L'informatique industrielle représente une branche technologique de l'informatique appliquée qui rassemble toutes les techniques de conception, d'analyse et de programmation de systèmes à base d'interfaçage de l'informatique avec de l'électronique, de l’électrotechnique, de la robotique ou de la mécanique, et ce à but industriel.
Cette branche technologique est utilisée au sein des systèmes dits « cyber-physique ». Un système cyber-physique est un système au sein duquel divers éléments informatiques collaborent pour contrôler et commander des entités physiques. En ce sens, l’industrie 4.0 est souvent considérée comme l’application du concept de système cyber-physique grâce à l’utilisation de l’informatique industrielle.
Le primat donné à la méta-technologie des systèmes cyber-physiques est une spécificité allemande dans la manière d’aborder la transformation numérique.
En d’autres termes et dans cette vision qui confine parfois à la science-fiction, le système cyber-physique de production désigne une entité virtuelle qui émerge de la capacité des milliers d’éléments de l’usine à se coordonner les uns avec les autres et avec l’environnement extérieur, grâce à l’application de l’informatique industrielle.
Un système cyber-physique de production :
Le défi lancé aux systèmes d’information de production est immense. Il ne s’agit plus de gérer des opérations standard avec une répétabilité maximale, mais de concevoir des process de production spécifiques en fonction de la pièce à produire et des informations reçues de l’environnement en temps réel.
L’Industrie 4.0 remet ainsi en cause la pyramide de l’automatisation qui relie du bas vers le haut les capteurs et actionneurs aux systèmes SCADA, aux ERP et in fine au système d’information et de décision de l’entreprise, appelé business intelligence.
Opérant en temps réel, au rythme de la milliseconde voire de la microseconde, le système doit être entièrement décentralisé pour que les équipements puissent fonctionner de manière autorégulée.
C’est là que l’informatique industrielle entre en jeu. À l’organisation pyramidale succède donc une structure en réseau.
À la différence de la 3e révolution industrielle qui avait vu se développer l’électronique et l’informatique dans les usines, l’Industrie 4.0 se caractérise par la mise en réseau de l’ensemble des éléments concourant à la production, y compris les différents services. Cette mise en réseau représente ainsi un nouveau challenge pour l’informatique industrielle.
La production n’est plus composée d’éléments isolés reliés à un système centralisé et vertical de type ERP permettant de remonter les informations de production et de redescendre les instructions de planification. La production s’autoorganise de manière autonome et décentralisée au niveau de l’atelier.
C’est cette mise en relation et coordination décentralisées de l’ensemble de ces éléments qui donne à l’Industrie 4.0 sa singularité.
À l’instar d’un avion volant en pilotage automatique, dont les capteurs alimentent en paramètres de vol des algorithmes recalculant constamment la trajectoire et actionnant les gouvernes, l’usine se trouve pilotée par un système cyber-physique de production. L’usine cybernétique devient à la fois un idéal, un terrain concret d’expérimentation et de transformation, et un lieu où se construisent en temps réel une grande variété de scénarios de production. Cette usine ajuste constamment ses scénarios en fonction des situations de marché et des opportunités.
Dans ce contexte de scénarisation de la production en temps réel, l’exercice budgétaire annuel devient un rituel quasiment anachronique. Ce qui importe, c’est la modélisation en amont des différentes partitions qui peuvent être jouées pour coller au plus près aux multiples profils de la demande.
En définitive, les systèmes cyber-physiques sont donc l’un des piliers de l’industrie du futur. Automate programmable pour les systèmes de production, applications pour l’industrie automobile ou systèmes de supervision capables d’analyser en temps réel les informations issues d'un grand nombre de capteurs et d’assurer la commande de multiples actionneurs comme une centrale de production d’électricité ou le contrôle du trafic aérien ou ferroviaire, l’informatique industrielle se révèle être une discipline importante pour l’avènement de la 4ème révolution industrielle.
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