« Industrie 4.0 » : d’où vient-elle, où va-t-elle ?

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« Façonner la 4e révolution industrielle et la mener vers un avenir qui soit le reflet de nos objectifs et nos valeurs » : c’est ce que le président du Forum économique mondial appelait de ses vœux en octobre 2017, un an après avoir mis l’« industrie 4.0 » au sommet de l’agenda du principal rendez-vous économico-politique mondial. Le terme, désormais « mainstream », n’est pas sans fondement : il renvoie à la progressive « mise en données » d’un monde industriel en pleine mutation.

L’industrie 4.0 : connexion et mise en réseau des systèmes de production

Le concept d’industrie 4.0, utilisé par les principaux cabinets de conseil et de nombreux industriels depuis le début des années 2010, incarne en fait plus qu’un simple buzzword. Pour la sociologue allemande Sabine Pfeiffer, les termes visionnaires agités dans l’espace public « utilisent leur vision pour lever des fonds et attirer des soutiens afin d’atteindre leurs objectifs techniques ». Pour l’industrie 4.0, c’est différent : plutôt qu’un discours prophétique, les ingénieurs allemands qui ont utilisé ce terme pour la première fois à la Foire de Hanovre, le plus grand salon technologique du monde, en 2011, ont en réalité décrit le nouvel âge de développement technologique qu’ils observaient. Ce faisant, ils cherchaient aiguiller la stratégie industrielle du gouvernement allemand pour maîtriser au mieux ce monde futur « intelligent et connecté » qui, de fait, naissait sous leurs yeux.

Parler d’industrie 4.0, c’est donc essayer de dompter au mieux une nouvelle réalité technologique : pour nos ingénieurs allemands, cette réalité était celle des systèmes cyber-physiques ou, dit autrement, de la connexion et de la mise en réseau des systèmes de production traditionnels. Les robots peuplent depuis longtemps nos usines : le vieux cauchemar cybernétique des usines automatiques dépeuplées d’humain n’est pas celui de l’industrie 4.0. Celle-ci cherche avant tout non l’automatisation, mais la décentralisation de la production et la gestion de flux d’information. C’est la cybernétique, dans sa version rêvée : le réseau, flexible, fluide et efficace, plutôt que le robot. L’Internet des objets industriel et l’Internet des services sont les technologies centrales de ces usines intelligentes : ils dessinent une chaîne de valeur globale, plus horizontale que jamais, où la production manufacturée est connectée et pilotable en temps réel voire de manière prédictive, où la chaîne logistique devient auto-adaptative et où les besoins clients sont intégrés à ce cycle d’ingénierie qui se donne une chance d’être modulaire voire à la demande.

Edge computing et digital twin

Cela a été rappelé au récent CES de Las Vegas : une usine connectée génère 1 pétaoctet de données quotidiennement, soit plus d’un million de gigaoctets. La chute du coût du stockage, quelle que soit la technologie utilisée, permet aujourd’hui de stocker de tels volumes de données, ce qui aurait été économiquement inconcevable auparavant. Mais l’évolution la plus intéressante engendrée par cette approche « data centric » de l’usine s’observe dans les stratégies de traitement des données.

« Deux approches coexistent, explique Steven Le Roux, directeur technique des offres Data plateforms chez OVH. D’une part, on constate l’émergence du edge computing, qui consiste à réaliser le traitement au plus près de la source de données, pour réduire les besoins en bande passante. Les données sont stockées localement, utilisables immédiatement. » Des centaines de mises en application très concrètes se dessinent pour les entreprises qui adoptent le paradigme du edge computing, des systèmes robotisés autonomes à l’impression 3D (fabrication additive), en passant par la conception numérique.

 « D’autre part, les usines 4.0 sont précurseurs dans la mise en œuvre du concept de digital twin (ou jumeau numérique en français), que Gartner avait identifié comme l’une des tendances émergentes de 2017. Il s’agit de modéliser un système physique dans le monde virtuel, à partir des données collectées par les capteurs. Disposer d’une image virtuelle de son système de production et pouvoir analyser les données ou réaliser des simulations sans mettre en danger l’outil de production, lequel fonctionne en continu, est un enjeu majeur pour l’industrie. Cela permet par exemple d’organiser et d’optimiser la maintenance préventive des équipements. »

Or, la compréhension d’un système et la simulation de modifications sur une chaîne de production requièrent des outils analytiques et/ou des méthodes d’apprentissage automatisé, tous deux gourmands en ressources. Pour cette raison, une grande partie des données produites par les usines connectées remontent jusqu’au Cloud. « L’outil industriel 4.0, avec ses capteurs et processeurs embarqués, est pensé pour répondre à des problématiques de temps réel, avec des capacités relativement limitées. Si bien que le recours à des plateformes de gestion de métriques, telle qu’OVH Metrics Data Plateform, hautement disponible et scalable à l’infini, apparaît comme une solution idéale en complément des infrastructures sur site. »

Où en est la « révolution numérique » de l’industrie ?

En fait, l’industrie 4.0 est moins un futur désirable qu’une réalité tangible pour une part croissante d’acteurs. Selon PwC, dès 2016, les premiers investissements massifs en la matière se faisaient déjà sentir, avec des premières économies réalisées sur l’opérationnel et des premiers revenus générés par ces transformations numériques. 33 % des 2 000 cadres de l’industrie interrogés à travers le monde constataient que leur entreprise avait déjà atteint un « haut de degré de digitalisation » (surtout pour l’ingénierie et le développement produit et l’intégration verticale de la chaîne de valeur). Le mouvement est rapide : ce « haut degré » sera atteint d’ici 2020 selon 72 % de ces mêmes cadres. L’an dernier, 75 % des industriels, surtout aux États-Unis, en France ou en Allemagne, indiquaient avoir lancé des initiatives liées à la smart factory, 6 % de ces industriels étant toutefois considérés comme à un stade avancé de digitalisation de la production : la route est encore longue !

Des « usines intelligentes » dans des secteurs d’activité très variés

Les exemples d’usine intelligente, concepts, projets-pilotes ou authentiques nouveaux lieux de production connectée, fleurissent de fait chez des acteurs aux activités très variées. Ici, des entreprises familiales, comme « le » fabricant mondial de tubes de dentifrice, Aisa, développent « depuis plus de dix ans » des machines auto-apprenantes capables de manufacturer une gamme plus diversifiée de produits, intègrent l’impression 3D à leur cycle de production, et mettent à jour et anticipent les pannes, à distance et 24h/24 et 7j/7, de leurs machines, le tout sur un seul site centralisé requérant des compétences pointues qui l’empêchent d’envisager toute délocalisation.

Là, des industriels automobiles de premier plan, comme Audi, présentent des show rooms exhibant des choix de voitures customisables selon les envies du consommateur et surtout des smart factories à l’esthétique moderniste épurée et surtout à la production « data-drivée ». Nouveaux centres de productions vont de pair avec nouveaux services : Siemens et son usine allemande automatisée à 75% a multiplié son rendement de 8,5 fois – sans variation notable d’effectifs – en 20 ans ; s’appuyant sur un réseau télématique et permettant l’analyse de données in situ et en temps réel, Michelin communique quant à lui sur un service de monitoring prédictif de l’usure des pneus.

Comme Aisa, de nombreuses entreprises « restent » voire relocalisent leur production : c’est le cas d’Adidas, dont la très commentée Speedfactory allemande vise surtout à raccourcir la chaîne logistique afin d’entrer dans l’ère de la consommation personnalisée. C’est là un renversement majeur, et pas que conceptuel : l’industrie 4.0 marque aussi une certaine fin pour l’ère de désindustrialisation, en recréant des pôles de production, très numérisés, qui ne sont plus des usines, mais des pôles « hyper-industriels » faisant converger services et industries.

Copywriter at OVH.