Connectée, intégrée et automatisée, l’usine 4.0 ouvre une nouvelle ère industrielle, créant de la productivité et de la valeur sur toute la chaîne de fabrication. Les technologies Internet et digitales permettent aujourd’hui de créer un système global et interconnecté d’un bout à l’autre de la ligne de production. Via le cloud, grâce à la puissance de collecte et d’analyse du big data des informations clés issues des machines « intelligentes » – délivrées par les fournisseurs ou les différents services industriels comme la logistique, la maintenance et le designproduit – voire du client final circulent ainsi en temps réel. La cyber-physique est née, assurant la convergence entre l’informatique, la mécanique et l’humain. Cette chaîne de production totalement intégrée et automatisée, pilotée par le big data, s’appuie sur le cloud computing et l’Internet des Objets.

Dans ses applications, cette « architecture » 4.0 introduite dans nos usines répond aux défis d’adaptabilité, de flexibilité et d’optimisation des coûts de notre industrie. En effet, la cyber-usine ne se contente pas de bouleverser les processus pour gagner en productivité. Elle ouvre également la possibilité de produire à grande échelle et, de façon personnalisée, en petites quantités. La généralisation des microprocesseurs associés à des logiciels industriels permet de faire communiquer les machines entre elles. Déjà capables d’adapter automatiquement leurs opérations afin de gagner en efficience, de se mettre en veille afin de réaliser des économies d’énergie, ou encore de détecter des erreurs d’assemblage, cette nouvelle génération de machines devrait encore acquérir de nouvelles fonctionnalités. Les progrès de l’intelligence artificielle permettront à ces « learning machines » d’initier des process innovants, d’engager d’elles-mêmes les modifications nécessaires. Les robots et automates, capables d’effectuer des tâches complexes, investissent les chaînes de production. Chez un constructeur automobile, un robot peut ainsi passer à la fabrication d’un autre modèle de voiture en 18 secondes. D’autres robots humanoïdes équipés de caméras et de capteurs interagissent avec leur environnement et gagnent en autonomie. La maintenance et le contrôle qualité bénéficient également de la digitalisation industrielle. Des capteurs signalent en continu les anomalies ou les dysfonctionnements annonciateurs d’une panne ou encore les défaillances techniques d’un produit. Les équipes interviennent donc en fonction des informations fournies en temps réel par les machines et non plus selon un agenda prédéterminé. Les lunettes à réalité augmentée facilitent également le travail des techniciens quand il s’agit d’assurer une maintenance classique.

Enfin, une autre technologie avancée jouera un rôle central dans cette quatrième révolution industrielle. La fabrication additive – l’impression 3D – remplace avantageusement les coûteux prototypes physiques et résout en grande partie des problématiques de stockage. Ce design digital permet d’échanger avec les fournisseurs, d’interroger la faisabilité en production, d’évaluer les contraintes de fabrication, d’utiliser des simulations pour adapter, améliorer ou même customiser le produit. L’industrie 4.0 replace donc l’usine au coeur de la création de valeur, plus productive, mais aussi plus apte à répondre aux demandes du marché. Ce nouveau pilotage de la performance industrielle dépend de la capture, de la reconnaissance, de l’exploitation et de l’analyse avancée des données clés fournies tout au long de la chaîne de production. Ces technologies du big data doivent donc s’accompagner d’une cybersécurité imprenable. On le voit bien, les usines intelligentes et connectées bouleversent les modèles et les méthodes de production. La révolution technologique amène donc des changements importants dans l’organisation et la gestion des compétences. C’est l’autre enjeu majeur de l’industrie 4.0.

Antoine Gourévitch, Directeur Associé senior, BCG Paris
Moundir Rachidi, Directeur du centre des opérations, BCG Paris