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Sujet - Industrie 4.0

Industrie 4.0

Introduction

Quand des composants communiquent de façon autonome avec l’installation de production et déclenchent eux-mêmes, si nécessaire, des réparations ou une commande de matériel, quand les humains, les machines et les processus industriels forment un réseau intelligent, c’est alors que l’on parle d’industrie 4.0. Après la machine à vapeur, la chaîne de montage et l’ordinateur, nous voici désormais face à la quatrième révolution industrielle avec les usines intelligentes. Le ministère fédéral de l’Économie et de l’Énergie (BMWi) soutient l’économie dans la pleine exploitation du potentiel de cette révolution numérique, afin d’améliorer la prospérité et la qualité de vie pour tous.

Dans l’industrie 4.0, la production va de pair avec les techniques d’information et de communication les plus modernes. Les produits peuvent ainsi être fabriqués selon les désirs individuels des clients : des chaussures de sport à semelle sur mesure et au design choisi par le client, ou un meuble de conception personnalisée. L’industrie 4.0 rend possible la production de pièces détachées au prix de gros et avec une qualité maximale. Sa technique repose sur des systèmes et des procédés de production intelligents, mis en réseau de façon numérique. L’industrie 4.0 définit ainsi l’ensemble des phases de vie d’un produit : depuis son idée et son développement, en passant par sa fabrication, son utilisation et son entretien, et jusqu’à son recyclage.

Chiffres de l’industrie 4.0 pour l’Allemagne

40
Symbolicon für Geldscheine

milliards d’euros
d’investissements annuels de l’industrie allemande prévus jusqu’en 2020 dans des applications de l’industrie 4.0

20
Symbolicon für Bus

% des entreprises
de l’industrie automobile utilisent d’ores et déjà des installations autopilotées

153
Symbolicon für Wachstumskurve

milliards d’euros
supplémentaires pour la croissance économique par l’industrie 4.0 jusqu’en 2020

83
Symbolicon für Computer mit Smartphone

% des entreprises
voient un degré de numérisation élevé de leur chaîne de valeur en 2020

Que signifie « industrie 4.0 » ?

Des processus de production intelligents et de nouveaux modèles d’entreprise

À quoi ressemble l’usine de l’industrie 4.0 ? Qu’est-ce que cela signifie pour notre économie ? Quels sont les chances et défis proposés par la quatrième révolution industrielle ?

Dans l’usine de l’industrie 4.0, des machines intelligentes coordonnent de façon autonome des chaînes de production ; des robots de service assistent les employés dans les travaux pénibles de montage, des véhicules de transport sans chauffeur traitent en toute autonomie logistique et flux de matériaux. Mais la mise en réseau n’a pas lieu seulement au sein des « usines intelligentes », elle s’étend au-delà des frontières entre branches professionnelles et entre entreprises, reliant différents acteurs de l’économie : Depuis les PME de logistique jusqu’aux start-ups créatives, en passant par les prestataires de service techniques spécialisés.

Produire de façon plus flexible, plus personnalisée et plus efficace

L’utilisation des technologies numériques dans l’industrie donnera lieu à une multitude de nouveaux procédés de production, de nouveaux modèles d’entreprise et de nouveaux produits. Par exemple, une ligne de production n’est plus obligatoirement dédiée à un seul produit. En conséquence, les exigences concernant la fabrication industrielle changent. À travers l’assistance informatique, il est possible d’adapter en toute flexibilité les postes de traitement à une gamme de produits en pleine transformation. Cela permet d’exploiter les capacités de manière optimale. Par ailleurs, les processus d’analyse automatisés peuvent également afficher les besoins de maintenance et les risques de défaillance.

La coopération : pour exploiter ces nouvelles opportunités

Pour le site économique et d’innovation qu’est l’Allemagne, le potentiel offert est énorme : près de 15 millions d’emplois dépendent directement et indirectement de l’économie manufacturière. Avec la numérisation de l’industrie, ce ne sont pas uniquement les procédés de création de valeur qui seront modifiés, mais aussi de nouveaux modèles d’entreprises qui apparaîtront et de nouvelles perspectives qui s’ouvriront aux travailleurs. C’est notamment aux petites et moyennes entreprises que les procédés de production numériques intelligents offrent de grandes opportunités.

Cependant, plus l’industrie se numérise et se connecte, plus il existe d’interfaces et plus les flux de données sont importants. C’est pourquoi les normes unifiées, la sécurité informatique et la protection des données jouent un rôle si crucial. Les entreprises ou les secteurs isolés ne peuvent cependant trouver seuls les réponses à ces questions transversales. Ce n’est qu’en impliquant dès le début tous les acteurs concernés des milieux économiques, scientifiques, politiques et de la société et si ces derniers coopèrent à travers des partenariats que nous pourrons réussir, ensemble, à dessiner la quatrième révolution industrielle.

Une mission centrale de conception pour la société et la politique

Le gouvernement fédéral entend exploiter le potentiel considérable de l’industrie 4.0 pour l’Allemagne en tant que site économique. Près de 15 millions d’emplois en Allemagne dépendent directement et indirectement de l’économie manufacturière. C’est notamment aux petites et moyennes entreprises que les procédés de production numériques intelligents offrent de grandes opportunités.

L’industrie 4.0 est un sujet central de l’agenda numérique du gouvernement fédéral. Avec les deux programmes de soutien « AUTONOMIK pour l’industrie 4.0 » et « Smart Service Welt », le ministère fédéral de l’Économie (BMWi) met à disposition près de 100 millions d’euros pour faire avancer la recherche et le développement d’importantes innovations dans le domaine de l’industrie 4.0.

L’industrie 4.0 en pratique

De la recherche à la pratique en entreprise

La puissance économique de l’Allemagne dépend des PME manufacturières. En Allemagne, des centaines d’utilisateurs emploient l’industrie 4.0 dans leur production, montrant comment créer de la valeur ajoutée avec des solutions numériques.

Il existe plus de 200 exemples d’application pratique montrant que les procédés innovants qui connectent plus étroitement ingénierie des équipements, systèmes informatiques et modèles micro-économiques sont d’ores et déjà développés et appliqués en entreprise et par des centres de recherche. Une carte « Exemples d’application dans l’industrie 4.0 » montre où l’industrie 4.0 en Allemagne en est aujourd’hui sur le plan de la pratique.

Des pôles de compétence pour PME 4.0 proposent une assistance pratique

Des « centres de compétence pour PME 4.0 » régionaux soutenus par le BMWi, ainsi que le pôle de compétence « Digitales Handwerk » (artisanat numérique), proposent aux petites et moyennes entreprises d’Allemagne des offres étendues de sensibilisation, d’information, de mise à l’essai et de formation aux applications de l’industrie 4.0. Dans des usines de démonstration et d’apprentissage, les entreprises peuvent expérimenter et tester, avec l’assistance de professionnels, des évolutions techniques personnalisées, des interfaces produit ou clientèle, avant d’engager des investissements propres. L’offre est complétée par les agences dédiées aux PME 4.0 : elles répondent, avec l’aide de multiplicateurs, aux questions des entreprises sur les thèmes transversaux de la numérisation – tels que le cloud, la communication, les procédés et le commerce numériques, etc..

Des environnements test pour les petites et moyennes entreprises

Sur certains points clés particuliers, des installations de production et de logistique complexes sont expérimentées, testées et développées en conditions réalistes dans des environnements tests, au sein d’établissements de l’enseignement supérieur et de centres de recherche en Allemagne. Grâce à une mise en réseau des environnements test, les procédés de production et d’application peuvent être reproduits de façon réaliste dans plusieurs environnements test. Sur la carte « Environnements test » sont représentés les instituts de recherche et de développement du territoire allemand dans lesquels peuvent être testées des applications de l’industrie 4.0.

Pour obtenir une carte des offres de conseil utiles autour de l’industrie 4.0, rendez-vous ici (en allemand)

Questions fréquentes sur l’industrie 4.0

Qu’y a-t-il de si révolutionnaire dans l’industrie 4.0 ?

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Qu’apporte l’industrie 4.0 à l’Allemagne ?

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Qu’est-ce qu’une usine intelligente (« Smart Factory ») ?

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Plateforme Industrie 4.0

Réunis autour de la même table

Dans le dialogue avec les entreprises, les organisations syndicales et les milieux scientifiques, le gouvernement fédéral entend créer les conditions de la réussite de la quatrième révolution industrielle. L’objectif de la « plateforme Industrie 4.0 » est d’assurer la position de l’Allemagne en tant que leader international dans l’activité de production et de continuer à la développer.

Comment l’industrie allemande peut-elle rester un équipementier d’usine à la pointe, comment le site de production qu’est l’Allemagne peut-il encore augmenter sa compétitivité grâce à l’industrie 4.0, quel rôle l’Allemagne peut-elle jouer dans l’établissement de normes et l’uniformisation et comment concevoir le monde du travail dans l’industrie 4.0 au bénéfice de l’humain : telles sont les questions dont se saisit la plateforme Industrie 4.0. Des représentants de haut rang issus d’entreprises, d’associations de divers milieux professionnels (BDEW, BDI, BITKOM, DIHK, VDA, VDMA, ZVEI), des milieux scientifiques (Société Fraunhofer), d’organismes de normalisation et d’organisations syndicales (IG Metall) travaillent ensemble depuis avril 2015 sous la houlette du ministre fédéral de l’Économie Sigmar Gabriel et de la ministre fédérale de l’Éducation et de la Recherche Johanna Wanka à exploiter les opportunités offertes par l’industrie 4.0 pour l’Allemagne.

Thèmes des groupes de travail

Au sein de groupes de travail thématiques, des entreprises, des organismes de normalisation, des instances scientifiques et des organisations syndicales élaborent, avec des représentants de différents ministères fédéraux, des approches de solutions opérationnelles et des recommandations d’action concernant les sujets de la normalisation, de la sécurité des systèmes en réseau, des conditions juridiques, de la recherche ainsi que de la formation. Des exemples parlants d’utilisation sont en outre identifiés, mettant en évidence l’application réussie de l’industrie 4.0. Le groupe de direction composé de représentants du monde de l’entreprise développe une stratégie de mise en œuvre technique des conclusions de ces groupes de travail. Ce cercle stratégique composé de représentants des milieux politiques, industriels, scientifiques, syndicaux, fédéraux et des Länder a une mission de direction politique et joue un rôle de multiplicateur dans la discussion sociale sur les effets de l’industrie 4.0.

Conseil aux PME

Depuis sa fondation, la plateforme Industrie 4.0 est devenue l’un des plus vastes réseaux au monde dans le domaine de la numérisation et de l’industrie. Des entreprises et des associations de la plateforme ont lancé les initiatives Labs Network Industrie 4.0 et Standardization Council Industrie 4.0 afin d’accélérer la normalisation de solutions adaptées à la pratique dans l’industrie 4.0. Le Labs Network Industrie 4.0 doit par exemple faciliter le passage des entreprises à l’industrie 4.0 en permettant aux PME de tester les nouvelles technologies. Issu de la plateforme, le modèle d’architecture de référence RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industrie 4.0) a également été développé. Celui-ci englobe les éléments technologiques essentiels de l’industrie 4.0 dans un modèle et offre aux acteurs concernés de divers domaines une orientation pour le développement futur de normes concernant l’industrie 4.0.

Coopération internationale de la plateforme Industrie 4.0

Le phénomène d’industrie 4.0 ne concerne pas que l’Allemagne. Ainsi, les questions de normes unifiées ainsi que d’interopérabilité des systèmes dans les chaînes de valeur globales sont d’une importance cruciale. Des partenariats internationaux ont vu le jour avec d’autres plateformes de pointe. En juillet 2015, le BMWi a signé avec le ministère chinois des Technologies de l’Industrie et de l’Information (MIIT) un accord sur la coopération entre les deux pays dans le domaine de l’industrie 4.0. Cette coopération germano-chinoise en matière de normalisation entre le BMWi et le SAC est complétée par un groupe de travail sur la normalisation dans l’industrie 4.0. En mars 2016, la plateforme Industrie 4.0 s’est accordée sur une coopération avec le Industrial Internet Consortium (IIC) américain.

Lors de la Foire de Hanovre 2016, un plan d’action commun a été initié de concert par le ministre Sigmar Gabriel et le ministre Emmanuel Macron avec son homologue français, l’Alliance Industrie du Futur. Celui-ci définit quatre champs de coopération. Des scénarios d’application dans l’industrie 4.0 doivent ensuite être développés, avec un accent spécifique sur les exigences des clients. Des pôles de test internationaux, qui doivent faire l’objet d’utilisations communes, figurent également au programme. Fin avril 2016, le BMWi a conclu avec le ministère japonais de l’Économie, du Commerce et de l’Industrie (METI) un accord de coopération entre les deux pays dans le domaine de l’Internet des objets / Industrie 4.0. Cet accord vise à soutenir la coopération entre les entreprises allemandes et japonaises et à coopérer plus étroitement dans l’établissement de normes internationales. Un plan d’action commun entre la plateforme Industrie 4.0 et la Robot Revolution Initiative (RRI) japonaise appuie ces efforts.

Pour des informations actualisées sur le travail de la plateforme I40, rendez-vous ici (en allemand/anglais).

Champs d’action centraux

Travail, sécurité et protection des données dans l’industrie 4.0

Le monde du travail connaîtra des changements significatifs dus à l’industrie 4.0 et à la numérisation croissante de l’économie. À travers la numérisation croissante, le sujet de la sécurité informatique gagne lui aussi en importance.

La communication au sein des usines de l’industrie 4.0 se fera à l’avenir le plus souvent de façon fluide et sans fil, permettant une interaction plus efficace entre employés et machines de production intelligentes. Cette évolution ouvre des perspectives de réorganisation du travail ; par exemple, les machines pourront se charger des travaux pénibles, et une règlementation du temps de travail plus souple et plus propice aux familles sera possible. L’industrie 4.0 nécessite une main-d’œuvre bien formée, une formation tout au long de la vie et de nouvelles qualifications professionnelles. Il s’agit donc d’examiner les contenus des formations initiale et continue et de les adapter aux nouvelles exigences.

L’industrie 4.0 implique le pilotage de procédés de logistique et de production en temps réel avec un échange de données correspondant. La sécurité informatique et des donnéesest donc essentielle. Les architectures et les exigences en matière de sécurité informatique doivent être développées pour l’industrie 4.0. Le défi pour cela consiste à équiper les structures existantes pour répondre aux nouvelles exigences en développant simultanément des solutions pour de nouvelles installations, et à ancrer ce principe dans la culture de l’entreprise.

Normes

Des normes unifiées dans la numérisation de l’industrie

L’étroite imbrication de technologies et de création de valeur permet un échange de données intensif, et ainsi davantage d’interfaces. Des normes unifiées représentent donc un facteur décisif pour l’industrie 4.0.

La définition et le développement de normes unifiées ne sont pas seulement importants pour l’avenir des différents secteurs industriels dans notre pays, tels que la construction de machines et l’automatisation, mais aussi sur des sujets transversaux tels que l’industrie 4.0 et ainsi pour l’ensemble de l’économie. L’économie allemande fait face aux défis numériques de l’industrie 4.0. L’objectif est une compétitivité équitable et ouverte, où les dépendances technologico-économiques doivent être évitées. Une normalisation consensuelle et des procédures équitables, transparentes et ouvertes sont importantes pour l’évolution ultérieure, ainsi que pour atteindre des résultats équilibrés. Le modèle d’architecture de référence développé en Allemagne RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industrie 4.0) peut ici offrir un soutien et donner d’importantes impulsions au niveau national comme international.

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Femme avec un moniteur - thème industrie 4.0; Source: Getty Images/Bloomberg