La transition Industrie 4.0/Aérospatiale 4.0 : mode d’emploi

Industrie 4.0 : historique

Le terme « Industrie 4.0 » fait son apparition en 2010 dans le cadre d’un projet stratégique de haute technologie préparé par l’Acatech, l’Académie allemande des sciences de l’ingénieur, à la demande du gouvernement allemand. Ce projet avait pour objet de faire la promotion de l’informatisation dans l’industrie manufacturière [1].

Contrairement à d’autres pays industrialisés, l’Allemagne a réussi, au cours des dix dernières années, à stabiliser l’emploi dans le secteur de la production, malgré des salaires élevés. En raison notamment de son industrie manufacturière de taille moyenne mais très innovante, ce pays maîtrise mieux que beaucoup d’autres les effets économiques de la crise financière [2]. L’Allemagne voulait jouer un rôle clé dans l’implantation de cette 4^e révolution manufacturière, l’Industrie 4.0. Ce projet a été présenté pour la première fois au public en 2011 à la foire de Hanovre, qui est le plus grand salon de la technologie industrielle au monde.

Le 8 avril 2013, à la foire de Hanovre, l’Acatech a présenté, à l’instigation du ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche (BMBF), le rapport final du projet devenu la plate-forme Industrie 4.0, les recommandations pour sa mise en œuvre ainsi que le programme de recherche qui lui est associé [3].

Industrie 4.0 dans 100 pays du monde

Le 12 janvier 2018, le World Economic Forum a publié la première édition d’un rapport décrivant l’état de préparation des pays du monde [4] :

« [Ce rapport évalue] la préparation à la production du futur de 100 pays selon 59 indicateurs couvrant deux dimensions principales : la structure de la production et les facteurs incitatifs de production. Ce référentiel mondial et l’analyse connexe présentés dans ce rapport ont pour but d’éclairer le développement de stratégies industrielles modernes en révélant les forces, les faiblesses, les tendances et les opportunités liées à la nature changeante de la production. » (Traduction libre)

World Economic Forum

Les 25 pays les plus prêts à faire la transition vers l’Industrie 4.0 sont les suivants (par ordre alphabétique) : Allemagne, Autriche, Belgique, Canada, Chine, Danemark, Espagne, Estonie, États-Unis, Finlande, France, Irlande, Israël, Italie, Japon, Malaisie, Pays-Bas, Pologne, Singapour, Slovénie, Suède, Suisse, République de Corée, République tchèque et Royaume-Uni.

Industrie 4.0 : neuf technologies associées

L’Industrie 4.0 se caractérise par neuf technologies qui se combinent pour révolutionner la production manufacturière.

Vous trouverez une description de ces technologies dans l’article « Aérospatiale 4.0 : la 4^e révolution industrielle en aérospatiale! » paru sur Substance le 27 février 2018.

De nouvelles compétences à développer

La mise en place de ces neuf technologies nouvelles nécessitera, pour beaucoup d’entreprises, la formation de leurs employés, techniciens et ingénieurs. Selon une étude réalisée par l’Institut MMB, environ 30 % des entreprises allemandes estiment que la qualification de leurs employés est inadéquate pour réussir la transition vers l’Industrie 4.0 [5]. De 2015 à aujourd’hui, 26 études, analyses et rapports de recherche relatifs aux compétences requises ont été effectués par l’Institut MMB. Ces compétences ont été classifiées en quatre catégories :

1. Compétences techniques : compétences de base et compétences spécialisées
2. Compétences informatiques et d’analyse et gestion de données : compétences associées à la gestion, à l’utilisation et à la vérification des systèmes basés sur les données ainsi qu’à l’analyse, la sécurité et la protection des données.
3. Compétences sociales : coopération interdisciplinaire, gestion de projet, compétences en communication, compétences organisationnelles et de leadership, compétence décisionnelle.
4. Compétences personnelles : compétences d’apprentissage autonome, pensée analytique, résolution de problèmes, capacité de pensée abstraite, ouverture, flexibilité.

Aérospatiale 4.0™

En 2016, le regroupement AÉROÉTS de l’École de technologie supérieure (ÉTS) de Montréal a créé un programme intégré de recherche et d’enseignement appelé Aérospatiale 4.0™. Ce programme vise à appuyer les entreprises du secteur de l’industrie aérospatiale canadienne dans la transition vers les technologies de l’Industrie 4.0. L’Aérospatiale 4.0 ne vise pas seulement les usines ou la production, mais plutôt l’entreprise dans son entièreté, de la conception au service à la clientèle, en passant par la chaîne d’approvisionnement, le développement, la fabrication, la production et la maintenance [6].

Les médias québécois s’attardent davantage aux enjeux de l’« Industrie 4.0 » depuis quelque temps, mais les professeurs de l’ÉTS réalisent des travaux de recherche dans les domaines technologiques qui y sont associés depuis de nombreuses années. Le laboratoire NUMÉRIX, par exemple, créé en 2013, rassemble une dizaine d’experts qui se penchent sur l’ingénierie des chaînes de valeur et d’approvisionnement durables, l’entreprise numérique intégrée et l’ingénierie des entreprises innovantes.

Cependant, la création du programme Aérospatiale 4.0^TM en 2016 a permis de mobiliser un plus grand nombre d’acteurs pour développer une approche intégrée de recherche et d’enseignement spécifique aux défis qui touchent l’industrie aérospatiale.

Au cours des deux dernières années, plusieurs entreprises du secteur ont été contactées pour définir leurs besoins et développer de nouvelles collaborations de recherche. Ces démarches ont porté fruit, notamment par la création de quatre projets majeurs.

Indicateurs de performance Aéro 4.0

En collaboration avec Hamburg Aviation (Allemagne) et la grappe Aéro Montréal, ce projet vise à définir des indicateurs de performance pour l’Aérospatiale 4.0 dans huit volets :

• l’optimisation multidisciplinaire de la conception
• la gestion des données de simulation et de tests
• l’optimisation multidisciplinaire des usines
• le processus de développement de produits
• la planification des ressources d’entreprise
• la gestion des relations client
• la gestion de la chaîne d’approvisionnement
• la gestion du cycle de vie du produit

MACH FAB 4.0

Ce projet mené par la grappe industrielle Aéro Montréal vise à sensibiliser les PME québécoises aux réalités de la quatrième révolution industrielle. MACH FAB 4.0 réalisera un diagnostic du niveau de maturité technologique des PME participantes par rapport aux technologies du 4.0, ce qui permettra aux dirigeants de définir un plan d’action pour faire face aux défis inhérents à la transition vers le 4.0.

Projet de recherche avec Siemens

Un ambitieux programme de recherche avec Siemens verra le jour en 2018. Celui-ci mobilisera une vingtaine de professeurs de l’ÉTS, de l’Université Concordia et de l’Université McGill sur les cinq prochaines années. Les trois grands thèmes abordés seront :

• L’optimisation multidisciplinaire et l’analyse numérique du développement de produits
• L’automatisation, la numérisation et l’optimisation de la fabrication avancée
• Une plate-forme numérique technologique pour la chaîne d’approvisionnement

Mis à part ces trois projets, les discussions se poursuivent avec différentes entreprises intéressées par les expertises de l’ÉTS, dont Pratt & Whitney et Bombardier.

Formation Aérospatiale 4.0

De nouvelles formations de courte durée seront offertes dès le printemps 2018 pour les ingénieurs et les professionnels qui souhaitent se familiariser avec les thèmes de l’Aérospatiale 4.0, par le biais du Centre aérospatial de perfectionnement (une collaboration de l’ÉTS et de l’Université McGill). D’autres initiatives d’enseignement seront annoncées dans les prochains mois.