L’industrie 4.0 est l’intégration de l’intelligence artificielle (IA), des machines, des données et des communications en un seul système complet. Cela crée un écosystème industriel plus efficace, automatisé et intelligent qui relie les fournisseurs, les distributeurs, les partenaires et les utilisateurs. L’industrie 4.0 promet d’énormes développements dans le domaine de l’edge-to-cloud computing, des analyses puissantes et des systèmes adaptables qui peuvent être facilement personnalisés.
À quoi ressemble l’industrie 4.0 ?
L’industrie 4.0 et la tendance à l’automatisation sont visibles dans la technologie, notamment :
- L’Internet des objets (IdO)
- L’Internet industriel des objets (IIdO)
- Les systèmes cyberphysiques (CPS)
- La fabrication intelligente
- Les usines intelligentes
- L’informatique cognitive
- Le cloud computing
- L’intelligence artificielle (IA)
L’intégration de capteurs, utilisés à chaque étape du processus de fabrication pour faciliter la communication machine to machine (M2M), est essentielle pour l’industrie 4.0. Grâce à l’inclusion de capteurs, des appareils simples et ordinaires peuvent devenir des dispositifs intelligents dotés de capacités accrues permettant une communication en temps réel sans intervention humaine. Les systèmes de contrôle industriel seront de plus en plus complexes et seront distribués plus largement pour permettre une plus grande flexibilité, précision et exactitude dans le contrôle des processus.
Dans le secteur manufacturier, chaque chaîne de production est constituée d’un certain nombre de machines dotées de multiples capteurs qui alimentent en données un système de contrôle central ou le Cloud. Le défi consiste à donner un sens à ces données, car les systèmes détectent les problèmes, y répondent de manière appropriée et envoient ensuite une alerte à l’utilisateur. Au fur et à mesure que les machines deviennent plus intelligentes, il en est de même pour la réponse qu’elles apportent en identifiant le problème et en le corrigeant éventuellement sans intervention de l’utilisateur. Certains systèmes intelligents produisent déjà un grand nombre de ces avantages.
D’ici 2025, l’industrie 4.0 devrait générer une valeur économique de près de 1 trillion de dollars. Grâce à l’industrie 4.0, les grands fabricants deviennent plus rationalisés, plus efficaces, plus agiles et constatent une amélioration de leur production et une augmentation de leurs ventes. Toutefois, pour libérer le véritable potentiel de cette révolution, toutes les entreprises de la chaîne d’approvisionnement doivent s’adapter et mettre en œuvre un état d’esprit numérique.
Tom Kelly Directeur exécutif & PDG d’Automation Alley
4 solutions from leading brands that will bring you closer to Industry 4.0
4 solutions de grandes marques qui vous rapprocheront de l’industrie 4.0
1. Construire une entreprise numérique avec Siemens
En intégrant et en numérisant les processus commerciaux, les fabricants sont en mesure d’analyser leurs installations de production et leurs produits pendant leur utilisation et peuvent ensuite faire part de leurs observations pour optimiser la chaîne de valeur. La numérisation permet aux entreprises de relever les défis de l’industrie en augmentant la flexibilité et l’efficacité, en améliorant la qualité des produits et en réduisant le délai de commercialisation.
Siemens propose une approche holistique pour aider les entreprises à exploiter le potentiel de l’industrie 4.0 et à numériser leurs processus commerciaux, quel que soit le secteur. Cette approche offre des solutions de bout en bout pour les industries de fabrication et de transformation par le biais de l’automatisation et des logiciels industriels, de la communication industrielle, de la sécurité industrielle et des services industriels.
Avec Siemens, les entreprises manufacturières peuvent bénéficier du modèle virtuel Digital Twin (jumeau numérique) d’un produit ou d’un plan de production qui permet aux utilisateurs de prévoir le comportement, d’optimiser les performances et de mettre en œuvre les connaissances acquises. En utilisant le concept Digital Twin, les entreprises peuvent réduire le nombre de prototypes requis, prévoir avec précision les performances du produit et s’assurer que les produits répondent aux attentes des clients de manière cohérente.
2. Intégrer l’usine “NEAR” et accroître l’efficacité avec Omron
Omron propose qu’un moyen d’augmenter la productivité et de répondre aux demandes changeantes du marché soit la création d’une usine “NEAR”.
Une usine ” NEAR ” est une usine qui est :
En réseau (Networked) – Une usine en réseau permet une meilleure connexion entre les machines dans une chaîne de fabrication. Cela améliore le contrôle et l’efficacité, tout en permettant aux fabricants de gérer et de contrôler les données à distance.
Efficace (Effective) – Les usines efficaces sont celles qui ont un taux de rendement global (TRG) élevé. Les industries automobiles ont souvent un TRG élevé de 80+%, cependant, de nombreuses lignes de production dans d’autres secteurs luttent pour dépasser les 50% de TRG. Des systèmes intelligents et connectés peuvent identifier et détecter les problèmes potentiels afin que les lignes de production puissent fonctionner plus efficacement et que toute maintenance puisse être programmée.
Agile (Agile) – Les besoins de production évoluant rapidement, les fabricants ont besoin de solutions agiles pour répondre aux demandes changeantes du marché. Les systèmes doivent donc être capables d’ajuster rapidement la production pour répondre à ces changements.
Responsable (Responsible) – Les fabricants ont de plus en plus de responsabilités, à la fois sur le plan environnemental en ce qui concerne les matières premières utilisées et sur le plan contractuel en ce qui concerne la livraison du bon produit, dans les délais et en quantité correcte.
3. Adopter l’IIdO et la connectivité intelligente dans les usines avec Moxa
L’usine intelligente de Moxa offre une architecture facile à mettre en œuvre pour faciliter le flux de données des appareils vers l’usine, ce qui permet une collecte et une analyse des données faciles et sûres.
- Connecter des appareils non connectés
Lorsque les anciens appareils de terrain ne sont pas connectés au réseau principal, les administrateurs doivent souvent s’en occuper pour effectuer la maintenance manuelle ou envisager d’éventuelles mises à niveau de l’équipement. Comme cela prend du temps, est coûteux et inefficace, une solution complète composée d’E/S distantes, de commutateurs Ethernet industriels et de dispositifs sans fil est nécessaire pour assurer une connectivité transparente et sans coût.
Moxa propose une telle solution avec la série d’E/S ioLogik, qui garantit que tous les appareils peuvent être connectés au réseau et surveillés efficacement. Les techniciens E/S sont en mesure de surveiller à distance l’état des équipements non série existants en utilisant diverses interfaces de communication et différentes entrées E/S pour fournir des données de machines en temps réel.
- La technologie Moxa Turbo Roaming– permet des connexions sans fil ininterrompues car les délais de transfert qui ont un impact sur la connectivité sont considérablement réduits grâce aux antennes MIMO.
- La technologie AeroMag– crée des configurations sans fil faciles, sûres et sans erreur pour optimiser les performances sans fil.
- L’intelligence IIdO
Il est nécessaire d’assurer une connectivité fiable entre la technologie opérationnelle (OT) et la technologie informatique (TI) afin d’optimiser l’efficacité opérationnelle et de maximiser les revenus. Moxa propose des solutions industrielles complètes de connectivité de bout en bout qui rassemblent les mondes de l’OT et de la TI dans le cadre de l’Internet industriel des objets (IIdO).
Moxa veille également à ce que la mise en œuvre de leurs solutions soit aussi simple que possible afin que les techniciens et les ingénieurs puissent utiliser cette technologie avec un minimum de perturbations. Avec Moxa, une interface graphique web, un assistant étape par étape et des outils de configuration de masse sont inclus pour éviter aux utilisateurs de devoir configurer chaque appareil individuellement. De plus, pour étendre leur infrastructure informatique et permettre la connectivité des données OT, les passerelles Edge IIdO de Moxa peuvent être intégrées aux services Cloud de grandes marques telles que Microsoft, AWS et Alibaba.
Pour en savoir plus sur la façon dont l’IIdO peut transformer votre entreprise avec Moxa, regardez la vidéo suivante :
4. Préparer les machines et les systèmes pour l’IdO avec Eaton
L’industrie 4.0 offre aux ingénieurs système de petite et moyenne taille une excellente occasion d’améliorer leurs machines pour l’IdO. Au fur et à mesure que de nouvelles machines sont développées, elles sont, dès leur fabrication, équipées de systèmes de bus de terrain basés sur Ethernet. Cela permet de gérer efficacement de vastes quantités de données, en préparant des machines et des systèmes modernes pour l’IdO.
Eaton a intégré la norme OPC Unified Architecture Standard (UA) pour permettre la communication entre les machines et le Cloud via les composants individuels des machines. De cette manière, les conceptions existantes et nouvelles peuvent être préparées pour l’IdO et intégrées dans des usines intelligentes de manière rentable. Avec l’OPC-UA, une communication simple est rendue possible entre :
- de multiples machines (M2M)
- machines et systèmes de gestion usine (M2Factory)
- les machines et le Cloud (M2Cloud)
La communication Ethernet est encore très hétérogène et le regroupement de diverses machines fabriquées par différents fabricants entraîne généralement des coûts d’intégration importants. Toutefois, l’OPC-UA s’impose désormais comme une norme d’échange de données sûre et fiable pour la communication industrielle indépendante des fabricants et des plates-formes.
Chris Pack, chef de produit sur terrain chez Eaton UK.
Les obstacles à la préparation des machines et des systèmes pour l’IdO comprennent le coût des machines intelligentes ainsi que les problèmes de sécurité résultant de systèmes plus complexes et de grandes quantités de données. Eaton surmonte ces problèmes en encourageant les entreprises à utiliser des composants qui contrôlent les sous-processus de manière indépendante, afin que les machines existantes puissent être mises à jour et améliorées pour l’industrie 4.0. En termes de sécurité, le système de câblage et de communication intelligent d’Eaton crée des configurations entièrement fermées et inviolables, de sorte que la sécurité est continue des composants jusqu’au Cloud.
L’industrie 4.0 et les avancées technologiques qu’elle promet sont énormes. Bien que les capteurs, le Cloud et les algorithmes d’IA soient tous essentiels, ce n’est que lorsqu’ils sont combinés que des solutions concrètes peuvent être réalisées. L’industrie 4.0 est l’avenir et en adoptant les concepts, les systèmes et les machines préconisés par ces grandes marques, les entreprises peuvent s’intégrer à l’IdO et être prêtes à embrasser tout ce que l’industrie 4.0 a à offrir.
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