Comment l’innovation en matière de composants crée les usines de demain

Les usines de fabrication du monde entier connaissent une transformation. Les progrès technologiques, depuis les capteurs intelligents jusqu’à la robotique, révolutionnent les industries, transformant les usines à propulsion humaine d’hier en entreprises automatisées basées sur les données de demain.

Les technologies d’Industrie 4.0 devraient générer des billions en valeur économique dans la prochaine décennie – pas des milliards, mais des billions. Les fabricants avisés comprennent que l’adoption de ces technologies sera cruciale pour rester compétitifs dans les années à venir, et les plus visionnaires d’entre eux ressentent déjà les avantages d’une adoption précoce.

Mais les technologies progressent si rapidement que les fabricants doivent prendre des décisions stratégiques sur les technologies qui auront le plus grand impact sur leurs résultats. Alors, où les leaders de l’industrie consacrent-ils le plus d’efforts? Voici un aperçu de certaines des technologies qui remodèlent la fabrication aujourd’hui – et qui contribuent à créer les usines de demain.

Les capteurs intelligents ont joué un rôle déterminant dans le virage vers une usine de fabrication plus automatisée. Les capteurs actuels de l’Internet des objets (IdO) font tout, depuis la surveillance des changements d’état dans les environnements industriels difficiles jusqu’à la mesure des vibrations dans la cavité d’un moteur.

Des industries spécialisées utilisent des capteurs de manière à répondre à des situations propres à leur domaine. Par exemple, dans les secteurs du pétrole, du gaz et des mines, les travailleurs ont commencé à porter des capteurs qui surveillent leurs signes vitaux, comme une pression artérielle élevée et une augmentation du rythme cardiaque. Ces données sont envoyées dans le nuage, où elles sont analysées afin de détecter les lieux ou les activités qui pourraient s’avérer dangereuses pour les travailleurs.

Les capteurs contribuent également à l’efficacité énergétique. Pour la plupart des grands fabricants, l’énergie représente une part importante des coûts d’exploitation. Lorsqu’elles sont surveillées par des capteurs, les machines énergivores peuvent être automatiquement arrêtées pendant les périodes de ralentissement. Les surcharges des équipements à moteur électrique peuvent être corrigées, et certaines machines peuvent être mises sous tension seulement durant les périodes où l’énergie peut faire l’objet d’un rabais de la part des fournisseurs. Même de petits changements peuvent faire une grande différence pour le résultat final.

Après des décennies de préparation de programmes de maintenance basés uniquement sur l’âge d’une pièce d’équipement, les fabricants commencent à reconnaître que ce n’est pas une approche fiable pour prolonger la vie des machines. En fait, de toutes nouvelles recherches montrent que seul un faible pourcentage des pannes d’équipement est attribué à l’âge. La maintenance préventive régulière n’a guère donné de meilleurs résultats.

Cependant, la durée de vie de machines coûteuses est prolongée par le déploiement de capteurs de l’IdO qui surveillent stratégiquement les équipements et recommandent ensuite des programmes de maintenance en fonction de paramètres clés. Une étude récente de Deloitte estime que la planification de la maintenance prédictive basée sur des capteurs peut augmenter la productivité, en réduisant les pannes de 70 % et les coûts de maintenance de 25 %.

Les capteurs ne sont pas la seule petite technologie intelligente qui remodèle la fabrication. Les contacteurs c.c., également connus sous le nom de relais EV, contribuent à faire progresser la technologie dans certaines des technologies de rupture les plus visibles de notre époque : les véhicules hybrides et électriques. Selon le « Simulateur de politique énergétique » développé par Energy Innovation, les véhicules électriques représenteront 65 % des ventes de nouveaux véhicules légers d’ici 2050.

Les contacteurs c.c. font partie des éléments clés qui permettent à ces véhicules de rester opérationnels. En déconnectant la batterie du chargeur de bord d’un véhicule, les contacteurs c.c. assurent une isolation électrique et physique, ce qui empêche la batterie de se surcharger ou de devenir un risque d’incendie. D’autres contacteurs c.c. servent également à couper les circuits en cas d’erreur ou à alimenter les équipements accessoires à haute tension et à contrôler la charge rapide.

Les automates programmables (AP) ont été développés à l’origine pour remplacer les relais dans le contrôle des machines, mais à mesure que la révolution des microprocesseurs a transformé les ordinateurs personnels, les AP ont également évolué rapidement. Ils ont maintenant la capacité de contrôler plusieurs robots spécialisés. Tout comme un chef d’orchestre peut diriger des musiciens, les AP contrôlent des robots dans le synchronisme et les fonctions pour atteindre un objectif commun. Ils peuvent également gérer des équipes de robots sur plusieurs chaînes de montage, en signalant les inefficacités et les erreurs aux analystes pour une production et des performances maximales.

Puisque les automates programmables ont des entrées pour recevoir les données des machines et des sorties pour les transmettre à des bases de données centralisées, souvent dans le nuage, ils agissent comme des cerveaux miniatures qui surveillent et contrôlent des machines telles que des équipements d’usine, des robots, des appareils médicaux et même des manèges de parc d’attractions. Les automates programmables d’aujourd’hui sont plus petits, plus rapides et moins chers; ils disposent également d’une capacité sans fil, ce qui élargit considérablement leurs fonctionnalités. Le nouvel automate programmable de Panasonic est doté de doubles ports Ethernet intégrés pour une plus grande flexibilité et une meilleure capacité de transmission des données.

Quand vous pensez aux lasers, vous ne songez probablement pas au secteur de la fabrication. Mais le marquage laser est une technologie propre et rapide qui utilise des impulsions d’énergie courtes et contrôlées avec précision pour marquer en permanence une grande variété de matériaux.

Les marqueurs laser impriment rapidement et précisément les codes à barres, les numéros de série et les dates de péremption sur les emballages des produits de consommation. Les industries aérospatiale et automobile utilisent la technologie du marquage laser pour imprimer sur une grande variété de métaux qui se sont avérés difficiles à marquer dans le passé – le cuivre en est un bon exemple. Dans la fabrication médicale, les dispositifs individuels nécessitent des codes uniques pour le suivi en cas de défectuosité ou de piratage des produits, et les marqueurs laser se sont révélés capables d’apposer ces codes de manière permanente et efficace.

Alors que de plus en plus de fabricants découvrent comment les technologies de rupture clés peuvent jouer un rôle essentiel dans leurs activités, Panasonic restera profondément engagé dans ces technologies, qu’il s’agisse d’une innovation de grande envergure ou de composants qui changent la donne. Selon nous, il est primordial de connecter les technologies à des solutions intégrées afin de créer les usines du futur et améliorer la qualité de vie.