Débloquer l'efficacité : votre guide de l'automatisation d'usine moderne et de l'Industrie 4.0

L'automatisation et l'industrie 4.0 ont pris le secteur manufacturier d'assaut.

Grâce à l'automatisation, toute organisation peut effectuer des processus avec peu ou pas d'intervention humaine. L'automatisation peut alimenter une gamme d'équipements, capables de remplir une variété d'objectifs dans une large gamme d'environnements de fabrication.

L'automatisation est si efficace car elle augmente la qualité, la production et l'efficacité en réduisant l'assistance humaine, réduisant ainsi dramatiquement le risque d'erreur.

Sous sa forme la plus basique, l'automatisation utilise un contrôleur, qui évalue un état mesuré contre une liste prédéterminée de valeurs pour maintenir les environnements et conditions désirés nécessaires à l'efficacité.

Automatisation industrielle

L'automatisation dans les contextes industriels utilise un système de contrôle, comme un ordinateur par exemple, et de vastes quantités de données pour gérer équipements et processus dans un environnement de fabrication. Les entreprises de cette industrie cherchent toujours des moyens d'augmenter la production, la productivité et l'efficacité ; l'automatisation maintient les machines dans un état mesuré spécifique.

La plupart des lignes de production automatisées consistent en des postes de travail et un système de transfert qui déplace un article à travers de nombreuses phases de production, utilisant une variété d'outils différents pour changer le but ou l'apparence du produit.

Un contrôleur logique supervise ce processus en gérant la séquence dans laquelle les machines sont utilisées et la durée pendant laquelle chaque machine doit travailler sur le produit.

Les entreprises peuvent utiliser des infrastructures d'automatisation pour la fabrication, le raffinage et la production de pièces individuelles, ainsi que l'assemblage du produit final, si nécessaire.

Différents systèmes d'automatisation d'usine

Il existe quatre types d'automatisation, chacun servant un but spécifique :

• Systèmes de Fabrication Flexibles (FMS) – L'utilisation de FMS permet aux lignes de production d'étendre les capacités des systèmes programmables pour permettre le changement de série sans ou avec un décalage minimal en production.
• Programmable – L'automatisation programmable permet aux opérations de s'adapter et de réorganiser l'ensemble du processus de fabrication pour tenir compte des écarts dans le produit fini, comme les changements de couleur dans les jouets pour enfants, par exemple. Cette solution utilise couramment des machines-outils à commande numérique pilotées par programmes informatiques pour produire différents lots selon l'écart nécessaire.
• Rigide, Fixe ou Dur – Comme le nom l'indique, ces systèmes sont fixes tout au long du processus de production et ne peuvent être changés sans bouleversement considérable. Cette production est généralement limitée aux lignes produisant des articles uniques en grand volume, comme la fabrication automobile.
• Fabrication Intégrée par Ordinateur (CIM) – Les systèmes de fabrication intégrée par ordinateur englobent toute l'automatisation et les processus de production liés à l'usine qui reposent sur un système informatique. Les systèmes CIM incluront le plus souvent :

– Grues automatisées et systèmes de transfert ;
– Machines-outils à commande numérique ;
– Intégration CAO et FAO ;
– Planification assistée par ordinateur ;
– Ordonnancement et production assistés par ordinateur ;
– Systèmes machines ;
– Robotique.

Industrie 4.0

L'Industrie 4.0, aussi appelée quatrième révolution industrielle, ou simplement fabrication intelligente, est l'utilisation de l'automatisation et de jeux de données dans un scénario de fabrication. Ce processus hautement intuitif et interconnecté permet aux lignes de production de répondre aux exigences d'une industrie en constante évolution.

Dans les limites d'un contexte Industrie 4.0, toute activité autonome peut maintenant être connectée à chaque autre processus avec une vitesse et une précision croissantes – ajoutant ainsi de la valeur à l'ensemble de l'opération.

L'Industrie 4.0 est composée des « Neuf Piliers de l'Avancement Technologique », que nous détaillerons ci-dessous :

• Pilier Un : Fabrication Additive – La fabrication additive est un autre terme pour l'impression 3D, qui crée des produits en utilisant la technologie 3D en créant des couches formant un objet entier. Cette technologie est couramment utilisée pour de petits lots de produits personnalisés, pièces de machines légères et travail de prototype.
• Pilier Deux : Réalité Augmentée (RA) – La RA est parfaite pour identifier les problèmes dans une machine, et pour la formation et le diagnostic.
• Pilier Trois : Robotique Autonome – La robotique a la capacité de changer ses objectifs de base selon l'étape de production. En plus de travailler en sécurité dans un environnement humain, les robots sont aussi capables de communiquer entre eux.
• Pilier Quatre : Big Data & Analytique – De grandes quantités de données et de ressources analytiques sont nécessaires pour produire l'efficacité que toute entreprise recherche. Les lignes de production peuvent collecter des données à chaque étape de la chaîne pour améliorer leurs processus et redéployer les ressources où elles le jugent bon.
• Pilier Cinq : Le Cloud – La fabrication nécessite une collaboration au-delà des locaux de l'entreprise, ce qui signifie que le cloud computing rapide est nécessaire pour la collecte, l'analyse, le stockage et la surveillance des données.
• Pilier Six : Cybersécurité – L'Industrie 4.0 vise à s'éloigner des processus traditionnellement fermés vers un environnement plus contemporain et connecté. Cependant, cela nécessite des niveaux plus sophistiqués d'accès utilisateur et une plus grande dépendance à la cybersécurité réseau.
• Pilier Sept : Intégration Systèmes Horizontale & Verticale – L'intégration systèmes est l'harmonisation complète de chaque actif le long de la chaîne d'approvisionnement. Par exemple, un responsable de ligne de production peut vouloir surveiller d'autres zones de la chaîne, comme les informations des organisations retail ou des départements de fabrication.
• Pilier Huit : Internet des Objets (IdO) – Des capteurs IdO sont présents dans de nombreux actifs le long de la ligne de production et dans les centres de contrôle. Ces actifs peuvent alors communiquer entre eux pour offrir au personnel de production une vision approfondie de l'opération de la ligne. Cela est ensuite envoyé au cloud et utilisé dans la maintenance prédictive.
• Pilier Neuf : Simulation – Des simulations 3D de produits, matériaux et procédures peuvent utiliser des données en temps réel, qui sont ensuite converties en un modèle virtuel de l'ensemble de l'opération de production.