Principaux défis de l'Industrie 4.0

Les fabricants traitent des piles d'informations sans cesse croissantes, à la fois dans des formats structurés et non structurés. Les bases de données utilisées pour stocker ces informations ne sont pas toujours interconnectées, ce qui réduit considérablement la valeur commerciale et les attentes des clients. Afin de parvenir à l'innovation, à la personnalisation et à une production efficace, les informations cloisonnées devraient être analysées dans leur ensemble. Industrie 4.0 promet cela grâce à des technologies telles que l'IoT, le cloud computing et le Big Data, mais une série de défis empêche sa mise en œuvre dans le monde de la fabrication.

Sensibilisation

L'industrie 4.0 est sans aucun doute un sujet brûlant dans tous les coins de la recherche du monde. Pourtant, certains fabricants ne sont pas conscients des possibilités offertes par l'Industrie 4.0. Même s'ils sont conscients de l'idée et de ses offres, ils se méfient de ses coûts, de sa complexité et de ses risques.

Personnes

Industrie 4.0 perturbera les modèles commerciaux, les processus et les pratiques actuels d'une manière sans précédent. Les produits et services connectés deviendront une norme et transformeront la façon dont les employés travaillent. Afin de déployer et de maintenir avec succès les solutions de l'industrie 4.0, les fabricants devraient acquérir les nouvelles personnes et compétences.

La nature des emplois existants changera tandis que certains deviendront superflus. Par exemple, les employés d'entrepôt sont déjà remplacés par des robots autonomes. Cette tendance ne fera que s'accélérer à mesure que de nouvelles percées technologiques seront réalisées dans le domaine de l'IA et des capteurs. Mais cela laissera aussi place à de nouveaux rôles, comme celui de « Robotics Coordinator » et de « Data Scientist ». Un coordinateur de la robotique superviserait les robots sur le sol de l'usine, répondrait aux pannes et effectuerait la maintenance nécessaire. Un Data Scientist collecterait des données et les analyserait pour donner un aperçu des processus de fabrication et des produits.

Cela signifie que les travailleurs industriels devraient adopter un état d'esprit flexible et accepter le changement. Les gens ont déjà commencé à assumer de nouveaux rôles et environnements de travail. Les opérateurs surveillent simultanément plusieurs machines et processus tandis que les techniciens sont assistés par des technologies de réalité augmentée. La mise en œuvre de l'industrie 4.0 nécessitera une plus grande flexibilité dans les KPI , compétences informatiques supérieures et connaissance de plusieurs disciplines. De telles exigences suscitent souvent une résistance au changement de la part des travailleurs. Tôt ou tard, les entreprises devront proposer des stratégies pour motiver et former leur main-d'œuvre afin de fournir de nouveaux produits, services et processus afin de maintenir leur compétitivité.

Cybersécurité

La sécurité informatique traditionnelle ne suffit plus pour protéger les usines numériques et les chaînes de valeur modernes et à venir. Toute la sécurité et la stabilité d'une entreprise peuvent être mises en péril même par la moindre ignorance des politiques de sécurité. Au fur et à mesure que les entreprises manufacturières s'engagent sur la voie de l'innovation, leur « surface d'attache » augmente considérablement et elles deviennent plus vulnérables. Imaginez ce qui se passerait si une seule centrale électrique s'arrêtait pendant une journée en raison d'une faille de cybersécurité. Outre des millions de dollars de pertes de revenus, cela affectera les clients de l'entreprise et ruinera sa réputation. Mais cela ne signifie pas que la production doit être maintenue dans une fourchette "sûre" et que l'innovation doit être suspendue. Au lieu de cela, les risques de cybersécurité devraient être atténués. Les dispositifs et processus IoT devraient maintenir le plus haut niveau de sécurité dès la conception et s'intégrer dans les systèmes d'automatisation existants, ce qui donnerait même aux entités malveillantes un aperçu de l'architecture.

Il y a toujours la possibilité d'une attaque Zero-day, mais cela reste lié à presque tous les secteurs et affecte le meilleur des entreprises. Afin d'y répondre, plusieurs couches de mécanismes de sécurité devraient être mises en place pour rendre les processus résilients.

Investissement

Les solutions de l'industrie 4.0 ne sont pas bon marché. Des investissements considérables sont nécessaires pour ces implémentations et la création de réseaux robustes et sécurisés capables de les alimenter. Certes, un retour sur investissement plus élevé est un argument attrayant, mais une analyse coûts-avantages complète devrait être effectuée pour justifier d'énormes investissements.

Collaboration

L'industrie manufacturière est multiforme. Aucun fournisseur ne peut à lui seul répondre aux exigences d'une solution Industrie 4.0, et la collaboration est nécessaire pour garantir le plus haut niveau de qualité. La livraison de solutions de l'industrie 4.0 devrait être facilitée dans un écosystème qui fournit un cadre fluide pour les fournisseurs informatiques, les fournisseurs OT, les startups Sis et IoT.

Normalisation

À mesure que de plus en plus d'appareils et de systèmes sont interconnectés et fonctionnent de manière étroitement liée, les normes de fabrication existantes deviennent insuffisantes pour répondre aux besoins techniques, architecturaux et commerciaux. Traditionnellement, et même aujourd'hui, il existe des dizaines d'appareils qui utilisent des protocoles de communication propriétaires, ce qui entraîne des silos de données. Il est donc extrêmement difficile de relier des données provenant de différentes sources et de leur donner un sens. Ces dernières années, OPC UA s'est montré très prometteur, mais il n'a toujours pas été complètement accepté en tant que norme universelle. Il s'agit d'un défi particulier pour les organisations dont l'usine dépend de plusieurs architectures, normes et protocoles.

Modernisation informatique

Les systèmes d'automatisation industrielle actuels sont une complication des technologies et des réseaux propriétaires. Au fil du temps, il deviendrait impératif d'interconnecter les solutions de gestion des opérations de fabrication, la planification des activités, les solutions logistiques, les systèmes de contrôle industriel, les contrôleurs (PLC) et IHM . Les processus ne seraient plus contrôlés par des RTU mais achèteraient des systèmes de contrôle décentralisés et orientés services composés de microcontrôleurs travaillant en collaboration via les normes Internet. Les environnements informatiques hybrides combinent déjà l'infrastructure traditionnelle avec le cloud computing pour fournir des solutions flexibles, efficaces et durables. Une telle approche devrait également être suivie pour les implémentations de l'industrie 4.0, sinon les avantages seraient toujours limités par la complexité des techniques informatiques obsolètes.

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Intégration IHM-PLC Principes fondamentaux des processus d'intégration ou d'autorégulation