L’industrie 4.0: en quoi consiste-t-elle et comment va-t-elle changer le monde tel que nous le connaissons?

Le commerce mondial est en train de changer à un rythme accéléré. Ceci s’explique par le fait que la technologie évolue à une vitesse telle qu’elle ouvre des possibilités jamais vues auparavant.

Les usines intelligentes, l’internet des objets, la robotique, les technologies de localisation, les interfaces homme-machine avancées, l’impression 3D, la réalité augmentée, les big data et la technologie 3D, entre autres exemples, refaçonnent la manière dont les entreprises produisent et dont les clients recherchent les produits et interagissent avec eux avant de les acheter.

L’industrie 4.0 est une nouvelle vague qui va redéfinir le commerce dans les décennies à venir. Cependant, afin de bien saisir la nature du changement qu’augure l’industrie 4.0, il est nécessaire de comprendre ce qu’ont été les trois premières révolutions industrielles.

Industries 1.0 – 3.0

La première révolution industrielle (l’industrie 1.0) a lieu entre 1760 et 1840. Cette période est marquée par un basculement de la production manuelle vers la manufacture à l’aide de machines principalement actionnées par la vapeur et l’eau. De nombreuses industries sont concernées par ce changement, parmi lesquelles l’industrie du fer, l’agriculture et l’industrie minière.

La seconde révolution (l’industrie 2.0) se produit entre 1870 et 1914. Elle est plus connue sous le nom de révolution technologique. À cette époque, les avancées technologiques permettent une amélioration considérable des moyens de communication et de transport.

C’est à cette époque que sont construits les réseaux ferroviaires d’envergure et que la communication s’accélère davantage grâce au développement du télégramme. L’essor de l’électricité permet également l’électrification des usines et des chaînes de production modernes.

La troisième révolution a lieu dans la seconde moitié du 20ème siècle. Elle est connue sous le nom de révolution numérique. À cette époque, l’influence des ordinateurs devient prédominante dans presque tous les secteurs de l’industrie et tous les aspects de la société. La communication s’améliore encore davantage grâce à l’avènement d’outils tels qu’internet et l’e-mail. L’industrie 3.0 a engendré des avancées considérables pour l’humanité en nous connectant les uns aux autres.

Comprendre l’industrie 4.0 : composantes, forces motrices, applications et objectifs

La quatrième révolution industrielle est marquée par la numérisation de la production et l’informatisation de l’industrie.

Retrouvez ci-dessous la liste des éléments qui révolutionnent l’industrie. À titre d’exemple, les systèmes intelligents et autonomes, renforcés par les big data et l’apprentissage automatique, rendent la production et les transports plus homogènes et efficaces qu’ils ne l’ont jamais été.

L’industrie 4.0 s’applique principalement aux usines intelligentes. Toutefois, celle-ci peut aussi être mise en œuvre dans les ports intelligents, avec les grues automatisées capables de charger du fret sur les bateaux sans recours à l’intervention humaine. Le secteur des transports est également fortement impacté par l’automatisation croissante des voitures, trains et avions, les rendant ainsi moins dépendants des conducteurs et pilotes. Il est même probable que nous assistions bientôt à la naissance de villes intelligentes.

- Big Data Analytics : les big data analytics sont un type d’analyse de données qui permettra de collecter un éventail d’informations utiles à partir de quantités importantes de données. Cette technique s’améliore de jour en jour et sera bientôt utilisée plus massivement dans l’industrie 4.0.

• Technologie 3D : la technologie 3D est un secteur émergent de plus en plus adopté par les entreprises, à la fois pour améliorer l’expérience d’achat et pour simplifier le processus de travail. Les applications de la technologie 3D sont entre autres la modélisation 3D, l’impression 3D, la visualisation 3D et l’affichage 3D, etc.
• Usines intelligentes : ces usines ont recours à des technologies avancées telles que la robotique, le traitement des big data, le cloud computing, la cyber-sécurité renforcée ou le capteurs intelligents, afin d’accroître leur efficacité, leur sécurité et leur rentabilité.
• Plateformes IoT (internet des objets) : l’internet des objets fait référence à tous les appareils capables de collecter des données, de les transmettre via internet et de communiquer avec d’autres appareils. Les réfrigérateurs, lampes ou grille-pains connectés constituent des exemples d’appareils IoT.
• Technologies de localisation : ces technologies détectent votre localisation et sont le plus souvent utilisées par les appareils portables. Elles permettent de partager où vous vous trouvez avec des personnes de confiance grâce aux technologies de localisation.
• Algorithmes avancés : les algorithmes avancés sont des formules mathématiques extrêmement complexes qui donnent des instructions aux systèmes informatiques et permettent de s’assurer qu’ils effectuent correctement les tâches qui leur sont assignées.
• Réalité augmentée/technologie portable : ce terme désigne les vêtements ou accessoires qui augmentent la réalité grâce à des données visuelles, comme Google Glass.
• Capteurs intelligents : les capteurs intelligents sont des senseurs capables de capter l’information, de la traiter et de produire un signal numérique au moment opportun.
• Visualisation des données : la visualisation des données est une manière de représenter les données sous forme visuelle (infographies, graphiques, cartes, etc.). À l’avenir, il sera possible de visualiser de plus grands volumes de données et de les représenter sous davantage de formes.
• Authentification et détection de fraude : cette technologie utilise les big data et la reconnaissance de formes pour pouvoir détecter les tentatives de fraude. Les banques et les institutions financières tendront à davantage utiliser ces systèmes à l’avenir.
• Technologie blockchain : la technologie blockchain est issue de la célèbre cryptomonnaie Bitcoin. Dans ce cas, l’information est stockée dans des registres publics sous la forme de « blocs » reliés à la manière d’une chaîne validée par des « mineurs ».
• Interaction et profilage client multiniveau : cette technologie consiste à répartir les clients en groupes en fonction de plusieurs critères. Ces critères peuvent inclure les passe-temps, l’âge, la localisation, les intérêts, etc.
• Cloud computing : le cloud computing est un type d’informatique dont le stockage de données ne dépend pas de serveurs ou d’ordinateurs fixes ou portables. Le cloud computing s’appuie sur le « cloud », un espace de stockage délocalisé.
• Interfaces homme-machine avancées : les interfaces homme-machine avancées sont des interfaces sur machine qui produisent des données sur les opérations que cette dernière met en œuvre, afin que les opérateurs puissent en comprendre le fonctionnement en temps réel.
• Appareils mobiles : on désigne comme appareils mobiles les smartphones, les tablettes, les ordinateurs portables, les liseuses, les montres connectées, les consoles portables, et tout appareil portable qui permet de se connecter à internet. Ces appareils sont voués à devenir une composante-clé de l’industrie 4.0 et deviendront de ce fait omniprésents.

Les entreprises du monde entier essaient d’intégrer ces technologies afin de mettre en place des usines intelligentes et d’automatiser le plus possible les secteurs de la production, de l’emballage et du transport de marchandises. Amazon est à la pointe de cette transition vers la production informatisée. L’entreprise a prévu d’automatiser entièrement ses entrepôts d’ici 10-15 ans.

Avec l’accélération de l’industrie 4.0, de nombreuses entreprises suivront l’exemple d’Amazon en intégrant la robotique et les appareils connectés à plusieurs étapes de leur processus de production.

Les forces motrices de l’industrie 4.0 comprendront la numérisation et l’intégration de chaînes de valeur verticales et horizontales, d’offres de produits et de services, de modèles d’entreprise et d’accès consommateur. À terme, l’industrie 4.0 sera mue par le désir qu’ont les entreprises de numériser un maximum d’éléments de leur processus en utilisant des technologies de pointe comme l’IA, l’apprentissage des machines et les big data.

L’objectif de l’industrie 4.0 est de rendre les entreprises moins dépendantes de la force de travail humaine, d’accroître leurs marges de profit, d’augmenter la production de façon spectaculaire, d’automatiser le maximum de facettes des entreprises, de s’adapter plus facilement aux changements de besoins des clients et de développer à terme des machines qui s’adaptent et apprennent seules.

Une réussite-clé : le basculement de la production en série vers la customisation de masse

La production en série et sa tendance à échouer dans cette nouvelle ère industrielle

Dans le passé, la production en série était le modèle de production dominant pour les grandes entreprises dont le chiffre d’affaires dépassait plusieurs centaines de millions. Ces entreprises avaient la possibilité de créer autant de produits qu’elles le souhaitaient et de les mettre sur le marché. L’arrivée de la chaîne de montage, qui fit le succès de la Ford Motor Company en 1913, contribua à la popularité de ce modèle.

La production en série était un élément central des industries 2.0 et 3.0. Cependant, bien que la chaîne de montage et d’autres avancées similaires aient contribué au progrès de la société, ces pratiques présentent un certain nombre d’inconvénients.

Premièrement, la production en série n’est pas optimisée pour la customisation. Henry Ford a lui-même dit que les acheteurs de la Ford T « peuvent choisir n’importe quelle couleur, pourvu que ce soit le noir ».

Deuxième inconvénient : les entreprises sont susceptibles de produire trop d’inventaire et, par conséquent, de subir des pertes à défaut de tout écouler.

Enfin, le modèle de la production en série ne permet pas aux entreprises de tirer parti des nouvelles technologies qui permettent d’en optimiser l’efficacité.

La customisation de masse : une solution optimale en termes de quantité et de flexibilité

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La customisation de masse est une technique qui permet de flexibiliser suffisamment les processus de fabrication afin d’obtenir des produits qui correspondent aux besoins précis des clients tout en limitant les coûts.

Ce concept profite à la fois des avantages de la personnalisation et de la production en série, ce qui permet d’aboutir à un système de production plus rentable. La customisation de masse est en passe de devenir l’un des éléments-clés de l’industrie 4.0.

Grâce à la customisation de masse, les clients peuvent notamment sélectionner les couleurs, les tailles, les fonctionnalités ou les versions du produit souhaité. Ceci permet de maximiser la satisfaction client et de limiter les risques de retours. La customisation de masse offre également aux entreprises la possibilité de ne produire que les marchandises qui correspondent aux attentes de leurs clients. Ainsi, elles évitent de gaspiller du capital en produisant un inventaire qu’elles ne sont pas sûres d’écouler. De plus, la customisation de masse permet aux entreprises de tirer parti des dernières avancées en matière de technologie commerciale.

Outil de visualisation et configuration 3D de parfum Guerlain permettant aux utilisateurs de créer leurs éléments de signature : gravure de leurs initiales et choix de la taille, de la couleur, des accessoires etc. Solution créée par Hapticmedia.

Ce basculement de la production en série à la customisation de masse est rendu possible par deux éléments de l’industrie 4.0 : l’usine intelligente et la technologie 3D.

L’usine intelligente comme élément-clé : une production sûre, connectée et flexible

Les usines intelligentes sont un élément-clé de l’industrie 4.0. Elles sont conçues pour être hautement efficaces, sûres et rentables, grâce à la robotique avancée, le big data processing, le cloud computing, la cyber-sécurité renforcée, les capteurs intelligents et d’autres fonctionnalités avancées.

Grâce à cette approche, les entreprises peuvent optimiser leur production afin de l’adapter à la customisation de masse, tout en sécurisant leurs locaux, en les rendant moins dépendants du travail humain et par conséquent plus rentables.

Dans les usines intelligentes, les robots effectuent la majorité du travail requis pour la fabrication de produits. La plupart des machines utilisées dans les usines intelligentes fonctionnent à l’aide de l’intelligence artificielle et peuvent accomplir des tâches de haut niveau. Dans certains cas, elles peuvent même prendre des décisions et apprendre de leur expérience.

De plus, puisque la majorité des usines intelligentes est équipée de capteurs, les machines peuvent informer leurs opérateurs d’une panne imminente ou d’un quelconque disfonctionnement.

Forts de ces informations anticipées, les mécaniciens, ingénieurs et opérateurs sont en mesure de réparer et/ou remplacer les machines défectueuses avant qu’elles n’entraînent de problèmes plus graves. On estime que les capteurs intelligents peuvent permettre aux entreprises de réduire leurs temps morts et d’économiser jusqu’à 40% en frais d’entretien.

Les usines intelligentes offrent de si nombreux avantages aux entreprises qu’elles bénéficient d’une popularité accrue. De plus en plus d’entreprises basculent vers ce genre d’usine.

Il est même estimé que les usines intelligentes génèreront une valeur de plus de 500 milliards de dollars d’ici 2022. L’engouement pour les usines intelligentes est si important qu’environ 76% des fabricants sont en cours ou en projet de transition. On estime également que les usines intelligentes multiplieront la productivité par 7 d’ici 2022.

La technologie 3D comme 2ème élément-clé : une production rapide, unique et customisée à bas coût

Il arrive parfois qu’une avancée technologique révolutionne entièrement le secteur du commerce. C’est le cas des technologies 3D, telles que l’impression 3D, la visualisation 3D et la configuration 3D, qui provoquent actuellement une onde de choc dans le secteur de l’e-commerce.

Kenzo utilise une technologie de visualisation et de configuration 3D pour mieux présenter ses produits et offrir la personnalisation en ligne à ses clients. Solution créée par Hapticmedia.

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La technologie de configuration 3D est un outil interactif alimenté par des modélisations 3D basées sur des prises de vue réelles, qui permet aux clients de personnaliser les produits à leur guise et de visualiser en temps réel leurs ajustements et les variations de prix basées sur leurs customisations. À terme, ce procédé a pour effet de renforcer la relation avec le client.

La configuration 3D aide les entreprises d’e-commerce à surmonter les limitations de la présentation de produits en 2D et à proposer aux clients une meilleure expérience d’achat.

L’efficacité de la technologie de configuration 3D est telle que les entreprises qui remplacent leurs présentations de produit 2D par des modélisations 3D enregistrent une hausse de leur taux de conversion de 40% et une augmentation moyenne de leurs ventes de 30%. En somme, l’usage de configuration 3D peut engendrer des ventes et bénéfices spectaculaires pour les boutiques en ligne.

Impact des nouvelles technologies : un développement considérable de l’automation, de la customisation et de la productivité

Comme toutes les révolutions industrielles qui la précèdent, la révolution de l’industrie 4.0 va radicalement accroître notre capacité à fabriquer des produits, à les expédier mondialement et à améliorer l’expérience client. Mais contrairement à ces autres révolutions, l’industrie 4.0 va permettre un développement inédit de l’automation, de la customisation, de la productivité et de l’efficacité.

De surcroît, la quantité importante d’innovations actuellement en cours à l’échelle mondiale devrait permettre des progrès considérables et positifs, notamment dans les domaines de la biotechnologie, du stockage d’énergie, de l’informatique quantique, de la technologie 3D, des véhicules autonomes, de la nanotechnologie et de la science des matériaux.

Dans les années à venir, de nombreuses personnes conduiront des véhicules autonomes, la biologie de synthèse révolutionnera la médecine, l’exploration et les voyages spatiaux s’amélioreront et se développeront, l’impression 3D modifiera la manière dont nous créons et produisons les objets, ainsi que bien d’autres avancées positives.

Cependant, s’il est prévu que l’industrie 4.0 engendre pléthore de changements bénéfiques pour l’humanité, cette nouvelle ère devra également faire face à un certain nombre d’importants défis.

Conclusion : l’industrie 4.0 présente à la fois des défis et des nouvelles opportunités

L’un des plus grands défis auquel l’industrie 4.0 devra faire face est le bouleversement du marché du travail causé par l’automation, la robotique avancée et l’IA. Les ordinateurs et machines seront en mesure d’accomplir des tâches de plus en plus compliquées et, par conséquent, mettront en péril des millions d’emplois. Un expert dans le domaine de l’IA a même estimé que cette dernière pourrait remplacer jusqu’à 40% des emplois existants d’ici les 15 prochaines années.

De nombreuses personnes perdront donc leur emploi au cours des prochaines décennies. Cela n’a pourtant rien d’anormal dans le cadre d’une révolution industrielle. Par exemple, l’invention du tracteur fit perdre leur emploi à des millions de travailleurs agricoles. Pourtant, n’oublions pas que chaque nouvelle révolution industrielle crée également un nombre incalculable d’emplois. Dans le cas de l’industrie 4.0, de nouvelles perspectives s’ouvriront dans les domaines du blockchain, de la cyber-sécurité, des big data, de l’impression 3D, de la biotechnologie, de la nanotechnologie, de l’aérospatiale, et bien d’autres encore. L’industrie 4.0 créera donc autant d’opportunités qu’elle en supprimera.

Il revient à chaque individu et à chaque entreprise de s’adapter à l’industrie 4.0, tout comme les générations précédentes ont dû s’adapter aux industries 1.0, 2.0 et 3.0. Ceux qui réussiront à bien s’y adapter pourront tirer profit de toutes ces passionnantes nouvelles technologies. En définitive, l’industrie 4.0 a le potentiel d’améliorer radicalement la vie de millions de personnes. De nombreux aspects de l’industrie et du commerce, de la sécurité du travail en usine à l’expérience d’achat, sont voués à largement s’améliorer.

Grâce à la customisation de masse, aux usines intelligentes et à la technologie de configuration 3D, les entreprises seront non seulement en mesure d’accroître leurs marges de profit, mais aussi d’améliorer la vie de leurs consommateurs en proposant une meilleure expérience client.