Dans un monde de plus en plus concurrentiel, les industriels doivent améliorer les performances de leurs installations de plus en plus automatisées, quel que soit le secteur concerné : automobile, aéronautique, pétrochimie, pharmacie, agro-alimentaire, etc.
Enjeu économique et productivité
L’électricité et les systèmes de communication sont devenus indispensables pour alimenter et piloter les chaînes de production industrielles. Il faut à la fois fournir de l’électricité au site (courants forts/courants faibles) et réaliser les circuits électriques adaptés aux besoins énergétiques des outils de production (fours, presses, robots, laminoirs, séchoirs, filtres, etc.). Des automatismes, des systèmes d’instrumentation, de contrôle-commande et de supervision complexes permettent d’assurer le fonctionnement normal en détectant les anomalies.
La fourniture d’électricité doit être particulièrement fiable. Une coupure et c’est la perte d’une partie de la production, avec un préjudice économique pour l’industriel ! La maintenance préventive des installations joue donc un rôle de premier plan en milieu industriel !
Qu’il s’agisse de fabriquer des automobiles, des jouets ou de l’électroménager, il importe de maîtriser, et si possible de réduire la consommation d’électricité pour réduire les coûts de fabrication. À cet enjeu économique, s’ajoutent également des préoccupations environnementales puisqu’il s’agit d’améliorer les performances énergétiques, de réduire les émissions de gaz à effet de serre et plus largement d’économiser les ressources en matières premières.
Pour rester compétitifs, les industriels investissent pour moderniser leurs installations : les machines évoluent avec l’intégration du numérique et intègrent désormais des sous-ensembles de systèmes automatisés, comme l’automate programmable (cerveau d’une machine), une interface homme-machine, des moteurs électriques, des vérins, des relais… Les techniques et savoir-faire reposent donc sur une parfaite maîtrise du génie électrique et de l’informatique industrielle.
L’innovation au cœur de l’usine du futur
Une nouvelle génération d’usines ultra-connectées se développe avec une utilisation intensive de l’informatique et d’Internet. À partir des outils numériques existants (capteurs, automates, Internet des Objets, cloud computing…), l’usine 4.0 se réorganise différemment pour rester compétitive en modernisant son mode de production. Interconnectées via le réseau Internet notamment, les machines, les systèmes et les produits communiquent continuellement entre eux et hors de l’usine.
Ces sites de production ultra modernes et sophistiqués deviennent plus flexibles et adaptent la fabrication à la demande en temps réel. Grâce à Internet, les machines peuvent par exemple contacter elles-mêmes un technicien pour qu’il les dépanne à distance. Il est également possible d’intégrer une modélisation du processus de production qui permet au client d’entrer, depuis chez lui, ses propres critères pour personnaliser un produit (couleur, composition, dimensions, conditionnement…). L’introduction de robots collaboratifs, placés à proximité des postes de travail, permet d’accroître la sécurité des opérateurs et facilite leurs tâches.
En intégrant le coût de l’énergie, qui fluctue dans le temps, dans ses paramètres, le site optimise sa production en profitant des périodes tarifaires les moins chères. L’analyse des données de consommations du site permet d’optimiser l’efficacité énergétique de l’usine.
Dans l’usine 4.0, la numérisation des données est essentielle : il faut collecter les informations des machines, créer un tableau de bord, analyser les données pour rendre ensuite intelligents les systèmes.
Tout ce savoir-faire multi-techniques repose sur le génie électrique et l’informatique industrielle.
L’intelligence artificielle (IA) est désormais un outil incontournable pour optimiser les processus industriels et améliorer l’efficacité énergétique.
