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C’est à l’occasion du salon de Hanovre en 2011 que le concept « Industrie 4.0 », développé dans le cadre de la stratégie high-tech du gouvernement allemand, fut présenté pour la première fois.

Depuis, il s’impose de manière déterminante dans les débats techniques au sujet de la transition numérique de la construction mécanique et de l’industrie. Au niveau international aussi, il est désormais largement répandu. Toutefois, il est souvent utilisé comme un simple slogan sans que sa signification d’origine ne ressorte clairement. En principe, industrie 4.0 fait référence à la transition numérique de la production en ce que des machines sont mises en réseau les unes avec les autres et avec les personnes. L’objectif est une usine intelligente qui se charge de sa propre organisation. Malgré le fait que l’homme occupe donc de plus en plus une fonction de contrôle, industrie 4.0 ne vise pas à le remplacer comme le souligne également l’association allemande des constructeurs de machines et d’équipements (VDMA) : « Malgré une automatisation croissante, le concept d’industrie 4.0 est bien centré sur l’humain. En effet, sans collaborateurs et collaboratrices qualifié(e)s, il sera impossible d’assurer durablement le leadership technologique dans la construction de machines et d’équipements et de défendre sa position dominante sur les marchés internationaux ». Par la suite, nous aimerions vous présenter quelques exemples remarquables d’industrie 4.0. Tout en ne représentant que de petites parties d’un grand ensemble, ils illustrent bien le potentiel des différentes technologies.

Des notices de montage rédigées automatiquement et la communication homme-machine

Le laboratoire de recherche AIXLAB du laboratoire de machines-outils (WZL) de l’université technique (RWTH) à Aix-la-Chapelle travaille sur la question comment l’intelligence artificielle (IA) pourrait assister de manière ciblée les travailleurs dans la production industrielle. Le premier projet du laboratoire portait sur l’optimisation du montage manuel. A cet effet, quatre postes de travail ergonomiques d’item ont été installés et reliés à différentes technologies numériques. Parmi les solutions mises en œuvre, on trouve par exemple un système d’assistance au montage développé par les membres du projet de recherche AuQuA. L’IA crée automatiquement des notices de montage que les collaborateurs peuvent utiliser pour le travail ou lors de formations sur de nouveaux processus. La notice ne s’affiche pas sur un terminal mais est projetée sur la surface de travail et la pièce à travailler en question. L’optimisation des notices de montage et le contrôle qualité du montage sont également effectués de manière automatisée. D’autres projets de l’AIXLAB concernent l’adaptation de certaines technologies, telles que la réalité virtuelle et la réalité augmentée, aux exigences de la production manuelle. Ces mesures sont à prendre en considération dans le contexte de l’internet de la production (« internet of production ») – une variante de l’internet des objets qui s’attaque aux spécificités de la technique de production.

Aucobo a très vite réagi face aux conditions de travail particulières dues à la pandémie du coronavirus : une appli propriétaire covid-19 envoie automatiquement des avertissements si la distance minimale de 1,50 m n’est pas respectée.

L’exemple d’industrie 4.0 de la jeune pousse aucobo concerne également la présentation efficace des informations : leur logiciel analyse des données de machine et répartit ensuite les tâches nécessaires à l’aide de paramètres, tels que la qualification et la disponibilité. Cependant, en fin de compte, ce sont les collaborateurs eux-mêmes qui décident quelle tâche spécifique sera effectuée par quelle personne. Il suffit par exemple de scanner un code QR pour modifier les missions des différents collaborateurs dans le système. Concrètement, la communication homme-machine a lieu sur des terminaux tels que les montres intelligentes, les smartphones ou les tablettes. Le choix de l’appareil à privilégier dépend toujours du domaine d’activité en question. Dans la logistique par exemple, on préfère des appareils plus grands et des scanners plus rapides. Dans ce cas, il est recommandé de combiner le logiciel aucobo avec des montres intelligentes spécialement conçues, équipées d’écrans surdimensionnés, et avec des scanners laser. Aucobo a très vite réagi face aux conditions de travail particulières dues à la pandémie du coronavirus : une appli propriétaire covid-19 envoie automatiquement des avertissements si la distance minimale de 1,50 m n’est pas respectée. En cas d’infection au virus, un journal des contacts indique les contacts que la personne infectée a rencontrés – bien sûr dans le cadre de la protection des données et du respect de la vie privée.

La collaboration homme-robot pour le montage

Un système de montage avec un robot collaboratif chez item : utilisable sans connaissances spécifiques et réalisé en utilisant l’infrastructure existante. Découvrez les détails concernant les avantages, la mise en œuvre et les réactions des collaborateurs.

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Des jumeaux numériques et des cobots pour illustrer industrie 4.0

Le terme « jumeau numérique » désigne une image en trois dimensions d’un objet réel ou en cours de développement. Des lunettes de réalité virtuelle ou augmentée permettent une représentation en immersion de cette simulation. L’institut August-Wilhelm Scheer (AWS) pour produits et processus numériques fait des recherches approfondies au sujet des deux variantes du jumeau numérique. D’une part, il est possible de simuler et d’interagir avec différents composants en accédant aux données d’une machine en marche. Ensuite, dans un espace virtuel, on s’approche du composant en question et consulte les données de performance sur un tableau de bord. Cette approche permet d’effectuer des interventions d’entretien ou de dépannage sans présence directement sur le site. D’autre part, le jumeau numérique d’un prototype peut être représenté dans une salle de réunion également simulée. Dans ce bureau virtuel, les équipes se réunissent indépendamment du lieu afin de faire progresser le travail sur le prototype. Il s’ensuit une augmentation notable de l’efficacité. Cet environnement 3D peut être configuré individuellement et peut par exemple être complété avec des tableaux blancs, des fichiers vidéo et des transparents. Etant donné qu’il n’est pas nécessaire de se déplacer pour les deux variantes du jumeau numérique, cet exemple d’industrie 4.0 montre comment la transition numérique favorise l’aspect durable.

Dans le but de soulager ses propres collaborateurs au niveau du montage manuel, item a développé un système modulaire pour la collaboration homme-robot. Grâce à cette solution, des produits qui devaient auparavant être fabriqués manuellement sont maintenant montés de manière semi-automatique.

La collaboration homme-robot vise l’avenir, elle aussi : Dans ce cas, on utilise des robots légers, appelés « collaborative robots », souvent abrégés en « cobots ». Ils ressemblent à un bras humain et se distinguent par un encombrement relativement réduit et par leur polyvalence. En premier lieu, les cobots prennent en charge des tâches répétitives ce qui soulage nettement les travailleurs et réduit le taux d’erreur. Grâce à leur faible encombrement et leurs capteurs spécifiques qui reconnaissent les personnes et les obstacles, les cobots peuvent travailler sur des composants en même temps que leurs collègues humains. Dans le but de soulager ses propres collaborateurs au niveau du montage manuel, item a développé un système modulaire pour la collaboration homme-robot. Grâce à cette solution, des produits qui devaient auparavant être fabriqués manuellement sont maintenant montés de manière semi-automatique. Un bras de robot industriel de notre partenaire de coopération Universal Robots est fixé sur un îlot fonctionnel mobile. Une station d’accueil permet de rattacher l’îlot à tout type de poste de travail item. Si le cobot n’est pas utilisé, l’îlot fonctionnel peut être détaché en quelques secondes et ensuite rangé.