10 avantages clés de l'adoption de systèmes d'automatisation industrielle

L'automatisation est un concept clé pour l'industrie 4.0 et une valeur croissante parmi les entreprises industrielles. Selon une publication de Fortune Business Insights, le marché mondial de l'automatisation industrielle a atteint 157,04 milliards de dollars en 2018 et devrait atteindre 296,70 milliards de dollars en 2026, presque le double.

L'intérêt des organisations pour les technologies facilitant l'automatisation telles que l'IoT, l'Intelligence Artificielle (IA) ou la Blockchain est dû aux avantages qu'elles apportent. Cela représente des atouts majeurs à bien des égards, mais surtout en termes d'économies de temps et de coûts.

Pour profiter de ces bénéfices, les entreprises doivent aujourd'hui mener des processus d'automatisation industrielle via des systèmes d'automatisation industrielle.

Qu'est-ce qu'un système d'automatisation industrielle ?

Les systèmes d'automatisation industrielle sont des systèmes utilisés pour contrôler et surveiller un processus, une machine ou un dispositif de manière informatisée, qui remplissent généralement des fonctions ou tâches répétitives. Ils sont conçus pour fonctionner automatiquement afin de réduire et améliorer le travail humain dans l'industrie.

Ces systèmes remplacent les tâches répétitives et mécaniques principalement effectuées par une personne et les décisions qu'elle prend dans le processus de fabrication. Cela se fait par l'utilisation de commandes de programmation logique et de machines puissantes.

Les systèmes d'automatisation industrielle apportent divers avantages aux organisations.

Avantages d'un système d'automatisation industrielle

Selon différentes entreprises telles que Sure Controls, Big Sky Engineering et l'Encyclopædia Britannica (dans son article « Avantages et inconvénients de l'automatisation »), les organisations implémentent un système de ce type en raison des avantages suivants :

1. Productivité. Ces systèmes rendent possible l'automatisation pour les usines et processus industriels, permettant une production de masse continue 24/7. 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, ce qui améliore la productivité et réduit les temps d'assemblage.

2. Qualité. Grâce au contrôle adaptatif et à la surveillance à différents stades et processus industriels, ces systèmes sont utiles pour éliminer l'erreur humaine et ainsi améliorer la qualité et l'homogénéité des produits proposés. La performance ne diminue pas après plusieurs heures de travail continu.

3. Cohérence accrue. Les machines et ordinateurs travaillent à un rythme constant et continu. Par conséquent, les processus de production automatisés ont une durée plus longue, une stabilité et une solidité accrues lorsqu'ils sont gérés par un système d'automatisation.

4. Flexibilité. L'implémentation d'une nouvelle tâche dans une chaîne de production traditionnelle implique des heures ou des jours de formation des utilisateurs. En revanche, avec un système automatisé, la reprogrammation d'un robot ou d'une machine est un processus simple et rapide qui offre une plus grande flexibilité dans le processus de production.

5. Information plus précise. L'automatisation de la collecte de données améliore la précision et réduit les coûts. Cette précision accrue permet aux dirigeants de prendre de meilleures décisions.

6. Sécurité. Il est plus sûr d'utiliser des robots sur des lignes de production avec des conditions de travail dangereuses pour les humains. Aux États-Unis, l'Occupational Safety and Health Act a été adopté en 1970 dans le but d'améliorer la sécurité au travail et de protéger les employés. Depuis son adoption, il a favorisé l'automatisation et la robotique dans les usines du pays et l'utilisation de systèmes d'automatisation.

7. Réduction des coûts. Bien que l'investissement initial dans les systèmes d'automatisation industrielle puisse être plutôt élevé, l'implémentation de cette technologie se traduira par une réduction des coûts d'analyse de données. De plus, grâce à cette analyse automatisée des données, le risque de panne machine et d'interruptions de service est réduit au minimum.

8. Amélioration des conditions de travail. Les travailleurs dans une usine où un système d'automatisation industrielle a été implémenté travaillent moins d'heures et consacrent leur temps à des tâches à plus forte valeur ajoutée.

9. Augmentation de la valeur ajoutée. Les systèmes d'automatisation libèrent les employés de l'obligation d'effectuer des fonctions fastidieuses et routinières. Lorsque l'action des machines et ordinateurs libère les employés de ces fonctions, ils peuvent réaliser des tâches à plus forte valeur ajoutée dans d'autres domaines de l'entreprise qui apportent un plus grand bénéfice.

10. Amélioration de la capacité humaine. Les systèmes que les entreprises implémentent pour automatiser leurs services n'effectuent pas seulement les tâches qu'un être humain ferait, mais ils sont capables d'exécuter des fonctions qui dépassent les capacités d'une personne réelle. Ils sont meilleurs en taille, poids, vitesse et résistance, entre autres caractéristiques.

Types de systèmes d'automatisation industrielle

Les entreprises qui choisissent de démarrer un processus d'automatisation industrielle disposent de différents types d'automatisation selon les différents degrés d'adoption, la gamme de produits et le volume de production.

Automatisation rigide ou automatisation fixe

Il s'agit d'un processus d'automatisation dans lequel le robot ou la machine a été conçu pour effectuer une tâche spécifique, hautement répétitive et pour un volume de production très élevé.

Ces processus sont fixes et ne peuvent subir aucune modification, mais ils sont très rapides, précis, sûrs et avec des taux de production élevés.

Les avantages que ce type d'automatisation apporte à l'industrie sont idéaux pour les processus à forte charge et faible variabilité.

Ce type d'automatisation est le plus économique.

Automatisation souple

Elle concerne les équipements conçus pour s'adapter à une grande variété de configurations de produits.

Le processus est contrôlé par un ordinateur programmable pour ajuster son fonctionnement à différents produits.

C'est très utile lorsqu'une industrie fabrique différents articles nécessitant des configurations variées.

Ce type d'automatisation a un coût plus élevé que l'automatisation rigide et fonctionne à une vitesse inférieure.

Il est particulièrement adapté aux installations engagées dans la fabrication d'une gamme limitée de produits similaires exécutés par lots.

Ce type d'automatisation peut se diviser en deux : Automatisation programmable ou Automatisation flexible.

Automatisation programmable

Les processus industriels automatisés relevant de cette catégorie sont contrôlés par un programme constitué d'un ensemble d'instructions codées pour que le système les interprète.

De nouveaux logiciels peuvent être utilisés dans ces processus pour produire de nouveaux produits, car le système est complètement flexible. Il existe la possibilité de reconfigurer et d'ajuster l'équipement tant au niveau logiciel que matériel.

Il est recommandé d'utiliser ce type d'automatisation dans les industries à faible production, car le processus de reprogrammation de la machine pour l'adapter à de nouveaux produits est complexe et nécessite un temps spécifique. C'est pour cela que les processus sont réalisés par lots.

Automatisation flexible

L'automatisation flexible permet de configurer une machine pour l'adapter à un nouveau produit en peu de temps. Ainsi, pratiquement aucun temps n'est perdu lors du changement de configuration d'un article à un autre.

Puisqu'avec ce type d'automatisation aucun temps n'est gaspillé à reprogrammer le système ou à modifier la configuration physique des machines, il n'est pas nécessaire de réaliser les produits en lots séparés. Il est recommandé d'utiliser ce type d'automatisation pour des productions moyennes.

Grâce à l'implémentation de l'automatisation flexible, la production est continue et peut s'adapter aux différents types de produits auxquels fait face une usine industrielle.

Systèmes d'automatisation industrielle

L'automatisation élimine la nécessité du travail manuel dans une usine, mais nécessite encore des opérateurs pour surveiller les machines et effectuer la maintenance. En revanche, un système d'automatisation industrielle ne nécessite plus d'intervention humaine dans le processus.

En ce sens, lorsqu'une entreprise implémente un tel système, elle permet à l'ensemble du processus de production d'être réalisé du début à la fin, sans assistance humaine.

Différents systèmes d'automatisation peuvent être utilisés selon les différentes fonctions à développer :

• Réseaux de neurones artificiels. C'est un modèle mathématique ou informatique qui émule les connexions neuronales et, comme dans ces réseaux biologiques, la structure du réseau s'adapte aux changements en fonction de l'information. Ils sont utilisés pour classifier des relations et identifier des motifs dans des ensembles de données. Parmi leurs applications : filtres anti-spam, systèmes de contrôle, reconnaissance de motifs dans les systèmes (radar), texte parlé ou écrit et systèmes de trading financier automatisés.
• Système de contrôle distribué (DCS). Dans ces systèmes, les contrôles ne sont pas centralisés et sont étendus par le système. Ces contrôles s'étendent selon la partie du système à surveiller. Ils sont utilisés dans les systèmes de contrôle de feux de circulation, raffineries de pétrole et centrales électriques.
• Interface homme-machine (IHM). Ces systèmes dépendent de l'intervention humaine pour fonctionner. Les ordinateurs et les distributeurs automatiques sont des exemples de systèmes d'interface homme-machine.
• Système SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Ce système peut être composé d'autres systèmes comme une interface homme-machine connectée à des unités terminaux distantes, qui traduisent les signaux des capteurs en données compréhensibles. C'est un système qui contrôle complètement le site de fabrication et même différentes usines. Ils sont très similaires aux systèmes de contrôle distribué. La principale différence est que dans les systèmes SCADA, le contrôle n'est pas fait en temps réel. Cependant, la ligne qui les différencie est très diffuse et ils sont souvent utilisés dans des applications similaires.
• Automate programmable industriel (API / PLC). Ce sont des systèmes qui fonctionnent en temps réel et contrôlent les machines sur une ligne de production industrielle. Les API sont de petits ordinateurs programmables qui contrôlent et automatisent les processus en temps réel. Ils sont conçus pour contrôler de multiples signaux d'entrée et de sortie. Ces systèmes ont différentes applications et donc différents usages car ils contrôlent la logique de fonctionnement des machines, usines et processus industriels, etc.

Les systèmes d'automatisation industrielle sont très divers et répondent à différents besoins. Grâce à Nexus Integra, vous pourrez gérer, exploiter et tirer parti des données générées par les produits, machines, usines de production et systèmes d'entreprise, grâce aux différents systèmes d'automatisation industrielle, tels que les SCADA mentionnés, mais dans le cas de Nexus Integra, ils sont gérés en temps réel, ce qui vous permet de générer de la valeur et de profiter de la grande quantité de données générées par les entreprises à l'instant T.