5G, cobots, relocalisation... l'industrie 4.0 va-t-elle enfin décoller ?

Depuis quelques années, une nouvelle génération d’usines intelligentes et connectées est en train de voir le jour, avec à la clé une optimisation des procédés, des gains de productivité et une compétitivité accrue. Où en est l’industrie 4.0 aujourd’hui et quels défis va-t-elle devoir relever pour s’imposer comme la nouvelle norme au sein des usines au moment où la compétitivité industrielle est plus que jamais un enjeu de souveraineté dans une ère post-Covid ?

Après l’avènement de la production mécanique, de la production de masse alimentée par l’énergie électrique et pétrolière, puis de la production automatisée grâce à l’électronique, voici venu le temps de la quatrième révolution industrielle. Apparu pour la première fois en 2011 au Forum mondial de l’Industrie de Hanovre, en Allemagne, le terme « industrie 4.0 » – parfois aussi appelée « industrie du futur » – s’impose comme le nouvel horizon des industriels, scellant la rencontre entre les mondes physique, digital et virtuel. Objets connectés, intelligence artificielle, robots, cloud… Toute une panoplie d’outils et de logiciels viennent propulser l’émergence de ces usines intelligentes, que présentera notamment dans leur version dernier cri le salon Smart Industries du 6 au 9 septembre à Lyon.

Cette révolution est largement encouragée par le gouvernement français à travers son plan de relance post-Covid, qui entend investir 480 millions d’euros d’ici 2022 pour soutenir des projets autour de la 5G, « pilier de l’industrie 4.0 » selon les mots de la ministre déléguée chargée de l’industrie, Agnès Pannier-Runacher, dans un communiqué en juillet 2021.

Une mise en marche timide

Un coup de pouce sans doute bienvenu quand on sait que 10 ans après sa conceptualisation, l’industrie 4.0 n’en est encore qu’à ses prémices. Et pour cause, on ne mène pas une telle révolution du jour au lendemain. « Nous y allons pas à pas, le temps d’identifier les cas d’usage adaptés à nos besoins », explique Aurélie Dufour, Manager Méthodes et Industrialisation chez Atos. « Les problématiques industrielles manufacturières varient d’une entreprise à une autre, selon les produits et tailles de séries qu’elles produisent. On adaptera les investissements en fonction du cas d’usage et du temps d'occupation de la machine », abonde David Guitton, Responsable Projets d'Industrialisation chez Atos. Pour lui, le passage au 4.0 requiert une certaine « ouverture d’esprit » alliée à une capacité à « adapter les technologies disponibles pour faire en sorte qu’elles soient opportunes pour l’usine en question. »

Une tâche d’autant plus épineuse que les technologies évoluent, et vite. Difficile, dès lors, de développer une vision à long terme : « Si l’on prend l’exemple des exosquelettes (sortes d’armatures robotisées qui servent à assister les humains dans l’accomplissement des tâches pénibles), qui ont perdu la moitié de leur poids en 3 ans, on se rend compte à quel point la progression est rapide, fait remarquer Aurélie Dufour. Comment peut-on imaginer implanter des technologies qui n’existent pas encore ou qui sont en cours de développement ? »

Sans compter le défi que pose l’interconnexion des nouveaux outils dans l’écosystème informatique existant : robotique, véhicules à guidage automatique, softwares de réalité augmentée… avec le risque de cyberattaques qui vont avec. « Plus l’outil industriel est mis en réseau et digitalisé, plus il est exposé à ce type de risques et donc à des drames industriels. L’enjeu de la sécurité sera vital », avance David Guitton. Le dernier rapport annuel d’IBM Security publié en mars 2021 révèle, outre l’intensification des attaques et en particulier des ransomwares en 2020, que l’industrie manufacturière est désormais le deuxième secteur d’activité le plus visé par les hackers.

Bienvenue à l’ère du tout-connecté

Reste que malgré ces défis, l’émergence de la smart production paraît désormais inéluctable. Pour David Guitton, « l’excellence et la performance industrielles passeront forcément par l’industrie 4.0. L’intérêt pour ces outils ne fait que s’accélérer ». Les gains de productivité s’annoncent importants, notamment sur le plan logistique : « Grâce aux systèmes avancés d’échanges de données avec les fournisseurs, on peut simplifier les réceptions de marchandises : une simple validation suffit pour mettre à jour les informations dans les systèmes (numéros de série, de lot, etc.). Cela permettra d’avoir une traçabilité complète de l’objet sur toute sa durée de vie et d’aller beaucoup plus vite », expose-t-il.

Yann Simoné, Responsable Qualité, Lean et RSE chez Atos, ajoute que « l’industrie 4.0 favorise une standardisation et une mutualisation du savoir qui permet de se connecter facilement avec des partenaires technologiques sur certains sujets. C’est le cas par exemple de certains fournisseurs de cartes électroniques concernant les programmes qu’ils ont développés pour le contrôle automatisé des bobines ».

Les machines au service de l’humain

Au-delà des aspects logiciels, qui consommeront forcément beaucoup de bande passante et bénéficieront à ce titre du déploiement de la 5G, l’entrée dans les usines de cobots, exo et ergosquelettes, est une révolution en soi. En facilitant la manipulation d’outils lourds (comme les visseuses) et de charges encombrantes, ceux-ci réduisent la pénibilité du travail des opérateurs et diminuent le risque d’apparition de troubles musculo-squelettiques (TMS), très courants dans le secteur, tout en limitant le risque d’erreur.

Car c’est bien vers une collaboration entre les machines et l’homme, et non vers une automatisation totale et déshumanisée, que tend l’industrie 4.0. « L’idée est d’apporter de la technologie pour aider à la réalisation de tâches pénibles et répétables, et d’apporter l’humain plutôt là où il aura une valeur ajoutée. Cela va amener une certaine adaptation au niveau des métiers et des compétences », nous éclaire David Guitton. Dans l’industrie du futur, les opérateurs sont ainsi assistés par des outils de réalité virtuelle (pour suivre des formations difficiles à mener dans le monde réel, par exemple dans une centrale nucléaire) et des fiches d’instruction en réalité augmentée (notamment dans des endroits confinés et difficiles d’accès, comme lors d’un acte de maintenance dans la carlingue d’un avion).

Un allié de la relocalisation industrielle

Facteur de compétitivité, l’industrie 4.0 pourrait enfin être un atout de taille pour la relocalisation des activités industrielles. Après une crise sanitaire marquée par la pénurie d’équipements médicaux et un approvisionnement alimentaire sur le fil, le paradigme de l’hypermondialisation et de la fragmentation des chaînes de valeur mondiales s’est essoufflé au profit d’une production plus locale et d’une meilleure maîtrise de la supply chain.

Et justement, la capacité de cette nouvelle génération d’usines à réduire les délais et les coûts de production et de livraison leur apportera une plus grande flexibilité et réactivité. « Au lieu de réaliser des prototypes pour chaque série, ce qui est très coûteux selon les produits, l’industrie 4.0 est en mesure de digitaliser et virtualiser cette étape, lui permettant de lancer de nouveaux produits plus vite et à coûts moindre», explicite David Guitton. Une raison de plus pour sauter le pas.