industrie 4.0
R&D

Le déploiement des technologies de l’industrie 4.0

23.03.2023
par Célia Berlemont

De la machine à vapeur du XVIIIe siècle aux technologies numériques surpuissantes d’aujourd’hui, les révolutions industrielles ont fondamentalement transformé nos modes de vie. Et si l’électricité, les ordinateurs et les robots sont désormais des piliers du quotidien, la 4ᵉ révolution industrielle marque une étape radicale vers une économie entièrement guidée par les données. Alors, où en est-on ?

La numérisation au service du consommateur et de ses nouvelles attentes

Dans un contexte sanitaire et géopolitique incertain, les chaînes d’approvisionnement ont été perturbées à l’échelle internationale ces trois dernières années. Et si le caractère inédit de cette situation n’est pas remis en question, il va sans dire qu’elle a grandement contribué à accélérer la nécessité de repenser le processus de fabrication du monde industriel. Pour répondre aux besoins d’aujourd’hui, l’industrie doit non seulement se montrer plus agile et adaptable, mais elle doit aussi absolument réussir sa transformation numérique pour que collaborateurs, machines et intelligence artificielle agissent ensemble pour offrir de nouvelles opportunités de croissance.

En Belgique, l’industrie manufacturière est l’un des plus grands employeurs du pays. Dans les secteurs pharmaceutique, chimique, métallurgique, du textile, mais aussi dans l’agroalimentaire, il est dorénavant essentiel d’investir dans des technologies numériques devenues de plus en plus abordables. Le but ? Accroître l’efficacité de la capacité de production tout en répondant aux exigences des consommateurs 4.0, soit des individus connectés soucieux de préoccupations éthiques, durables et écologiques et à la recherche de suivi en temps réel. 

Dans l’agroalimentaire, l’utilisation des caméras intelligentes permet la détection d’erreurs et de malfaçons invisibles à l’œil nu et assure ainsi un meilleur contrôle qualité. Par exemple, la découpe précise de la charcuterie. Parmi ces outils numériques essentiels, on retrouve également les caméras optiques et infrarouges permettant de détecter les variations de hauteur d’un bouchon de bouteille ou du système de fermeture à l’aide d’un capteur laser, mais aussi de contrôler la qualité des étiquettes et des impressions sur emballages. Plus high-tech encore, certaines lunettes de réalité virtuelle permettent d’anticiper la réparation et l’entretien des machines !

L’informatique et l’automatisation pour optimiser la puissance industrielle

Dans l’industrie 4.0, les capacités de production sont étroitement liées aux technologies les plus modernes en charge de collecter et d’analyser des centaines, voire des milliers de données. C’est grâce à celles-ci que les entreprises numérisées peuvent fabriquer au meilleur prix, des produits sur mesure adaptés aux besoins spécifiques de leurs clients  en maintenant une excellente qualité. Dans ces usines de l’industrie 4.0, l’automatisation est reine. En effet, on y trouve des machines intelligentes qui coordonnent les processus de fabrication de manière indépendante, des robots qui collaborent avec les ouvriers de montage présents sur site, des véhicules de transport intelligents qui, sans l’aide d’un conducteur, accomplissent une série de travaux de logistique de manière autonome. 

Ensemble, l’informatique et l’automatisation constituent un levier du progrès technologique de nos usines. Par le biais de l’informatique, l’industrie 4.0 prend en compte le cycle de vie complet d’un produit. Depuis l’idée initiale jusqu’au recyclage du produit, en passant par son développement, sa fabrication, son utilisation et sa maintenance. L’automatisation, elle, facilite la maintenance prédictive en permettant, entre autres, d’éviter tout arrêt imprévu et ainsi de maintenir la continuité de la production, mais aussi d’anticiper la dégradation d’une pièce d’équipement et d’alerter les ouvriers concernant un problème avant même qu’il ne se produise. 

Et si, en Belgique, certaines industries ont été des pionnières sur le plan de l’automatisation en développant des technologies et outils robotisés et personnalisés afin d’optimiser leurs processus de production et de logistique, le chemin à parcourir vers cette quatrième révolution et l’industrie 4.0 reste long, et cela pour l’ensemble de notre territoire. 

La production intelligente grâce aux data… et « Big data »

À ce jour, le concept d’usine numérique est axé autour des usages de technologies, machines, outils et robots. Néanmoins, l’aspect central qui relie ces différents axes repose sur la collection de données numériques et ce que permet leur analyse judicieuse. Dans le monde industriel de demain, les usines multiplieront les sources afin d’en extraire un maximum de données pouvant révéler de nouvelles opportunités et pistes d’amélioration, tant en matière de qualité que sur base d’observations générales réalisées sur l’ensemble des opérations. 

À travers toutes ces données, les industries 4.0 ne bénéficieront pas seulement de connaissances issues de la fabrication intelligente, mais elles seront aussi en mesure de façonner leur propre fabrication intelligente grâce à une quantité phénoménale de données générées par l’IoT ou « Internet of Things« . Ces ensembles d’informations et de données constituent « la Big Data » et engendreront des modèles (mathématiques) qui pourront conduire au développement de processus de production plus efficaces, à une amélioration de l’efficacité en matière de coûts et à une automatisation supplémentaire.

Vous l’aurez compris, les industries manufacturières sont aujourd’hui aux portes d’une révolution axée autour des données. L’industrie 4.0 fait usage de connectivité, de réseaux et de données, avec pour impératif la sécurité. Nous assisterons très prochainement à l’avènement d’entreprises collaborant dans des réseaux de valeur hyperconnectés pour augmenter leur productivité, développer de nouvelles expériences client et générer un impact positif sur la société et l’environnement. 

L’ « internet des objets » amplifie l’échange de données

Devenir une usine du futur, une entreprise intelligente (la Wallonie en compte dix actuellement),  la mise en place d’installations, d’outils technologiques et de machines communiquant entre elles afin de collecter des informations et de partager les données avec des collaborateurs par le biais d’un réseau sécurisé. Au-delà des classiques ordinateurs, smartphones et tablettes, ces installations qui communiquent entre elles seront capables, par exemple, de prédire un problème, et constitueront une technologie numérique avancée : l’Internet des objets (Internet of Things, IoT). Fortes de leurs ressources et connaissances combinées, l’interconnexion de ces installations permettra l’échange d’une plus grande quantité de données (big data) et contribuera ainsi à rendre ces installations plus intelligentes.

Parmi les domaines d’applications de l’IoT, un réseau de réseaux capable de récupérer, stocker, transférer et traiter des données, on retrouve la maintenance prédictive (défaillances et interruptions des machines industrielles), l’optimisation des processus de production et l’amélioration de la qualité de la production grâce au suivi des opérations en temps réel et à une surveillance plus performante des différentes étapes de production.

Pour concrétiser cette vision de l’avenir industriel belge et mondial, les entreprises devront exploiter une grande variété d’applications de données et d’analyse, telles que la prévision de la maintenance, la robotique avancée ainsi que le suivi et la traçabilité des réseaux d’approvisionnement. Les données seront les ingrédients vitaux de ces applications : un impératif pour réussir la transformation de la production et les systèmes d’approvisionnement. 

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