Expert·e·s: Daniel Liebhart (ZHAW), Philipp Schmid (CSEM)
Les machines connectées ont le potentiel pour changer la donne dans l’industrie manufacturière, car elles permettent d’y introduire de nouveaux procédés de fabrication et de nouveaux modèles d’affaires. Ce concept exige une amélioration des flux d’informations et de données entre les différents composants et installations du processus de production. Pour un pays comme la Suisse, où les salaires y sont élevés, la connexion des machines prendra une place de technologie clé. Pour y parvenir, nous avons besoin de spécialistes ayant des connaissances dans les technologies de l’information, en plus de compétences en génie mécanique et en ingénierie des systèmes industriels.
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L’approche «Machines connectées», ou encore production connectée, consiste à relier les machines et les installations de production entre elles afin qu’elles puissent échanger des données et des informations. Idéalement, les différentes machines et installations sont connectées pour former un système global, une usine intelligente, qui s’appuie sur des flux continus de données et d’informations et qui réagit aux influences extérieures en modifiant la production. Une autre application envisageable est la connexion de machines déportées, ce qui se traduit par des avantages pour la production et par la possibilité de nouveaux services.
D’une certaine façon, l’approche des machines connectées est la version industrielle de l’Internet des objets (IoT), que l’on rencontre aussi sous le terme Internet industriel des objets (IIoT). Les applications du domaine de l’IIoT rencontrent des défis différents de ceux des applications IoT traditionnelles et non industrielles. Tout l’enjeu réside dans la cartographie et la reproduction du processus de production (Voir article Jumeau numérique) et non pas dans l’alimentation électrique, dans la transmission des données ou dans la sécurité, comme avec les applications IoT classiques. Les applications du domaine des machines connectées permettent d’automatiser et d’optimiser les processus et vont jusqu’à, du moins en théorie, des concepts tels que la qualité prédictive, qui entend pouvoir améliorer et prédire la qualité des produits finis en disposant de tous les paramètres pertinents à l’avance.
Les machines connectées peuvent être utilisées dans tous les secteurs de l’industrie manufacturière et en de nombreux points de la chaîne de valeur: dans la transformation de matières premières et de produits de base, pour l’assemblage de produits à partir de composants, mais aussi pour les services et les prestations, de telle sorte que la mise en réseau des machines et des dispositifs fassent émerger de nouveaux modèles d’affaires pour les utilisateur·rice·s. Digitaliser les processus de production de cette façon permet également d’optimiser des procédures existantes. On peut aussi envisager un contrôle qualité en cours de processus («in-line»). Cela consiste à soumettre des composants et des biens à un contrôle qualité pendant, et non comme dans les approches traditionnelles, à l’issue de l’étape de fabrication. Les machines connectées sont également à la base de la maintenance intelligente. Cela signifie que l’observation de l’état et les données servent à prédire des pannes éventuelles et à anticiper les stratégies de maintenance.
Sur le plan des différentes technologies et de leur développement, la Suisse est bien positionnée. Tant les établissements universitaires que l’industrie sont à la pointe du développement technologique. Mais la commercialisation des approches de machines connectées n’en est encore qu’à ses balbutiements. On estime que 10 à 20 % seulement des entreprises de l’industrie manufacturière auraient testé, voire implémenté, un mode de production connectée dans le cadre de projets pilotes.
Digitaliser la production au moyen de machines connectées est en passe de devenir une technologie clé pour les industries des pays à salaires élevés tels que la Suisse. Utilisées à bon escient, les machines connectées peuvent améliorer la qualité de la production, la rendre plus efficace et donc plus durable. En plus d’avoir la réduction des coûts pour objectif, la digitalisation des processus de production peut également viser à les rendre plus flexibles ou encore plus robustes. Son adoption contribue à améliorer la satisfaction des client·e·s, les produits étant de meilleure qualité, moins chers ou plus rapidement disponibles. La qualité prédictive estime qu’il est possible d’adapter précisément la qualité des produits finis aux besoins des client·e·s, dès lors que tous les paramètres concernant la qualité sont connus. Pour cela, il faut pouvoir piloter les processus concernés ainsi que tous les paramètres pertinents.
Les enjeux posés à la fabrication et à la commercialisation de machines connectées se dessinent sur deux plans. Les différentes machines et leurs composants doivent être organisés de telle sorte à former un système global intelligent, capable de répondre rapidement à des modifications de la production, ce qui nécessite que les données obtenues soient de qualité suffisante et qu’elles puissent être transmises et analysées rapidement.
L’ensemble des universités et des instituts de recherche déploient des activités dans le domaine des machines connectées, où quelques grandes entreprises sont également engagées. Toutefois, des mesures s’imposent dans l’enseignement universitaire et dans la formation professionnelle pour promouvoir les connaissances et les compétences à la croisée notamment des TIC, du génie mécanique et des systèmes industriels, ainsi que les savoirs métier des différents secteurs utilisant les machines connectées. En effet, la mise en réseau et l’implémentation des machines ne peuvent aboutir qu’en recoupant ces trois domaines de connaissances et de compétences.
