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1 Préparé par : Wassim KRIAA - Dr Ingénieur en Management Industriel Cours Indu

1 Préparé par : Wassim KRIAA - Dr Ingénieur en Management Industriel Cours Industrie 4.0 [1-3,11] L’industrie 4.0, ce n’est pas l’automatisation. Au contraire, l’industrie 4.0 c’est beaucoup moins d’automatisation… et beaucoup plus d’intelligence! Entretien KCC avec Ingo Ruhmann, Ministère fédéral allemand de la Formation et de la Recherche (BMBF) 2 Concept de l’industrie 4.0 Principe de l’industrie 4.0 1 2 3 5 4 Outils technologiques Introduction à l’industrie 4.0 Les 04 transformations de l’industrie 4.0 Plan du cours L’industrie 4.0 ou l’industrie du futur 3 Préparé par : Wassim KRIAA - Dr Ingénieur en Management Industriel Chapitre 1: Introduction à l’industrie 4.0 4 Introduction: Qu’est-ce que l’industrie 4.0? Industrie 4.0: Elle fait référence à la 4ième révolution industrielle. L’industrie 4.0 ou industrie du futur correspond à une nouvelle façon d’organiser les moyens de production et de gérer les processus de l’entreprise. Les grandes promesses de l’industrie 4.0 sont de séduire les consommateurs avec des produits uniques et personnalisés, et malgré de faibles volumes de fabrication, de maintenir des gains. 5 Introduction: Qu’est-ce que l’industrie 4.0? Même plus Au-delà du fordisme, la série de taille 1 : « Produire des biens personnalisés, en temps réel et aux mêmes coûts que la production de masse » 6 Introduction: Qu’est-ce que l’industrie 4.0? L’industrie 4.0 est considérée comme le point de convergence entre le monde virtuel des technologies numériques et la production d’objets réels. L’industrie 4.0 vise la création d’une nouvelle génération d’usines connectées, robotisées et intelligentes capables d’optimiser leurs ressources et capacités de production. (Magazine des Technologies Linéaires). Avec la révolution numérique, les frontières entre le monde physique et digital s’amenuisent pour donner vie à des processus 4.0 et usines 4.0 interconnectés dans lesquels les collaborateurs, les machines et les produits interagissent. (Visiativ Industry) Encore plus Même les consommateurs peuvent communiquer avec les machines durant les phases de réalisation, ce type de production s'appelle la « Smart Product ». Selon ce principe, dans le contexte de l’automatisation industrielle, cela se caractérise par la mise en œuvre de capteurs qui sont les éléments de base des systèmes d'acquisition et de contrôle de données (SCADA). Ils permettent de transformer des grandeurs physiques (température, pression, position, concentration, autres…) en signaux, le plus souvent électriques, qui renseignent sur ces grandeurs. Ces capteurs permettent aux robots d'une chaîne de production de dialoguer et d'adapter l'outil de production aux différents besoins, de manière non exhaustive, les besoins des marchés, en matières ou les modifications des clients. 7 Introduction: Qu’est-ce que l’industrie 4.0? L’industrie 4.0 touche évidemment l'aspect économique mais a également des impacts sociaux, politiques ou environnementaux. De nouveaux enjeux apparaissent au travers de cette nouvelle manière de produire. Impact écologique: il s'agit d'utiliser les « TIC » comme leviers du développement durable. Ainsi, compétitivité, respect de l'homme et de son environnement peuvent être tout simplement bons amis. La numérisation de l'industrie semble ouvrir de nombreuses portes: économie d’énergie et de matière, produits personnalisés. Elle pose la question de l'emploi de millions de salariés à travers le monde. En effet, l'accompagnement des salariés actuels et la formation des futurs salariés sont à prendre en compte. Il semble difficile d'envisager que des millions de travailleurs se retrouvent sans emploi. Par opposition de nouveaux métiers apparaissent: Cybernéticien, ingénieur en conception additive, technicien de maintenance prédictive ou encore coach de robot et pilote d'intelligence artificielle…etc. Impacts de l’industrie 4.0 Impacts politiques et sociaux : L'évolution des modes de production impactent nos sociétés, et particulièrement la vision politique du monde du travail. 8 Préparé par : Wassim KRIAA - Dr Ingénieur en Management Industriel Principe de l’industrie 4.0 9 Industrie 4.0: Principe L’industrie 4.0 organise les processus de production en utilisant les innovations liées à l'internet des objets et aux technologies du numérique, tels que la cobotique, la réalité augmentée, l'impression 3D, l'intelligence artificielle, la Radio-identification (RFID s’impose comme la pierre angulaire dans la « smart product »), afin d'exploiter les données issues du Big data et de la maquette numérique. Ces nouvelles technologies ont émergé le concept des systèmes cyber-physiques CPS. Ce sont des systèmes autonomes intégrant de l’électronique et du logiciel associés à des capteurs et dotés de capacité de communication. Un système cyber-physique interagit avec son environnement dans lequel il prend les données et les traite. Ils sont utilisés pour contrôler et piloter les processus physiques et modifient ainsi ces processus vers des fonctionnalités nouvelles. L’internet des objets et les systèmes cyber-physiques forment la base de la technologie pour l'Industrie 4.0. Dans ce nouveau modèle, la coordination de ces technologies s’applique non seulement dans l’usine, mais aussi entre les usines. But: Augmenter l’efficacité des processus industriels avec le moins d’intervention humaine tant au niveau de la maintenance que de la gestion des pannes, et par la flexibilité et la personnalisation, accroitre la productivité en réduisant les coûts et la consommation d'énergie. 10 Préparé par : Wassim KRIAA - Dr Ingénieur en Management Industriel Concept de l’industrie 4.0 11 Industrie 4.0: Concept Numérisation de l’usine: À travers le recours à l’Internet des objets et aux systèmes cyber- physiques, c’est-à-dire aux réseaux virtuels servant à contrôler des objets physiques, l’usine intelligente se caractérise par une communication continue et instantanée entre les différents outils et postes de travail intégrés dans les chaînes de production et d’approvisionnement. L’utilisation de capteurs communicants apporte à l’outil de production une capacité d’auto- diagnostic et permet ainsi son contrôle à distance tout comme sa meilleure intégration dans le système productif global. Flexibilité de l’usine et personnalisation de la production: En proposant des sites de production composés d’objets intelligents, communicants et liés dans un réseau lui-même relié à l’extérieur, la flexibilité de la production peut être accrue. Le consommateur final, de même que les différents partenaires, peuvent prendre une place dans le processus, permettant la personnalisation des produits et la modification de leurs caractéristiques en fonction des demandes ou des difficultés rencontrées par les fournisseurs, par exemple. Il est donc possible de proposer une production à la fois à grande échelle et personnalisée. Logistique 4.0: L'industrie 4.0 génère un flux d'informations constant bien supérieur à celui généré par les modes de production traditionnels. De plus, ces informations doivent être échangées le plus rapidement possible avec les acteurs logistiques extérieurs. D'où l’importance de la numérisation des processus logistiques à l’aide de plusieurs outils numériques tels que le e- commerce, les sites web, la dématérialisation des factures, l’EDI, le CRM, RFID… CRM: Customer Relationship Management EDI: Electronic Data Interchange (échanges de données informatisées) RFID: Radio Frequency Identification 12 Industrie 4.0: Concept Simulation des procédés et des organisations: Le recueil des données produites par les différents éléments de la chaîne de production permet de produire une réplique virtuelle de tout ou partie de cette chaîne afin de générer des simulations de procédés ou de tests, mais aussi de permettre aux futurs ouvriers et techniciens de se familiariser avec des outils de travail et des procédures complexes ou encore de faciliter les réparations et la maintenance pour des non- spécialistes. La modélisation des lignes de production, des espaces de stockage ainsi que des règles d'organisation industrielle et logistique, permet de représenter virtuellement un site de production ou logistique. Et ceci avant tout investissement matériel. La simulation est un outil d’aide à la décision. Usine économe en énergie et matière première: L’Industrie 4.0 permet de répondre aux problématiques actuelles de la gestion des ressources et de l’énergie. Avec un système organisé selon un réseau de communication et d’échange instantané et permanent, on est à même de rendre cette gestion plus efficace en coordonnant les besoins et disponibilités de chaque élément du système de la façon la plus efficiente possible, alimentant par-là de nouveaux gains de productivité. Plusieurs outils technologiques sont utilisés tels que les RFID, MES, Compteurs à impulsions, … 13 Préparé par : Wassim KRIAA - Dr Ingénieur en Management Industriel Outils technologiques de l’industrie 4.0 14 Industrie 4.0: Outils Technologiques Les outils technologiques de l’industrie 4.0: 1- Systèmes Cybernétiques, Cyber-sécurité et cyber-physique 2- Internet des objets industriels (IIOT) 3- Big Data 4- Cloud computing 5- Systèmes de formation horizontaux et verticaux 6- Simulation 7- Conception et Fabrication additive 8- Robotique collaborative 9- Réalité augmentée 10- Etc … 15 Préparé par : Wassim KRIAA - Dr Ingénieur en Management Industriel Les 04 transformations de l’industrie 4.0 16 Industrie 4.0: Les 04 transformations Industrie 4.0: Quels Impacts sur l’espace de production? La continuité Digitale ou « la fabrique aux murs de verre » Usine d’injecteurs de Bosch à Homburg 17 Industrie 4.0: Les 04 transformations Industrie 4.0: Quels Impacts sur l’espace de production? L’automatisation au service de la qualité (Siemens usine d’Amberg) Fabrication des cartes mères pour les systèmes Simatic 18 Industrie 4.0: Les 04 transformations Industrie 4.0: Quels Impacts sur l’espace de production? Une chaîne d’assemblage entièrement équipée en RFID Usine de montage de valves hydrauliques (Bosch Homburg 2) 19 Industrie 4.0: Les 04 transformations Industrie 4.0: Quels Impacts sur les modèles d’affaires? Quel avenir pour la chaîne de valeur? Le modèle d'affaires est un outil conceptuel simple qui permet d'explorer uploads/Industriel/ chap5-industrie-4-0.pdf