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Qu'est-ce que l'industrie 4.0 ?

Les révolutions industrielles ont influencé le destin économique et politique des entreprises, des gouvernements et de la société tout au long de l'Histoire. La première révolution industrielle a commencé à la fin du XVIIIe siècle en Grande-Bretagne, lorsque les moteurs à vapeur ont permis au secteur du textile de mécaniser la production manuelle. Il aura fallu près d'un siècle pour que la révolution industrielle suivante arrive, avec la disponibilité du transport ferroviaire, des communications télégraphiques et de l'électricité. Ce n'est qu'après la Seconde Guerre mondiale, avec l'invention du transistor aux États-Unis en 1947, que la troisième révolution industrielle est arrivée, avec des ordinateurs conduisant à davantage d'avancées dans les technologies de transport et de communication.

Définition de l'industrie 4.0

Aujourd'hui, nous vivons la quatrième révolution industrielle (industrie 4.0). Ce terme est issu d'un programme de stratégie de haute technologie établi par le gouvernement allemand en 2011. Toutefois, il aura fallu attendre le Forum économique mondial de 2016 pour assister à son adoption. Contrairement aux autres révolutions, celle-ci évolue à un rythme exponentiel. En raison de sa vitesse, de sa portée et de ses répercussions, l'industrie 4.0 s'accompagne de conséquences, d'opportunités et de risques pour les entreprises et la population.

Pertinence de l'industrie 4.0

L'industrie 4.0 change la donne pour les entreprises en raison de la technologie nécessaire pour être efficace et compétitive sur le plan opérationnel, s'adapter aux nouveaux modèles de consommation des clients et de l'augmentation des exigences de niveau de compétences pour les travailleurs.

Selon McKinsey et le Forum économique mondial, les technologies de l'industrie 4.0 pourraient créer jusqu'à 3,7 milliards USD de valeur pour l'économie mondiale d'ici 2025, grâce à de nouveaux produits et services. Ces technologies permettent la conception, la personnalisation, la fabrication et la livraison aux consommateurs de biens et services à l'heure souhaitée selon le mode de consommation préféré. L'automatisation accrue nécessitera des compétences de niveau supérieur, ce qui entraînera une rémunération plus élevée. Toutefois, les travailleurs peu qualifiés pourraient être remplacés par des machines, ce qui engendrera des problèmes de travail et des tensions sociales accrues.

Ces technologies augmentent également le risque de perturbation des activités par des acteurs malintentionnés. Par exemple, en 2021, des attaques de ransomware de grande ampleur contre Colonial Pipeline Company et JBS Foods ont créé des chocs d'approvisionnement en essence et en fournitures alimentaires qui ont affecté des pans entiers de la population américaine. Il n'est donc pas étonnant que la sécurité des données soit désormais une préoccupation essentielle pour garantir un commerce sûr et efficace.

Pour les pouvoirs publics, les plateformes mobiles et Internet ont déjà accordé une transparence, une visibilité et une communication instantanées accrues avec la population générale. Mais les formes traditionnelles de contrôle des pouvoirs publics peuvent également être contournées par ces technologies, car des groupes peuvent s'auto-structurer et communiquer en dehors des canaux de communication habituels. Les événements et les scénarios s'enchaînent maintenant à une vitesse qui peut susciter des réactions instantanées de la population, exigeant que les dirigeants soient plus agiles dans leurs processus de décision et de prise de décisions.

Technologies de l'industrie 4.0

De nouvelles technologies sont disponibles pour la quatrième révolution industrielle et elles peuvent logiquement être regroupées comme suit : (a) l'Internet des objets (b) le calcul à la demande (c) l'informatique cognitive (d) les systèmes cyberphysiques et (e) l'analyse des données.

Internet des objets

Vidéo : Expérience IoT Asset Monitoring (1:48)

L'Internet des objets ou IoT désigne les objets physiques intégrés aux capteurs, aux logiciels et même aux unités de traitement, puis connectés aux réseaux via des technologies de communication, câblées ou sans fil. En communiquant et en échangeant des données avec d'autres objets ou systèmes sur Internet, ils rendent possibles de nouvelles technologies. La domotique permet aux consommateurs de surveiller et de contrôler en permanence leurs appareils ménagers. Grâce aux jumeaux numériques, la représentation numérique d'un objet physique toujours mise à jour grâce aux données de son homologue physique, les entreprises peuvent réaliser plus rapidement des prototypes et surveiller en continu les performances de leurs équipements.

Calcul à la demande

Le calcul à la demande est nécessaire pour réduire la latence des données entre les systèmes qui doivent interagir et créer un seul fil numérique pour organiser efficacement les différents processus métier. Le calcul dans le cloud est l'exemple le plus courant, mais une forme distribuée de calcul, appelée edge computing, est essentielle pour que les systèmes stratégiques disposent d'une puissance de calcul suffisante à proximité du travail effectué pour atteindre une latence proche de zéro.

Informatique cognitive

L'informatique cognitive inclut l'intelligence artificielle (IA), le machine learning et les applications de vision informatique. Cette forme de calcul imite le fonctionnement du cerveau humain pour améliorer la prise de décision. Des prototypes de véhicules entièrement autonomes existent depuis des années, mais nous commençons à voir des niveaux croissants d'autonomie disponibles dans les véhicules sur les routes, tels que les systèmes de stationnement automatisés. Les plateformes de maintenance d'équipement dotées de fonctionnalités d'IA et de machine learning appliquent des algorithmes de science des données et des données historiques pour générer des recommandations qui optimisent les intervalles de maintenance préventive, réduisant ainsi les coûts.


Systèmes cyber-physiques

Les systèmes cyber-physiques sont des systèmes mécaniques contrôlés par des algorithmes informatiques. La robotique est désormais omniprésente dans les opérations de fabrication et de logistique modernes. La fabrication additive, communément appelée impression 3D, permet la personnalisation, le prototypage rapide et la production à volume élevé de pièces de forme complexe.

Analyse des données

L'analyse des données consiste à traduire des données brutes en analyses et tendances exploitables. De grandes quantités de données en temps réel sont générées par des capteurs intégrés et des équipements connectés. Elles sont idéalement stockées dans un lac de données, une architecture de stockage conçue pour stocker des données brutes et structurées. Une autre architecture de stockage de données appelée entrepôt de données combine des données provenant de plusieurs sources, y compris les lacs de données, qui permet des visualisations et des analyses de données en vue d'améliorer la prise de décision.

Industrie 4.0 et fabrication

Le secteur manufacturier a sans doute été le plus touché par les révolutions industrielles. Aujourd'hui, de nouveaux termes apparaissent, comme « fabrication intelligente » et « usine intelligente ». Pour éviter toute confusion, il convient de reconnaître que la fabrication intelligente est le terme générique pour désigner la modernisation des pratiques industrielles par l'équipement, les installations, les produits, les données et des processus plus intelligents. Ce terme comprend les concepts parallèles de l'industrie 4.0 et de l'usine intelligente. Dans les usines intelligentes, la production nécessite une intervention limitée de travailleurs humains grâce aux nouvelles technologies de fabrication industrielle, telles que l'IoT, la robotique et la fabrication additive.

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Une autre source de confusion dans la mise en œuvre de l'industrie 4.0 est la multitude de solutions technologiques proposées. Alors que les changements se font de plus en plus rapides, il est difficile pour les fabricants de comprendre et de reconnaître les opportunités commerciales qui sont rendues possibles par ces technologies. Il est important d'investir dans de nouvelles technologies pour révolutionner le marché, pas seulement pour protéger son activité. Malheureusement, nous nous dirigeons dans la direction opposée : 72 % des personnes interrogées dans le cadre d'une étude ont déclaré qu'elles investissaient dans de nouvelles technologies pour protéger leur entreprise des changements, alors qu'elles n'étaient que 28 % à investir dans de nouvelles technologies pour révolutionner le marché. (Source : Punit Renjen, « Success personified in the Fourth Industrial Revolution », Deloitte Insights, 19 janvier 2019).

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Oracle et l'industrie 4.0

Une chose est claire : l'industrie 4.0 nécessite de nouveaux logiciels. Des programmes locaux utilisés pour exécuter des capteurs aux systèmes d'exécution de la fabrication qui surveillent et coordonnent les ressources sur plusieurs lignes de production, toutes ces nouvelles technologies ont besoin d'un nouveau type d'architecture informatique. L'intégration avec les logiciels de planification des ressources d'entreprise et de gestion de la supply chain garantit que les conceptions de produits soient fabriquées de manière méthodique à l'aide des matériaux et des ressources appropriés dans plusieurs usines, pour produire des produits de haute qualité et générer de meilleures marges.

Oracle possède la plus grande gamme de solutions technologiques qui favorisent l'innovation produit, améliorent le service client et sur le terrain, rendent l'usine intelligente et offrent une visibilité sur l'ensemble de la chaîne de valeur. Un fil numérique connecté alimente l'utilisation et les commentaires des clients dans l'application de gestion du cycle de vie des produits (PLM) pour améliorer la qualité des produits et réduire les cycles de développement des produits. Les capteurs intégrés et la blockchain permettent de gérer et de contrôler les biens et services au-delà des quatre murs de l'usine pour l'ensemble de la chaîne de valeur. Les logiciels cloud de surveillance de la production par l'IoT aident les fabricants à prévoir les exigences en matière de maintenance, à réduire les temps d'arrêt, à analyser les problèmes de qualité et à gérer les opérations au niveau de l'usine et de l'entreprise. Ces solutions intégrées prêtes à être déployées fournissent une source unique d'informations fiables, permettent des implémentations rapides et accélèrent la rentabilisation.

Les entreprises et les pouvoirs publics doivent être conscients des changements colossaux que l'industrie 4.0 apporte dans son sillage et s'y préparer. Il est important d'adopter l'industrie 4.0 non seulement pour atténuer les risques, mais aussi pour tirer parti de tout ce que cette nouvelle révolution offre. Les entreprises qui adoptent l'industrie 4.0 peuvent atteindre une productivité accrue, réduire le gaspillage et créer des processus de production plus durables.