Industrie 5.0 : ajout de la périphérie humaine à l'Industrie 4.0
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L'Industrie 4.0, ou quatrième révolution industrielle, a apporté des technologies « intelligentes » telles que l'intelligence artificielle (IA), la connectivité cloud et l'analyse des données en temps réel dans le secteur et la production. Au cœur de la révolution de l'Industrie 4.0 se trouve un élan vers l'efficacité, la productivité et les systèmes cyberphysiques.
Et là où l'Industrie 4.0 place les technologies intelligentes au centre de la production et des chaînes logistiques, l'Industrie 5.0 consiste à renforcer cette transformation numérique par une collaboration plus significative et plus efficace entre les humains et les machines et systèmes au sein de leur écosystème numérique. Le partenariat entre l'homme et les machines intelligentes conjugue la précision et la rapidité de l'automatisation industrielle avec la créativité, l'innovation et les compétences de pensée critique de l'homme.
Les entreprises modernes sont confrontées à des niveaux de concurrence sans précédent et à des demandes toujours plus élevées de rapidité et de personnalisation de la part des consommateurs. Les technologies de l'industrie 5.0 aident à tirer le meilleur des deux mondes en soutenant la créativité humaine et l'efficacité mécanisée.
Industrie 4.0 et Industrie 5.0
Chacune des trois premières révolutions industrielles était alimentée par une nouvelle technologie perturbatrice : la puissance de la machine à vapeur, l'efficacité de la chaîne de montage et la vitesse de traitement de l'ordinateur. Ces époques industrielles étaient connues sous le nom de « révolutions » parce que les technologies qui les ont alimentées étaient des révolutionnaires et ont révolutionné l'activité et la fabrication.
La quatrième révolution industrielle – l'Industrie 4.0 – repose sur des technologies intelligentes. Il sous-tend toutes les avancées de l'Industrie 5.0 et est, par définition, constitué de neuf « piliers » critiques :
- Fabrication additive
- Réalité augmentée
- Robots autonomes
- Big Data et outils d'analyse
- Connectivité Cloud
- Cybersécurité
- Intégration horizontale et verticale du système
- L'Internet des Objets (IdO)
- Simulation et jumeaux digitaux
L'Industrie 5.0 ne représente donc pas tant une révolution industrielle de plus, mais sert plutôt à enrichir les technologies de l'Industrie 4.0 en renforçant la collaboration entre les humains et les robots. Avec l'Industrie 5.0, les neuf piliers de l'Industrie 4.0 sont complétés par un effort visant à placer la créativité et le bien-être humains au centre de l'industrie, afin de fusionner la vitesse et l'efficacité des technologies des machines avec l'ingéniosité et le talent de leurs homologues humains.
Les concepts suivants sont les piliers centraux de la branche 5.0 :
- Une industrie centrée sur l'homme place les besoins et les intérêts humains au centre du processus de production. Au lieu de se demander ce que les travailleurs peuvent faire avec les nouvelles technologies, Industry 5.0 demande ce que la technologie peut faire pour les travailleurs. Bien que les robots soient infatigables et précis, ils sont littéraux et n'ont pas la capacité de penser de manière critique et créative de leurs partenaires humains.
En collaborant avec les gens, les robots peuvent remplir leur mission d'assistance et d'amélioration de notre vie.
- Une industrie durable aide les entreprises à réduire leur impact environnemental en développant des processus d'économie circulaire. D'autres changements dans le domaine de la durabilité comprennent la réduction de la consommation d'énergie, des émissions de gaz à effet de serre et des déchets, ainsi que la prévention de l'épuisement et de la dégradation des ressources naturelles.
- La production industrielle dans une industrie résiliente a un haut degré de robustesse. Elle est bien armée contre les perturbations et capable de soutenir les infrastructures critiques en temps de crise. La pandémie a permis de mettre en évidence les vulnérabilités industrielles et l'importance d'une agilité et d'une résilience accrues dans les chaînes logistiques et d'autres composants de production.
Intégration de l'Industrie 5.0 aux technologies de l'Industrie 4.0
Avec l'Industrie 5.0, les initiatives axées sur la valeur et centrées sur l'humain superposent les transformations technologiques de l'Industrie 4.0 pour créer une interaction plus fluide entre les humains et les machines. Voici quelques-unes des technologies spécifiques qui y parviennent :
- Les interactions homme/machine peuvent être personnalisées en utilisant des capteurs intégrés, des actionneurs et des technologies d'apprentissage automatique pour faciliter l'adaptation de robots collaboratifs.
- Des collaborations homme-robot alimentées par l'IA sont en cours de développement afin de réduire les déchets, d'améliorer la conformité en matière de durabilité et d'améliorer l'efficacité de l'utilisation des ressources investies.
- Les systèmes avancés de gestion et d'analyse des données exploitent l'IA et le Machine Learning pour réduire le gaspillage et l'inefficacité, et optimiser les talents humains.
- Les modèles de simulation et les jumeaux numériques réduisent l'usure sur les systèmes réels et rationalisent l'apprentissage et l'efficacité des utilisateurs humains. Cela permet une innovation et une créativité maximales avec un risque opérationnel minimal.
- Les robots collaboratifs et les outils expérimentaux tels que la réalité virtuelle (VR) peuvent aider les entreprises à doubler l'efficacité de l'automatisation intelligente et les compétences des partenaires humains/robots en matière de créativité et de résolution de problèmes.
Usines du futur : les avantages à long terme de l'industrie 5.0
Les avantages à long terme de l'adoption de l'industrie 5.0 s'alignent sur ses valeurs fondamentales. Par exemple, une meilleure attraction et fidélisation des talents, des économies d'énergie plus importantes et une plus grande résilience générale. Les avantages suivants contribuent à améliorer la compétitivité et la pertinence en s'adaptant avec succès à un monde en mutation et à de nouveaux marchés.
- Attraction et rétention des talents : chaque année, il devient plus difficile pour les entreprises d'attirer et de conserver la main-d'œuvre qualifiée et talentueuse dont elles ont besoin pour être compétitives. Lorsque les travailleurs sont simplement des opérateurs de machines, on leur refuse le défi et l'apport créatif qui favorisent l'accomplissement humain. Les principes et technologies de l'industrie 5.0 offrent un environnement de travail plus progressif et intéressant, qui peut contribuer à accroître la satisfaction et la fidélité des collaborateurs.
- Durabilité et compétitivité : dans le monde des entreprises d'aujourd'hui, les pratiques durables ne sont plus une option, mais une attente de la part des parties prenantes. C'est particulièrement vrai dans les industries à forte intensité de ressources et d'énergie. Une entreprise tournée vers l'avenir et gardant à l'esprit la durabilité sera plus attrayante pour les investisseurs, les salariés et les consommateurs potentiels. L'adoption des pratiques de l'industrie 5.0 favorisera les performances économiques des industries tout en garantissant la durabilité environnementale.
- Résilience : la capacité à réagir aux changements perturbateurs, tels que les guerres commerciales, les pandémies et les effets du climat, est devenue un élément essentiel de la gestion d'une entreprise. Les technologies de l'industrie 5.0 jouent un rôle important dans le développement de l'agilité et de la résilience industrielles, via la collecte de données, l'analyse automatisée des risques et le renforcement de la sécurité.
Robots collaboratifs (cobots) et travailleurs humains
L'adoption de l'Industrie 5.0 en complément de l'Industrie 4.0 peut améliorer considérablement le personnel. En particulier, l'Industrie 5.0 amène des travailleurs hautement qualifiés et des robots collaboratifs (cobots) à travailler côte à côte, augmentant ainsi la valeur ajoutée que chacun apporte à la production. Cette génération évoluée de machines est équipée de capteurs, d'actionneurs et de contrôleurs alimentés par l'IA qui leur permettent de travailler à côté des humains de manière sûre et non intrusive. Les Cobots sont polyvalents, facilement programmables, sûrs et intuitifs à utiliser.
Qu'est-ce qu'un cobot ?
Un robot collaboratif, ou « cobot », est un robot qui travaille aux côtés d'un humain en tant que guide ou assistant. Contrairement aux robots autonomes qui – une fois programmés – travaillent de manière indépendante, les robots collaboratifs sont conçus pour répondre aux instructions et aux actions humaines. La relation cobot/humain est une synergie dans laquelle les forces innées des humains et des machines sont réunies pour accomplir des tâches ou des processus spécifiques.
La collaboration entre les humains et les cobots peut contribuer à libérer l'innovation. Par exemple, à la manière des concepteurs, les cobots peuvent être chargés de la collecte, de la découpe, de la tenue ou même de la couture de tissus tandis que les concepteurs les esquissent et les drapent sur un modèle 3D d'un mannequin dans un ordinateur ou un set VR – en temps réel. Cela pourrait faire de la livraison le même jour de vêtements de créateurs personnalisés une réalité.
En outre, le secteur automobile a été un des premiers à adopter les technologies du cobot, en les utilisant comme composants essentiels dans les chaînes d'assemblage. En automatisant les tâches répétitives et dangereuses telles que le soudage, l'assemblage et la peinture, les humains sont libérés pour s'occuper de tâches plus complexes en plus de l'exploitation et de l'entretien des robots. Cela inclut l'appariement des humains et des cobots dans les tâches d'assurance qualité, où la « vision des robots » peut repérer de manière autonome des défauts ou des défauts qui ne sont pas immédiatement visibles pour l'œil humain.
Les cobots dans les usines peuvent améliorer l'efficacité et l'expérience de leurs parties humaines.
Usine 5.0 : l'automatisation industrielle est personnalisée
L’intégration des cobots et des humains apporte le potentiel de personnalisation et de personnalisation des biens à un niveau industriel. Alors que les cobots exécutent des tâches répétitives avec une efficacité exigeante et prévisible, les humains peuvent superviser le processus pour s'assurer que les demandes de personnalisation en temps réel sont comprises et réalisées. Les outils de la branche 5.0 suivants permettent de faire progresser la fabrication personnalisable :
- Les plateformes de gestion des données unifiées collectent, stockent et analysent les contributions des clients, en les transformant en insights pour les industriels.
- Les jumeaux digitaux et les simulations aident à maximiser le prototypage des solutions pour aider à répondre aux besoins des clients avec un coût minimal.
- Des systèmes d'IA et de Machine Learning plus intelligents permettent de comprendre et d'en savoir plus sur les préférences et les besoins des clients, et de prendre en charge la fabrication de composants personnalisés.
- Des capteurs, actionneurs, scanners 3D, VR et autres outils plus précis rendent l'expérience de personnalisation plus accessible au personnel et aux clients.
Le secteur 5.0 aide à ouvrir les portes d'une nouvelle ère de personnalisation pour les clients et les travailleurs.
L'industrie 5.0 fera de l'usine un lieu où des personnes créatives peuvent venir travailler, afin de créer une expérience plus personnalisée et humaine pour les travailleurs et leurs clients.
Esben Østergaard, Directrice en chef de la technologie Universal Robots et co-fondatrice
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Le parcours vers l'Industrie 5.0 commence par une bonne planification, des stratégies solides, une communication ouverte et inclusive et une base solide pour l'Industrie 4.0. Il n'est jamais trop tôt pour commencer votre transformation vers l'Industrie 4.0 et l'Industrie 5.0 en en savoir plus sur les meilleures solutions pour les objectifs et défis uniques de votre entreprise.
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