Compréhension de la genèse de ‘l’industrie 4.0’

La 4ème révolution industrielle ou en d’autres appellations l’industrie 4.0 est le sort de l’ensemble des évolutions qu’a connu le monde industriel. La première remonte à la fin du 18ème siècle qui, pour faciliter à l’homme la transformation de la matière, a fait recours aux machines. Puis au début du 20ème siècle, le développement de l’énergie mécanique a donné lieu à une deuxième révolution caractérisée par l’introduction des moteurs et des chaines de montage et par l’utilisation de l’énergie électrique (Ministère de l’Économie (MESI)), 2016). Enfin, pendant les décennies 1950, 1960 et 1970, une troisième révolution, marquée par l’apparition des robots, des machines à commande numérique, des automates et des contrôleurs logiques programmables, a pris effet. Tout en favorisant la production de masse automatisée, flexible et efficiente (Drath et aL, 2014). Cependant, la compétition sur les coûts au coeur de cette troisième révolution a touché à ses limites (Kohler et aL, 2016). Car la demande du consommateur est toujours en augmentation avec l’exigence d’une qualité meilleure à bas prix. C’est là qu’une révolution technologique apparaitra et tend à modifier fondamentalement notre façon de vivre, de travailler et d’établir des relations entre nous.

Dans son ampleur, sa portée et sa complexité, la transformation est différente de tout ce que l’humanité a connu auparavant (Stock et Seliger, 2016), car elle doit être intégrée et globale, impliquant tous les acteurs de la politique mondiale, des secteurs public et privé ainsi que la société civile. (Schwab, 2016b). Sous différents titres, cette révolution fait l’objet de sujet d’actualité des journaux, conférences, et des médias, on parle de : l’industrie 4.0, la transformation numérique du secteur manufacturier, ou bien encore la quatrième révolution industrielle. Le concept de l’industrie 4.0 est le résultat d’une réflexion lancée en 2011 par le gouvernement de l’Allemagne, et qui a fait l’objet des recherches dans le monde universitaire et de grands partenaires industriels du pays. La perspective la moins ambitieuse était d’augmenter et de maintenir la performance en matière de productivité et de flexibilité du secteur manufacturier aliemand(Ministère de l’Économie (MESI)), 2016). Également, il était question de promouvoir la production intelligente par des machines et des hommes qui communiquent entre eux.

Cette réflexion a, par la suite, donné naissance à un nouvel âge industriel qui, non seulement rompt avec le modèle reposant sur les oppositions entre producteur et consommateur, client et fournisseur, concepteur et usager, mais aussi vise à développer un modèle d’affaires exploitants les données issues des clients et des équipements (Kohler et Weisz, 2016; Schwab, 2016b) par l’automatisation et l’intégration de nouvelles technologies à la chaine de valeur de l’entreprise « Ministère de l’Économie (Ministère de l’Économie (MESI)), 2016). Quoique l’industrie 4.0 est précédée par trois révolutions industrielles (comme illustrée dans la figure 4), elle se considère comme disruptive puisqu’elle vise à rendre le système manufacturier intelligent par des usines, des produits et des services aussi intelligents et connectés entre eux. Il s’agit de rendre l’ensemble des objets et des intervenants, d’une usine, interconnectés tout au long de la chaîne de valeur.

Définitions de l’industrie 4.0

L’industrie 4.0 est un sujet d’actualité impliquant les sociétés contemporaines et les organisations et faisant l’objet des recherches dans le monde universitaire et industriel (Kagermann et al., 2013). Le terme « Industrie 4.0 » a été utilisé, pour la première fois, en 2011 dans le plan d’action stratégique allemande 2020 portant sur les nouvelles technologies (Pilloni, 2018). Bien que les écrits faisant consensus sur les principes de ladite industrie 4.0 sont nombreux, il est difficile de trouver une définition du concept « Industrie 4.0» qui fait consensus. La transdisciplinarité du concept, traduite par le vif intérêt accordé audit concept, conduit à l’émergence d’une diversité terminologique telle que « industrie future », « industrie numérique », « industrie intelligente », « internet industriel» ou « transformation numérique» (Cayrat, 2018) . C’est ainsi qu’en 2013, BITCOM, l’association des télécommunications allemandes a trouvé plus de 100 définitions du concept de l’industrie 4.0 (Bidet-Mayer, 2016). Cependant, afin de mieux cerner le sujet et limiter l’impact du changement auquel les individus, les organisations et les sociétés peuvent faire face, il est essentiel de ne citer que les définitions les plus importantes.

Par exemple, pour Schumacher (2016), «Industrie 4.0 fait référence aux avancées technologiques récentes dans lesquelles Internet et les technologies ossociées (par exemple, les systèmes intégrés) servent de pivot pour intégrer des objets physiques, des acteurs humains, des machines intelligentes, des lignes de production et des processus dépassant les limites organisationnelles afin de former une nouvelle chaÎne de valeur plus agile, intelligente et connectée» (Schumacher et al., 2016, p. 161). Certains auteurs caractérisent l’industrie 4.0 par « des systèmes qui communiquent et coopèrent entre eux, mais également avec les humains, pour décentraliser la prise de décisions» (Danjou et al., 2017), tandis que d’autres chercheurs notamment le CEFRIO met l’accent sur l’intelligence stratégique s’appuyant sur les nouvelles technologies telles que les Mégadonnées, l’infonuagique et surtout l’internet des objets (CEFRIO, 2016). Ainsi, la définition donnée par General Electric au terme internet industriel, confirme la transdisciplinarité du concept industrie 4.0. Elle décrit l’intégration des machines, d’ordinateurs et des hommes avec des capteurs, des objets et logiciels connectés permettant la prédiction, la planification et le contrôle des opérations industrielles et générant des résultats organisationnels transformationnels (Industrial Il »‘!ternet Consortium, 2013) .

On admet qu’une longue période du temps est nécessaire pour qu’un changement, une restructuration et même une révolution industrielle se développent et s’ajustent. C’est ainsi que Qin (2016) stipule que, parallèlement à la mise en oeuvre du changement, la définition du concept industrie 4.0 sera raffinée et adaptée aux avancées du domaine (Qin et al., 2016). Et en effet, pour Blanchet (2016), c’est un nouveau paradigme qui consiste à insérer ces technologies dans les industries. Les entreprises sont amenées à investir pour intégrer les nouvelles technologies de l’information, automatiser les processus par la robotique, les systèmes cyber physique et les systèmes embarqués et pour rendre les chaines d’approvisionnement coordonnées (Blanchet, 2016). Ce paradigme va de l’optimisation des actifs physiques jusqu’à l’optimisation de la façon 11 dont les données et les informations sont exploitées tout au long du cycle de vie du produit. Cette optimisation numérique s’appuie sur un flux d’informations, représenté par un « fil numérique », qui couvre tout le cycle de vie du produit. Ce fil numérique commence de la conception numérique du produit, passe par le processus de fabrication piloté et contrôlé numériquement, conduit à la surveillance numérique du produit final en fonctionnement (à des fins de maintenance), et se termine finalement par le recyclage du produit à raide des informations stockées numériquement et qui permet d’identifier les pièces à réutiliser (Mckinsey & Company, 2015) .

En effet, Berger (2016) explique qu’à chacune de ces étapes, le format numérique de l’information fonctionne comme un facilitateur : les données peuvent être facilement échangées, le processus peut être visualisé et contrôlé via des interfaces (outils numériques tels que les tablettes, appareilles intelligentes.), et une interaction peut être réalisée à l’intermédiaire de Systèmes Cyber-Physique (SCP). En outre, l’exploitation et le partage d’informations par l’entremise de ces systèmes et de l’internet des objets (ldO) permettront une intégration transversale plus poussée et une coopération plus étroite tout au long du cycle de vie du produit, même au cours des différentes étapes impliquant différents fournisseurs ou clients (Berger, 2016). L’objectif est d’optimiser les systèmes de l’environnement manufacturier en utilisant des machines autonomes et intelligente qui en échangeant de l’information peuvent de manière indépendante prendre des décisions et s’autocontrôler (Kagermann et al., 2013)

Ainsi, l’optimisation de l’écosystème manufacturier consiste donc à une meilleure utilisation de l’information. Les technologies de l’industrie 4.0 sont conformes en ce qu’elles offrent des moyens tels que des dispositifs et capteurs intelligents et connectés pour mieux utiliser les données afin d’optimiser la productivité et l’efficience (preuveneers et al., 2017) . Par exemple, l’analyse avancée transforme les informations en résultats qui aident les décideurs et l’impression 3D à convertir les données numériques en une pièce tanglble et les informations capturées à planifier le temps idéal de maintenance. Autrement dit, la clé pour saisir les nouvelles opportunités et pour booster la performance est de gérer activement les informations le long de la chaine de valeur afin d’éviter les fuites d’informations (preuveneers et llie-Zudor, 2017).Ces fuites sont des points dans les processus où l’information est perdue, qui est peut-être utile pour une partie prenante dans la chaîne de valeur. Aussi, les machines et les biens constituent une catégorie de coûts importante pour les entreprises manufacturières; par conséquent, l’utilisation optimale des capteurs d’informations et des dispositifs intelligents et connectés aura un effet considérable sur l’optimisation de la productivité, de la gestion du cycle de vie et du design organisationnel (Zhong et al., 2017). Comme décrit ci-dessus, les technologies de l’industrie 4.0 utilisent donc l’information pour capturer ce potentiel de valeur. L’introduction de la surveillance et de la direction à distance pour réduire le temps d’arrêt, en utilisant au mieux toutes les informations sur la machine, peut améliorer l’utilisation des actifs et ainsi générer de la valeur (Mckinsey & Company, 2015) . Afin d’identifier et de prioriser les opportunités le long du fil numérique, le McKinsey Digital Compass a développé huit facteurs de valeur qui ont un impact significatif sur la performance d’une entreprise manufacturière typique (Figure 5). Pour chacun de ces facteurs de valeur, il existe des outils de l’industrie 4.0 qui mènent généralement à des améliorations. La figure relie les outils les plus importants aux huit indicateurs de la valeur, ce qui permet aux entreprises de se doter d’un cadre pour identifier systématiquement les potentiels de l’industrie 4.0: