La quatrième révolution industrielle est la révolution la plus complexe, inclusive et automatisée que le monde ait connue. Nous avons atteint le stade où la technologie physique (machines, appareils, capteurs et connectivité omniprésente) et la technologie numérique (intelligence artificielle, cloud et analyse) vont converger pour créer une usine connectée véritablement intelligente.
Dans leur ouvrage à succès « Why Nations Fail: The Origins of Power, Prosperity, and Poverty, » (Pourquoi les nations échouent : les origines du pouvoir de la prospérité et de la pauvreté), les économistes américains Daron Acemoglu et James Robinson, affirment que si des inégalités mondiales existent, c’est parce qu’au cours des XIXe et XX siècles, certaines nations sont parvenues à tirer parti de la révolution industrielle et des technologies et méthodes d’organisation qu’elle a apportées, tandis que d’autres n’ont pas eu cette possibilité.
Aujourd’hui, les entreprises entament une nouvelle transformation numérique spectaculaire : elles repensent l’ensemble de leurs opérations et créent des modèles qui tirent parti d’innovations pour se démarquer de la concurrence. Le défi auquel ces entreprises sont désormais confrontées consiste à savoir à quelle vitesse et jusqu’où aller dans la transformation numérique.
Les changements que nous observons aujourd’hui sont bien sûr beaucoup plus rapides que ceux survenus lors de la première révolution industrielle. Bien que des moteurs à vapeur atmosphériques existaient dans la seconde moitié du XVIIIe siècle, la puissance de la vapeur était exceptionnelle et l’est restée pour la plupart des usages industriels pendant une bonne partie du XIXe siècle.
Henrik von Scheel, l’un des maîtres d’œuvre de la révolution numérique allemande et l’initiateur de l’industrie 4.0, affirme : « Par essence, la pierre angulaire de l’industrie 4.0, ce sont les individus, et non pas la technologie. Depuis que le premier homme des cavernes a façonné un silex, l’humanité s’est définie par sa capacité à se doter d’outils pour maîtriser son environnement. L’ère de l’industrie 4.0 ne sera pas différente. Par rapport aux révolutions industrielles précédentes, les troisième et quatrième révolutions ont évolué à un rythme exponentiel plutôt que linéaire », et « la quatrième révolution industrielle entraîne la fusion des mondes numérique, physique et virtuel, et constitue le changement structurel le plus important de ces 250 dernières années. Cette transformation ne ressemblera à rien de ce que l’humanité a jamais connu, de par son ampleur, sa portée et sa complexité. Elle transforme toutes les industries et toutes les économies dans tous les pays. »
Si les fondements de la technologie actuelle nécessaire à l’industrie 4.0 ont été posés au cours des 30 dernières années du siècle précédent, la croissance exponentielle de la connectivité, de la collecte et du traitement des données et de la puissance de calcul ne s’est produite qu’au cours des 20 dernières années.
La naissance de l’Internet des objets (IoT), qui remplace les anciennes connexions M2M limitées, et l’arrivée d’une connectivité sans fil rapide avec les réseaux 4G et maintenant 5G, permettent de déployer des millions de capteurs. En outre, les nouvelles technologies de fabrication, telles que l’impression 3D, ouvrent la voie à de nouvelles possibilités pour produire rapidement de nouvelles pièces, introduire de nouveaux matériaux et réduire les coûts de production et de logistique.
L’usine intelligente d’aujourd’hui utilise un mélange de technologies câblées et sans fil, qui fonctionnent ensemble grâce au système TSN Time-Sensitive Networking (TSN), un ensemble de normes permettant aux réseaux Ethernet d’offrir des garanties de qualité de service pour le trafic et les applications sensibles au temps et critiques.
Les industries traditionnelles, telles que l’industrie manufacturière et les transports, doivent rattraper leur retard vis-à-vis des nouveaux outils numériques. Dans de nombreuses villes, nous empruntons les mêmes rames de métro construites il y a 30 ans ou plus, et les usines utilisent des machines achetées il y a plusieurs décennies.
La pandémie a accéléré la transformation numérique de nombreux secteurs traditionnels
Depuis sa naissance il y a 10 ans, l’industrie 4.0 se concentre sur les méthodes axées sur la technologie pour accroître l’efficacité et la productivité de différentes industries, en tenant moins compte des principes d’équité sociale et de durabilité.
Toutes ces technologies et innovations ont été fondamentales pendant la pandémie actuelle, où la production a été maintenue et, dans certains cas, reprise grâce aux technologies avancées dont nous disposons aujourd’hui.
L’année dernière, le cabinet de conseil mondial EY a publié son « Étude sur l’avenir de l’industrie 2021. » L’étude conclut que « près des trois quarts des entreprises (71 %) estiment que la pandémie de COVID-19 a accéléré les plans de transformation numérique existants, 52 % signalant un intérêt accru pour la 5G et l’IoT. »
Robotique, microcontrôleurs et industrie 4.0
Alimentées par l’IA, de nouvelles générations de robots arrivent sur le lieu de travail. Les nouveaux systèmes, de l’automatisation des usines aux véhicules autonomes et aux drones, sont entièrement mobiles et fonctionnent sur de puissants réseaux sans fil. Les fournisseurs de services Cloud AWS, Google Cloud et Microsoft Azure ont collaboré avec des développeurs en robotique sur ce projet. Cet espace est désormais défini comme un service de robotique associé à un service de logiciel.
En outre, la pandémie de COVID-19 a accéléré la demande de robots pour prendre en charge davantage de tâches industrielles. Des technologies telles que la réalité augmentée, associée aux réseaux 5G, permettent aux ingénieurs d’assurer la maintenance des machines à distance, et de nombreuses tâches auparavant effectuées par l’homme sont désormais réalisées de manière autonome ou télécommandées.
Les robots sortent également de l’entrepôt et de l’usine pour s’insérer dans le monde extérieur, aidés par l’IA et l’arrivée des réseaux 5G. Les entreprises seront confrontées à des défis concernant le talent, les questions d’interaction homme-machine et le monde en tant que banc d’essai.
Il y a quelques années encore, la plupart des microcontrôleurs intégrés dans de nombreux appareils et machines étaient conçus pour assurer des fonctions spécifiques à l’intérieur de l’appareil, sans aucune connectivité externe. D’autres types de contrôleurs devaient être connectés localement au sein d’une installation, comme les machines d’une usine, mais n’étaient jamais conçus pour envoyer ou recevoir des informations ou des commandes externes.
La nouvelle génération de microcontrôleurs connectés change radicalement la donne. Leur capacité à se connecter dans le cadre de l’IoT les rend plus précieux, car les fabricants peuvent ajouter davantage de fonctions à la machine, recevoir des informations utiles, surveiller les performances, assurer une maintenance préventive et interagir plus efficacement avec les clients.
Cependant, étant donné que des milliards de nouveaux microcontrôleurs, une catégorie de dispositifs particulièrement mal préparés aux défis de sécurité de la connectivité Internet, sont désormais installés dans des dispositifs qui n’ont jamais été conçus pour être connectés à Internet, les dangers potentiels augmentent dangereusement.
L’automatisation doit protéger les individus, et non les remplacer
Il y a deux ans, la Commission européenne a publié la stratégie numérique de l’UE, qui appelle à développer, déployer et utiliser des technologies qui transforment le quotidien des individus.
« Parallèlement aux opportunités que l’IA, l’IoT et la robotique peuvent apporter à l’économie et à nos sociétés, elles peuvent également créer un risque d’atteinte aux intérêts juridiquement protégés, tant matériels qu’immatériels. Le risque de tels dommages augmentera à mesure que le champ des applications s’élargira. Dans ce contexte, il est essentiel d’analyser si et dans quelle mesure le cadre juridique actuel en matière de sécurité et de responsabilité est encore apte à protéger les utilisateurs », indique le document.
Lors de l’annonce, la présidente de la Commission européenne, Ursula von der Leyen, a déclaré que l’Europe devait intensifier ses efforts pour créer une véritable économie numérique et mieux utiliser la quantité massive de données collectées.
La durabilité doit être une priorité absolue
Les entreprises qui adoptent une feuille de route pour la durabilité et qui atteignent leurs objectifs seront celles qui seront récompensées par de meilleures performances et de meilleurs bénéfices.
L’an dernier Siemens CIO Hanna Hennig, au cours du sommet Web de Lisbonne, a fait valoir que la lutte contre le changement climatique passera par « une combinaison de différentes technologies telles que l’électrification et les énergies renouvelables. Les autres technologies seront la gestion de l’énergie dans les usines et les bâtiments. »
« Lorsque vous parlez aux entreprises, les plus réputées, elles vous disent toujours que la durabilité et la réduction des émissions de CO2 sont leurs objectifs à atteindre dans les années à venir, mais, avertit Mme Hennig, je pense que peu d’entreprises s’engagent concrètement sur des objectifs vraiment mesurables. »
