Exploitez l'Industrie 4.0 : stratégies éprouvées pour construire une feuille de route digitale gagnante

Prêt ou pas, le monde de la fabrication change. Voici un guide pour développer une stratégie digitale en utilisant les technologies de l'Industrie 4.0.

Il n'y a pas besoin de refaire l'histoire des Première, Deuxième ou Troisième Révolutions Industrielles.

Ceux qui s'intéressent à suivre le progrès de la fabrication au cours des deux derniers siècles peuvent trouver beaucoup d'informations sur Internet et ailleurs.

Ce qui est plus important maintenant, c'est de réaliser que a) nous sommes aux premiers stades d'une Quatrième Révolution Industrielle, dont le potentiel de changement dépasse de loin celui de ses prédécesseurs, et b) maîtriser ces nouvelles technologies est critique pour notre succès futur.

Mais qu'est-ce que cette chose appelée Industrie 4.0 ? Et qu'est-ce qui la rend si différente des avancées technologiques quotidiennes qui se produisent depuis que l'humanité a affûté la première pierre ?

C'est une question profonde, mais en termes simples, la Révolution Industrielle actuelle est définie par les données et la digitalisation. C'est un environnement où les machines-outils et les usines sont intelligentes, où des systèmes auparavant disparates communiquent entre eux, et où les décisions sont prises basées sur l'analyse, pas la conjecture.

C'est aussi un environnement que les fabricants doivent s'efforcer de maîtriser. Tout comme la puissance à vapeur a cédé la place à l'électricité, et les systèmes de contrôle mécaniques ont cédé la place à ceux contrôlés par ordinateurs et logiciels, la virtualisation et le Big Data augmenteront — et dans certains cas, remplaceront — nos méthodologies de fabrication actuelles.

Voici quelques-uns des composants clés de l'Industrie 4.0 que les ateliers d'usinage, fabricants de tôlerie et indeed quiconque dans l'industrie manufacturière devrait connaître s'ils veulent réussir dans ce nouveau monde digital audacieux.

Qu'est-ce que l'Internet Industriel des Objets (IIoT) et quel est son bénéfice ?

Si vous avez un détecteur de fumée connecté à Internet ou un thermostat intelligent à la maison, vous connaissez déjà l'Internet des Objets (IoT). Appliquez maintenant cette même technologie à une machine-outil CNC ou autre équipement industriel et — vous l'avez deviné — vous êtes maintenant un utilisateur de l'IIoT, la source d'innombrables bits de données sur la performance machine, le statut de production, les besoins potentiels de maintenance et bien plus.

En fait, l'IIoT a la capacité de collecter tant d'informations qu'il est considéré comme la source des soi-disant Big Data, un véritable déluge d'informations qui devrait être maintenu à un filet nécessaire pour le plus grand bénéfice. Quand il est correctement implémenté, cependant, l'IIoT permet aux installations d'éviter « trop de dépendance au savoir tribal » et de réduire le risque qui vient quand des gens qualifiés emporteront leur expérience durement gagnée ailleurs.

C'est selon Jeff Rizzie, le directeur de l'usinage digital chez Sandvik Coromant, qui suggère que l'IIoT, conjointement avec des logiciels analytiques comme MachiningInsights de la société, rend ces mêmes gens bien plus efficaces. Il dit aussi que, pour les ateliers n'utilisant pas encore l'IIoT, c'est un excellent moment pour commencer.

Cloud Computing Industriel

Dans la plupart mais pas tous les cas, les données qui sortent des appareils IoT finissent dans le cloud, qui malgré son nom élevé n'est vraiment rien de plus qu'un centre de données ultra-connecté rempli de serveurs à Atlanta, Reno ou ailleurs. Comme avec l'IIoT, vous pourriez utiliser le cloud chaque jour sans même y penser. Votre logiciel bancaire est dans le cloud, tout comme Facebook, Dropbox, Words with Friends et pratiquement tout service ou application mobile basé sur ordinateur en usage aujourd'hui.

Pourquoi est-ce important pour les fabricants ? Plusieurs réponses viennent à l'esprit. La première est comme juste décrite : interopérabilité avec l'IIoT, avec une opportunité de surveiller et gérer à distance les processus de production. Cela ouvre la porte à la fabrication sans surveillance et tous ses nombreux avantages.

Mais il y a aussi l'utilisation croissante d'offres de logiciels en tant que service (SaaS) basés sur le cloud de la part d'entreprises comme Autodesk 360, MachiningCloud et de nombreux systèmes de planification des ressources d'entreprise, ou ERP. Ceux-ci offrent un déploiement rationalisé avec des coûts d'investissement grandement réduits, tout en donnant même aux petits fabricants l'accès à des systèmes logiciels haut de gamme qui étaient autrefois hors de portée. Le cloud computing, dit Tom Bidinger d'Epicor Software, « a le pouvoir de transformer complètement la façon dont nous faisons tous des affaires. »

Que sont les Jumeaux Numériques ?

Le cloud est étroitement associé à un autre développement principal de l'Industrie 4.0 : le jumeau numérique, aka le jumeau virtuel. Quel que soit le nom, les fabricants utilisent ces répliques digitales pour vérifier des conceptions de produits, simuler des modes de défaillance, prédire la performance sur le terrain, et collecter des données d'utilisation réelles en temps réel.

Al Whatmough, responsable produit CAM chez Autodesk, note que les jumeaux numériques offrent de multiples opportunités d'amélioration. « Cela pourrait être quelque chose d'aussi simple qu'une simulation de trajectoire d'outil, où les données d'usinage peuvent alors être liées au jumeau numérique pour des analyses de performance. De l'autre bout du spectre, il y a le jumeau numérique du plancher d'usine, qui donne aux ingénieurs industriels ou de fabrication une plus grande capacité à optimiser leur opération entière. »

Fabrication Additive

Puis il y a l'impression 3D. À première vue, il pourrait être flou pourquoi la fabrication additive (FA) est considérée comme une technologie de l'Industrie 4.0, mais n'ayez aucun doute qu'elle l'est. « La capacité d'imprimer de faibles volumes de façon rentable a mis la personnalisation de masse à portée de main pour plus de fabricants, pas seulement les géants de l'industrie. »

C'est le point de vue de Nadav Goshen, CEO de MakerBot Industries, qui a souligné que l'impression 3D a évolué bien au-delà de son utilisation originale comme technologie de prototypage rapide. Les installations l'utilisent pour faire des dispositifs et autre outillage. Les fabricants d'avions l'utilisent pour produire des composants moteurs critiques, gaines CVC et pièces structurelles. Et les constructeurs automobiles commencent à voir sa valeur comme technologie de fabrication d'utilisation finale. La liste continue.

Mais encore, pourquoi l'impression 3D tombe-t-elle sous le parapluie de l'Industrie 4.0 ? Plus important, pourquoi les fabricants devraient-ils l'adopter ? Il y a beaucoup de raisons. D'abord, c'est une technologie intrinsèquement digitale. Elle tire parti du cloud pour l'échange de données et la collaboration. Elle est largement automatisée, promeut la fabrication locale, et est bien moins gaspilleuse que les processus de fabrication soustractifs. Et bien que la FA ne soit pas encore capable d'apprentissage machine et d'IA (intelligence artificielle), soyez assurés : ça vient.

En parlant d'IA, c'est encore une autre pièce du puzzle de l'Industrie 4.0. La réalité augmentée et virtuelle (AR/VR), la robotique avancée et l'automatisation, l'edge computing, les systèmes cyber-physiques (CPS), et plus encore. Cela peut sembler beaucoup à gérer, et c'en est, mais pour ceux qui contemplent comment implémenter une stratégie de fabrication digitale, prenez le conseil de Jeff Rizzie : pensez grand, commencez petit et bougez vite.

Remerciements spéciaux à Sandvik Coromant, MakerBot, Autodesk, Epicor Software et autres pour leur assistance dans l'écriture de cet article.

Comment tirez-vous parti de l'automatisation et des données pour améliorer vos capacités de fabrication ? Partagez vos réflexions et idées dans les commentaires ci-dessous.

Êtes-vous prêt pour l'Industrie 4.0 ? Conseils pour développer votre stratégie digitale

La fabrication est aux premiers stades d'une Quatrième Révolution Industrielle — dont le potentiel de changement dépasse de loin celui de ses prédécesseurs.

Maîtriser les nouvelles technologies associées à l'Industrie 4.0 pourrait être critique pour votre succès futur.

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