Nous nous demandons tous si le jour viendra où les robots deviendront presque des personnages sortis d'un roman de science-fiction - intelligents, intuitifs et étonnamment humains dans leurs interactions. Bienvenue dans l'ère des technologies de l'industrie 4.0, où les robots et les humains collaborent pour améliorer considérablement l'efficacité et la sécurité dans les environnements industriels. Dans ce monde, la technologie n'est pas seulement un ensemble d'appareils et de codes ; c'est une partie intelligente et intégrante de notre tissu industriel.
Voici de quoi réfléchir : D'ici 2025, le potentiel de création de valeur de l'industrie 4.0 pour les fabricants et les fournisseurs devrait grimper en flèche pour atteindre le chiffre impressionnant de 3 700 milliards de dollars. Il ne s'agit pas seulement d'un chiffre, mais de tout un univers d'opportunités, d'innovations et de percées en matière d'efficacité dans le monde industriel, par ailleurs très simple.
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Mais quelles sont ces technologies de l'industrie 4.0, et comment la vision de l'automatisation de la fabrication devient-elle une réalité ? Plongez dans notre guide, et vous vous retrouverez dans un voyage à travers le paysage passionnant de l'industrie 4.0. Nous parlons ici d'une IA qui est davantage un collaborateur créatif qu'un robot et des appareils IoT qui ne se contentent pas de traiter des données, mais racontent des histoires d'efficacité et d'ingéniosité en temps réel.
Alors, prenez une tasse de votre boisson préférée, et embarquons ensemble dans cette aventure. Nous explorerons les coins et recoins des technologies de l'industrie 4.0, en découvrant des idées et des conseils qui ne consistent pas seulement à suivre le rythme du changement, mais à l'adopter et à le diriger. Le voyage au cœur de cette nouvelle ère est à la fois palpitant et profondément transformateur.
Les technologies de base de l'industrie 4.0
Imaginez que vous pénétrez dans un monde où la technologie ne se contente pas de fonctionner en coulisses ; elle communique, s'adapte, et même pense et apprend en même temps que nous. Bienvenue dans le paysage animé de la quatrième révolution industrielle - un endroit où chaque technologie n'est pas seulement un outil, mais un partenaire de notre histoire industrielle.
1. Réseaux rapides - Les guerriers de la vitesse
Avec la 4G LTE presque omniprésente aujourd'hui, le déploiement de la 5G qui bat son plein et la 6G qui se profile à l'horizon, nous disposons désormais des vitesses de liaison montante et descendante requises pour le débit de données en temps réel nécessaire à l'informatique en périphérie. Cela signifie que la latence peut être réduite à près de zéro dans de vastes espaces industriels, ce qui permet l'automatisation, la maintenance prédictive et des opérations très efficaces.
2. Dispositifs optimisés - Les maestros de la précision
Les appareils intelligents sont les maîtres d'œuvre d'opérations industrielles efficaces, grâce à leur intelligence intégrée et à leurs capacités d'informatique de pointe qui permettent aux processus critiques - autrefois gérés par des serveurs dans des centres de données distants - de se dérouler partout où les appareils sont déployés. Entre les mains d'un appareil tel que le Digi IX40, l'automatisation industrielle peut se faire avec précision et efficacité, ce qui se traduit par un énorme retour sur investissement.
3. Systèmes de caméras avancés - L'œil observateur
Plus que de simples dispositifs visuels, les systèmes de caméras et de vidéos intelligentes sont les yeux du paysage de l'automatisation industrielle. Dotés de capteurs et de processeurs intégrés, ils peuvent tirer pleinement parti du paradigme de l'informatique périphérique, effectuer des calculs et fournir des données critiques. Dans un exemple pratique, cela peut aller des alertes sur les défauts au lancement d'un processus pour arrêter les opérations afin d'éviter des erreurs catastrophiques. Avant que l'œil humain ne détecte une anomalie, les caméras intelligentes peuvent détecter un problème, interrompre un processus ou lancer un appel de service avant qu'une panne ne se produise.
4. Traitement en temps réel - Le moteur à réaction supersonique
En un clin d'œil, le traitement en temps réel permet des opérations précises sur les lignes de production, des communications instantanées entre machines et des informations rapides et exploitables pour les opérateurs. Un traitement plus rapide à la périphérie permet d'augmenter le rendement, de détecter plus rapidement les anomalies sur les chaînes de production et de développer les capacités d'automatisation industrielle. Les capteurs et les systèmes informatiques de périphérie créent de grandes quantités de données ; le traitement en temps réel à la périphérie du réseau permet à ces systèmes de traiter les données immédiatement et de relayer uniquement les données critiques exploitables vers une plateforme centrale pour que les opérateurs humains puissent les analyser.
5. Robotique - Les travailleurs infatigables
Les robots peuvent travailler sans relâche dans les usines, exécutant efficacement les tâches sans se fatiguer. Alors que les travailleurs humains ont besoin de pauses, ne peuvent travailler qu'à une vitesse limitée et peuvent facilement commettre des erreurs, les robots peuvent travailler 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sans erreur et peuvent même signaler lorsqu'ils ont besoin d'être entretenus. Aujourd'hui, les "cobots" - ou robots collaboratifs - travaillent aux côtés des travailleurs humains pour un mélange optimal d'intelligence humaine et d'efficacité des machines.
6. IA et apprentissage automatique - Les magiciens des données
L'IA et la ML peuvent transformer des données froides en visions de ce qui pourrait être. Elles ne se contentent pas de calculer des chiffres ; elles prévoient les défis, apprennent et améliorent les processus plus rapidement que le cerveau humain, et développent des solutions qui redéfinissent ce que nous pensions possible. À titre d'exemple, lorsqu'un défaut est détecté sur une chaîne de montage, un système piloté par l'IA peut apprendre à quoi il ressemble, ce qui a conduit au défaut, et en identifier la cause beaucoup plus rapidement la prochaine fois. C'est l'un des concepts clés de la maintenance prédictive.
Le rôle de l'Edge Computing dans l'industrie 4.0
L'Edge computing joue un rôle intégral dans l'écosystème de l'industrie 4.0. Il permet le traitement des données en temps réel en rapprochant le calcul des sources de données. En outre, il complète d'autres technologies de l'industrie 4.0 en réduisant la latence et en améliorant les temps de réponse dans les environnements de fabrication intelligents. La robotique, le contrôle des processus, la maintenance prédictive et la réponse rapide aux problèmes critiques dans l'atelier de fabrication dépendent tous des capacités de traitement rapide de l'edge computing.
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Conseils pour la mise en œuvre des technologies de l'industrie 4.0
1. Formation adéquate et acquisition de compétences pour le personnel
Dans le monde transformateur de l'industrie 4.0, il est primordial de doter votre équipe des bonnes connaissances. Les subtilités de ces technologies définissent le succès à cette époque. Les employés doivent être formés efficacement pour exploiter tout leur potentiel.
Linda Shaffer, Chief People Operations Officer chez Checkr, déclare : "Il ne s'agit pas seulement d'avoir la meilleure technologie. L'élément humain, votre équipe, joue un rôle essentiel. Les employés dotés des bons principes de formation peuvent prendre des décisions fondées sur des données, optimiser les processus et améliorer la fiabilité du système."
Cependant, le chemin vers la compétence commence par la reconnaissance du fait que ces technologies, bien que prometteuses, apportent de nouvelles complexités. Celles-ci peuvent aller des protocoles de gestion des données aux problèmes de sécurité. Il est essentiel de recruter des développeurs ayant l'expertise nécessaire pour gérer ces nuances.
Au-delà des décisions en matière de personnel, on ne saurait trop insister sur la nécessité d'investir dans la formation continue et les ateliers, car le secteur industriel IoT est dynamique et en constante évolution.
2. Assurer la compatibilité avec les autres technologies de l'industrie 4.0
Conseil n° 1 : donner la priorité aux normes ouvertes
Jim Pendergast, vice-président senior chez altLINE Sobanco, souligne l'importance des normes ouvertes. "Les normes ouvertes sont essentielles pour favoriser l'interopérabilité, permettant à diverses technologies de l'industrie 4.0, des capteurs IoT aux algorithmes d'IA, de communiquer sans effort."
Conseil n° 2 : mettre à jour et corriger régulièrement les systèmes
Vous assurez la compatibilité avec les nouveaux outils et protocoles de l'industrie 4.0 en maintenant les systèmes à jour. Des correctifs réguliers maintiennent la compatibilité et renforcent la sécurité, un aspect vital alors que les cybermenaces deviennent de plus en plus sophistiquées. Cette capacité nécessite un accès à distance à tous les systèmes du réseau, qu'ils soient en ligne ou non. Une plateforme telle que Digi Remote Manager® dispose de cette capacité, permettant des mises à jour rapides du micrologiciel pour améliorer la sécurité et les fonctionnalités, ainsi qu'un accès sécurisé hors bande à n'importe quel appareil série pour le dépannage.
Conseil n° 3 : tirer parti de l'expertise des fournisseurs
Demandez conseil à des fournisseurs qui ont fait leurs preuves dans le domaine des solutions industrielles IoT . Digi, bien sûr, possède une riche expérience depuis près de quatre décennies dans la fourniture de solutions pour les opérations industrielles, et peut aider les opérations de toute taille à définir leurs besoins et à configurer et déployer des solutions sécurisées, évolutives, fiables et faciles à gérer.
Conseil n° 4 : tester dans des scénarios réels
Jerry Han, directeur général de PrizeRebel, explique : "Avant de procéder à un déploiement à grande échelle, testez votre configuration dans des scénarios réels. Cette approche pratique révélera rapidement les problèmes de compatibilité, ce qui permettra de procéder à des ajustements en temps voulu."
Par exemple, vous pouvez découvrir qu'un certain module Digi XBee® 3 fonctionne exceptionnellement bien avec un ensemble spécifique de capteurs IoT dans votre configuration d'usine.
3. Identifier les bons scénarios et les bonnes applications
La mise en œuvre des technologies de l'industrie 4.0 commence par la détermination des domaines dans lesquels ces technologies peuvent réellement créer de la valeur. Distinguer les scénarios et les applications appropriés peut faire toute la différence. Voici comment y parvenir.
- Évaluer les besoins en temps réel: Le traitement des données est essentiel pour de nombreuses applications de l'industrie 4.0. Les industries qui dépendent d'un traitement immédiat des données, comme les secteurs de la fabrication utilisant la robotique de précision, peuvent en tirer d'immenses bénéfices. Il est vital d'évaluer vos opérations pour voir où un traitement rapide des données pourrait éliminer les décalages et améliorer les performances.
- Déterminer le volume des données: Toutes les données ne doivent pas être stockées dans le nuage. Les situations où l'envoi de grandes quantités de données vers le cloud n'est ni efficace ni économique sont idéales pour les solutions de traitement localisé. Des outils tels que Digi Remote Manager® peuvent aider à gérer le flux de données, en assurant une répartition optimale entre le stockage local et le stockage dans le nuage.
- L'évolutivité est importante: Tenez compte de la trajectoire de croissance de votre organisation. L'expansion de votre entreprise s'accompagne d'une augmentation de vos besoins en matière de calcul. L'utilisation de solutions de traitement flexibles garantit que votre système peut évoluer sans problème au fur et à mesure que les demandes augmentent.
- Sécurité et conformité: La cybersécurité est plus critique que jamais, en particulier dans les secteurs réglementés et dans toutes les entreprises où une violation de la sécurité et l'interruption des activités qui en découle représentent un risque commercial élevé. Des solutions telles que Digi TrustFence® offrent une sécurité intégrée, garantissant que les données traitées à la périphérie restent sécurisées. En outre, Digi prend en charge la conformité FIPS 140-2, qui est requise pour toute solution utilisée ou déployée par une agence gouvernementale américaine ou canadienne.
- Examiner la maintenance et l'accessibilité: Le déploiement de technologies dans des environnements éloignés ou difficiles exige des stratégies de maintenance robustes. Un problème mineur peut perturber le système et le traitement des données en temps réel qu'il supporte. En outre, la dispersion géographique de ces technologies complique la logistique de l'assistance pratique.
4. Contrôle et mise à jour continus pour une efficacité maximale
La surveillance continue est cruciale pour maximiser l'efficacité des technologies de l'industrie 4.0. Cela est d'autant plus crucial que les dispositifs de périphérie situés en première ligne de la collecte de données peuvent rencontrer des variables du monde réel affectant leurs performances. Les facteurs environnementaux, les obstructions physiques ou les anomalies logicielles peuvent interrompre ou dégrader les flux de données.
En outre, l'évolution rapide de la technologie signifie que les composants logiciels et matériels des appareils périphériques devront être régulièrement mis à jour.
Max Wesman, fondateur et directeur de l'exploitation de GoodHire, déclare : "Un système obsolète fonctionne de manière inefficace et peut constituer un risque pour la sécurité. La mise en œuvre d'un protocole de mise à jour robuste permet de s'assurer que les appareils périphériques sont équipés des derniers algorithmes, correctifs de sécurité et optimisations de performance."
Mais il ne s'agit pas seulement de faire le ménage dans les technologies. Les mises à jour continues impliquent également de se tenir au courant des dernières méthodologies et des meilleures pratiques.
Les technologies de l'industrie 4.0 continuent d'évoluer, tout comme les stratégies pour leur déploiement efficace. En adoptant une culture d'apprentissage et d'adaptation continus, les entreprises peuvent s'assurer que leurs stratégies s'alignent sur les pratiques les plus récentes et les plus efficaces de l'industrie 4.0. Digi Remote Manager IoT , le centre de commande pour les déploiements de IoT industriels, peut fournir une visibilité et un contrôle " à guichet unique " pour surveiller et gérer votre déploiement.
Défis et considérations liés à l'adoption des technologies de l'industrie 4.0
Intégrer les nouvelles technologies aux systèmes existants
L'un des défis importants de la transition vers l'industrie 4.0 est la complexité de l'intégration des nouvelles technologies, telles que l'analyse avancée des données et les solutions IoT , dans les infrastructures existantes.
Ces systèmes, développés au fil des ans et profondément ancrés dans les processus actuels, reposent souvent sur des logiciels hérités et des formats de données plus anciens. Combler ce fossé nécessite des efforts et des ressources considérables, non seulement pour mettre à jour les systèmes, mais aussi pour assurer la cohérence et la compatibilité des données.
En outre, ce défi va au-delà des aspects techniques. Les employés habitués aux systèmes traditionnels doivent s'adapter et être formés à ces nouveaux cadres technologiques plus avancés, afin d'assurer une transition en douceur vers l'ère de l'industrie 4.0. C'est là qu'une équipe comme Digi Professional Services entre en jeu. Cette équipe d'ingénieurs a la capacité de tout prendre en charge, du cadrage du projet à l'intégration du système et à la formation de l'équipe, afin de garantir que votre transformation numérique se déroule sans heurts.
Considérations relatives à l'investissement initial et au retour sur investissement
L'adoption des technologies de l'industrie 4.0 nécessite d'évaluer soigneusement les investissements initiaux par rapport aux retours sur investissement à long terme. Cette considération inclut les dépenses liées au nouveau matériel, aux licences logicielles, à la formation des employés et aux modifications potentielles de l'infrastructure.
Shawn Plummer, PDG de The Annuity Expert, souligne l'importance d'évaluer ces coûts par rapport aux avantages à long terme. "Ces avantages comprennent l'amélioration de la vitesse de traitement des données, de l'efficacité opérationnelle et des économies potentielles au fil du temps. Par exemple, si les investissements initiaux dans la modernisation de l'équipement peuvent sembler substantiels, les améliorations des processus opérationnels qui en résultent peuvent entraîner des économies significatives à long terme et une augmentation de la productivité."
Maintenance et support technique dans le contexte de l'industrie 4.0
La maintenance des systèmes de nouvelles technologies dans l'industrie 4.0, en particulier ceux déployés dans des environnements exigeants ou éloignés, nécessite des stratégies robustes. Une maintenance cohérente est cruciale pour éviter les perturbations dans le traitement des données en temps réel et les opérations globales.
En outre, le rythme rapide des avancées technologiques nécessite des mises à jour régulières des logiciels et des vérifications du système afin de garantir des performances et une sécurité optimales.
L'élément humain est également un facteur clé. À mesure que la technologie évolue, le besoin de connaissances spécialisées et de formation continue devient plus évident. Les organisations doivent investir dans le développement des compétences et l'acquisition de connaissances pour suivre le rythme des avancées technologiques, en veillant à ce que leurs équipes puissent exploiter pleinement le potentiel des technologies de l'industrie 4.0.
Conclusion
Sommes-nous à l'aube d'une nouvelle ère industrielle, façonnée par le large spectre des technologies de l'industrie 4.0 ? Comme nous l'avons exploré, ces technologies entraînent collectivement un saut significatif dans l'efficacité opérationnelle, l'innovation et une redéfinition des pratiques industrielles traditionnelles.
Adopter les diverses facettes de l'industrie 4.0, c'est faire plus que suivre - c'est mener la charge vers un avenir technologiquement avancé. Les idées et les conseils présentés dans ce guide équipent les organisations pour qu'elles s'adaptent et soient le fer de lance du progrès dans ce paysage en évolution rapide.
En considérant le pouvoir de transformation des technologies de l'industrie 4.0, il est clair que nous entrons dans une nouvelle ère d'évolution industrielle. Avec les conseils des pionniers dans le domaine, comme Digi, les entreprises peuvent naviguer dans cette transition en toute confiance, prêtes à prospérer dans un monde industriel plus intelligent et interconnecté.
Prochaines étapes
A propos de l'auteur
Catherine Schwartz est une auteure passionnée par tout ce qui touche au numérique. Ses articles portent sur l'IA, IoT, et l'impact des nouvelles technologies sur la société.