In the heart of a lovely forest, a pond shaped like a factory. Environmentally friendly production concept.

La durabilité dans l’automatisation industrielle

Un environnement propre est l’une des choses les plus importantes auxquelles aspire la société moderne. Certains pays et entreprises se fixent des objectifs pour atteindre des émissions nettes nulles. Mais comment rendre l’industrie manufacturière plus durable, alors qu’elle est le principal responsable des émissions de gaz à effet de serre ? De nombreuses entreprises devront transformer leur système industriel afin de minimiser son impact sur l’environnement.

La fabrication durable

Les fabricants doivent chercher de nouveaux moyens ingénieux de développer une méthode de production flexible et économe en ressources, contribuant ainsi à la vision de l’usine autonome. Chaque étape de la production peut être rationalisée et rendue plus respectueuse de l’environnement. Mais pour créer un système de production plus durable, les fabricants et les propriétaires d’usines doivent repenser leurs lieux de travail. Pour être sûr que votre entreprise se développe correctement, vous devez examiner les facteurs suivants :

  1. Approvisionnement : l’approvisionnement en matériaux durables, bruts et facilement recyclables est un élément clé.
  2. Production : pendant la production, il est nécessaire d’accroître l’efficacité opérationnelle, d’éliminer les déchets du processus de production, d’appliquer des technologies de fabrication intelligentes et d’utiliser des sources d’énergie renouvelables.
  3. Livraison : pour livrer les produits, il faut fixer des objectifs en matière de carbone aux prestataires de transport et travailler en étroite collaboration avec ces derniers.
  4. Services : en proposant aux clients des pièces détachées, des réparations et des mises au rebut, ainsi qu’en améliorant le recyclage et les performances des produits sur le terrain, votre entreprise s’oriente vers un modèle d’économie circulaire.

Comment l’automatisation améliore-t-elle la durabilité ?

La durabilité sera l’une des principales tendances de la production industrielle en 2022. On observe une tendance croissante vers des solutions plus écologiques dans l’industrie. Jusqu’à présent, les entreprises ont procédé à des changements en réponse aux demandes des actionnaires, aux préoccupations environnementales, à la réglementation ou à des gains financiers directs.

Les émissions devront être réduites dans des proportions encore plus importantes pour atteindre le niveau net zéro d’ici 2050.

The Guardian, ‘Reality check’: Global CO2 emissions shooting back to record levels

Énergie renouvelable et réduction des déchets

Aujourd’hui, de nombreux fabricants industriels doivent relever de nombreux défis pour garantir l’efficacité énergétique. Savez-vous comment produire de l’énergie à moindre coût ? Comment réduire la consommation énergétique globale tout en contribuant à une réduction significative des émissions de gaz à effet de serre ? Les grandes entreprises investissent dans des systèmes de production d’énergie sur site tels que des panneaux solaires, des éoliennes et des pompes géothermiques. Les petites entreprises peuvent commencer par de petits pas vers une économie durable.

Le mouvement des produits et des matériaux est représenté dans une image vectorielle d'économie circulaire. Le cycle de vie d'un produit. L'industrie manufacturière utilise des ressources naturelles. Le produit est soit recyclé, soit mis au rebut une fois qu'il a été utilisé. Concept pour la gestion du recyclage des déchets.

Les fabricants peuvent relever le plus grand défi de la durabilité tout en réduisant l’impact environnemental et en économisant les ressources en intégrant des pratiques durables dans leurs processus. Cela permet de réduire les coûts en diminuant les déchets et la consommation d’eau, en modifiant les charges énergétiques et en utilisant des ressources renouvelables.  

La technologie numérique peut y aider de manière significative. L’automatisation de la fabrication permet aux travailleurs d’observer la consommation d’énergie et de la contrôler. Ainsi, les organisations peuvent accroître leur maintenance prédictive afin de réduire la consommation énergétique et le gaspillage de matériaux et d’eau. 

Les sources d’énergie renouvelables pourrait atteindre environ 27 % de la consommation mondiale totale d’énergie d’ici à 2030, en supposant la disponibilité de sources de biomasse durables et bon marché ainsi que la réduction des coûts d’investissement pour les nouvelles technologies, et potentiellement environ 34 % si la tarification du carbone est largement mise en oeuvre.

Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA)

Digitalisation et nouvelles technologies

Le rythme rapide de la transformation numérique a permis aux fabricants de créer une industrie plus durable. Toutefois, la voie de la numérisation n’a pas été sans obstacles. Toutefois, la voie de la numérisation n’a pas été sans obstacles. Selon le Forum Économique Mondial, la pandémie de Covid-19 a aggravé les problèmes d’hygiène de base, de pollution, d’exploitation et d’abus, ce qui rend difficile pour les pays de mettre en place des économies plus durables.

Systèmes de bras robotiques intelligents pour la fabrication innovante et la technologie numérique en usine. Robot de production automatisé contrôlé par un ingénieur.

Des technologies telles que le cloud computing, l’analyse prédictive et l’apprentissage automatique permettent aux entreprises du secteur de l’énergie et des services publics de créer un modèle client numérique. Dans l’agriculture, la technologie est utilisée pour automatiser la prise de décision en analysant, entre autres, le sol, la météo et les différentes conditions de travail. Et dans l’automobile, la technologie est utilisée pour assurer la sécurité liée à l’utilisation.

Les interfaces homme-machine permettent aux personnes de développer leurs capacités créatives et leur productivité, tandis que les robots se chargent des rôles répétitifs sans intervention humaine. En particulier dans l’environnement, les technologies intelligentes, notamment l’IA, l’IoT, la blockchain, le ML et le jumeau numérique, contribuent à réduire la pollution atmosphérique, à permettre des opérations résilientes et à améliorer la vie des gens.

Production autonome

L’avenir de la fabrication est autonome et automatisé. Cela signifie que les usines doivent se concentrer sur l’innovation et l’optimisation des techniques et des processus de production. L’adaptation des systèmes de fabrication modulaires et cellulaires contribue à l’évolution vers une logistique et un flux de matériaux plus liés et autonomes dans les usines.

La mise en œuvre de l’impression 3D, de l’IoT et de l’automatisation ajoute de l’efficacité et réduit les coûts de production et de main-d’œuvre. La production peut être placée dans des cellules flexibles et distinctes plutôt que de manière séquentielle sur la ligne de production. En outre, la collecte de données provenant de diverses cellules de production et la réalisation d’une analyse intelligente peuvent être relayées aux opérateurs de ligne afin d’optimiser la maintenance de la ligne d’assemblage.

Selon Siemens, les procédures traditionnelles, globales et planifiées, vont céder la place à une fabrication flexible et modulaire. Les technologies intelligentes de transport et de manutention seront à la tête de cette nouvelle stratégie de production, et le meilleur chemin sera imaginé, simulé et exécuté en temps réel. En savoir plus sur l’évolution des armoires de
commande industrielles à l’ère de l’IIoT
.

Comment votre entreprise peut-elle réussir le passage à la durabilité ?

Un tel changement ne se fera pas du jour au lendemain. Les fabricants devraient commencer par introduire de petites solutions technologiques dans certaines parties des usines. L’étape suivante consiste à se concentrer sur les technologies intelligentes telles que les infrastructures informatiques, de données et de communication.

L’énergie et la transformation numérique modifient notre façon de travailler, comment et où nous le faisons, de manière très dynamique. La concurrence croissante en matière de durabilité et de compétences numériques (de la part d’autres secteurs), le vieillissement de la main-d’oeuvre, la diminution du nombre de nouvelles recrues et le manque de diversité sont autant de facteurs qui laissent présager des défis croissants en matière de compétences à l’avenir.

Deloitte
Une usine futuriste est représentée dans un graphique horizontal en couleur. Des machines modernes avec des bras robotisés dans l'usine.

Les usines autonomes ont le potentiel d’obtenir des résultats durables et de réduire les coûts. Il y a un certain nombre de points à prendre en compte avant d’effectuer des changements :

  • Vérifiez le profil carbone actuel de votre installation.
  • Prévoir une stratégie axée sur la décarbonisation.
  • Si l’empreinte carbone est sous contrôle, concentrez-vous sur la mise en œuvre de l’automatisation de votre production.
  • Attendez-vous à ce que les données des entreprises soient auditées afin de fournir aux clients la preuve de leur niveau de durabilité.

Outre le plan de l’usine, certains changements doivent être apportés au niveau du personnel:

  • Créer une équipe de personnes responsables de la réduction des émissions.
  • Créer de nouveaux rôles.
  • S’engager auprès des fournisseurs de biens, de matériaux et d’énergie, des groupes industriels et des régulateurs.

Récapitulatif

Investir dans la création d’une production moderne et durable peut contribuer à améliorer l’environnement et votre entreprise. Toutefois, il faut le faire avec un plan axé sur les technologies et l’automatisation. Nous devrions commencer par élaborer une stratégie de décarbonisation, puis mettre en œuvre des technologies nouvelles et innovantes axées sur l’automatisation industrielle. En introduisant la technologie, en utilisant des matières premières d’origine éthique, en investissant dans la réduction des déchets et en réduisant la pollution atmosphérique, nous créons un meilleur environnement. De plus, en choisissant les bons fournisseurs et partenaires commerciaux, nous contribuons à développer une économie durable.

Produits recommandés

Terminal IHM programmable 12,1″ 800 x 600 IP65, Omron Industrial Automation

Les IHM de la série NS offrent le plus haut niveau de compatibilité avec les contrôleurs éprouvés de la série CS/CJ. Les contrôleurs d’automatisation de machines de la série NJ peuvent être utilisés pour construire un système flexible, rapide et de haute précision. Pour tirer le meilleur parti de vos contrôleurs de la série NJ pour la gestion des machines, vous pouvez utiliser des tags. Les tags permettent d’accéder à n’importe quel emplacement de la mémoire et facilitent le dépannage des machines et des systèmes utilisant les IHM de la série NS.

Automate programmable 14DI 10DO 28.8V, Omron Industrial Automation

Malgré sa petite taille, il est doté de nombreuses fonctionnalités. Le contrôleur de machine NX1P complète la famille des contrôleurs de machine NX/NJ, en offrant la même capacité dans une conception plus petite. Sous un seul environnement de développement intégré, le NX1P fournit un contrôle synchronisé de tous les dispositifs de la machine tels que le mouvement, les E/S, la sécurité et la vision.

Ordinateurs industriels, RevPi, Kunbus

Cet ordinateur industriel de Kunbus permet de transférer les données des capteurs industriels vers le cloud via une passerelle Edge. Le système de bus PiBridge peut être utilisé pour connecter tous les modules RevPi IO et RevPi Gate. Le système de bus ConBridge peut connecter une variété de modules émetteurs-récepteurs. Quelques-unes de leurs caractéristiques : Processeur quadricœur ARM Cortex A53 à 1,2 GHz, 1 Go de RAM, 4 Go de stockage Flash, 1 entrée numérique et 1 sortie numérique.

Cartes microcontrôleurs, Arduino Portenta

La famille de produits Portenta est conçue pour une variété d’applications industrielles et grand public, tout en restant compatible avec Arduino et les applications professionnelles les plus exigeantes. Arduino a utilisé son expertise dans la fabrication de circuits imprimés de haute qualité en interne pour s’assurer que ses produits peuvent résister aux vibrations et aux températures rencontrées dans les applications industrielles, automobiles et agricoles quotidiennes.

Module de communication pour ET 200SP, RS-422/RS-485/RS-232, Siemens

Le module de communication SIMATIC ET 200SP CM PTP pour connexion série est simple à utiliser et de taille compacte. Sécurité intégrée avec échange à chaud et communication avec PROFINET ET PROFIBUS. Il dispose d’un outil de sélection TIA permettant un diagnostic fiable. Caractéristiques : RS-422, RS-485 et RS-232, freeport, 3964 (R), USS, MODBUS RTU maître, esclave, max. 250 Kbit/s, convient pour BU type A0, quantité d’emballage : 1 unité.

Module de communication MODBUS LOGO, Siemens

Le module d’interface de communication LOGO CIM dispose de 8 interfaces ModbusRTU (RS232/485), d’une configuration Web et d’un commutateur Ethernet industriel à 4 ports, sans moteur 4G/LTE ; sans antenne. Ce module est doté d’un GPS intégré.

Ordinateurs embarqués RISC Linux pour rail DIN, UC-5100, Moxa embar

Les ordinateurs embarqués de la série UC-5100 sont conçus pour l’automatisation industrielle. Logés dans un boîtier compact avec accès frontal, les ordinateurs disposent de 4 ports série RS-232/422/485 à signal complet avec des résistances pull-up et pull-down réglables. La plateforme informatique de la série UC-5100 propose des variantes avec deux ports CAN et un petit emplacement PCIe pour la connectivité sans fil, ainsi qu’une architecture double-SIM pour la redondance du réseau, répondant ainsi aux exigences de diverses applications industrielles. Le boîtier vertical sur rail DIN de l’UC5100 permet de placer facilement l’ordinateur dans une petite armoire. Cette méthode peu encombrante permet également de simplifier le câblage. Par conséquent, l’UC-5100 est un excellent choix pour les contrôleurs embarqués frontaux dans les applications industrielles. 

Compteurs d’énergie multifonctions, Siemens

Le compteur électrique et le dispositif de comptage multifonction de Sentron offrent un enregistrement fiable de toutes les données relatives à la consommation d’électricité pour les services publics d’électricité ou les consommateurs individuels. Avec un large éventail de fonctions et de performances, ces appareils conviennent à un large éventail d’applications. Tous deux sont compacts et disposent d’un écran clairement lisible, même dans de mauvaises conditions d’éclairage. Vous pouvez les connecter facilement à des systèmes d’automatisation et de gestion de l’énergie de niveau supérieur. 

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