Expertises

Investir dans l’industrie 4.0 : place au pragmatisme

Victor Bommelaer

Lecture : 8 min - 17 août 2023

98% des entreprises industrielles ont lancé des projets basés sur des technologies numériques en 2022. Dans le même temps, seuls 44% d’entre elles ont constaté des résultats (un chiffre en baisse constante depuis 2019)*. Cet écart souligne les exigences de plus en plus fortes des entreprises vis-à-vis de la transformation numérique et un pragmatisme de plus en plus marqué à l’égard de l’industrie 4.0. 

La digitalisation industrielle est une évidence mais, face aux nombreuses contraintes et incertitudes du contexte mondial, les industriels évaluent minutieusement la pertinence des investissements dans le numérique et doivent s’assurer de la rentabilité d’un projet avant de le mettre en œuvre. Focus sur les principaux bénéfices des technologies numériques pour l’industrie tout au long du cycle de vie du projet. 

Surmonter le mur invisible entre le concept et la réalité  

Les technologies numériques les plus rentables sont celles qui apportent aux industriels des solutions aux problèmes les plus coûteux. On citera pêle-mêle les erreurs, les retards, les problèmes de synchronisation de documents et les incohérences qui en résultent, ou encore les difficultés de communication entre intervenants. Ces problèmes créent un mur invisible entre le concept et la réalité. La bonne nouvelle, c’est que ce mur n’est pas insurmontable

Visualiser l’ensemble du projet grâce à la modélisation multidimensionnelle 

Les plans traditionnels en 2D ou en 3D ont leurs limites. Ils offrent certes une perspective spatiale du matériel industriel, mais échouent souvent à saisir sa complexité, son interaction avec l’environnement et projet dans lequel il s’inscrit. C’est là qu’intervient la modélisation multidimensionnelle.

SmartShape - plan 2D et jumeau numerique

Les outils numériques d’aujourd’hui permettent d’intégrer toutes les dimensions d’un projet industriel. Non seulement ils prennent en compte les dimensions spatiales (X, Y, Z) de l’équipement, mais ils incluent aussi le temps, le budget, les matériaux, les épaisseurs, entre autres. Avec ces multiples dimensions, la gestion de projet et la planification des tâches deviennent beaucoup plus efficaces, ce qui se traduit par :

  • des gains de temps,
  • une réduction des erreurs et des incohérences, et
  • une amélioration de la conception globale du projet.

La modélisation multidimensionnelle ne se limite pas à offrir une représentation statique des données du projet. Elle permet aussi une visualisation dynamique, où l’utilisateur à la liberté d’adapter l’affichage en fonction de la tâche spécifique à accomplir et de ses spécificités. C’est un atout majeur pour une compréhension profonde et une manipulation agile des projets complexes.

Par ailleurs, la visualisation immersive représente une autre avancée majeure permise par la réalité augmentée et la réalité virtuelle. Cette technologie rend les informations facilement accessibles, notamment pour les opérateurs sur site qui bénéficient d’une assistance dans leurs tâches. Ainsi, ils peuvent naviguer et interagir avec les données du projet de manière intuitive, ce qui amplifie leur engagement et leur efficacité.

Favoriser la diffusion de l’information et le travail collaboratif 

Les méthodes traditionnelles de gestion de projet industriel présentent des défis importants en matière de diffusion de l’information et de travail collaboratif. Les informations sont souvent fragmentées, les versions peuvent être désynchronisées, et les redondances et incohérences sont courantes, sans oublier les problèmes de compatibilité et d’interopérabilité.

Dans ce contexte, les outils numériques offrent la possibilité de simplifier la gestion de projet en centralisant l’information et en favorisant une meilleure communication et une coordination fluide. Le jumeau numérique, en particulier, constitue une innovation majeure en matière de gestion de l’information. En unifiant toutes les sources de données et en fournissant une visualisation en temps réel des modifications, il facilite le partage de l’information, l’itération rapide et une meilleure compréhension du projet. Cela permet d’éviter les erreurs coûteuses et les retards, favorisant ainsi une réalisation plus rapide du projet.

Ces technologies se révèlent extrêmement rentables à long terme : elles contribuent à une meilleure productivité, une réduction des coûts et une réalisation plus rapide des projets, offrant un retour sur investissement significatif.

SmartShape - communication projet industriel

Automatiser les processus de production

L’automatisation des processus de production à l’aide de technologies numériques, en particulier l’IA et les jumeaux numériques, est un investissement rentable grâce à son potentiel d’optimisation. Par exemple, dans l’aéronautique, l’IA appliquée à un jumeau numérique peut modéliser et optimiser l’ensemble du processus de fabrication, créant une boucle itérative d’amélioration.

Tout d’abord, les informations techniques sont intégrées au jumeau. Des capteurs installés sur la chaîne de production collectent ensuite des données en temps réel, qui sont intégrées au jumeau pour enrichir un algorithme d’apprentissage automatique. Cette IA est capable de prédire les performances de production, d’identifier les problèmes potentiels et de suggérer des améliorations. Ces recommandations sont mises en œuvre, les performances évaluées et les résultats sont utilisés pour améliorer l’exactitude de l’IA.

Ce cycle d’amélioration continue, permis par l’automatisation, mène à une augmentation de l’efficacité de production et une diminution des erreurs, offrant un retour sur investissement significatif grâce à la réduction des coûts et à l’amélioration de la productivité.

Faciliter le MCO des matériels industriels 

Au-delà de la conception, les outils numériques sont pertinents lors des phases de construction et d’exploitation d’un matériel industriel en ce qu’ils aident à prévenir les risques et renforcent la sécurité sur les chantiers. Par exemple, l’IA peut analyser des données en temps réel pour identifier les dangers potentiels et suggérer des mesures de prévention. employés et la durabilité de l’équipement industriel.

Le numérique révolutionne le maintien en condition opérationnel (MCO) des matériels industriels en généralisant la maintenance préventive automatisée. La technologie fondamentale de cette révolution est le jumeau numérique. Réplique virtuelle d’un équipement industriel, il collecte en continu des données opérationnelles de son homologue réel. Ces données peuvent inclure des mesures telles que la température, la pression, la vitesse de fonctionnement et d’autres variables critiques.

SmartShape - IA et jumeau numerique

Couplé à des algorithmes d’IA, le jumeau numérique peut ainsi analyser ces données pour détecter des tendances ou des anomalies qui pourraient indiquer une défaillance potentielle. Par exemple, une hausse soudaine de la température ou une fluctuation inhabituelle de la pression pourraient être des signes avant-coureurs d’une panne. L’IA peut alors signaler ces problèmes en amont, permettant aux équipes de maintenance d’intervenir et de résoudre le problème avant qu’une panne ne se produise.

En anticipant les problèmes avant qu’ils ne deviennent des pannes coûteuses, ces outils numériques réduisent les coûts de maintien en condition opérationnelle. Les économies réalisées grâce à la réduction des temps d’arrêt et des coûts de réparation en font un investissement rentable à long terme.

La recherche de rentabilité guide les orientations des industriels en matière de transformation numérique. À ce titre, investir dans les technologies numériques de l’industrie 4.0 apporte des bénéfices tangibles. L’amélioration de la visualisation de projet, la collaboration, l’automatisation des processus, et la maintenance prédictive contribuent à une efficacité accrue, une réduction des coûts et un meilleur retour sur investissement.

* Source : Baromètre de l’industrie 4.0, Wavestone, Bpifrance, France Industrie, Edition 2022.

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