« L’opérateur deviendra créateur et concepteur »
A quoi ressemblera demain la mise en réseau en automatisation industrielle et quel rôle l’humain tiendra-t-il ?
Etat des lieux et perspectives par le professeur Jörg Franke et le doctorant Hans Fleischmann.
Comment voyez-vous aujourd’hui la digitalisation dans l’industrie ?
Jörg Franke : Nous sommes des spécialistes de l’automatisation industrielle, les termes digitalisation et mise en réseau ne sont pas nouveaux pour nous. La technique de commande en place à l’heure actuelle dans les usines repose certes sur la digitalisation mais la mise en réseau est souvent réalisée par des systèmes à bus de terrain propriétaires et fermés.
La nouveauté dans l’industrie manufacturière réside dans les architectures axées vers le service et les technologies internet qui se trouvent entre les technologies de l’information et de l’automatisation. En premier lieu, il s’agit de développer sur les réseaux de création de valeurs des services digitaux complémentaires qui apportent de la valeur ajoutée à la production et permettent aux entreprises de gagner en efficacité.
Quels sont les domaines les plus en retard ?
L’ancienneté des équipements mérite d’être analysée et implique une modernisation. En revanche, nous sommes relativement avancés sur les nouveaux systèmes. Si nous considérons les produits Rexroth par exemple, en termes de procédés informatiques et de standards de communication, plusieurs possibilités existent pour mettre en place des services complémentaires dans le cadre d’Industrie 4.0.
Néanmoins, côté formation professionnelle continue, les concepts restent à inventer. En effet, la construction mécanique au sens classique sera de plus en plus confrontée à des questions relevant des technologies de l’information. Notre université y répond en proposant des programmes de formation continue en coopération avec des partenaires de l’industrie.
Dans quel domaine peut-on attendre le plus de progrès suite à la mise en réseau ?
Nous avons déjà atteint un bon niveau dans le domaine des solutions logicielles. Les modules de développement de logiciels vous permettent aujourd’hui d’élaborer des interfaces compatibles avec l’Internet des objets et décrites de manière simple. Quant au matériel, nous devons privilégier les formes plus compactes et intégrer les capteurs directement dans les composants mécaniques.
Dans le projet de recherche PreSense de notre université, nous étudions l’intégration des capteurs sans intermédiaire et l’impression des circuits conducteurs. Idéalement, les composants intégrés sont alimentés par récupération d’énergie et peuvent communiquer au moyen de standards de communication appropriés tels que Bluetooth LE. Mais nous avons encore des progrès à faire en la matière.
Quel sera le rôle de l’humain dans un environnement de production en réseau ?
Il sera essentiel. La présence humaine ne disparaîtra pas de la production. Ce qui ne signifie pas que le niveau d’automatisation ne va pas continuer à augmenter. En revanche, de nouveaux concepts tels que la collaboration entre l’homme et le robot feront leur apparition et contribueront à réduire la part du travail manuel. Le rôle de l’humain va donc évoluer : l’opérateur deviendra créateur et concepteur.
Le projet S-CPS que nous menons dans nos locaux d’Erlangen concerne l’élaboration d’un cockpit de ressources (gestion dite du poste de pilotage) pour les systèmes socio-cyberphysiques dans le domaine de la maintenance. Il s’agit de déterminer des degrés de liberté : que fait le système intelligent et comment exploiter la contribution humaine pour améliorer par exemple les capacités de classification et de diagnostic dans la production ?
Comment utiliser la vaste expérience et les compétences cognitives d’un humain en harmonie avec les systèmes émergents de production cyberphysiques ? Cette base permettra de poursuivre l’automatisation des activités de planification.
La mise en réseau dépasse les limites de l’entreprise. Comment est-ce compatible avec la sécurité des données ?
Les termes de mise en réseau, de réseaux de valeur ajoutée et de traçabilité sont forcément associés à un échange de données accru. Il faut définir le degré de sécurité véritablement nécessaire en fonction de l’application et des incidences sur la sphère privée.
En réalité, de nombreuses technologies tiennent d’ores et déjà compte de la sécurité des données. Nous disposons de procédures de cryptage certifiées qui contribuent à sécuriser l’échange des données ainsi que de nouveaux concepts issus de l’informatique, tels que la base de données distribuées, qui s’imposent en production.
Plus généralement, il faudra aussi que la législation apporte son soutien aux entreprises dans les enjeux que représente la propriété des données en donnant un cadre de sécurité juridique aux solutions acceptables dans l’industrie. A ce titre, nous élaborons au sein de notre université des concepts et systèmes destinés aux EMS de l’industrie électronique, qui permettent une coopération en réseau efficace. Ces entreprises, qui travaillent en très petites séries, peuvent ainsi davantage coopérer avec de grandes compagnies.
Le professeur Jörg Franke est titulaire de la chaire d’automatisation de la fabrication et de systématique de la production à l’Université Friedrich-Alexander d’Erlangen-Nuremberg. Il se consacre plus particulièrement à l’automatisation et aux systèmes mécatroniques au service de l’humain.
Hans Fleischmann est membre du personnel scientifique et doctorant au sein de la chaire d’automatisation de la fabrication et de systématique de la production à l’Université Friedrich-Alexander d’Erlangen-Nuremberg. Dans le cadre de sa thèse, il se consacre à la configuration et l’implémentation de systèmes de production cyber-physiques avec pour champ d’application le diagnostic technique.
