Les nouvelles technologies de l’industrie 4.0 modifient fondamentalement les processus de production et les méthodologies de travail. La numérisation de la production est au cœur de l’industrie du futur, de l’idée de création jusqu’au recyclage du produit. La donnée, autrement appelée « Data » joue un rôle crucial dans cette nouvelle façon de concevoir l’industrie. Grâce à elle, les entreprises pourront gagner en efficacité, productivité et améliorer durablement leurs modes de travail.
En effet, l’industrie du futur répond également aux divers enjeux de transitions énergétiques, écologiques, numériques et sociétales. L’idée étant de produire plus intelligemment grâce à tous ces nouveaux outils.
Quelles sont donc ces technologies de l’industrie 4.0 ?
Le Jumeau Numérique
Le jumeau numérique, est comme son nom l’indique, un double numérique d’un objet, de systèmes, de procédés ou d’une réalité physique. En d’autres termes, c’est une maquette numérique 3D, qui informé des données provenant de la réalité physique, permet d’exécuter des simulations afin d’étudier un ou plusieurs processus. C’est un environnement d’étude riche, avec des données en temps réel, permettant d’analyser les produits et les processus dans le but de les améliorer.
L’avantage du jumeau numérique est la possibilité de créer un nombre illimité de simulations afin d’étudier une problématique en profondeur, sans engager des chantiers, et donc éviter des erreurs qui pourraient être coûteuses. Par exemple, avant de modifier une chaîne de production, grâce au jumeau numérique, il est possible d’étudier la nouvelle implantation, les flux de circulation, la configuration de l’espace ou encore la fluidité des interactions. Ainsi, avant d’engager des investissements, le projet est étudié en détail, et les erreurs onéreuses évitées.
Le jumeau numérique est donc capable de faire exister des réalités alternatives, qui ne sont pas la copie exacte de l’objet d’origine. En effet, tout l’intérêt est d’étudier ces alternatives avant d’engager des travaux. Et c’est donc là toute sa force.
La cobotique
Le terme cobot est une contraction de « collaborative robots », autrement dit, les « robots collaboratifs ». En effet, si la robotique regroupe les domaines industriels en lien avec la conception de robots, la cobotique elle, concerne les systèmes conçus pour interagir et collaborer avec l’Homme. Le principe est que le robot soulage l’opérateur des tâches pénibles et répétitives, en lui permettant de conserver celles qui requièrent un savoir-faire spécifique.
Le cobot est en quelque sorte l’assistant de l’opérateur. Il prend souvent la forme d’un bras robotisé articulé capable d’accomplir d’innombrables tâches comme coller, souder, visser, frapper, … Il est simple à programmer et ne nécessite pas de compétences poussées en robotique. Les troubles musculosquelettiques sont à l’origine de nombreuses maladies du travail. L’intérêt du cobot est donc de prendre en charge toutes les tâches épuisantes et dangereuses pour la santé de l’humain.
La fabrication additive
La fabrication additive est plus communément connue sous le nom d’impression 3D. En effet, c’est un procédé de fabrication qui consiste à transformer un modèle numérique 3D en objet physique par ajouts successifs de matières comme les poudres métalliques, les résines, les polymères, les filaments, etc. L’objet prend forme par dépôt de matière, couche par couche, jusqu’à la forme finale.
Les modèles sont conçus sur des logiciels de Conception Assistée par Ordinateur (CAO) puis envoyés sur une imprimante 3D. Le logiciel contrôle l’imprimante pendant toute la durée de fabrication. Ce procédé séduit aujourd’hui de nombreuses entreprises industrielles car ses usages sont multiples. On peut notamment l’utiliser pour fabriquer des pièces métalliques ou plastiques en petite ou grande série tout en maîtrisant les coûts.
La réalité augmentée
La réalité augmentée est une technologie qui permet d’ajouter un objet virtuel dans un environnement réel à travers un écran de smartphone ou de tablette.
De nombreux entreprises industrielles ont adopté le catalogue en réalité augmentée qui leur permet notamment de montrer leurs produits en situation réelle chez les clients. C’est le cas notamment des menuiseries telles que les vérandas, pergolas ou encore les portails. On utilise également la réalité augmentée dans la maintenance industrielle. Elle permet à l’opérateur de visualiser des informations sur une machine de façon didactique.
La réalité virtuelle
La réalité virtuelle permet d’immerger l’utilisateur dans un environnement entièrement reconstitué en 3D et avec lequel il peut interagir via des lunettes de réalité virtuelle.
Elle fait partie des technologies de l’industrie 4.0 a qui a été largement été adoptée puisqu’on l’utilise notamment pour la formation des collaborateurs. On peut citer par exemple les formations des bouchers qui s’entrainent au geste métier dans un casque de réalité virtuelle. Ils peuvent ainsi recommencer une manipulation à l’infini, chose plus complexe dans la vraie vie en raison des matières premières. On l’utilise également pour tout ce qui est visite virtuelle de lieux.
De nombreuses entreprises industrielles ont adopté la visite virtuelle d’usine afin de permettre à leurs clients, collaborateurs ou même des étudiants de visiter une usine sans s’y rendre physiquement, pour des raisons de sécurité ou d’hygiène.
IoT
L’IoT fait référence à l’Internet des objets et joue un rôle clé dans l’industrie du futur.
En effet, aujourd’hui, nous vivons entourés d’objets connectés : montres, smartphones, voitures et même la brosse à dents ! Pour les entreprises industrielles, cela ouvre de nouvelles opportunités de création de valeur. Car au-delà des objets, l’IoT permet de connecter l’usine pour optimiser sa production et la rendre plus flexible. L’usine devient plus intelligente par la connexion de chacun de ses maillons : machine, opérateurs, fournisseurs, clients. Cela permet notamment à des bâtiments d’auto-réguler leur consommation d’énergie selon les besoins.
Un autre exemple est celui de permettre à une ville d’adapter son service de transport public en fonction des heures de pointes et de proposer donc davantage de passages de bus pour réguler la congestion des usagers.
Le Cloud
Le cloud est la technologie qui permet à une entreprise d’exploiter des serveurs informatiques à distance. Ainsi, l’entreprise n’a pas besoin d’avoir des infrastructures informatiques sur place.
L’avantage de cette technologie de l’industrie 4.0 est de bénéficier d’une puissance de calcul supérieure. Ainsi les entreprises industrielles peuvent générer, stocker et traiter un grand volume de données à moindre coût. Comme nous l’avons vu précédemment, avec l’adoption massive de l’IoT, la génération de données est de plus en plus croissante.
Conclusion
Cette liste est non exhaustive car les technologies de l’industrie 4.0 ne cessent d’évoluer et la révolution industrielle bat son plein. Cela démontre en tout cas que l’innovation est au cœur de l’industrie du futur.
Elle profite à l’ensemble des acteurs de l’industrie en améliorant la qualité de la vie au travail, l’efficacité des entreprises et elle permet également d’apporter une analyse plus fine des besoins client et donc, de mieux les servir.