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.

1. 1 |  ADDI-DATA 2015
Introduction à l’industrie 4.0 et ses défis

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 |  ADDI-DATA 2015
Solutions ADDI-DATA

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 |  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 |  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 |  ADDI-DATA 2015
1. Exemple simple d‘un CPS : le Smartphone

8. 8 |  ADDI-DATA 2015
1 : un CPS industriel

9. 9 |  ADDI-DATA 2015
1 : CPS industriel

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 |  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 |  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 |  ADDI-DATA 2015
2. Scénarios
PARTIE 2 : QUELQUES SCÉNARIOS DE « L’INDUSTRIE 4.0 »

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 |  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 |  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 |  ADDI-DATA 2015
2. Scénario 4 : L’opérateur dans l‘industrie 4.0

18. 18 |  ADDI-DATA 2015
2. Scénario 6 : Symbiose entre le système de
production et le développement du produit

19. 19 |  ADDI-DATA 2015
2. Scénario 7 : Téléprésence
Base de
données
Machine
Support
technique
Téléchargement de
nouvelles fonctionnalités
Calcul intensif

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 |  ADDI-DATA 2015
3. Les défis

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 |  ADDI-DATA 2015
3. Les catalyseurs technologiques

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 |  ADDI-DATA 2015
3.MEMS – NEMS

26. 26 |  ADDI-DATA 2015
3. Technologie : l‘impression 3D

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 |  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 |  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 |  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 |  ADDI-DATA 2015
5. Défi : Intelligence artificielle
Internet of Things: IoT: objets connectés
Organic computing / Real world
awareness
Intelligence collective

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 |  ADDI-DATA 2015
5. Normes - standards

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 |  ADDI-DATA 2015
5. RAMI 4.0 : foire industrielle de Hannovre 2015

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 |  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 |  ADDI-DATA 2015
6. Systèmes Ethernet intelligents MSX-E
- Matériel

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. 41 |  ADDI-DATA 2015
Guest application management
6. B et C : Traitement des données et flexibilité

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. 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. 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. 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. 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. 47 |  ADDI-DATA 2015
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