Les prévisions relatives au chiffre d’affaires du marché de l’Internet of Things (IoT) concernant la production dans l’industrie sont estimées à plus de 123 milliards d’euros d’ici 2021. Nous allons donc assister dans les prochains mois au lancement d’un grand nombre de produits destinés exclusivement au monde industriel. L’industrie 4.0 promet d’impacter un grand nombre de domaines de l’industrie, de la gestion des processus, des stocks et des usines, aux chaînes de fabrication. L’industrie du futur n’a jamais été aussi proche et elle sera connectée puisqu’on parle aujourd’hui d’ IoT industriel.
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L’internet of things, une nouvelle révolution industrielle ?
Peut-on réellement parler de révolution industrielle avec l’arrivée de l’Internet of Things ou IoT ?
L’industrie a connu quelques révolutions et de nombreuses évolutions. Elle a sans cesse muté afin de s’adapter au monde et aux différents marchés existants. La production industrielle doit toujours être plus rapide, plus efficace et plus sécurisée. Pour atteindre cet objectif, elle est constamment tournée vers l’innovation. L’association d’objets connectés, du big data et de l’intelligence artificielle permet la création d’outils encore jamais égalés, mis au service de l’industrie.
L’apparition des tablettes, par exemple, a contribué à améliorer la productivité en simplifiant et en accélérant la dématérialisation d’un grand nombre de processus industriels. Plutôt que d’utiliser un support papier sur le terrain et de reporter les informations dans le système dans un second temps, il est désormais possible de consulter et de saisir directement les données.
Les outils digitaux ont donc grandement simplifié la tâche des opérateurs et augmenté leur productivité. Les informations saisies étant immédiatement intégrées au système global, elles deviennent disponibles en temps réel. Ainsi, la gestion des stocks dans un entrepôt est optimisée. Dans le même registre, des lunettes connectées associées à une application adaptée permettent de faciliter toutes les tâches de picking.
Les lunettes connectées, et les objets IoT de façon plus générale, s’affirment comme des outils industriels très efficaces. Les tablettes, qui ont démocratisé la dématérialisation des processus, ont préparé l’arrivée de ces nouveaux outils.
Une maintenance simplifiée
L’intégration d’objets IoT au sein même des chaînes de production va permettre d’obtenir en temps réel un grand nombre d’informations. Ces quantités importantes de données sont susceptibles de bénéficier de traitements spécifiques grâce au big data.
Parallèlement, l’intelligence artificielle sera en mesure d’assister les opérateurs au sein même de la chaîne de production. Le moindre problème détecté au cours du processus de fabrication pourra être repéré en amont beaucoup plus rapidement et traité sans délai. Dans le secteur de l’industrie, plus un dysfonctionnement est détecté tôt, moins il est coûteux à corriger.
Une erreur aussi simple qu’un roulement mal lubrifié ou qu’une pression insuffisante dans un vérin hydraulique peut entraîner l’arrêt de la chaîne de production. L’identification de la panne, sa réparation et le redémarrage de la production peuvent prendre de longues heures et engendrer une perte de chiffre d’affaires importante. Il ne faut pas oublier que toute interruption peut également avoir des répercussions sur l’approvisionnement des pièces et, par là même, sur un certain nombre de sous-traitants.
Un roulement connecté envoie très régulièrement des diagnostics concernant son état et son fonctionnement. Si un problème de lubrification apparait dans les données transmises, la pièce défectueuse peut être traitée avant qu’il ne soit trop tard. La maintenance préventive induite grâce aux objets IoT permet d’obtenir une chaîne de production plus sûre et plus efficace, en toutes circonstances.
La gestion en temps réel des chaînes de production
Les objets connectés appartenant à une chaîne de production peuvent fournir en temps réel de précieuses informations sur son fonctionnement. La durée de fabrication d’une pièce ou d’un assemblage, le calibrage des éléments ou les mesures précises d’objets ne sont que quelques exemples de données pouvant être transmises.
Chaque information, prise séparément, a de la valeur, mais l’intérêt de l’internet of things réside dans la quantité des données récoltées et dans leur traitement opérationnel. En agrégeant toutes les informations et en les traitant avec des programmes de big data, une intelligence artificielle spécialement adaptée au processus de fabrication sera en mesure de détecter le moindre changement dans la production et de proposer immédiatement des adaptations, afin d’en optimiser les performances.
Ces nouveaux outils sont particulièrement précieux pour le lean management, destiné d’une part à la réduction des coûts et des délais, et d’autre part à l’identification des besoins réels et des difficultés du personnel sur le terrain, de façon à améliorer la qualité, la productivité mais aussi le bien-être au travail.
La sécurité des opérateurs sera également accrue. Muni d’un équipement comme des lunettes connectées, capables d’afficher en temps réel et en réalité augmentée les informations issues de la chaîne de production, un opérateur sera en mesure de connaître l’état des machines, de visualiser les zones dangereuses ou interdites ou encore d’identifier la pièce à changer lors d’une opération de maintenance, tout en consultant la documentation correspondante. Le tout en conservant ses deux mains libres.
Une formation plus efficace et moins coûteuse
L’internet des objets industriels va également devenir une composante majeure de la formation en milieu industriel.
À l’heure actuelle, la formation d’un opérateur nécessite du matériel et la mobilisation de machines dédiées à la production. Qu’il s’agisse de former une personne à l’utilisation d’une nouvelle machine, d’un nouvel outil, d’une nouvelle technique ou de diriger l’apprentissage d’un opérateur inexpérimenté, il est indispensable de travailler la pratique.
Un tourneur, par exemple, doit utiliser le tour, usiner du métal avant de contrôler le résultat. Un monteur ou un assembleur doit mettre en place les différentes pièces avec des gestes précis. Un peintre carrossier doit s’exercer avec un pistolet et de la peinture.
L’utilisation d’un casque de réalité virtuelle, de gants et d’outils connectés permettront à ces opérateurs en formation d’apprendre les bons gestes et les bonnes techniques ou de se perfectionner, sans avoir besoin de recourir à des machines ou des pièces réelles. Des capteurs placés sur les mains et les bras d’un opérateur en formation permettront de vérifier et de corriger sa gestuelle, si nécessaire.
La centralisation des informations permettra de suivre au fur et à mesure les évolutions des pratiques et de proposer des ajustements afin d’optimiser les formations.
Les données plus que jamais au cœur des industries
Les objets connectés interviennent à tous les niveaux de l’industrie. Si l’on pense à la chaîne de production et aux agents de terrain, l’iot est présent dès la conception d’une usine. De nouveaux outils permettent de concevoir et de simuler non seulement des machines, des chaînes de production complètes, mais également des usines entières avec leur implantation, leurs plans de circulation… De nombreux paramètres entrent en jeu, comme la disposition des chaînes d’approvisionnement, l’accès aux entrepôts, les points d’évacuation ou, bien sûr, la sécurité.
Grâce à la réalité virtuelle, il est possible de se déplacer, de visiter et de tester une installation qui n’a encore aucune existence réelle. Les futurs opérateurs peuvent être formés, toujours grâce à ces technologies, avant même la construction de l’usine. De cette façon, l’ensemble du personnel est opérationnel lors de l’ouverture des chaînes de fabrication.
Pour obtenir des modélisations précises, les données sont indispensables. Les informations recueillies par les objets iot sur un ou plusieurs sites, puis concentrées et traitées, peuvent servir à la conception de nouvelles installations ou à l’amélioration d’usines existantes. Les optimisations, les incidents résolus, les données de maintenance et de formations provenant d’un site peuvent être réutilisées dans le cadre d’autres installations similaires.
Prenons l’exemple de deux usines produisant des véhicules et utilisant des chaînes de fabrication très similaires. Si un problème est repéré et traité dans la première usine, la centralisation des données et leur traitement en temps réel peuvent aider les responsables de la seconde installation à déployer des mesures préventives.
Les énormes quantités de données issues des objets connectés, recueillies et analysées, sont le pivot de l’industrie de demain.
Vers des usines 4.0
Les objets connectés vont révolutionner l’industrie de demain en apportant de nombreux outils, utiles à tous les niveaux. Depuis les opérateurs qui pourront disposer d’informations de terrain sur les chaînes de production, jusqu’aux décideurs qui pourront surveiller en temps réel le fonctionnement de l’usine, et éventuellement le comparer à d’autres entités similaires, l’iot peut améliorer la productivité, la qualité et la sécurité.
Mais les objets connectés n’avantagent pas que les humains. Les robots, eux aussi, vont y trouver leur compte. En effet, alors qu’à l’heure actuelle, les robots présents sur les chaînes de production se présentent comme des bras articulés fixés sur un socle, ils pourront désormais – en étant reliés au système d’information central – bénéficier d’une intelligence artificielle spécialisée.
Ils ne seront plus de simples exécutants, mais deviendront de véritables assistants dédiés aux opérateurs. Ils seront en mesure de décharger ces derniers des tâches les plus pénibles et les plus dangereuses, avec une certaine autonomie. Les humains pourront alors se concentrer sur l’organisation et l’optimisation de l’usine, plutôt que sur les tâches en elles-mêmes.
Si les machines connectées ont moins besoin d’opérateurs, cela ne signifie pas pour autant qu’elles entraîneront une suppression d’emplois. Certains emplois seront sans doute amenés à disparaître. En revanche, de nouveaux vont apparaître, entraînant une mutation profonde vers l’industrie 4.0.
Les tâches les plus pénibles, répétitives et dangereuses seront déléguées aux machines, permettant aux opérateurs de s’épanouir à travers des tâches moins pénibles et plus stimulantes. Toutes les activités liées à la créativité et à l’innovation ne peuvent être effectuées que par des humains. Si tous les outils nécessaires existent, l’industrie 4.0 est encore à inventer.
