L'industrie 4.0, un moyen pour réindustrialiser l'Europe et la France

Le 01/06/2014 à 14:00
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L 'industrie est à l'aube de sa qua-trième révolution. Après la pre-mièrerévolution industrielle marquée par l'arrivée des systèmes mécaniques et l'utilisation de la vapeur, puis la deuxième qui est celle de la production de masse grâce à l'avènement de l'électricité, et enfin la troisième qui fait passer l'industrie dans l'ère de la production automatisée grâce au développement de l'électronique, de l'informatique, de l'automatisme et de la robotique, voici que déboule l'industrie 4.0! Une quatrième révolution industrielle qui peut également être désignée sous le vocable «Usine du futur», «Usine numérique», «Usine connectée» ou, pour les appellations anglo-saxonnes, «Smart industry», «Digital factory », «Advanced manufacturing », «Integrated industry», «Intelligent manufacturing system», etc. Né enAllemagne il y a quelques années, le concept d'industrie 4.0 repose sur l'intégration des technologies du numérique au cœur des processus de production. Il s'agit en quelque sorte de la fusion du monde virtuel de l'Internet avec le monde réel des installations industrielles. « Quand on parle d'industrie 4.0, on parle de la convergence des outils de conception (PLM, CAO 3D, modélisation, simulation scientifique, test) et des outils de gestion, finance, marketing et vente (ERP) avec les produits et objets du monde réel, à savoir l'outil de production et le produit lui-même », explique Franck Mercier, chargé de mission Digital Factory au sein de la direction du secteur Industrie de Siemens France. « Dans l'industrie 4.0,les produits,les moyens de transport et les outils deviennent des CPS (Cyber-Physical Systems), des objets intelligents interconnectés et communicants, utilisant des technologies internet embarquées », ajoute-t-il.

Lors de l'édition 2014 de la Foire de Hanovre, rares étaient les fournisseurs d'équipements industriels qui ne consacraient pas une partie de leurs stands d'exposition à des solutions d'automatisme et d'informatique industrielle appliquées à l'industrie 4.0.

Pascal Coutance

L'objectif de l'industrie 4.0 est pour le moins ambitieux car il vise ni plus ni moins la mise en œuvre de sites de production intelligents et autonomes, comme nous l'explique OlivierVallée,responsable marketing et communication de RockwellAutomation France. « Ces sites de production hautement connectés relient non seulement les différents équipements de l'usine entre eux mais aussi l'usine elle-même avec les centres de décisions de l'entreprise et avec la demande du marché. Ces sites sont aussi hautement optimisés au niveau des processus de fabrication et des performances à la fois économiques et environnementales afin d'optimiser l'utilisation des machines tout en améliorant l'efficacité énergétique globale de la chaîne de production et de l'entreprise. Qui plus est, ces sites se gèrent tout seuls, sans intervention humaine. Les machines dialoguent entre elles, s'échangent des informations et les contextualisent : l'information n'est plus fournie brute de décoffrage mais de manière plus explicite et intégrée dans un modèle. En étant contextualisée, l'information permet de savoir ce qui peut arriver et l'action à mener. Et on peut imaginer qu'à terme, l'intervention humaine pourra se faire à distance », détaille OlivierVallée.

A l'origine du concept, l'Allemagne est en pointe

Derrière le concept d'industrie 4.0 se cache l'idée de troquer le productivisme de masse contre une production agile, capable de s'adapter au plus près de la demande, et en temps réel, dans le but, entre autres, de ne produire que ce qu'il faut, quand il le faut. «Tout étant connecté dans l'industrie 4.0, on peut imaginer avoir recours à des configurateurs électro-niques en ligne accessibles par tablettes tactiles, par exemple… Derrière ces configurateurs, un logiciel de saisie de commande va donner les ordres de production à des lignes de fabrication autoconfigurables qui vont lancer la fabrication des produits commandés à partir de la machine la plus disponible et la mieux adaptée à cette tâche », anticipe Olivier Vallée.Ainsi, « alors que la logique économique ne permet généralement pas de répondre à des besoins spécifiques et onéreux, avec l'industrie 4.0, il est en revanche possible de fabriquer un produit spécifique ou un faible volume de produits tout en restant profitable », renchérit Franck Mercier. Souplesse et flexibilité sont donc ici les maîtres mots de l'industrie 4.0 dont la devise pourrait être « produire mieux pour rentabiliser plus ».

'un des grands défis de l'industrie 4.0 est de faire cohabiter des équipes qui ne sont pas habituées à collaborer ensemble et qu'il faut pourtant fédérer autour d'un même projet : les informaticiens, es automaticiens, les bureaux d'études, les équipes de production, etc. Car, c'est toute la chaîne de valeur qui doit être prise en compte.

Siemens

Vincent Jauneau, président du Comité de marché industrie du Gimelec et vice-président de Siemens France, en charge du secteur industrie

Je suis persuadé que l'industrie 4.0 peut favoriser la relocalisation en France, mais il faut faire vite.

Dans le domaine de l'industrie 4,0, l'Allemagne, à l'origine du concept, est en pointe. Lors de la cérémonie inaugurale de l'édition 2013 de la Foire de Hanovre,Angela Merkel, la chancelière allemande, avait marqué les esprits en prononçant un discours intitulé « Sécuriser le futur de l'industrie allemande » dans lequel elle martelait que l'industrie 4.0 était l'élément majeur pour le développement de son pays pour les années à venir. Un discours qui avait visiblement motivé ses troupes puisque, un an plus tard, lors de l'édition 2014 de cette même manifestation, les choses qui avaient été annoncées en 2013 sont devenues réalité dans le sens où rares étaient les fournisseurs d'équipements industriels qui ne consacraient pas une partie de leurs stands d'exposition à des solutions d'automatisme et d'informatique industrielle appliquées à l'industrie 4.0. Bel exemple d'un Etat catalyseur d'une volonté industrielle. Mais si le concept est né outre-Rhin, il s'étend dans le monde entier avec de multiples initiatives, par exemple aux Etats-Unis où le président Obama a lancé en 2011 le plan Advanced manufacturing . En France, les choses bougent également, sous l'impulsion du Gimelec (Groupement des industries de l'équipement électrique,ducontrôle-com-mande et des services associés) qui se veut un think tank capable de proposer des solutions concrètes pour l'industrialisation de la France. «A ce titre, l'industrie 4.0 fait partie des chantiers essentiels pour le développement futur de l'industrie en France », affirmeVincent Jauneau, président du Comité de marché industrie du Gimelec et vice-président de Siemens France, en charge du secteur industrie. Et pour que la voix du Gimelec porte encore davantage auprès des pouvoirs publics et que son action soit plus pertinente et plus efficace, le syndicat professionnel s'est associé avec le Symop (Syndicat des machines et technologies de production) qui a notamment mis sur pied il y a deux ans le label «Productivez» qui récompense des sociétés qui investissent dans leur outil de production afin d'accroître leur compétitivité. Ce label dont la deuxième phase a été lancée en juin 2013 vise à promouvoir auprès des pouvoirs publics l'importance de l'investissement productif comme clé de la compétitivité. Le message semble avoir été entendu par l'Etat puisque le gouvernement a donné il y a quelques semaines le coup d'envoi du plan «Usine du futur». Une première étape importante mais l'essai doit être rapidement transformé. « Le plan “Usine du futur” constitue une première phase dans la reconnaissance par l'Etat de l'importance de l'industrie 4.0 pour le futur de notre pays. Mais il y a urgence car,en seulement quelques années,la part de l'industrie dans le Produit intérieur brut de la France est passée de 18 % à 12 %, et cela même si nous disposons toujours de secteurs industriels forts tels que l'aéronautique, l'automobile ou l'agroalimentaire.Or on estime que la situation économique d'un pays devient critique si l'on passe sous la barre des 10 %. La transition vers l'industrie 4.0 doit donc se faire très vite si l'on veut que nos grands groupes industriels restent leaders dans leurs secteurs respectifs », prévient Vincent Jauneau. L'industrie 4.0 serait donc la solution pour ralentir, voire stopper les délocalisations ? Vincent Jauneau va même plus loin: « Je suis persuadé que l'usine connectée peut non seulement éviter les délocalisations mais également favoriser la relocalisation. Les maîtres mots de l'industrie 4.0 étant flexibilité et souplesse, potentiellement toutes les entreprises manufacturières sont à même de trouver des réponses à leurs problèmes dans cette nouvelle manière de produire, plus efficace et mieux adaptée aux exigences fluctuantes du marché,tant en termes de demande et de volume que de visibilité. Mais il faut s'y engouffrer tout de suite si l'on veut avoir une chance d'inverser la tendance actuelle et réindustrialiser notre pays », affirme-t-il. Il est clair que les grands groupes vont passer plus facilement à l'industrie 4.0 d'autant qu'ils sont demandeurs. Notamment dans l'automobile où le passage va s'opérer naturellement puisque les constructeurs automobiles demandent aux fabricants de machines avec lesquels ils travaillent d'utiliser déjà ce concept. Equipementiers et constructeurs de machines étant liés, l'industrie 4.0 trouve ici tout son sens puisqu'il s'agit de concevoir et d'optimiser l'ensemble de la chaîne de production. Des entreprises telles que Ford et certains constructeurs automobiles allemands ont d'ores et déjà mis en place des briques de l'industrie 4.0 dans leurs usines. Par ailleurs, les PME et PMI françaises éprouvent des difficultés à passer au stade d'ETI (Entreprises de taille intermédiaire) qui restent encore peu nombreuses en France contrairement à ce que l'on peut observer outre-Rhin où les ETI constituent le cœur du tissu industriel allemand. Pour ces PME, le passage à l'industrie 4.0 pourrait aussi leur permettre de gagner en compétitivité et de mieux s'armer face à la concurrence mondiale afin de passer à la vitesse supérieure. Parmi les briques technologiques qui constitueront l'édifice de l'industrie 4.0 et qui, pour la plupart, existent déjà (voir notre article en page 45) , l'impression 3D aura un rôle important à jouer dans l'industrie dans les prochaines années. « L'impression 3D va progressivement gagner l'industrie car elle permettra l'apparition de micro-usines de production situées au cœur des villes, qui viendront en complément des usines de production traditionnelles et ajouteront un élément supplémentaire en matière de flexibilité et de souplesse de production », prédit Vincent Jauneau. Mais si l'on parle de révolution industrielle, c'est surtout dans la manière de produire, plus que dans de véritables changements technologiques, la plupart des briques technologiques de l'industrie 4.0 existant déjà. « Entendons-nous bien : l'industrie 4.0 ne remet pas du tout en cause les investissements consentis antérieurement par les industriels pour s'équiper en automates, robots et autres outils de type CAO, ERP et PLM qui restent bien évidemment en place. Au contraire, cela permet de pérenniser ces investissements et ces équipements en y ajoutant les technologies numériques,et en particulier Internet », tient à préciserVincent Jauneau. En revanche, le passage à l'industrie 4.0 impose un certain nombre de défis à surmonter.A commencer par faire cohabiter des équipes qui ne sont pas habituées à collaborer ensemble et qu'il faut pourtant fédérer autour d'un même projet: les informaticiens, les automaticiens, les bureaux d'études, les équipes de production, etc. Car, comme nous l'avons vu, c'est toute la chaîne de valeur qui doit être prise en compte.

Derrière le concept d'industrie 4.0 se cache l'idée de troquer le productivisme de masse contre une production agile, capable de s'adapter au plus près de la demande, et en temps réel, dans le but, entre autres, de ne produire que ce qu'il faut, quand il le faut.

Festo

La cybersécurité en question

Autre obstacle à franchir et non des moindres, celui de la sécurité. Avec la communication de données parfois sensibles à l'extérieur et l'utilisation de réseaux sans-fil de typeWi-Fi industriel, la cybersécurité est devenue une composante essentielle de la sécurité fonctionnelle des installations, et plus particulièrement des installations critiques (eau, énergie, transport, chimie, agroalimentaire, etc.). Surtout après l'affaire de Stuxnet, ce ver informatique qui cible spécifiquement les systèmes SCADA utilisés pour le contrôle commande de procédés industriels et qui a attaqué des installations nucléaires iraniennes en 2010. « Cet incident nous a fait progresser grandement,en tout point,tant au niveau matériel, avec l'amélioration des automates avec sécurité intégrée,qu'au plan des règles de contrôle d'accès physique et des normes de sécurité », affirme Vincent Jauneau. La norme CEI 62443 du comité ISA-99 relative à la cybersécurité des installations industrielles, et plus particulièrement des systèmes de contrôle-commande et des automatismes industriels, progresse d'ailleurs à grands pas.