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Découvrez comment !Par: Virginia Shram | 27 octobre 2023
L'industrie 5.0 va redéfinir la façon dont nous percevons les processus de fabrication et dont nous nous y engageons. Ce changement de paradigme va au-delà de la simple automatisation ; il entrelace les capacités des humains et des machines, favorisant un écosystème de fabrication plus holistique et interconnecté.
Par: Virginia Shram | 27 octobre 2023
Vous pensez peut-être que la forme finale de l'usine intelligente est un travailleur robotisé entièrement autonome, mais si nous vous disions qu'il s'agit en fait… de travailleurs humains ?
L'industrie 5.0 va redéfinir la façon dont nous percevons les processus de fabrication et dont nous nous y engageons. Ce changement de paradigme va au-delà de la simple automatisation ; il entrelace les capacités des humains et des machines, favorisant un écosystème de fabrication plus holistique et interconnecté.
L'industrie 5.0 est un cadre théorique qui permet d'expliquer l'histoire et l'évolution de l'industrie manufacturière. Pour en saisir toute la portée, nous évoquerons brièvement les industries 1.0-4.0 qui l'ont précédée.
La première révolution industrielle, caractérisée par l'avènement de l'énergie hydraulique et de la vapeur, a jeté les bases des processus de production mécanisés. Des usines ont vu le jour, remplaçant le travail manuel par des machines et augmentant considérablement la production.
Un exemple de technologie de l'industrie 1.0 est la presse à imprimer, qui a mécanisé le processus de publication pour une plus grande efficacité.
L'électricité et la chaîne de montage ont incarné la deuxième révolution industrielle. La production de masse est devenue la norme, permettant la création de produits standardisés à grande échelle. L'efficacité et la productivité ont atteint des niveaux sans précédent.
L'électricité est un exemple de technologie de l'industrie 2.0, qui a alimenté de manière exponentielle la capacité de production.
La troisième révolution industrielle a introduit les ordinateurs et l'automatisation, entraînant une évolution vers les technologies numériques. Les processus de fabrication ont été rationalisés et la possibilité de programmer les machines a ouvert de nouvelles perspectives.
Un exemple de technologie de l'industrie 3.0 est l'ordinateur, qui a permis d'augmenter la puissance de traitement grâce au contrôle numérique.
S'appuyant sur la troisième révolution, l'industrie 4.0 a embrassé l'intégration des systèmes cyber-physiques, l'internet des objets (IoT) et l'intelligence artificielle (IA). Les usines sont devenues plus intelligentes, les machines communiquant et prenant des décisions en temps réel. L'accent a été mis sur les connaissances fondées sur les données, la maintenance prédictive et la personnalisation.
Un exemple de technologie de l'industrie 4.0 est la réalité augmentée, qui peut reproduire des environnements physiques à des fins de formation ou de test.
En traçant une ligne entre les industries 1.0 et 4.0, nous pouvons constater l'utilisation accrue des machines et la diminution du besoin en main-d'œuvre humaine. Toutefois, il est essentiel de noter que les êtres humains sont un élément crucial du processus de fabrication, que ce soit par le biais du travail physique direct ou de l'utilisation de ces machines. Il est utile pour une usine d'utiliser l'automatisation, mais sans une personne pour diriger l'utilisation appliquée de l'automatisation, ce n'est qu'un outil de plus dans la boîte à outils métaphorique.
Ce n'est pas parce que l'homme est le moteur de l'évolution de l'industrie 5.0 que tout va se faire naturellement. Il faut des efforts et une vision pour faire un pas en avant et abandonner la dépendance obsolète à l'égard des processus mécaniques.
Si l'industrie 4.0 a permis de créer des systèmes de fabrication hautement efficaces et connectés, elle a parfois négligé l'élément humain. L'industrie 5.0 cherche à y remédier en replaçant l'homme au centre de la production.
Dans l'industrie 5.0, l'accent est mis sur la collaboration entre les humains et les machines, en tirant parti des forces uniques de chacun. L'automatisation ne vise pas à remplacer les humains, mais à augmenter leurs capacités. Cela est particulièrement pertinent pour les tâches qui requièrent de la créativité, une réflexion critique et une prise de décision complexe - des domaines où l'intuition et l'ingéniosité humaines brillent.
Par exemple, une inefficacité particulière dans le flux de travail pourrait être résolue par une solution créative, comme l'échelonnement des équipes ou la combinaison des tâches, qui ne pourrait être reconnue que par un travailleur astucieux et expérimenté.
Un autre exemple est celui du logiciel OEE qui recueille des données sur les machines, fournissant des données sur les temps de fonctionnement et d'arrêt et des informations analytiques. Sur cette base, l'opérateur peut utiliser ces informations pour assurer une maintenance supplémentaire.
L'ingéniosité humaine n'a pas d'égal, y compris l'intelligence artificielle, et il est extrêmement utile d'utiliser cette ressource au maximum de son potentiel, à la fois pour une fabrication plus efficace et pour un travail plus engagé de la part de chaque travailleur.
L'industrie 5.0 est marquée par des niveaux de connectivité sans précédent. Les technologies de communication avancées telles que la 5G jouent un rôle essentiel en assurant une connectivité transparente entre les machines et les humains. Cette connectivité à haut débit et à faible latence est cruciale pour l'échange de données en temps réel, permettant une prise de décision et une réactivité rapides.
Par exemple, la plupart des usines disposent aujourd'hui d'au moins quelques appareils IoT intégrés à leur infrastructure. Avec une connexion internet instable ou faible, cette technologie est presque inutile, mais grâce à la 5G, les décisions stratégiques qui découlent des aperçus de données collectées par le biais d'un réseau IIoT aident les dirigeants à prendre des décisions juste à temps pour une fabrication plus intelligente.
Le travailleur connecté est mieux équipé que n'importe quel travailleur du passé pour répondre aux urgences, ajuster le flux des processus et répondre aux attentes des clients.
L'amélioration de la connectivité s'étend également aux chaînes d'approvisionnement. Dans l'industrie 5.0, les chaînes d'approvisionnement ne sont pas seulement interconnectées, ce sont des réseaux intelligents capables de s'adapter aux changements de manière dynamique. Cette agilité est vitale dans l'environnement commercial rapide et imprévisible d'aujourd'hui.
L'industrie 5.0 franchit une étape supplémentaire dans la décentralisation des processus de prise de décision grâce à l'informatique en périphérie. En traitant les données plus près de la source (à la périphérie du réseau), la latence est réduite et des informations en temps réel peuvent être générées. Ceci est particulièrement bénéfique dans les applications où des temps de réponse rapides sont essentiels, comme les systèmes de fabrication autonomes.
Par exemple, les technologies de fil numérique et de jumeau numérique utilisent l'apprentissage automatique avancé et le rendu numérique pour appliquer de manière autonome des solutions aux machines sans avoir besoin d'un travailleur physique. Grâce à la virtualisation 3D, des solutions potentielles peuvent être testées afin d'obtenir des résultats optimaux sans perdre de temps ni de ressources. Le travailleur qui utilise ce type de virtualisation est en mesure de tester les possibilités avec un plus grand degré de précision avant de les mettre en œuvre.
Si le travailleur connecté dispose d'informations essentielles au bout des doigts, il est également moins exposé aux erreurs et aux attaques malveillantes grâce à l'informatique en périphérie. La décentralisation contribue à renforcer la sécurité et la résilience. L'informatique étant répartie sur plusieurs nœuds, le système est moins susceptible de présenter des points de défaillance uniques, ce qui améliore la fiabilité globale.
En d'autres termes, le travailleur humain est plus puissamment connecté à la connaissance et moins vulnérable aux attaques grâce à la technologie apportée par l'industrie 5.0.
Les usines intelligentes sont la preuve que l'industrie 5.0 est vivante et prospère aujourd'hui. Voici quelques exemples directs de la manière dont elles centralisent le travailleur humain connecté.
L'industrie 5.0 transforme les usines traditionnelles en usines intelligentes, où les travailleurs humains et les machines coexistent harmonieusement. Les robots collaboratifs travaillent aux côtés des travailleurs humains, s'occupant des tâches répétitives et physiquement exigeantes. Cela permet non seulement d'améliorer l'efficacité, mais aussi de réduire le risque de blessures et de fatigue chez les travailleurs humains.
Un exemple d'usine intelligente est le nouveau site de Deloitte à Montréal, qui utilise le mouvement autonome des palettes et la réalité augmentée. Ces technologies contribuent à résoudre le problème majeur de la pénurie de main-d'œuvre en redistribuant les tâches difficiles et laborieuses aux robots. Cela permet aux travailleurs humains de prendre du recul et d'appliquer des compétences managériales plus expérimentées.
En outre, l'intégration de logiciels d'instruction visuelle dans les usines intelligentes offre aux travailleurs des expériences de formation immersives. Cela garantit qu'ils sont bien équipés pour gérer des tâches complexes et faire fonctionner des machines avancées.
L'une des caractéristiques les plus remarquables de l'industrie 5.0 est la capacité à réaliser une personnalisation de masse. Si l'industrie 4.0 a introduit le concept, l'industrie 5.0 le porte à de nouveaux sommets. La collaboration entre les humains et les machines facilite la production de produits hautement personnalisés à grande échelle.
Grâce à l'analyse avancée et à l'IA, les fabricants peuvent comprendre les besoins et les préférences de chaque client. Ces données sont ensuite utilisées pour adapter les produits au cours du processus de fabrication, garantissant un niveau de personnalisation qui était autrefois considéré comme irréalisable à grande échelle.
En théorie, les robots pourraient un jour être capables de fabriquer tous les articles imaginables dans le monde, mais en l'absence de demande humaine pour une gamme de produits, ce serait un énorme gaspillage pour une usine. La personnalisation de masse permet d'élargir l'éventail des types de produits sans gaspillage ni pollution massifs, car ces personnalisations peuvent être réalisées sur les mêmes lignes de production avec des matériaux et des composants réutilisés.
L'industrie 5.0 s'attaque aux vulnérabilités révélées par les perturbations mondiales, telles que la pandémie de COVID-19. En créant des réseaux de chaîne d'approvisionnement décentralisés et intelligents, les fabricants peuvent s'adapter rapidement à des défis imprévus. La capacité à reconfigurer les processus de production en fonction de l'évolution des circonstances garantit la résilience et réduit l'impact des perturbations.
Cet aspect de l'industrie 5.0 est résolument centré sur l'humain, car des éléments tels que le raccourcissement des chaînes d'approvisionnement pour réduire les coûts de transport et les effets environnementaux sont bénéfiques pour les humains et l'environnement en particulier. Les travailleurs humains ont le plus grand contexte pour prendre des décisions basées sur les irrégularités de la chaîne d'approvisionnement dues à des événements politiques, des catastrophes naturelles, etc.
Il n'est ni pratique ni avantageux pour les systèmes autonomes de contrôler entièrement la chaîne d'approvisionnement parce qu'ils sont séparés de la société et des événements mondiaux. Les humains sont les seuls à pouvoir prendre des décisions globales dans notre environnement changeant en dehors de l'usine.
Attendez une seconde… des défis ? Nous n'avons jamais dit que ce serait facile ! Mais le jeu en vaut la chandelle. Voici donc quelques éléments à anticiper pour accueillir les améliorations apportées par l'industrie 5.0.
L'intégration de l'industrie 5.0 nécessite une main-d'œuvre aux compétences diversifiées. Alors que l'automatisation prend en charge les tâches routinières, les travailleurs humains doivent avoir la capacité de travailler avec des technologies avancées. Les programmes de perfectionnement et de recyclage sont essentiels pour doter la main-d'œuvre de la culture numérique, des compétences en matière de résolution de problèmes et de l'adaptabilité nécessaires.
Avec l'augmentation de la connectivité et la prolifération des appareils IoT, la cybersécurité devient une préoccupation primordiale. L'industrie 5.0 nécessite des mesures de cybersécurité robustes pour protéger les données sensibles et garantir l'intégrité des processus de fabrication. Cela implique la mise en œuvre du cryptage, de protocoles de communication sécurisés et d'audits de cybersécurité réguliers.
Bien que cela puisse sembler beaucoup, il s'agit d'un investissement minime par rapport à l'énorme bénéfice que représente une plateforme numérique plus intégrée qui améliore les capacités des travailleurs humains dans presque tous les domaines.
Pour que l'industrie 5.0 atteigne son plein potentiel, il faut un effort concerté en faveur de la normalisation et de l'interopérabilité. Il s'agit de développer des protocoles et des normes communs qui facilitent une communication transparente entre différents appareils et systèmes. La normalisation améliore non seulement la compatibilité, mais accélère également l'adoption de l'industrie 5.0 dans diverses industries.
Il est important que le travailleur connecté puisse passer en toute transparence d'une plateforme à l'autre et accéder à des données provenant de différentes sources. Des éléments tels que la normalisation et les procédures opérationnelles normalisées constituent un moyen naturel et centré sur l'humain d'ancrer les connaissances au sein de votre main-d'œuvre.
À l'aube de l'industrie 5.0, la transformation de la fabrication industrielle devrait être tout simplement révolutionnaire. La fusion de l'intelligence humaine et des capacités des machines redéfinira les possibilités de réalisation dans le secteur manufacturier.
Après tout, les robots sont certes impressionnants, mais ce sont les travailleurs humains qui gèrent ces équipements de haute technologie qui révolutionnent les normes de fabrication industrielle. Voyons pourquoi.
Les implications économiques de l'industrie 5.0 sont profondes. L'amélioration de l'efficacité, les capacités de personnalisation et la résilience face aux perturbations contribuent à la croissance économique. En outre, la création d'emplois hautement qualifiés dans des domaines tels que la programmation de l'IA, l'analyse des données et l'optimisation des systèmes remodèlera le paysage de l'emploi en vue d'une collaboration idéale entre le travailleur et la machine.
Certes, certains emplois actuellement occupés par des humains sont transférés vers des outils et des technologies intelligents, mais ces humains ont désormais des rôles différents à remplir. L'industrie 5.0 vise à soulager les travailleurs humains des tâches dangereuses et monotones et à les remplacer par des rôles de gestion de haut niveau.
Par exemple - et revenons à une révolution industrielle antérieure pour illustrer ce point - lorsque la presse à imprimer a supprimé le travail des scribes instruits, de nouvelles possibilités d'emploi se sont ouvertes dans les domaines de l'exploitation et de la réparation des machines à imprimer, ainsi que de l'acquisition et de la diffusion d'une plus grande quantité de littérature à imprimer !
L'industrie 5.0 offrira donc à l'homme des possibilités accrues de se plonger dans le contrôle des processus et de s'attaquer à des problèmes analytiques en utilisant les données et les opérations de base fournies par les technologies intelligentes.
L'industrie 5.0 n'est pas seulement synonyme de gains économiques ; elle est aussi la clé d'une fabrication durable et responsable. La capacité à optimiser l'utilisation des ressources, à réduire les déchets et à créer des produits respectueux de l'environnement s'inscrit dans le cadre de l'importance croissante accordée à la durabilité environnementale à l'échelle mondiale. Les fabricants qui adoptent l'industrie 5.0 ne sont pas seulement des pionniers de la technologie ; ils sont les champions d'un avenir plus vert.
Mais quelle est la place de l'homme dans ce contexte ?
Que cela nous plaise ou non, les êtres humains ont besoin de choses essentielles pour survivre, comme de l'air et de l'eau propres. Au fil de l'histoire, nous avons pris conscience de l'effet dramatique de l'industrie manufacturière traditionnelle sur l'environnement mondial en termes de pollution et d'épuisement des ressources.
Ce n'est pas un concept nouveau - depuis l'aube de l'industrialisation, les fabricants ont dû se préoccuper des ressources limitées. Un système automatisé peut être en mesure de mettre en évidence l'inefficacité des ressources, mais ce sont les êtres humains qui sont capables de mettre la technologie au service d'un objectif plus moral et plus durable.
La fusion de la créativité humaine et de la précision des machines dans l'industrie 5.0 contribue à promouvoir des pratiques de fabrication durables. Les algorithmes d'IA peuvent optimiser la consommation d'énergie, minimiser les déchets et identifier les matériaux respectueux de l'environnement. Les idées humaines contribuent à des solutions innovantes pour les défis environnementaux et favorisent une culture de production responsable.
Mobility Worldwide, qui crée des chariots d'accessibilité pour les utilisateurs handicapés dans les zones défavorisées en utilisant des ressources limitées, est un excellent exemple de fabrication durable.
Nous voyons cela se produire aujourd'hui à l'ère de l'industrie 5.0, où les leaders de la fabrication développent des technologies vertes et investissent dans des matériaux réutilisables pour un avenir meilleur.
L'intégration des humains et des machines dans l'industrie 5.0 a également des implications sociales. La nature du travail évolue et met davantage l'accent sur la créativité, la résolution de problèmes et la collaboration. Cette évolution nécessite un changement culturel dans la manière dont les sociétés perçoivent le travail et l'éducation. L'adoption d'un état d'esprit d'apprentissage tout au long de la vie devient impérative à mesure que la technologie continue de progresser.
Mettons ce dernier point en pratique : prenons le domaine de l'informatique, qui se divise en centaines, voire en milliers de sous-thèmes et d'opportunités de recherche. Il est tout simplement impossible (ou du moins très rare) qu'un seul ingénieur connaisse tout d'un système informatique, du matériel électrique à la sécurité du réseau en passant par les piratages de programmation. Bien sûr, certains ingénieurs passionnés aiment avoir une large base de connaissances, mais il y a tout simplement trop de connaissances spécialisées disponibles dans le domaine. Comment les informaticiens peuvent-ils contourner cette contrainte ? La réponse est évidente, mais profonde : des ingénieurs de différents domaines collaborent, partagent les outils qu'ils maîtrisent le mieux, et leurs connaissances spécialisées contribuent à une réflexion d'équipe innovante, qui sort des sentiers battus.
C'est pourquoi les humains sont la clé principale pour libérer le potentiel de l'industrie 5.0 - nos outils intelligents n'ont jamais été destinés à nous remplacer, mais simplement à améliorer notre capacité naturelle à mettre en place des normes de fabrication intelligentes et pratiques.
L'industrie 5.0 représente un changement de paradigme qui va au-delà de l'innovation technologique ; elle englobe un changement fondamental dans la façon dont nous abordons la fabrication. La collaboration entre les hommes et les machines, l'accent mis sur la personnalisation et la nature décentralisée de la prise de décision marquent une nouvelle ère dans l'évolution industrielle.
Alors que nous naviguons entre les complexités et les opportunités présentées par l'industrie 5.0, il est crucial pour les entreprises d'être proactives en s'adaptant à cette vague de transformation. De la requalification de la main-d'œuvre à la prise en compte des problèmes de cybersécurité, les défis sont considérables, mais les bénéfices potentiels le sont tout autant.
Dans les années à venir, l'industrie 5.0 se présentera comme une force dynamique qui remodèlera les industries, les économies et les sociétés. Ceux qui seront à l'avant-garde de cette révolution ne seront pas seulement les témoins d'une croissance sans précédent, mais ils joueront également un rôle essentiel dans la construction d'un avenir où l'ingéniosité humaine et les prouesses technologiques convergeront pour le plus grand bien de tous.
Le voyage vers l'industrie 5.0 n'est pas seulement une progression technologique ; c'est un testament de notre capacité collective à innover, à s'adapter et à prospérer face au changement.
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