Industrie 4.0 : Débloquer la croissance par la transformation numérique

L'Industrie 4.0, la quatrième révolution industrielle, a commencé. Les industries manufacturières traversent un changement disruptif grâce à la transformation numérique et l'utilisation de technologies exponentielles. Le concept a reçu beaucoup de battage médiatique ces dernières années, mais reste une idée abstraite pour de nombreuses entreprises et entrepreneurs.

Qu'est-ce que l'Industrie 4.0 ?

Au cours des deux siècles et demi derniers, une série de révolutions industrielles ont transformé la façon dont les fabricants produisent des biens. Ce sont :

Tout comme ces révolutions ont à jamais changé la façon dont le monde fabrique des widgets, l'Industrie 4.0 promet d'avoir le même impact transformationnel.

Alors que l'Industrie 3.0 s'est concentrée sur l'automatisation de processus et de machines individuels, l'Industrie 4.0 se concentre sur la numérisation de bout en bout de tous les actifs physiques et leur intégration en temps réel dans des écosystèmes numériques avec des partenaires de la chaîne de valeur.

La génération, l'extraction et l'analyse transparentes des données résultantes sous-tendent les gains d'efficacité promis par l'Industrie 4.0. Plus précisément, elle permet aux entreprises de mieux comprendre et contrôler les différentes dimensions de leur production et de leurs opérations.

Cette perspicacité permet aux entreprises de tirer parti d'instantanés de données pour augmenter la productivité, améliorer l'efficacité des processus et stimuler le résultat net de l'entreprise.

Au cœur de l'Industrie 4.0, on exploite l'interconnectivité parmi une large gamme de technologies pour finalement créer de la valeur et offrir une approche plus complète, interconnectée et holistique de la fabrication.

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Technologies pilotant l'Industrie 4.0

L'Industrie 4.0 n'est plus une « tendance future » — pour les entreprises qui sont à l'avant-garde du changement et de l'innovation ; elle est maintenant au cœur de leur direction stratégique et de recherche. Les sept tendances technologiques suivantes, souvent appelées technologies exponentielles, forment les blocs de construction de l'Industrie 4.0.

Big Data, Analytics & IA

L'Industrie 4.0 génère une énorme quantité de données. L'extraction, le traitement et l'analyse de données provenant de multiples sources (équipements de production, processus, systèmes de gestion d'entreprise et de clients) deviennent standards pour générer des insights, soutenir la prise de décision en temps réel et améliorer les processus existants et les paramètres commerciaux.

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Réalité Augmentée (RA) et Technologie Portable

Les technologies basées sur la réalité augmentée peuvent avoir un impact considérable sur les processus, y compris la formation et les visites guidées, la sélection de pièces, et les capacités de réparation et de dépannage à distance.

Bien que ces technologies soient encore à leurs débuts, les entreprises envisagent une utilisation plus large de la RA pour fournir aux travailleurs des informations en temps réel afin d'améliorer la prise de décision et de minimiser les erreurs de performance humaine.

Ainsi, réduisant beaucoup de coûts généraux associés au transport et à la gestion de la main-d'œuvre.

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Internet des Objets (IdO) et Capteurs Intelligents

Les dispositifs de terrain sont équipés de calculateurs embarqués, leur permettant de communiquer et d'interagir les uns avec les autres et avec des contrôleurs centralisés. Cette évolution décentralisera également l'analyse et la prise de décision, permettant des réponses en temps réel.

En surveillant, contrôlant et orchestrant de grandes quantités de dispositifs différents, l'IdO a de nombreux cas d'utilisation, la gestion et le suivi d'actifs étant l'une de ses principales applications. Par exemple, l'IdO peut être utilisé dans la gestion des stocks — pour suivre et éventuellement prévenir le surstockage ou le sous-stockage des stocks.

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Fabrication Additive

Avec l'Industrie 4.0, les méthodes de fabrication additive, telles que l'impression 3D, sont largement adoptées pour produire des produits en petites séries offrant des avantages de construction, tels que des designs complexes et légers, et permettront le prototypage rapide, ainsi qu'une plus grande individualisation et personnalisation.

De plus, certaines avancées technologiques ont même étendu son application à la fabrication de pièces métalliques sans besoin d'outillage.

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Informatique en nuage (Cloud Computing)

Les applications basées sur le cloud offrent d'excellentes opportunités pour héberger, partager et exécuter l'analyse des big data générées par l'Industrie 4.0. En même temps, la performance des technologies cloud ne fera que s'améliorer avec le temps et l'évolutivité, atteignant des temps de réaction qui seront multiples fois meilleurs que les technologies de calcul locales ou traditionnelles. L'informatique en nuage permet l'interconnectivité et la distribution non seulement entre les usines mais aussi à travers l'ensemble du réseau de chaîne de valeur global.

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Intégration Horizontale et Verticale

Avec l'Industrie 4.0, les entreprises, départements, et leurs fonctions et capacités deviendront beaucoup plus cohésifs, car des réseaux d'intégration de données inter-entreprises universels évolueront et permettront des chaînes de valeur véritablement automatisées.

L'intégration horizontale s'étend bien au-delà des seules opérations internes, des fournisseurs aux clients et tous les partenaires clés de la chaîne de valeur. Elle inclut maintenant des technologies allant des dispositifs de traçabilité à la planification et l'exécution intégrées en temps réel. Une planification et une intégration horizontale de bout en bout basées sur le système et la collaboration sont maintenant possibles en utilisant des plateformes basées sur le cloud.

L'intégration verticale inclut celle au sein d'un réseau de sites de fabrication, y compris l'ingénierie numérique et la planification de production intégrée en temps réel. L'intégration horizontale et verticale est la colle qui unit les frontières technologiques.

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Cybersécurité

Avec la connectivité accrue et plus de points de contact où les données sont collectées, le besoin de protéger les systèmes de production critiques et de sécurité contre les menaces de cybersécurité augmente considérablement, et le rôle de la cybersécurité pour la continuité des activités d'une organisation devient impératif.

Selon une étude PwC, les propriétaires d'entreprises ont signalé des préoccupations telles que l'interruption opérationnelle et les risques de responsabilité au sommet de leur liste pour les préoccupations de sécurité des données.

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Industrie 4.0 : Histoires de succès

Une étude BCG sur l'Industrie 4.0 à Singapour affirme que l'adoption rapide de l'Industrie 4.0 pourrait augmenter la productivité du travail du pays d'environ 30 %, créer 22 000 nouveaux emplois avec des salaires moyens jusqu'à 50 % plus élevés par rapport à l'actuel, et ajouter 36 milliards de dollars singapouriens en production manufacturière totale et revenus pour les entreprises, y compris les multinationales et les entreprises locales, d'ici 2024. Cependant, cette étude semble indiquer la trajectoire idéale et quelque peu trop optimiste ; ces histoires de succès démontrent que les objectifs sont à portée de main.

Rio Tinto, l'une des plus grandes entreprises minières mondiales, a pu récupérer jusqu'à 2 millions de dollars de pertes dues à des pannes d'actifs inattendues en installant 200 capteurs qui surveillaient chaque facette de leur flotte de véhicules 24/7. En combinant capteurs intelligents et analyse de données, ils ont pu identifier proactivement les camions problématiques à distance et planifier la maintenance et la productivité autour de leur calendrier de production.

L'entreprise japonaise d'ingénierie et OEM automobile, HIROTEC Corporation, avait subi jusqu'à 1,3 million de dollars de coûts dus à des temps d'arrêt non planifiés. Ils ont réussi à déployer une plateforme cloud IoT sur site avec analyse en périphérie, ce qui, selon eux, a conduit à une « réduction de 100 % du temps pour inspecter manuellement les systèmes de production, permettant aux techniciens de réinvestir ce temps dans des tâches qui apportent plus de valeur aux flux de travail de production ».

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General Electric (GE) nous donne un aperçu de la façon dont la Réalité Augmentée peut renforcer le contrôle qualité manufacturier et la minimisation des erreurs de performance humaine. Grâce à son programme pilote dans son usine de fabrication de moteurs à réaction à Cincinnati, OH, USA, GE a mis en place des lunettes RA pour leurs travailleurs. Ce programme a permis aux travailleurs de visualiser des instructions de travail numérisées sans perturbation des activités de travail ainsi que d'accéder à des vidéos de formation ou des commandes vocales à distance d'experts. GE a rapporté jusqu'à 11 % d'amélioration de la productivité des travailleurs ainsi que de la qualité.

Conclusion

L'Industrie 4.0 a inauguré une économie numérique où la technologie est omniprésente, conduisant un changement transformationnel dans notre façon de vivre et perturbant radicalement chaque secteur d'activité.

Ces nouvelles technologies peuvent être excitantes, mais le vrai défi persistant de l'Industrie 4.0 est que la majorité des entreprises ne sont toujours pas prêtes à les utiliser.

Même si les transformations technologiques continuent à un rythme soutenu et que les premiers adopteurs récoltent les bénéfices des technologies qui conviennent à leur contexte commercial, les dirigeants de la plupart des entreprises sont encore déconcertés par la vaste gamme de technologies et de capacités déjà disponibles. Il est difficile pour ces dirigeants de voir un point d'entrée évident car les mythes et idées reçues prévalents peuvent obscurcir le jugement de n'importe qui.