Introduction à l'industrie 4.0 et ses défis

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Quels sont les défis de l'Industrie 4.0 pour les systèmes de mesure industriels ? Après une brève introduction sur le thème de l'usine du futur, découvrez les exigences requises pour le développement de systèmes cyber-physiques.

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  • Présentation René Ohlmann
    Entrepreneur , dirigeant une société de haute technologie , une PME allemande avec une filiale en France ADDI-DATA et spécialiste de l‘électronique et de l‘informatique embarquée industrielle , domaine dans lequel je travaille depuis plus de 25 ans.

  • Als Hersteller von Elektronik für die Fertigungsmesstechnik , haben wir diese Anforderungen in unsere Produktentwicklung einfließen lassen
    Unser Kunde verwendet unsere Elektronik um Messgeräte für die Fertigung zu entwickeln , in dem er seine gewünschte Sensorik auswählt , und diese an unsere Elektronik ankoppelt
    Und erwartet dass unsere Elektronik
  • TODO: se renseigner sur une definition pendant la HMI 2015
  • Source China
    http://www.iao.fraunhofer.de/lang-de/technologie-und-innovationsmanagement/1503-industrie-4-0-china-auf-der-ueberholspur.html
  • TODO : créer une animation pour expliquer les systèmes cyberphysiques ?
  • Version print
  • Version animée ?
  • Kapitel : Trends in der Elektronik und Mechanik
    Integrated Drucksensor
  • L (S1 U S2) > L(S1) + L(S2)

    L (S1 U S2) > max { L(S1) , L(S2)}
  • Introduction à l'industrie 4.0 et ses défis

    1. 1. 1 |  ADDI-DATA 2015 Introduction à l’industrie 4.0 et ses défis
    2. 2. 2 |  ADDI-DATA 2015 1. Industrie 4.0 : Définition et historique rapide 2. Scénarios de l’industrie 4.0 3. Les origines de Industrie 4.0: évolution, non révolution 4. Systèmes cyber-physiques (CPS : Cyber Physical Systems) Défis technologiques et autres 5. Mécatrologie: la mesure industrielle moderne, exemple d’une transformation d’un secteur Introduction à l’industrie 4.0 et ses défis ©everythingpossible/shutterstock.com
    3. 3. 3 |  ADDI-DATA 2015 Solutions ADDI-DATA
    4. 4. 4 |  ADDI-DATA 2015 1. Définition - Industrie 4.0 En résumé « Industrie 4.0 » signifie l’intégration technique de systèmes électroniques intelligents (cyberphysiques) dans la production et la logistique, ainsi que l’utilisation de l’internet des objets et des services dans les processus industriels. S’y rajoutent ses conséquences sur la création de richesses, sur les modèles d’entreprises , ainsi que sur les services situés en aval et l’organisation de travail.
    5. 5. 5 |  ADDI-DATA 2015 1. Définition Industrie 4.0, services concernés Intégration Logistique Production CPS Utilisation dans les processus industriels Internet des services Internet des objets … la création de richesses … les modèles d‘entreprises … services situés en aval l‘organisation du travail Conséquences sur … Développement Construction Méthodes Direction Ressources humaines Commerce Martketing Commerce Martketing S.A.V.
    6. 6. 6 |  ADDI-DATA 2015 1. Définition „Cyber Physical Systems“ - CPS Les « systèmes cyber-physiques » sont des systèmes embarqués intelligents, composés d’électronique et de logiciel, reliés au monde réel au travers de capteurs et d'acteurs, et connectés entre eux et à internet. Le monde physique fusionne ainsi avec un monde virtuel, pour créer un cyberespace, qui selon sa définition est un ensemble de données numérisées, constituant un univers d’information et de communication, lié à l’internet.
    7. 7. 7 |  ADDI-DATA 2015 1. Exemple simple d‘un CPS : le Smartphone
    8. 8. 8 |  ADDI-DATA 2015 1 : un CPS industriel
    9. 9. 9 |  ADDI-DATA 2015 1 : CPS industriel
    10. 10. 10 |  ADDI-DATA 2015 1. Pourquoi 4.0? Industrie 1.0 Fin 18e siècle Machine à vapeur Industrie 2.0 Début 20e siècle Electricité et montage à la chaîne Industrie 3.0 Début années 70 Automatisation avec l‘électronique et l‘informatique Industrie 4.0 21e siècle Systèmes Cyber-physiques
    11. 11. 11 |  ADDI-DATA 2015 1. Chronique France, Allemagne, USA, Chine 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2013 2014 2015 2016 2011 2012 2014 2015 2016 USA Allemagne France 2013 2014 2015 2016 Chine Forschungsunion Wirtschaft Wissenschaft - Hightech Strategie Avril 2011 HMI Industrie 4.0 1er Rapport 2ieme Rapport BMBF HMI HMI Plateforme Industrie 4.0 Advanced Manufacturing Partnership Steering Committee : PCAST (« President’s Council of Advisors on Science and Technology ») Rapport PCAST „34 plans de bataille“ pour doper l‘industrie GIMELEC Union et dynamique : Industries, Educations, Politique MADE IN CHINA 2025 2500 Brevets
    12. 12. 12 |  ADDI-DATA 2015 1. La vision : l‘usine „intelligente“ L‘usine rendue „intelligente“ par sa digitalisation devenant une partie d‘un monde interconnecté et „intelligent“. CPS : Cyber Physical Systems
    13. 13. 13 |  ADDI-DATA 2015 2. Scénarios PARTIE 2 : QUELQUES SCÉNARIOS DE « L’INDUSTRIE 4.0 »
    14. 14. 14 |  ADDI-DATA 2015 2. Scénario 1 : réseaux sociaux techniques Ressources Caractéristiques Auto- configuration Auto-pilotage Bases de connaissances Machines Robots Stockage et convoyage
    15. 15. 15 |  ADDI-DATA 2015 2. Scénario 2 – Smart products … identifiables … localisables … savent comment ils sont fabriqués … actifs dans leurs processus de fabrication … détiennent leurs paramètres pour une utilisation optimale Les produits intelligents sont ….
    16. 16. 16 |  ADDI-DATA 2015 2. Scénario 3 – „Mass customization“ Souhaits individuels des clients … durant tout le cycle de vie Ligne de production dynamique grâce au „Manufacturing Operation System“ utilisant des Apps
    17. 17. 17 |  ADDI-DATA 2015 2. Scénario 4 : L’opérateur dans l‘industrie 4.0
    18. 18. 18 |  ADDI-DATA 2015 2. Scénario 6 : Symbiose entre le système de production et le développement du produit
    19. 19. 19 |  ADDI-DATA 2015 2. Scénario 7 : Téléprésence Base de données Machine Support technique Téléchargement de nouvelles fonctionnalités Calcul intensif
    20. 20. 20 |  ADDI-DATA 2015 3. Comment en est-on arrivé là ? « L’INDUSTRIE 4.0 » : ÉVOLUTION, NON RÉVOLUTION. LES DÉFIS QUI POUSSENT SON ÉCLOSION ET LES CATALYSEURS TECHNOLOGIQUES QUI PERMETTENT SON ÉMERGENCE
    21. 21. 21 |  ADDI-DATA 2015 3. Les défis
    22. 22. 22 |  ADDI-DATA 2015 3. Conséquences : 3 objectifs pour la production industrielle Transparence des processus industriels Qualité totale Communication temps réel avec le monde extérieur
    23. 23. 23 |  ADDI-DATA 2015 3. Les catalyseurs technologiques
    24. 24. 24 |  ADDI-DATA 2015 3. De plus en plus d‘électronique dans la mécanique … Cylindre Photos avec l‘aimable autorisation de la société SKF Roulements à bille intelligents Nombre de révolutions Vitesse Direction de la rotation Position de comptage relative Accélération ou décélération ©everythingpossible/shutterstock.com
    25. 25. 25 |  ADDI-DATA 2015 3.MEMS – NEMS
    26. 26. 26 |  ADDI-DATA 2015 3. Technologie : l‘impression 3D
    27. 27. 27 |  ADDI-DATA 2015 4. Technologie – RFID  Radio Frequency Identification , en francais : la Radio-Identification Radio étiquette, RFID Tag, RFID TransponderLecteur RFID Copyright Pepperl & Fuchs
    28. 28. 28 |  ADDI-DATA 2015 3. À la croisée des chemins technologiques : L‘éclosion des „Cyber Physical Systems“ Electronique Informatique MEMS/NEMS Ethernet/Internet Virtuel/Réel
    29. 29. 29 |  ADDI-DATA 2015 5. Systèmes Cyber-physiques : défis technologiques et autres LES SYSTÈMES CYBER-PHYSIQUES (CPS : CYBER PHYSICAL SYSTEMS) : AU CŒUR DE L’ « INDUSTRIE 4.0 » DÉFIS TECHNOLOGIQUES ET AUTRES
    30. 30. 30 |  ADDI-DATA 2015 5. Définition „Cyber Physical Systems“ - CPS Les « systèmes cyber-physiques » sont des systèmes embarqués intelligents, composés d’électronique et de logiciel, reliés au monde réel au travers de capteurs et d'acteurs, et connectés entre eux et à internet. Le monde physique fusionne ainsi avec un monde virtuel, pour créer un cyberespace, qui selon sa définition est un ensemble de données numérisées, constituant un univers d’information et de communication, lié à l’internet.
    31. 31. 31 |  ADDI-DATA 2015 5. Défi : Intelligence artificielle Internet of Things: IoT: objets connectés Organic computing / Real world awareness Intelligence collective
    32. 32. 32 |  ADDI-DATA 2015 5. Fusion de données multi-capteurs  Perf (C1 U C2) > L(C1) + L(C2)  Perf (C1 U C2) > max { Perf(C1) , Perf(C2)}
    33. 33. 33 |  ADDI-DATA 2015 5. Normes - standards
    34. 34. 34 |  ADDI-DATA 2015 5. Questions juridiques Responsabilité produit Responsabilté Au niveau de la maintenance Protection du Savoir-faire Protection Des données Sécurité informatique
    35. 35. 35 |  ADDI-DATA 2015 5. RAMI 4.0 : foire industrielle de Hannovre 2015
    36. 36. 36 |  ADDI-DATA 2015 6. La Mécatrologie LA MÉCATROLOGIE: LA MESURE INDUSTRIELLE MODERNE - EXEMPLE D’UNE TRANSFORMATION D’UN DOMAINE INDUSTRIEL DANS LE CONTEXTE DE L’INDUSTRIE 4.0.
    37. 37. 37 |  ADDI-DATA 2015 6. Conséquences sur l‘électronique de mesure industrielle  A : De plus en plus intégrée dans la châine de fabrication  Plus robuste contre les perturbations  B : Une partie des calculs de données faite directement dans l‘appareil de mesure  Intelligence, échange d‘informations  C : Mass Customization  Flexibilité, échange d‘informations  D : Énergie et pénurie de matière première  Qualité accrue des produits et processus  Transparence pour une amélioration continue  Système nerveux de la production (comme les 5 sens)  Réseaux de capteurs  Échange d‘informations
    38. 38. 38 |  ADDI-DATA 2015 6. Systèmes Ethernet intelligents MSX-E - Matériel
    39. 39. 39 |  ADDI-DATA 2015 6. A : Systèmes Ethernet intelligents - Tests vibratoires Test de résistance à la poussière (IP 65) Enregistreur de données Ethernet intelligent MSX-E3211 monté sur la table vibratoire avec accéléromètres pendant les tests sur l‘axe Y
    40. 40. 41 |  ADDI-DATA 2015 Guest application management 6. B et C : Traitement des données et flexibilité
    41. 41. 42 |  ADDI-DATA 2015 6. Reproduction du monde réel - 1 Étape 3 : Définition mathématique  1 – Vectorisation : L‘objet est un vecteur caractéristique  2 – Matricer : Rassemblement de tous les objets pertinents dans une matrice
    42. 42. 43 |  ADDI-DATA 2015 6. Exigences à l‘électronique de mesure Réseaux de capteurs et acquisition synchrone Appareil de mesure 01 Appareil de mesure 02 Appareil de mesure A Appareil de mesure B Appareil de mesure (A U B) Correlation
    43. 43. 44 |  ADDI-DATA 2015 Montage en cascade des systèmes MSX-E Appareil de mesure 01 Appareil de mesure 02 Appareil de mesure A Appareil de mesure B Appareil de mesure (A U B) Corrélation 6. D : Transparence – Système nerveux – réseaux de capteurs
    44. 44. 45 |  ADDI-DATA 2015 Appareil de mesure 01 Appareil de mesure 02 Appareil de mesure A Appareil de mesure B Appareil de mesure (A U B) Corrélation 6. D : Transparence – Système nerveux – réseaux de capteurs
    45. 45. 46 |  ADDI-DATA 2015 6. Mécatrologie • Mécanique • Boîtier imperméable aux interférences • Résistance aux chocs • Intégration dans une machine • Pour une utilisation à long terme
    46. 46. 47 |  ADDI-DATA 2015 Contactez-nous ! www.addi-data.fr

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