Systèmes cyber-physiques :le cœur de l'industrie 4.0

L'idée principale derrière la mise en œuvre des solutions de l'industrie 4.0 est de permettre aux entreprises manufacturières d'améliorer la collaboration entre les différents départements , mettant les bonnes informations à la disposition des bonnes personnes en temps réel. L'objectif est de faciliter la prise de décision appropriée au bon moment, augmentant ainsi l'efficacité et la productivité.

Systèmes cyber-physiques

L'élément clé dans la mise en œuvre des concepts de l'industrie 4.0 est l'idée de systèmes cyber-physiques (CPS) . Le terme "systèmes cyber-physiques" a été inventé par Helen Gill à la National Science Foundation aux États-Unis.

Selon la publication spéciale NIST 1500-201 Framework for Cyber-Physical Systems :Volume 1, Overview, les systèmes cyber-physiques sont des systèmes intelligents qui incluent des réseaux interactifs conçus de composants physiques et informatiques . La publication souligne que ces systèmes hautement interconnectés et intégrés offrent de nouvelles fonctionnalités pour améliorer la qualité de vie et permettre des avancées technologiques dans des domaines critiques, tels que les soins de santé personnalisés, les interventions d'urgence, la gestion des flux de trafic, la fabrication intelligente, la défense et la sécurité intérieure et l'approvisionnement énergétique. et utilise. Ainsi, les CPS ont un grand potentiel pour permettre des applications innovantes et avoir un impact sur plusieurs secteurs économiques de l'économie mondiale.

Acatech (Académie nationale des sciences et de l'ingénierie, Allemagne), dans son rapport Cyber-Physical Systems, décrit le CPS comme suit :les systèmes cyber-physiques sont des systèmes avec des logiciels intégrés (faisant partie d'appareils, de bâtiments, de moyens de transport, d'itinéraires de transport, de systèmes de production, de processus médicaux, de processus logistiques, de processus de coordination et de processus de gestion). Systèmes cyber-physiques :

• Enregistrer directement les données physiques utiliser des capteurs et affecter les processus physiques à l'aide d'actionneurs

• Évaluer et enregistrer données enregistrées et interagir activement ou réactivement avec le physique et numérique monde

• Sont connectés les uns avec les autres et dans les réseaux mondiaux via des installations de communication numérique

• Utiliser disponible dans le monde entier données et services

• Avoir une série d'interfaces homme-machine dédiées et multimodales

Le résultat est une multitude de solutions et d'applications de grande envergure pour tous les domaines de notre vie quotidienne.

Systèmes de fabrication et cyber-physiques

Du point de vue de l'industrie manufacturière, un système cyber-physique est une entité physique connectée à Internet , comme une pompe ou un compresseur, embarqué avec des ordinateurs et des composants de contrôle constitués de capteurs et d'actionneurs. Une telle entité, qui se voit attribuer une adresse IP, est capable de s'autocontrôler, de générer des informations sur son propre fonctionnement, et de communiquer avec d'autres entités associées ou même extérieures. C'est une opération autorégulée et autonome.

Dans les années à venir, à mesure que la quatrième révolution industrielle évolue, les entreprises industrielles commenceront à tirer de plus en plus parti des principes du CPS pour aider à atteindre l'excellence opérationnelle grâce à des améliorations de la productivité, un déploiement efficace de toutes les ressources (y compris matérielle et humaine), l'épanouissement des clients et l'amélioration de la valeur actionnariale. Envisageant ce développement, Klaus Schwab, fondateur et président exécutif du Forum économique mondial, a utilisé le terme "Quatrième révolution industrielle" pour décrire la tendance.

Les fondations de l'industrie 4.0 ont été posées pendant la troisième révolution industrielle, caractérisée par l'application intensive de l'électronique et des ordinateurs pour automatiser les processus de production industrielle. L'utilisation croissante de l'électronique et des ordinateurs ont contribué à la baisse de leurs prix, à la miniaturisation et à la robustesse des ordinateurs, et à une augmentation massive de la puissance de calcul et de traitement. Les technologies numériques et de communication ont commencé à converger. Nous avons assisté aux premières étapes du développement de l'informatique de pointe/cloud, de l'Internet industriel des objets (IIoT), de l'intelligence artificielle (IA), des robots autonomes, etc. L'intégration des technologies numériques aux technologies industrielles est destinée à transformer la fabrication et à concrétiser la vision de l'industrie 4.0.