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.
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.
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1. Exemple simple d‘un CPS : le Smartphone
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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
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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
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2. Scénarios
PARTIE 2 : QUELQUES SCÉNARIOS DE « L’INDUSTRIE 4.0 »
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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
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2. Scénario 6 : Symbiose entre le système de
production et le développement du produit
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2. Scénario 7 : Téléprésence
Base de
données
Machine
Support
technique
Téléchargement de
nouvelles fonctionnalités
Calcul intensif
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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
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3. Conséquences : 3 objectifs pour la production
industrielle
Transparence des
processus
industriels
Qualité totale
Communication
temps réel avec le
monde extérieur
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3. Les catalyseurs technologiques
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
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3. À la croisée des chemins technologiques :
L‘éclosion des „Cyber Physical Systems“
Electronique Informatique
MEMS/NEMS Ethernet/Internet
Virtuel/Réel
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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
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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.
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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)}
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5. Questions juridiques
Responsabilité
produit
Responsabilté
Au niveau de la
maintenance
Protection du
Savoir-faire
Protection
Des données
Sécurité
informatique
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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.
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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
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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
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Guest application management
6. B et C : Traitement des données et flexibilité
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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
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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
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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
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6. Mécatrologie
• Mécanique
• Boîtier imperméable aux interférences
• Résistance aux chocs
• Intégration dans une machine
• Pour une utilisation à long terme
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)}