L'usine 4.0 : l'intelligence au cœur de la machine

La crise sanitaire que nous sommes en train de traverser aura été un crash test grandeur nature pour de nombreux métiers. Mais qu'en est-il de l'industrie ?

Des chaines de production à l’arrêt faute de personnel, confiné à domicile, des processus de fabrication stoppés net par la pandémie... Il est plus que jamais nécessaire de s’intéresser aujourd’hui au saut technologique permettant à la production de se poursuivre dans des conditions optimales et au meilleur coût.

L’usine est en phase de transformation, la 4ème révolution industrielle est en cours. L’usine 3.0, avait connu la révolution de l’automation, avec l’introduction des robots permettant l’optimisation des tâches répétitives avec un niveau de qualité plus élevé.  L’ordinateur a rapidement conquis sa place dans l’univers de la production industrielle. L’heure est aujourd’hui à l’optimisation de la productivité grâce à l’apport de l’intelligence artificielle non seulement dans l’usine mais surtout au cœur même des machines industrielles.

Avec cet apport, la machine va devenir intelligente et à ce titre, elle sera bientôt en mesure de s’auto diagnostiquer pour déceler en son cœur le plus infime dysfonctionnement pouvant à terme, s’il n’est pas réparé, provoquer une rupture dans la production. On est passé d’une approche curative, une fois la panne déclenchée, à une approche prédictive qui permet d’anticiper la panne avant qu’elle ne se produise. Si la machine, grâce à l’apport de l’intelligence est en mesure de détecter ses propres besoins de maintenance et d’être plus efficace, on entre dans une nouvelle dimension de la production industrielle, un véritable changement de paradigme, proprement révolutionnaire.

Il faut raisonner de façon globale.  Deux machines, issues d’une même chaîne de production, soumise aux mêmes normes de fabrication et aux mêmes standards de qualité, seront déployées au sein d’un parc industriel, dans de multiples sites. Grâce à l’apprentissage collaboratif, la machine pourra également apprendre des autres machines, même à des milliers de kilomètres. Avec ce saut technologique, le fabricant aura une meilleure compréhension de l’utilisation de ses machines. Parallèlement, la connectivité des objets fait entrer le monde de l’industrie dans une nouvelle dimension. Collecter les données de chaque machine confronte les industriels à la problématique de leur sécurisation. Les solutions cloud ne sont qu’une réponse imparfaite dans la mesure où elles nécessitent le stockage de la donnée brute dans un espace tiers, avec les risques que cela induit. La donnée doit être directement traitée au niveau de la machine, afin que ne soient communiquées à l’extérieur de l’usine que les données utiles exploitables directement pour le processus d’optimisation de la production. Et ce au niveau d’un parc complet et délocalisé sur de multiples sites. À ce jour seules les solutions edge répondent à cette exigence.

Intégrée directement à la machine, l’intelligence lui donne la possibilité de s’autonomiser et de facto de modifier radicalement l’organisation du travail au sein de l’usine. Les équipes chargées de l'automation et celles en charge de maintenance sont complémentaires et indissociables. La machine apprend de son propre fonctionnement à partir de la collecte de ses données propres, mais aussi, grâce à la connectivité, apprend des autres machines du parc. L’intelligence artificielle a pour conséquence une montée en compétence des personnels, afin et lancer les processus de maintenance en amont des dysfonctionnements graves. D’un strict point de vue économique, on peut estimer que ce saut technologique permet de réduire de 20 à 30% les coûts de maintenance des machines. Un aspect non négligeable dans un contexte économique tendu.

Pour l'entreprise, avec cette optimisation en temps réel, la dimension prédictive de la maintenance se traduit aussi directement en gains de productivité. C'est l’atout majeur de l'usine 4.0 : la possibilité d'évaluer le ROI de l'utilisation optimisée des machines. Ce processus intervient dans un contexte où ce n'est plus une machine que l'industriel acquiert, mais du temps d'utilisation. Le matériel est en passe de devenir une commodité. Le concept d'EAAS, Equipment As A Service, prend tout son sens quand il est possible d'en mesurer précisément l'activité grâce à l'intelligence artificielle embarquée. On assiste à un bouleversement radical de la chaîne de valeur. Les coûts de la machine passent du CAPEX à l'OPEX. Plus d'immobilisations corporelles, juste des coûts d'exploitation. Un investissement initial moindre, une baisse des besoins d'investissements et des coûts d'exploitation maîtrisés. L'intelligence au cœur de la machine c'est aussi une baisse significative des coûts d'exploitation. Un atout pour les industriels qui peuvent s'adapter plus rapidement, produire plus, et surtout produire mieux.

Après celle de l’usine intelligente, nous sommes entrés dans une nouvelle ère, celle de l’équipement intelligent. C’est un véritable défi pour les industriels fabricants et utilisateurs, mais avec des gains de fiabilité et de productivités quantifiables au rendez-vous, le pas doit être franchi.