Industrie 4.0 et l’usine du futur dans les PME

Lea Mai 2021

Le concept d’industrie 4.0 correspond non pas, comme certains pourraient le croire, à une déclinaison du Web 3.0 ou 4.0 ou de tout autre concept informatique, mais bien à une quatrième révolution industrielle. De l’émergence de la machine à vapeur et de la mécanisation au XIXe siècle, à l’électricité ou encore à l’automatisation effrénée du XXe siècle, nous voici, avec la transformation numérique, à l’aube d’une nouvelle ère pour l’industrie, portée par le concept d’usine dite « intelligente ».

L’industrie 4.0 et les PME industrielles

Caractérisée par une nouvelle façon d’organiser les moyens de production, l’industrie 4.0 a malgré tout un lien avec l’outil informatique, au travers d’une interconnexion forte entre robots, machines de production et système d’information (comme l’ERP) dans le but de gagner en agilité en allouant les ressources de façon plus efficace et plus souple grâce à l’exploitation de nouvelles technologies comme l’Internet des objets (IoT), le machine learning, l’Intelligence Artificielle (IA) ou encore le Big Data. 

Au-delà de la digitalisation, l’un des objectifs principaux de l’industrie 4.0, est également de replacer l’Homme au centre du dispositif, c’est-à-dire de faire en sorte que le collaborateur se sente bien au travail, soit valorisé et se consacre à des tâches à forte valeur ajoutée, laissant aux machines et aux robots les tâches fastidieuses et répétitives, en vue d’obtenir une productivité, une profitabilité et une compétitivité accrues.

Cette interconnexion homme/machine dépasse généralement le cadre du site de production isolé pour concerner l’entreprise dans son intégralité (c’est-à-dire tous ses sites et collaborateurs) mais aussi ses partenaires (clients, fournisseurs…).

Certaines PMI ont franchi le pas, malgré des moyens parfois limités, et commencent à installer des capteurs sur leurs équipements pour en retirer de l’information et ainsi optimiser la production, anticiper les pannes... RFID, analyses en temps réel, Cloud sont autant de technologies à la portée de toute PMI et dont la mise en œuvre ouvre les portes de l’usine intelligente.

Vidéo explicative : Industrie 4.0 : comprendre l’essentiel en 5 minutes !

Une vidéo réalisée par Cookie Connecté

Un monde connecté 

Le principal facteur qui a conduit à l’émergence de l’industrie 4.0 est l’avènement d’Internet. Grâce à un large accès à un réseau mondial et à une amélioration considérable de la vitesse des flux d’information, le monde des choses intelligentes est connecté. Ce phénomène est connu sous le nom d’Internet des Objets (IoT) ou, plus précisément pour les industriels, d’Internet Industriel des Objets (IIot). L’IIot regroupe les objets, qui communiquent avec le monde extérieur d’une manière intelligente et sûre, en utilisant des connexions Internet. Les équipements IoT peuvent échanger des informations sans intervention humaine, ce qui leur permet de s’auto-optimiser tout en maximisant l’ensemble du processus de fabrication.

Afin de comprendre les applications rendues possibles par l’industrie 4.0 pour les petites et moyennes entreprises d’aujourd’hui, il est important de considérer ce qu’il sera possible de faire dans le futur.
> voir notre article : MES & IIoT : facteurs de développement pour les fabricants d’équipements industriels et de machines spéciales

L’usine intelligente du futur

Imaginons d’abord une usine intelligente entièrement automatisée, dans laquelle des systèmes informatiques connectés à des robots, avec leur propre moyen de transport autonome et des ressources intelligentes, organisent et planifient les processus de production. Tout d’abord, un système externe d’acheminement, autonome et automatisé va fournir de la matière à notre usine intelligente. Cette matière sera prise en charge par le système d’acheminement interne, qui dirigera les éléments vers la ligne appropriée et la machine prévue. La machine a déjà été informée en avance de ce qu’elle allait devoir produire, de sorte qu’elle s’est déjà reconfigurée.

Les produits fabriqués dans cette usine futuriste seront équipés de capteurs intelligents, qui auront leur propre logiciel miniature. Les produits se transmettront de l’information les uns aux autres grâce au transfert de données sans fil, s’informant mutuellement et à tout moment sur le processus de production, tels que les machines disponibles, ou quels produits ou composants sont fabriqués à l’aide de ces machines. Les produits stockeront également des données sur leurs conditions d’utilisation (environnements, durée d’utilisation, péremption…) ainsi que sur leur état général. Ces données seront exploitées par les responsables produits et par la R&D pour concevoir de nouvelles versions, plus adaptées aux utilisateurs.

L’usine intelligente restera informée continuellement de l’utilisation de ses produits, et pourra également, grâce aux processus de prototypage basés sur l’impression 3D présenter les nouvelles versions des produits au client avant de les lancer en série. Le client sera satisfait car il pourra découvrir une nouvelle version de son produit correspondant à ses besoins spécifiques, et qui répond à des attentes qu’il n’avait pas encore identifiées !

Notre usine intelligente ne serait pas juste une usine entièrement automatisée où seul un petit nombre d’employés travailleraient. Celle-ci pourrait faire partie d’un réseau d’usines connectées entre elles, et produisant des produits à haute valeur ajoutée. Grâce à des interfaces lisibles et mobiles, la surveillance de la production serait possible à partir de n’importe quel endroit. Le système d’information permettrait le stockage des données dans le Cloud, et ces données seraient exploitées par des solutions de « Big Data », par des algorithmes décisionnels avancés, et grâce à l‘Intelligence Artificielle.

L’interprétation de ces données permettrait d’éliminer les menaces qui planent sur les processus de production et de logistique. En arrière-plan, les systèmes sauraient se protéger eux-mêmes contre les cyberattaques et autres accès non autorisés. Grâce aux informations provenant de capteurs et d’algorithmes prédisant d’éventuelles défaillances, les services de maintenance des machines et autres appareils seraient informés à l’avance des pannes potentielles.

Voilà donc à quoi pourrait ressembler notre industrie du futur, où un ensemble de systèmes interopéreraient entre eux, assimileraient une grande quantité de données et où la bonne information serait disponible depuis n’importe quel endroit. 

Dans un tel contexte, quelle sera la place de l’ERP ? Va-t-il disparaître au profit d’autres systèmes plus « light » ou bien au contraire va-t-il conforter sa place centrale au sein du système d’information des entreprises ? Ce qui semble certain, c’est que celui-ci va probablement devoir s’adapter, en s’ouvrant à ces nouvelles interfaces externes et en intégrant de nouvelles fonctionnalités.

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L’ERP compatible avec l’industrie 4.0 ?

L’ERP de demain devra être ouvert et communicant avec les nouvelles technologies en développement et pouvoir s’interfacer facilement avec l’ensemble des autres solutions métiers en place dans l’entreprise afin de centraliser l’ensemble des données, les diffuser et les restituer pour analyse. 

Aujourd’hui, l’envoi d’informations entre les systèmes internes et externes (clients) et l’ERP, est un grand défi, qui est le plus souvent abordé par les solutions EDI (Echanges de Données Informatisés). L’EDI permet d’envoyer à la fois des documents et des données entre les entreprises. Par exemple, l’envoi d’informations concernant les stocks d’entrepôt, l’état de la production, l’état de livraison ou les demandes de réapprovisionnement des stocks. L’EDI garantit la continuité des processus de production en assurant une communication continue et infaillible de la chaîne d’approvisionnement.

De nombreuses technologies existent pour permettre à des logiciels de communiquer entre eux telles que les fichiers, les API, le XML et les webservices, et la majorité des ERP est en capacité d’échanger des données avec des tiers, mais également d’autres logiciels ou des dispositifs en place dans les ateliers. Toutes ces solutions n’offrent cependant pas la même souplesse, autonomie et surtout vitesse d’exécution en temps réel, et il semble qu’un consensus émerge autour des formats webservices.

Un webservice est une application web qui peut recevoir et envoyer des informations. Ces informations sont hébergées sur le web et l’échange de données se fait à travers un protocole HTTP qui présente l’avantage d’être standardisé et d’être en mode push, sans que l’utilisateur ai à lancer une requête manuellement. Une vérification des interfaces disponibles depuis votre ERP est donc indispensable afin de vérifier qu’il pourra vous accompagner dans votre stratégie industrielle future.

L’ERP façon Apps ou l’ERP mobile augmenté !

ERP mobile et connecté

Les éditeurs ont beaucoup communiqué ces dernières années sur la mobilité de leur ERP. Les offres de mobilité disponibles sur le marché sont très disparates ; entre celles qui sont complètement déconnectées de l’application PC de l’ERP, celles qui couvrent un périmètre exclusivement réservé à des cas d’usage bien précis dans l’atelier (inventaires de stock, pointages…) ; de nombreux éditeurs étant limités par leur technologie ancienne non web.

Une nouvelle tendance émerge et certains éditeurs parlent plutôt d’Apps que de mobilité (voir notre article : Sylob réinvente l’ERP mobile avec Sylob Apps). Le principe est de mettre à disposition des clients des applications « web » légères qui s’exécutent très rapidement et qui répondent à des scénarii d’utilisation de l’ERP dans un contexte atelier ou chez le client, et ne donnent accès qu’à des informations utiles à l’exécution de ce scénario. Les cas d’application sont innombrables et il y a fort à penser que ce concept qui répond parfaitement aux besoins de mobilité et de modularité va séduire de nombreux utilisateurs.

L’industrie du futur, une réalité

L’industrie 4.0 est loin d’être un mot à la mode ou une tendance. Il est donc temps pour les entreprises de se lancer, au moins à définir une stratégie en la matière, afin d’être prêt le moment venu, si tant est qu’il n’est pas encore venu. Quelle est, parmi la gamme de technologies disponibles, celle qui va m’apporter le meilleur retour sur investissement ? Quel rôle mon système ERP devra-t-il jouer dans l’adoption des concepts et technologies de l’industrie 4.0 ?

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