réel et optimiser son fonctionnement. L’objectif de l’usine 4.0 est de transformer l’usine afin de la rendre plus intelligente et plus efficace dans la gestion des ressources et de la production.
L’usine 4.0 ouvre la voie au progrès en connectant le monde digital avec le monde physique et crée un espace collaboratif qui utilise au mieux tout le potentiel des collaborateurs et des équipements. L’humain est la richesse de l’entreprise, l’usine 4.0 place la technologie à son service pour lui permettre de se concentrer sur des tâches à haute valeur ajoutée, d’optimiser le pilotage de la performance industrielle et de prendre de meilleures décisions.
Elle est le reflet des transformations de l’industrie. Pour mieux comprendre cette évolution, il convient alors de se remémorer les principales révolutions qui ont impacté le paysage industriel :
- Au 18e siècle : la première révolution industrielle marque l’apparition de la mécanisation grâce à l’invention de la machine à vapeur et l’exploitation du charbon. L’on assiste alors à l’émergence de nouvelles industries, comme l’industrie textile.
- A la fin du 19e siècle : la seconde révolution industrielle concerne l’extraction du pétrole et du gaz, ainsi que l’invention de l’électricité et du moteur à explosion. Cela a permis d’adapter des matériaux tels que l’acier et l’aluminium dans les secteurs automobile et aéronautique.
- Entre 1970 et 2000 : la troisième révolution industrielle correspond à l’émergence de l’informatique et de l’électricité d’origine nucléaire. Cette période marque également l’invention des robots et de l’automate.
- L’industrie 4.0 désigne la 4e révolution industrielle, celle que nous vivons actuellement. Elle intervient dans le prolongement de ces avancées technologiques puisqu’elle est issue de la numérisation de l’information et de l’interconnectivité des appareils mobiles connectés. Comme pour toute révolution industrielle, aucune entreprise ne peut y échapper. Il est donc impératif de s’approprier ces nouvelles méthodes et ces nouveaux outils pour maintenir sa compétitivité.
L’usine du futur s’inscrit également en réponse aux besoins des entreprises de satisfaire de nouveaux enjeux liés notamment à la capacité d’innovation, l’attractivité de l’emploi, la sécurité, la qualité et la durabilité.
Industrie Agroalimentaire
L’usine 4.0 : des innovations au service de la performance
Au cœur des objectifs de chaque usine, l’amélioration de la performance industrielle passe par la mise en place d’outils intelligents. Les systèmes de communication modernes ont en effet de nombreuses vertus et permettent notamment d’automatiser une partie de la production, de suivre en temps réel les performances et d’identifier les dysfonctionnements. Ainsi, l’usine 4.0 permet d’optimiser les process, prévenir les pannes et gagner en réactivité. Zoom sur les différentes technologies qui ont dessiné l’usine connectée.
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Usine 4.0 : les technologies majeures de l’usine du futur
L’IoT (Internet des Objets) : un réseau d’objets et de terminaux connectés. Il s’agit d’une technologie embarquée sur les pièces ou les machines, pour relever des informations en temps réel et analyser les comportements. Cette technologie permet ainsi de suivre les cadences d’utilisation des machines par exemple, et de réaliser de la maintenance prédictive pour limiter les taux d’arrêt des outils de production.
L’avancée robotique : les robots industriels et les robots collaboratifs (COBOT) deviennent de plus en plus sophistiqués pour optimiser la production aux côtés des collaborateurs. Ils sont notamment utilisés pour automatiser les tâches répétitives, dangereuses ou à faible valeur ajoutée.
La réalité augmentée : elle permet de visualiser des informations numériques additionnelles superposées à la réalité, à travers des lunettes connectées par exemple. Cette technologie peut par exemple s’avérer très utile pour accompagner des opérations de maintenance sur une machine, ou pour donner vie aux formations des collaborateurs.
Le big data : cette technologie permet de regrouper et d’analyser des volumes de données très conséquents dans des délais réduits. Il permet alors d’effectuer des relevés fréquents et une collecte d’informations importante pour des analyses et des actions plus efficaces.
La CAO : grâce à des logiciels spécialisés, la Conception Assistée par Ordinateur intervient dans la conception 3D en permettant de créer des modèles 3D des produits. Ces logiciels peuvent intégrer des outils de simulation pour analyser leur comportement. Ainsi, les entreprises sont à même de limiter les erreurs et d’améliorer leurs performances.
Les jumeaux numériques : il s’agit de répliques virtuelles des actifs d’une usine. S’appuyer sur des jumeaux numériques permet de procéder à des simulations pour optimiser le processus de production.
Outils intelligents : quels apports pour les entreprises ?
Ces progrès technologiques permettent aux entreprises de s’appuyer sur des nouveaux leviers de performance. En tirant le meilleur parti du numérique, elles peuvent notamment obtenir :
- Une optimisation de la production en permettant une collaboration intelligente entre homme et machine ;
- Un meilleur suivi basé sur des indicateurs fiables pour une meilleure traçabilité, qualité des produits ou une meilleure gestion des niveaux de stock par exemple ;
- Une plus grande agilité pour analyser et répondre aux variations du marché en s’adaptant plus rapidement ;
- Une amélioration des conditions de travail des collaborateurs grâce aux systèmes automatisés et aux robots qui peuvent dorénavant être affectés aux tâches plus risquées ;
- L’amélioration des opérations de maintenance et de la gestion des pannes et des dysfonctionnements : entretien des machines planifié, actions prédictives grâce à des capteurs, ou encore via l’assistance des techniciens par la réalité augmentée.
Les défis à relever de l’usine 4.0
En permettant l’autonomie des machines et l’interconnexion entre les objets, les données et les personnes, l’usine intelligente a profondément modifié les processus métiers. Il convient donc pour les entreprises de gérer au mieux cette transformation numérique pour en tirer tous les bénéfices. En effet, les entreprises qui ont su prendre le virage de l’usine 4.0 au plus tôt ont aujourd’hui une longueur d’avance sur la concurrence. A l’inverse, celles qui cumulent du retard doivent impérativement s’adapter au plus vite pour rester en vie.
Une première difficulté réside dans la capacité à faire preuve d’innovation pour s’adapter aux nouveaux besoins. Il faut être capable de comprendre les apports et de choisir les bonnes méthodes et technologies pour accompagner l’évolution de son entreprise et intégrer la digitalisation dans sa stratégie d’entreprise. L’usine du futur implique des outils interconnectés qui interviennent à tous les niveaux, il faut donc être capable d’identifier les leviers de performance et de faire les bons choix pour s’équiper correctement.
La deuxième difficulté réside dans la formation des collaborateurs en réponse à la digitalisation des process. L’usine connectée implique une meilleure collaboration entre les hommes et les machines, mais peut également permettre une meilleure organisation et plus d’interactions entre les différents services. Il s’agit alors d’inculquer les meilleures méthodes pour optimiser cette nouvelle manière de travailler et de communiquer. Cela nécessite une adaptation des compétences métiers et une formation des équipes pour faire évoluer leurs compétences en conséquence.
Cette transformation des organisations conduit inévitablement à des modifications des habitudes de travail… Et cette démarche peut générer des crispations chez les collaborateurs. Il est alors nécessaire pour les entreprises d’appréhender au mieux cette conduite du changement pour veiller à l’épanouissement des équipes et à leur adhésion au projet.
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