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ENJEUX
Industrie 4.0
Un saut technologique moteur de croissance
cyber-usine, usine digitale, smart industries, usine du futur… quel que soit le vocable, il désigne les profondes mutations qui bouleversent actuellement l’ensemble du secteur industriel, et que l’on peut résumer par l’intégration des technologies de l’internet dans les processus de production.
Ce bouleversement technologique majeur offre pour l’industrie à horizon 2020 un extraordinaire champ d’innovation, de progrès et de croissance. On parle même de quatrième révolution industrielle, d’où l’appellation Industrie 4.0. Comme toutes les autres révolutions industrielles, celle-ci est concomitante de progrès scientifiques, techniques et organisationnels, facteurs de profonds changements. Si la première révolution industrielle désigne la production mécanique avec la vapeur et l’hydraulique, la deuxième se caractérise par la production de masse avec l’arrivée de l’électricité. La troisième correspond à la production automatisée avec les automates et les robots. Aujourd’hui, ce sont l’informatique et les télécommunications associées qui sont les annonciateurs de la quatrième révolution industrielle. Mature au plus tôt vers 2020 – les spécialistes allemands à l’origine du concept estiment qu’il faudra à peu près dix ans pour disposer d’usines 100 % Industrie 4.0 –, la cyber-usine évoluera dans un système d’interconnexion généralisée, disposant d’unités flexibles entièrement automatisées – ce qui existe déjà – mais aussi intelligentes et capables de communiquer entre elles. Et c’est bien là le point clé de cette révolution. Un système qui englobera tous les process de production, de la conception des produits à l’introduction de la matière à usiner, jusqu’à l’emballage et au stockage. Le système pourra programmer et piloter la fabrication des produits en fonction du client destinataire et sera capable de les personnaliser (taille, couleur). Même la chaîne logistique, en amont comme en aval du cycle du produit, pourra être prise en compte.
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a quoi ressemBlera l’industrie 4.0 ? Il ne s’agit pas de tout réinventer. Le passage de l’industrie 3.0 à l’industrie 4.0 ne remet pas en cause les investissements engagés et les principales briques technologiques qui permettront cette transition existent déjà. Cette révolution ne sera pas tant technologique qu’organisationnelle : la nature du travail et les modes de production vont changer radicalement. L’accent sera mis sur des systèmes cyberphysiques (CPS) complets. La fabrication s’opèrera sans intervention humaine en interaction entre les produits et les machines, et entre les machines elles-mêmes, en intégration horizontale, et non plus verticale comme aujourd’hui. Règles et paramètres de production une fois déterminés par l’homme, c’est le CPS qui simulera et comparera les options de production et proposera au final la solution optimale. Technologies intelligentes et connectivité étendue, généralisation de produits communicants, d’objets connectés, d’automates et de robots de plus en plus autonomes, présence prépondérante de logiciels de simulation, de gestion de production et de sites, avec en parallèle une véritable stratégie de gestion de l’énergie : ainsi se profilent les composants de l’usine de demain. Ces mutations offrent de nouvelles perspectives pour l’industrie : la modélisation 3D, le prototypage grâce à l’impression 3D, ou encore le concept d’usine virtuelle pour optimiser l'implantation des postes d’usinage/assemblage, simuler leur fonctionnement global et dans le détail, puis concevoir les systèmes de contrôle/commande, et ainsi éviter les aléas souvent coûteux qui surviennent lors de la mise en route d’une ligne de production. En devenant de plus en plus intelligents, les capteurs gagneront en pertinence, en précision et en autonomie décisionnelle. Ils permettront par exemple de renseigner plus finement sur les problèmes de maintenance et ne solliciteront une intervention que lorsque ce sera réellement nécessaire : c’est ce que l’on nomme déjà la maintenance conditionnelle.
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L’Usine du Futur l’un des 34 plans de la Nouvelle France Industrielle Pour retrouver son rang dans la bataille mondiale, gagner en compétitivité, maintenir de l’emploi industriel et améliorer la place de l’homme dans l’usine, la France doit relever le double défi de moderniser son outil productif et de concevoir et de développer les processus et les outils de production de l’avenir. L’usine de demain devra être plus écologique et sobre en ressources, plus intelligente, avec des modes de production toujours plus adaptés à des productions personnalisées ou en petite série. Elle devra remettre l’humain au cœur de la relation homme-machine et être plus proche de son écosystème local (clients, sous-traitants et fournisseurs). Pour mettre en place cette usine d’excellence, le plan a identifié les facteurs clés de succès pour nos filières industrielles dans l’avenir et veut faire émerger une offre française de technologies et d’accompagnement du changement. Il se donne pour objectif de coordonner les briques technologiques existantes et de développer celles qui manquent encore à notre écosystème grâce à des projets de R&D financés par l’État. Il prévoit, d’autre part, la mise en place de lignes de production pilotes dans des entreprises emblématiques qui seront les vitrines du savoir-faire français. Pour le déploiement national des technologies et méthodes d’excellence de ces lignes pilotes, le cœur du plan consiste en un programme d’accompagnement méthodologique et financier des PME et des ETI sous le co-pilotage des Régions qui financeront des diagnostics industriels pour 2 000 à 3 000 d’entre elles. Le financement des projets de modernisation de ces entreprises et des autres pourra se faire dans des délais très courts par une gamme de prêts de Bpifrance labellisés “usine du futur” cumulables jusqu’à 12 M€ par entreprise et par le biais d’un amortissement accéléré.
De nouvelles perspectives économiques « La crise a accéléré la chute de la compétitivité et du déclin industriel européen, explique Antonio Tajani, actuel vice-Président du Parlement européen, et jusqu’en juillet 2014 Commissaire européen en charge de l’Industrie et de l’Entrepreneuriat. Telles sont les principales causes du chômage, qui est déjà supérieur à 12 %. Malheureusement, pendant la crise, le PIB pour la production est passé de 20 % à 15,2 %, et devrait revenir à 20 % en 2020. Comment pouvons-nous atteindre cet objectif ? Nous pensons que des formes d’industries, comme l’Advanced Manufacturing, les Smart Industries et l’Industrie 4.0 aideront à franchir le cap. La compétitivité industrielle joue un rôle clé dans la relance de la croissance et de l'emploi. » A l’heure de la globalisation, où la concurrence économique et celle des marchés se jouent à l’échelle mondiale, il importe pour rester dans la course de privilégier l’innovation et d’offrir des produits qui s’adaptent aux marchés à croissance rapide et à forte valeur ajoutée, où qu’ils soient
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dans le monde. Pour ce faire, l’intégration et l’exploitation des technologies du logiciel et du numérique dans les processus de production vont permettre de s’adapter en souplesse et en temps réel aux demandes les plus diverses. « En France, avec la crise, le poids de l’industrie est passé de 18 % à 12 % du PIB. Il est impossible de se satisfaire d’un tel résultat, nous devons nous battre contre la désindustrialisation, estime Vincent Jauneau, Président du Comité de Marché Industrie du Gimélec. Nous arrivons à une étape clé technologique, Industrie 4.0, et c’est lors de sauts technologiques qu’il est possible de retrouver de la compétitivité. Sachons en profiter. » Cette prise de conscience a été entendue par les pouvoirs publics. Après l'Industrie 4.0 initiée par l'Allemagne en 2011, a été lancé en 2013 en France le plan Usine du Futur (voir encadré). Pour réussir ce défi, trois critères ont été jugés primordiaux : la culture d'investissement, le bond technologique et le support à amener aux entreprises pour réaliser ces mutations.
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