De la vapeur aux usines intelligentes : L'évolution de la fabrication industrielle 1.0 à 4.0

Remontant aux années 1800, la première révolution industrielle s'est produite lorsque des machines à vapeur et hydrauliques ont été développées. À mesure que la production augmentait, les petites entreprises devenaient de plus grandes organisations.

« Les révolutions industrielles sont plus qu'une séquence d'événements allant des machines à la fabrication », déclare Maddie Walker, Industry X Lead chez Accenture (UK&I). « L'impact de la première révolution au 18e siècle est difficile à surestimer — l'agriculture a été remplacée par la fabrication de matériaux clés, propulsée par l'eau et la vapeur comme principale source de production économique du pays, stimulant un boom démographique et une croissance économique. Ce fut une percée pour la productivité et la production humaines — particulièrement dans le textile et le transport à vapeur — où ce qui était filé à la main pouvait maintenant être fait par des machines, et distribué bien plus facilement. »

La deuxième révolution industrielle a été déclenchée par l'utilisation de l'électricité à la fin du 19e siècle — qui est devenue plus efficace que les machines à vapeur et hydrauliques — et l'application de la production de masse et des chaînes de montage par Henry Ford dans le secteur automobile, augmentant l'efficacité et diminuant les coûts.

« Pendant la deuxième révolution, qui a eu lieu à la fin du 19e / début du 20e siècle, de nouvelles sources d'énergie sont apparues — gaz, pétrole et électricité. Leur présence dans les usines a permis la production de masse et des machines plus sophistiquées, ainsi que de nouveaux processus dans la chaîne de montage », ajoute Walker.

En entrant dans les années 1970, la troisième révolution industrielle a commencé avec l'utilisation de l'automatisation partielle utilisant des contrôles programmables en mémoire et des ordinateurs.

« La troisième révolution déclenchée dans les années 1970 a introduit l'ère de l'informatique. L'essor de l'électronique et de la technologie de l'information a rendu la production automatisée possible — au front, au middle et au back office. Les semi-conducteurs ont été inventés, ouvrant la voie aux ordinateurs personnels, aux ordinateurs centraux, aux téléphones mobiles et, éventuellement, à Internet », déclare Walker.

Nous amenant à aujourd'hui, la quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0) a été propulsée par le développement de technologies avancées telles que l'Internet des objets (IoT) et l'intelligence artificielle (IA) pour améliorer l'automatisation, la productivité et les capacités d'auto-surveillance.

« Bien que chaque révolution ait été distincte, chacune a fortement influencé celle qui a suivi. Leurs principes fondamentaux de communication, connectivité et automatisation ont culminé dans la phase que la plupart des entreprises traversent aujourd'hui — communément appelée Industrie 4.0 », dit-elle.

Quel est le paysage actuel pour la fabrication industrielle ?

Se produisant actuellement, la quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0, la révolution numérique), « est caractérisée par une confluence de tendances et de technologies qui brouillent les frontières entre la sphère physique et numérique », déclare Ruchir Budhwar, SVP et Responsable Régional — Europe, Fabrication, Infosys.

Unique à bien des égards, « L'Industrie 4.0 — contrairement aux révolutions industrielles précédentes — ne consiste pas à remplacer les actifs/technologies existants par de nouveaux, mais à maîtriser les défis et opportunités posés par des technologies disruptives comme l'IA, l'apprentissage automatique et les méthodes de traitement du Big Data », continue Budhwar. « Pour la première fois, une révolution industrielle est prédite à l'avance, et non observée a posteriori. Cela offre diverses opportunités aux entreprises innovantes pour façonner activement l'avenir. Les deux moteurs clés de ce changement sont l'évolution du comportement des consommateurs et la rapidité des avancées technologiques. »

« Ce mouvement voit vraiment l'intersection de la connectivité, des données et de l'intelligence, avec des technologies intelligentes comme l'IA, les jumeaux numériques, la robotique et l'IoT soutenant la croissance et augmentant la rentabilité avec des modèles d'affaires numériques d'abord et des systèmes de production plus agiles. Dans l'ensemble, cela a eu un effet profond sur le processus de fabrication, permettant à chaque aspect de la chaîne — de l'approvisionnement, à la ligne de production, à la logistique — de collaborer et de partager l'intelligence. En conséquence, la productivité est encore accrue, les entreprises sont plus flexibles et résilientes, et les produits qu'elles fabriquent sont mieux adaptés aux besoins des clients », ajoute Walker.

COVID-19 et son effet sur l'adoption de l'Industrie 4.0

« Le COVID-19 a mis en lumière le besoin d'un plus grand investissement dans les technologies numériques et a mis au premier plan l'importance des opérations basées sur les données — regardez simplement comment les données ont alimenté la découverte, l'approbation, l'approvisionnement et le déploiement du vaccin.

Bien que les avantages d'être une organisation axée sur les données soient connus depuis longtemps, la pandémie a catalysé de nombreuses transformations numériques par nécessité, ce qui signifie que les entreprises de tous les secteurs cherchent à appliquer les technologies et principes de l'Industrie 4.0 à leurs opérations non seulement pour maintenir la continuité des affaires, mais aussi pour chercher à améliorer leurs performances dans le monde post-pandémie.

Qu'il s'agisse de fabricants réarchitecturant leurs chaînes d'approvisionnement pour combler les pénuries, ou de magasins d'alimentation augmentant leurs réseaux de livraison, les 12 derniers mois ont vraiment démontré comment l'Industrie 4.0 peut aider les entreprises à pivoter à une vitesse record »

- Maddie Walker, Industry X Lead chez Accenture (UK&I)

Réaliser la valeur de l'Industrie 4.0

Étant l'un des sujets les plus importants à l'ordre du jour des dirigeants manufacturiers aujourd'hui, l'adoption de l'Industrie 4.0 peut aider les fabricants à atteindre de nombreux avantages, notamment la rationalisation des opérations, les rendre plus résilients et durables, augmenter les efficacités de coûts ou créer des produits plus intelligents.

« Mais avant de prendre des décisions sur les capacités technologiques pour atteindre ces avantages, les entreprises devraient toujours d'abord identifier quels sont leurs objectifs et quels défis et opportunités commerciaux elles cherchent à adresser. Il y a toujours une technologie qui peut résoudre un problème, mais il s'agit d'utiliser les bonnes pour offrir un maximum d'avantages », explique Walker.

« Au cœur de ce que l'Industrie 4.0 a apporté à la fabrication se trouve la connectivité. Le COVID-19 a mis la connectivité à l'épreuve extrême et les fabricants ont appris la valeur des technologies numériques pour maintenir les lumières allumées en temps de crise. L'intelligence machine et l'utilisation transparente des données aident les entreprises à débloquer des insights sur leurs opérations — des insights qui n'auraient peut-être jamais été disponibles auparavant. Ces fils numériques inspireront de nouvelles décisions et processus opérationnels. Les stratégies Industrie 4.0 devraient maintenant chercher à intégrer ces leçons et à avancer en temps de reprise », ajoute Walker.

Cependant, pour une adoption réussie de telles stratégies, Walker ajoute qu'elle « nécessite que toute l'entreprise — de l'ingénierie, la chaîne d'approvisionnement, la finance et la technologie — soit engagée et travaille à atteindre sa valeur. Tout le monde dans l'entreprise doit être engagé avec les nouvelles technologies et processus pour offrir des avantages durables. Ce que nous voyons souvent, ce sont de nombreuses entreprises adoptant une approche « produit minimum viable » pour apporter le changement et démontrer les avantages d'un nouveau produit ou processus. Cela permet à une entreprise de démarrer rapidement, de prouver sa valeur et ensuite de monter en échelle — en emmenant ses gens et sa technologie avec elle. »

En ajoutant aux commentaires de Walker, Budhwar ajoute que « ultimement, adopter l'Industrie 4.0 n'a pas besoin d'être une dépense tout-ou-rien, mais plutôt un processus impliquant de petites étapes mesurées pour améliorer l'efficacité manufacturière — particulièrement de manière adaptée à votre organisation et à ses besoins spécifiques. C'est pourquoi chez Infosys, nous considérons la 4.0 comme une évolution, plutôt qu'une révolution, et avons développé un Indice de Maturité Industrie 4.0 en partenariat avec acatech, l'Académie nationale des sciences et de l'ingénierie en Allemagne, pour fournir aux entreprises un cadre pratique pour progresser. »

La fabrication industrielle au-delà de l'Industrie 4.0...

Pensant que la cinquième révolution industrielle (Industrie 5.0) est déjà en cours, Walker explique que « tandis que la quatrième révolution industrielle a apporté la technologie avancée et avec elle, des opportunités dans les entreprises, elle n'a pas fait assez pour véritablement saisir ladite opportunité. La crise du COVID-19 l'a rendu très clair, tout comme les mouvements et réglementations croissants abordant les comportements non durables, le changement climatique et un nombre croissant de problèmes sociétaux.

« Les entreprises commenceront à poursuivre une valeur équilibrée — qui va au-delà de l'efficacité et de la croissance pour aussi maximiser la responsabilité sociale et environnementale, et être mieux préparées dans un monde sujet aux crises.

« Les entreprises exploiteront les technologies numériques existantes de la quatrième révolution industrielle pour tisser un « fil numérique » continu à travers l'ingénierie produit, la fabrication et toute la chaîne d'approvisionnement. Ce fil leur donnera des insights en temps réel basés sur les données, sans précédent, ce qui leur permettra d'être toujours pertinents pour les clients et les employés, opérationnellement résilients, et responsables vis-à-vis de l'environnement et de la société. »

Pour que les organisations réalisent le potentiel de l'Industrie 5.0, Rafi Billurcu, Partenaire et Responsable de la fabrication UK chez Infosys Consulting, conclut qu' « agir sur l'Industrie 5.0 nécessite que les fabricants aient déjà franchi les étapes clés pour démarrer leurs parcours de transformation numérique. Cela inclut l'établissement d'une vision numérique pour l'entreprise, et son alignement pour piloter la stratégie d'entreprise. Mettre en place une fondation numérique est aussi clé — les processus numériques doivent être au cœur, avec un modèle opérationnel pleinement intégré et aligné. Les fabricants doivent aussi adopter des principes agiles, et plus tard SAFe, d'exécution, afin de piloter l'innovation à vitesse. »