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De l’industrie à l’industrie 4.0 : comment la production s’est-elle réinventée au fil des années ?

Posté le 6 Fév 2019 dans Zoom On par

Depuis toujours, l’Homme a été amené à perfectionner son industrie et sa façon de concevoir au fil de son histoire. Dès la mythologie déjà, Prométhée vola le feu de la connaissance sous les yeux des dieux, sur le mont Olympe, afin de l’offrir aux hommes. Prométhée apprit à ces derniers comment attiser ce feu, devenu alors un symbole de lumière et d’intelligence. Ce point de départ marque les prémices de la civilisation humaine où l’évolution technique amena l’Homme à parfaire progressivement son industrie.

L’homme n’a jamais cessé de réinventer véritablement son industrie à mesure que de nouvelles ressources créaient de nouveaux moyens techniques. L’industrie a donc connu de grandes avancées majeures, conférant ainsi à ces bouleversements techniques l’appellation de “révolutions industrielles”. Silkhom vous propose de revenir sur ces périodes clés de l’histoire et sur les grandes lignes de ces trois premières révolutions industrielles, avant d’aborder les caractéristiques de la quatrième actuellement en plein développement.

La première révolution industrielle – 1765

Portée par la machine à vapeur et le charbon

Au 19e siècle, l’Europe et les États-Unis connaissent de grandes transformations économiques et sociales. Stimulés par les progrès techniques, ils s’industrialisent. C’est à cette époque que les chemins de fer (et les premières locomotives fumantes) apparaissent, au même titre que voit le jour le télégraphe, le téléphone, et les journaux bon marché qui font circuler plus vite les idées et les nouvelles. La croissance spectaculaire des villes fait de cet âge industriel une époque prodigieuse.

La première révolution industrielle est généralement présentée comme le résultat technique accompli à la fin du 18e siècle et au début du 19e siècle. Ainsi l’apparition et l’amélioration de la machine à vapeur en 1769, inventée par l’anglais James Watt permet d’actionner d’autres machines et change radicalement les méthodes de production. Cette période marque l’apparition de la mécanisation qui érigera l’industrie en fondements de la structure économique de la société, se substituant ainsi à l’agriculture. L’extraction massive du charbon couplée à cette nouvelle machine à vapeur permet de mettre à disposition une énergie nouvelle qui permettra de donner une impulsion aux réseaux ferroviaires et aux échanges économiques.

Machine à vapeur de James Watt – 1769

De l’utilisation de l’eau, au développement textile, en passant par la métallurgie

Pourtant, la vraie révolution ne vient pas seulement de l’utilisation de nouvelles sources d’énergie, comme celle du charbon et de la vapeur. En effet, l’eau des torrents et des rivières qui fait tourner l’eau des moulins reste longtemps la source d’énergie la plus utilisée par de nombreuses usines. C’est la croissance de la production qui marque vraiment le début de l’âge industriel notamment dans le secteur du textile. En effet, c’est cette industrie qui va véritablement stimuler toutes les autres : on parle de révolution du textile. Puis à partir de 1850, c’est l’industrie métallurgique qui prend le relais de l’industrie du textile.

La première période industrielle c’est aussi un changement radical des méthodes de production : on voit ainsi se multiplier de grandes usines qui viennent remplacer peu à peu les ateliers de production à domicile. Ces usines font travailler de nombreux ouvriers qui actionnent de machines de plus en plus perfectionnées : comme les métiers à tisser qui permettent de produire en plus grande quantité et plus vite, et des objets de meilleures qualités en série. Les textiles voient aussi apparaître de nouveaux tissus, donnant alors un nouvel élan à la mode vestimentaire de l’époque. L’apparition de la machine à coudre par l’américain Isaac Merritt Singer transforme également la vie quotidienne de nombreuses femmes qui peuvent désormais confectionner des vêtements ou réparer des tissus habités.

La seconde révolution industrielle – 1870

La France en retard, et de grandes usines de plus en plus spécialisées

La seconde révolution industrielle prend racine en France dans les années 1880. Elle arrive nettement après celle de nos amis anglais, car la France avait fait le choix d’une économie à dominante agricole, à l’heure où l’économie de la Grande-Bretagne était déjà à dominante industrielle. Pour s’adapter aux mutations de l’économie mondiale, la France se range à l’industrialisation avec comme sources d’énergie l’électricité et comme principale innovation le moteur à explosion qui donnera l’automobile.

Les ateliers sont alors devenus de véritables usines de production progressivement très spécialisées. Ainsi, on vu se développer (entre autres) les secteurs de la serrurerie, de la robinetterie, du coffre-fort, du cadenas, alors symboles triomphants de l’économie industrielle française. Les échanges se multiplient et la France importe notamment du fer et de l’acier pour faire tourner les grandes usines, dont la recherche et les capitaux sont désormais totalement centralisés.

Usine de serrurerie Imbert à Friville-Escarbotin

L’avènement de l’automobile et du taylorisme/fordisme

La seconde période industrielle témoigne d’une modernisation des moyens de productions amenées également par l’utilisation du pétrole, du gaz et de l’électricité à la fin du 19e siècle. Ainsi, les machines de production ne sont plus “à vapeur”, mais “électrique”. Les industries automobiles et chimiques en sont alors les principaux bénéficiaires et ces dernières voient alors se développer de nouveaux modèles d’organisations productives imaginés par les Américains Taylor et Ford. On parle alors de production en masse de produits identiques.

Cette époque prodigieuse s’étend jusqu’à l’arrivée de l’aviation au début du 20e siècle. L’oeuvre satirique la plus connue témoignant de cette nouvelle période socio-économique, est sans doute “Les Temps Modernes” de Charlie Chaplin, oeuvre apparue en 1936 où le travail à la chaine déshumanisant y est représenté à son paroxysme. Dans tous les cas, cette période reflète une croissance économique accrue de 1850 à 1920 basée sur trois changements principaux : hausse de la productivité, diminution des prix, quasi-plein emploi.

Les Temps Modernes de Charlie Chaplin (1936)

La troisième révolution industrielle – 1969

Le nouvel ère de l’automatisation de la production

Il faudra ensuite patienter jusqu’à la deuxième partie du 20e siècle, pour voir apparaître une énergie nouvelle au potentiel inégalé auparavant : le nucléaire. En effet, le secteur du nucléaire va permettre l’avènement d’une troisième révolution industrielle, positionnée également en grande partie sur le développement de l’électronique. C’est à cette époque que l’on découvre le transistor et le microprocesseur, mais également l’essor des télécommunications et de l’informatique qui vont permettre l’automatisation de la production.

C’est l’économiste Jeremy Rifkin qui présenta le principe d’une troisième révolution industrielle basée sur les nouvelles technologies d’information et de communication, qui serait alors la seule solution mondiale viable à la crise économique et énergétique de l’époque (diminuer l’utilisation du pétrole). Toutes ces technologies permettent également la production de matériels miniaturisés, qui va donner un nouveau souffle à la recherche spatiale et la biotechnologie. L’industrie quant à elle est marquée par l’ère de l’automatisation poussée de la production rendue possible grâce à l’automate, au robot, et à l’automate programmable industriel (“API”, à ne pas confondre avec l’acronyme anglais application programming interface).

Le premier microprocesseur commercialisé en mars 1971 : le Intel 4004 La première intégration réussie de toutes les fonctions d’un processeur sur un seul et unique circuit intégré.

L’industrie 4.0 : la quatrième révolution industrielle

L’essor de nouvelles technolgies prodigieuses

Alors que la première révolution industrielle reposait sur l’utilisation de l’eau et de la vapeur pour mécaniser la production, que la seconde préconisait l’utilisation de l’énergie électrique pour intégrer la production de masse, que la troisième apportait une réponse aux crises économiques et énergétiques par le nucléaire et l’automatisation de la production industrielle, la quatrième révolution industrielle est elle aujourd’hui au coeur de notre environnement. Elle reprend les contours de la troisième révolution en s’appuyant sur la révolution numérique survenue depuis le milieu du siècle dernier. En effet, l’avènement d’Internet a engendré par la suite l’apparition de la technologie de numérisation permettant de piloter le monde physique à partir du virtuel.

Autrement dit, l’industrie se connecte progressivement aux moyens de productions et permet leur interaction en temps réel. On parle alors d’usine 4.0 reposant sur des technologies dites à forts enjeux stratégiques tant leurs usages vont permettre de chambouler tous les canaux de la production à la consommation. Ces technologies reposent bien entendu sur les objets connectés et l’Internet Of Things, mais également au développement du Cloud Computing, et du Big Data. Aujourd’hui ce sont les données qui vont permettre la prise de décisions stratégiques. Elle peut désormais être pilotée par des technologies novatrices telles que l’intelligence artificielle, les jumeaux numériques, l’informatique quantique, la réalité virtuelle/augmentée, l’impression 3D ou encore la maintenance prédictive

Cycle des technologies émergentes liés à l’industrie 4.0 selon Gartner (2018)

De l’industrie 4.0 à l’industrie 4.1

Autant d’améliorations qui vont permettre l’optimisation quotidienne des outils de production, au coeur d’un système global interconnecté. Face à ces avancées majeures, les usines 4.0 devraient permettre d’optimiser leurs coûts, mais également de produire de manière plus écoresponsable et misant sur des énergies plus respectueuses de l’environnement contrairement aux révolutions industrielles antérieures. Les centres-ville des grandes métropoles deviennent également ce qu’on appelle des “smart-cities” où toutes les infrastructures sont régies par l’avènement de la data.

La question est donc ici de produire intelligemment par la data et de veiller à la cybersécurité des systèmes connectés où il reste encore beaucoup d’avancées à effectuer en ce sens. Le consommateur de son côté, ne veut plus accéder à des produits fabriqués en série ou en masse, mais plutôt de dépenser son argent sur un produit unique, entièrement personnalisable, que son voisin n’aura pas. Pour cela, il peut s’appuyer par exemple sur son smartphone, permettant aujourd’hui d’interagir directement sur le processus de commande et production. On parle alors même d’industrie 4.1 pour désigner le rôle central que détient le consommateur dans le processus de production.

 


Retrouvez toutes les technologies liées à l’industrie 4.0 et leurs caractéristiques dans un prochain article…




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