Usines automatisées : la fabrication apprend

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  Prévision quantique
• 14 novembre 2022

Résumé des informations

La quatrième révolution industrielle (4IR ou industrie 4.0) a abouti au modèle d'usine entièrement automatisé. Ce système comprend l'Internet des objets (IoT), des capteurs, des caméras et des robots collaboratifs hautement mobiles (cobots). Cependant, ce développement a réduit le nombre de cols bleus et davantage d'employés sont en cours de recyclage en tant que superviseurs de machines.

Contexte des usines automatisées

Une usine automatisée est une installation dans laquelle des machines et des robots effectuent la plupart des tâches de production. L'automatisation a été progressivement introduite dans les usines, mais ce n'est que dans les années 2000 que les installations ont réalisé tout le potentiel de l'automatisation. Les usines automatisées peuvent souvent fonctionner avec peu d’intervention humaine.

Le cœur d’une usine automatisée est son système de contrôle, qui gère l’ensemble du processus de production. Le système de contrôle est connecté à un réseau qui relie l'usine au monde extérieur, permettant aux responsables de surveiller et de contrôler la production à distance. En raison de l’efficacité accrue de ces installations, elles ont tendance à produire plus avec moins de ressources et sont généralement plus sûres pour les travailleurs humains.

Certains experts pensent que le système d'usine automatisé continuera de s'améliorer dans les années 2030. En plus de passer de modèles d'externalisation mondiaux à des chaînes d'approvisionnement régionalisées, les fabricants adoptent des solutions d'automatisation intelligentes pour être plus flexibles et résilients tout en obtenant un retour sur investissement (ROI) accru. 

Les entreprises d'automatisation définie par logiciel peuvent reprogrammer une ligne, modifier la production en fonction de l'évolution des conditions du marché et même copier facilement des processus entre les installations. Ils peuvent éviter les temps d’arrêt et les dépenses de démarrage qui sont généralement limitantes lorsqu’on envisage une augmentation de capacité. Grâce à ce type de programmabilité, ainsi qu'au matériel modulaire et à la robotique adaptative, les fabricants peuvent tirer le meilleur parti de leurs lignes de production.

Impact perturbateur

Certains experts en technologie estiment que des développements rapides dans le système d’usine automatisée sont en cours. Le premier est l’utilisation croissante de jumeaux numériques de machines pour optimiser les performances, prévoir les besoins de maintenance et résoudre les problèmes. Dans le même temps, l’intelligence au niveau machine passe d’un système individualisé à l’intérieur de chaque machine/robot à un système plus centralisé utilisant le cloud computing.

Cette transition permet aux industriels de tirer pleinement parti de l’intelligence artificielle (IA) dans leurs opérations. Cependant, ces développements nécessitent des systèmes informatiques, de communication et d’infrastructure plus complexes pour gérer le traitement des données et la latence (le temps nécessaire à un signal pour atteindre les appareils). Avec toutes les applications de pointe, il existe une demande pour des micro-centres de données explicitement conçus pour l'application, ce qui permet à la technologie d'être plus gérable et déployée plus rapidement.

Un autre développement consiste à combiner la main-d'œuvre hybride humain-cobot, la capacité de coordonner les activités, le travail humain et l'intellect avec des technologies telles que les robots mobiles autonomes pour les travaux que les gens ne veulent pas ou n'ont pas besoin d'effectuer. Les exemples sont les systèmes de vision industrielle qui automatisent les processus de conformité et de contrôle de la qualité avec des caméras et des logiciels avancés et l'identification par radiofréquence (RFID) pour suivre l'inventaire. Ces types de technologies améliorent les capacités humaines et responsabilisent le personnel de première ligne au lieu de les remplacer complètement. 

Implications des usines automatisées

Les implications plus larges des usines automatisées peuvent inclure : 

• Un mouvement complémentaire vers la relocalisation des installations de fabrication, alors que les usines automatisées annulent les avantages que la main-d’œuvre humaine bon marché des pays en développement offre aux sociétés multinationales.
• La relocalisation entraîne une baisse des revenus dans les pays en développement pour les pays dépendants des investissements étrangers.
• L'utilisation croissante de l'IoT et de la 5G pour aider les superviseurs humains à prendre des décisions cruciales et à prévenir les temps d'arrêt ou les accidents en temps réel.
• Le déploiement de plus de micro-centres de données à proximité ou dans les usines pour assurer un cloud computing continu et permettre des applications en temps quasi réel.
• Le déploiement de technologies plus vertes dans les usines pour réduire la consommation d'énergie et les émissions de carbone et recycler les matériaux rejetés ou les produits défectueux.
• Les employés passent du travail manuel au dépannage des machines et à l'utilisation de cobots plus compliqués mais conviviaux.
• Des systèmes d'IA tels que l'IA d'inspection visuelle de Google Cloud sont fortement intégrés dans les installations pour superviser la production en ligne, y compris la détection des défauts des produits.

Questions à considérer

• Quels autres types d'usines ou de secteurs pourraient mettre en œuvre des efforts d'automatisation ? Comment cela pourrait-il affecter la main-d'œuvre?
• Sinon, comment l'automatisation a-t-elle affecté la façon dont les gens travaillent dans les usines ?