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Transmission et acquisition des données en industrie 4.0 Encadré par : Mr S.lis

Transmission et acquisition des données en industrie 4.0 Encadré par : Mr S.lissane Réalisé par : Elatifi Chaimae Jandouzi walid UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’ELECTRICITE ET DE MECANIQUE Casablanca Année Universitaire 2020-2021 1 Introduction générale : Les innovations technologiques transforment la fabrication industrielle depuis les années 1900. Et, bien que ce ne soit là rien de nouveau, un grand nombre de compagnies et de gouvernements discutent depuis quelques années de la numérisation, qui est en train de transformer le secteur manufacturier tel que nous le connaissons. Dernièrement, les expressions « Industrie 4.0 » et « quatrième révolution industrielle » sont utilisées pratiquement comme des synonymes. Elles ont été utilisées pour la première fois par la Deutsche « Forschungszentrum für Künstliche Intelligez » (DFKI ou Centre allemand de recherche sur l’intelligence artificielle), mais il faut préciser que l’analyse du DFKI ne fait pas l’unanimité. Quoi qu’il en soit, ces expressions sont passées dans l’usage, même si leurs définitions sont demeurées assez vagues. Elles désignent tour à tour des compagnies qui utilisent Internet pour des solutions adaptées aux besoins de leurs clients ; des fournisseurs de services indirects qui font appel à des travailleurs de plateforme, à des travailleurs participatifs ou à des travailleurs de « économie à la demande ». L’utilisation d’une vaste gamme de technologies allant de l’impression tridimensionnelle (fabrication par couches) à la robotique de pointe dans les usines de fabrication, en passant par les drones – et bien plus encore. De fait, en plus de la numérisation, des technologies de l’information et des communications, et de l’impression tridimensionnelle, la liste des nouvelles sciences et des innovations techniques ne cesse de s’allonger : photonique, biotechnologie, nanotechnologie, micro-technologie, matériaux de pointe, sans oublier les changements radicaux apportés aux technologies de l’énergie et de l’environnement – et bien d’autres encore. Toutes ces nouvelles technologies sont mises en service rapidement, et il est certain qu’elles auront un impact – possiblement un impact perturbateur – sur la fabrication industrielle traditionnelle. L’expression « Industrie 4.0 » n’est peut-être pas idéale pour désigner les changements qui s’en viennent, mais comme son usage est répandu, il serait trop difficile de la remplacer par un terme plus approprié. Le syndicat international Industrial Global Union utilise l’expression « Industrie 4.0 » pour désigner l’adoption de chaque élément faisant partie d’une gamme de technologies de pointe émergentes et potentiellement perturbatrices, notamment la numérisation et l’intelligence artificielle. L’expression « Industrie 4.0 » a été utilisée pour la première fois comme nom d’une association de recherche entre le gouvernement allemand et un Projet stratégique portant sur la haute technologie, dirigée par le ministre allemand de la Recherche, mais elle a trouvé depuis d’autres utilisations dans le monde anglophone. En décembre 2015, le Forum économique mondial s’est réuni à Davos pour discuter de ce dossier ; la revue The Economist a publié un numéro spécial sur l’Industrie 4.0; Eurofound, une agence de recherche de l’Union européenne, a produit plusieurs rapports consacrés à l’avenir du travail et portant sur certaines des conséquences de l’Industrie 4.0 sur les travailleuses et travailleurs. Le résumé le plus connu provient sans doute du Centre allemand de recherche sur l’intelligence artificielle. Il y a évidemment toujours une interaction entre les technologies, les intérêts commerciaux et les structures sociales. Toutefois, il serait faux de croire que les technologies sont toujours, d’une façon unidirectionnelle, à l’origine d’un changement. Au contraire, il faut examiner l’ensemble du contexte. Dans quel environnement social et économique les changements technologiques se produisent- ils ? Quelles pressions risquent-ils d’exercer sur la société, l’économie ou l’environnement ? Le développement durable va découler de l’application d’une pensée intégrative. 2 L’industrie 4.0 : Le concept d’industrie 4.0 ou industrie du futur correspond à une nouvelle façon d’organiser les moyens de production. Cette nouvelle industrie s'affirme comme la convergence du monde virtuel, de la conception numérique, de la gestion (opérations, finance et marketing) avec les produits et objets du monde réel. Les grandes promesses de cette quatrième révolution industrielle sont de séduire les consommateurs avec des produits uniques et personnalisés, et malgré de faibles volumes de fabrication, de maintenir des gains. Ces mêmes consommateurs peuvent ainsi communiquer avec les machines durant les phases de réalisation : ce type de production s'appelle « smart production » (en). 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 Système de contrôle et d'acquisition de données en temps réel (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 maintenances, les besoins des marchés ou les modifications des clients. Outre les aspects technologiques, cette quatrième révolution industrielle influe sur différents aspects de nos sociétés modernes. De nouveaux enjeux apparaissent au travers de cette nouvelle manière de produire. L'industrie 4.0 touche évidemment l'aspect économique mais a également des impacts sociaux, politiques ou environnementaux. Il 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. Plus généralement, il est nécessaire de réfléchir à la place de l'humain dans cette industrie 4.0. L’Industrie 4.0 est rendue possible grâce aux technologies qui intègrent à la fois les mondes numérique et réel, par exemple : • L’Internet des objets (IoT) : Connecte un nombre sans cesse grandissant de systèmes, d’appareils, de capteurs, d’actifs et de personnes grâce à la fois aux réseaux sans fil étendus de faible puissance et aux réseaux câblés à grande capacité. • Solutions mobiles : Comprennent les tablettes et téléphones intelligents, les capteurs portables et les lunettes intelligentes. • Infonuagique : Comprend des solutions économiques de traitement et de stockage des données. • Systèmes cyber physiques (SCP) : Surveillent et contrôlent les processus physiques à l’aide de capteurs, d’actionneurs et de processeurs, en fonction des modèles numériques de l’environnement physique • Analyse des données massives et intelligence d’affaires : Transforment les données en renseignements exploitables, y compris les algorithmes d’alerte précoce, les modèles prédictifs, les outils d’aide à la décision, les flux de travaux et les tableaux de bord. • Technologies avancées de fabrication : Comprennent la robotique et l’impression 3D. 2.1 CO M M E N T F O N C T I O N N E U N E U S I N E 4.0 ? Une usine 4.0 fonctionne selon six principes clés : L’usine est virtualisée afin de pouvoir simuler et suivre en 3D les produits, les processus et l’environnement de production, Les systèmes sont interopérables : ils ont la capacité de communiquer et d’interagir entre eux, Les décisions sont décentralisées : les systèmes cyber-physiques peuvent prendre des décisions de façon autonome, L’analyse et la prise de décision s’effectuent en temps réel, grâce à une communication permanente et instantanée, Elle est orientée service : maintenance améliorée et offre de nouveaux services, Elle est modulaire : elle s’adapte rapidement à une demande changeante. 2.2 La Révolution industrielle : phases de développement : Notre environnement physique hyperconnecté atteint rapidement un niveau supérieur d’intelligence. La quatrième révolution industrielle, tout comme celles qui l’ont précédée, repose sur les nouvelles technologies. La révolution industrielle a entraîné le développement global des structures économiques et sociales en différentes phases. Comme le montre la figure, la première révolution industrielle a commencé au 18e siècle. Au début du 21e siècle, la quatrième révolution industrielle est officiellement lancée. Avec l'avancement des développements industriels, les étapes de développement des machines de la première génération vers les systèmes cyber-physiques au cours de la quatrième génération sont illustrées à la Fig. 2.3. L'évolution de la première révolution industrielle s'est produite en Grande- Bretagne, où les entrepreneurs ont été les pionniers de ce développement technologique soudain. Après cela, la production de masse a joué un rôle clé lors de la deuxième révolution industrielle. L'avènement de la troisième révolution industrielle a conduit à l'évolution des technologies de communication sans fil (1G). De plus, vers le 20e siècle, les smartphones ont vu le jour avec des installations d'appel vidéo intégrées. Les révolutions industrielles ont également entraîné le transfert de connaissances entre les travailleurs associés à ces innovations. Première révolution industrielle: La première transformation de la civilisation humaine s'est produite de la recherche de nourriture aux pratiques agricoles, initiée il y a environ 10 000 ans. La première étape était la domestication des animaux pour l'élevage, la production et le transport. De 1750 à 1840, de nouvelles technologies ont émergé dans le processus de fabrication. La première révolution industrielle a marqué la conversion de la puissance musculaire en machines, comme le montre la figure. De plus, l'efficacité de la production d'énergie hydraulique s'est également améliorée pendant cette période. De nouveaux procédés de fabrication industrielle et de production de uploads/Industriel/ recherche-biblio.pdf