AUTOMATISATION INDUSTRIELLE : définition, exemples, entreprises et importance

Automatisation industrielle
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La compétitivité croissante de l'industrie nécessite des produits fiables et de haute qualité à un prix raisonnable. Pour résoudre ce problème, diverses entreprises envisagent de nouvelles conceptions de produits et des procédures de fabrication intégrées, ainsi que l'utilisation de dispositifs automatisés. L'automatisation industrielle est un effort notable et influent pour trouver des réponses à la difficulté susmentionnée. Dans cet article, nous discuterons de tout ce qui concerne l'automatisation industrielle, y compris ses exemples, son importance, quelques bonnes entreprises d'automatisation industrielle, ainsi qu'un cours d'automatisation industrielle que vous pouvez suivre au cas où vous voudriez vous aventurer sur le terrain. 

Qu'est-ce que l'automatisation industrielle ?

L'utilisation de systèmes de contrôle, tels que des machines, des actionneurs, des capteurs, des processeurs et des réseaux, pour accomplir des activités dans le but d'automatiser la production est connue sous le nom d'automatisation industrielle.

Tout a commencé avec des bandes transporteuses de base déplaçant des pièces à travers une chaîne de fabrication. Les machines effectuaient des tâches et des travaux fondamentaux, réduisant le besoin de travail manuel. Ce terme englobe aujourd'hui un ensemble diversifié de machines, d'actionneurs, de capteurs, de processeurs et de réseaux qui fonctionnent ensemble pour connecter un environnement industriel. L'automatisation industrielle moderne se concentre sur la meilleure approche pour tirer parti de la technologie, des API aux dispositifs d'IA, d'apprentissage automatique et d'IIoT. Ce qui suit traitera de l'automatisation industrielle, de ses différentes variétés et des avantages qu'elle offre aux principales industries mondiales, aux marchés en expansion et à l'évolution de la rivalité.

Types d'automatisation industrielle

Du tapis roulant aux systèmes avancés d'IA et d'apprentissage automatique, il est essentiel de comprendre les nombreux types d'automatisation industrielle afin de déterminer où chaque technologie sera la plus bénéfique. Toutes les solutions ou tendances ne seront pas adaptées à votre application ou à vos objectifs.

#1. Automatisation fixe

L'automatisation fixe a souvent une tâche fixe, un flux de travail continu, une fabrication à volume élevé et une barrière d'entrée élevée. Ce type d'automatisation industrielle, souvent appelée automatisation dure, change rarement. Un nouveau produit ou un changement de production coûte cher et prend du temps. L'automatisation industrielle programmable offrira de meilleurs avantages pour les volumes plus faibles ou les cycles de vie des produits plus courts.

#2. Automatisation programmable

Souvent liée à la production par lots, l'automatisation programmable est efficace pour produire des centaines à des milliers d'unités. En raison du volume de fabrication réduit, il y a plus de changements, qui sont pris en compte lors de la définition des tailles de lots et des délais. Cependant, de nombreuses entreprises s'inquiètent de l'augmentation de la disponibilité et de la production. Ces objectifs conduisent à une automatisation plus adaptable.

#3. Automatisation flexible

Au fur et à mesure qu'elles progressent, les procédures semblent impliquer moins de contacts humains et de temps d'arrêt tout en élargissant la gamme d'articles produits sur une seule machine ou ligne de production. Une machine CNC est un exemple d'automatisation flexible qui utilise des commandes électromécaniques précises. Les changements peuvent être effectués automatiquement, ce qui réduit les temps d'arrêt. Cela fonctionne bien pour la production par lots, mais cela permet également une plus grande production à la demande et une plus grande personnalisation.

#4. Automatisation intégrée

L'intégration d'appareils et d'équipements dans un système de contrôle unique intègre les processus, les lignes de production et d'autres éléments. L'automatisation intégrée est une stratégie de fabrication plus complète. Au fur et à mesure que l'IIoT et l'industrie 4.0 progressent, des équipements et des lignes de production indépendants peuvent communiquer sur un réseau, ce qui leur permet de devenir plus flexibles et d'évoluer vers une fabrication à la demande et une personnalisation plus poussée.

Importance de l'automatisation industrielle

Les fabricants, les équipementiers et les opérations industrielles peuvent tous bénéficier de l'automatisation industrielle pour améliorer l'efficacité opérationnelle. L'automatisation industrielle est essentielle pour plusieurs raisons, notamment :

#1. Améliorer la sécurité des travailleurs

Pour commencer, l'automatisation industrielle peut soulager les gens d'activités fastidieuses, risquées et sales. Pour promouvoir un environnement de travail plus sûr, l'automatisation industrielle peut prévenir les blessures liées aux mouvements répétitifs et au levage de marchandises. Cet effet initial peut améliorer le quotidien d'un travailleur tout en le libérant pour des tâches plus difficiles.

# 2. Augmentation de la productivité

La production est ralentie par les temps d'arrêt, les problèmes de performances et les goulots d'étranglement. Ces problèmes peuvent être identifiés et traités avant que la production ne ralentisse en utilisant des dispositifs de surveillance et automatisés interagissant sur une seule plate-forme. Les données qui fournissent une maintenance prédictive peuvent aider à réduire ou à éliminer les temps d'arrêt et les problèmes de performances. Les données en temps réel peuvent être utilisées pour identifier les causes profondes des problèmes, gérer les stocks et surveiller les vitesses de production afin que des modifications puissent être apportées avant que des goulots d'étranglement n'apparaissent.

#3. Meilleure qualité

Les dispositifs d'automatisation connectés améliorent la répétabilité et la fidélité, collectent des données de pratiquement partout sur une ligne de production et envoient des notifications à toute personne y ayant accès. La détection précoce des changements de qualité peut améliorer la productivité, minimiser les déchets, réduire les reprises et augmenter les bénéfices. De plus, des systèmes automatisés capables de vérifier et de valider la qualité peuvent accroître la transparence et garantir que les articles sont fabriqués pour répondre aux spécifications d'un client avant de quitter l'usine.

#4. Meilleure prise de décision

Les responsables pourront produire des modèles plus précis pour découvrir de nouvelles sources de revenus et fournir de meilleures estimations aux parties prenantes à mesure que de plus en plus d'appareils seront connectés et gérés avec des solutions d'automatisation industrielle. La technologie d'automatisation industrielle peut améliorer la capacité de surveiller et d'exploiter à distance de nombreux sites pour une solution plus complète qui permet d'accélérer la gestion de la chaîne d'approvisionnement, de suivre les actifs sur le terrain et d'offrir des données pour prendre de meilleures décisions.

#5. Économies de coûts

L'utilisation de robots est tout simplement moins coûteuse que l'emploi d'opérateurs humains. Les seuls coûts après l'achat initial d'un robot sont l'entretien et l'énergie nécessaire pendant le fonctionnement. Par rapport à la rémunération et aux avantages sociaux des opérateurs, les réductions de coûts s'accumulent au fil du temps. De plus, les robots améliorent le processus et améliorent la qualité, ce qui entraîne une réduction des déchets et encore plus d'économies.

Exemples d'automatisation industrielle

Voici quelques exemples d'automatisation industrielle :

#1. Vision industrielle

La vision industrielle est une technologie d'inspection et d'analyse d'automatisation spécialisée de pointe, basée sur l'imagerie, que les fabricants utilisent pour augmenter la productivité et la production du système. Le système de guidage robotique informatisé est utilisé pour une variété d'applications et d'activités de fabrication sur la chaîne de production. Une caméra ou plusieurs capteurs de caméra capturent des images visuelles des produits dans le système. Les capteurs analysent les images pour un examen visuel avant de relayer les résultats aux opérateurs du système pour une analyse et une action plus approfondies.

La technologie de vision artificielle est utilisée par de nombreuses industries dans l'organisation et le contrôle des processus de production quotidiens, allant de l'agriculture et de la fabrication à la fabrication et aux applications médicales. Les cultures peuvent être surveillées pour la lutte antiparasitaire et la récolte, les processus de la chaîne de montage et le contrôle des stocks peuvent être gérés en temps réel pour le suivi et la traçabilité des produits afin de maintenir la conformité réglementaire, et les pièces et produits peuvent être inspectés pour le contrôle de la qualité.

#2. Solutions robotisées de prélèvement, de tri et d'emballage

L'automatisation robotique dans les processus industriels est utilisée pour un large éventail d'applications diverses et sophistiquées. L'automatisation de la manutention des matériaux simplifie considérablement les procédures de prélèvement, de tri et d'emballage sur les lignes de production et dans les entrepôts de traitement des commandes. L'utilisation de la robotique industrielle dans les processus de prélèvement, de tri et d'emballage augmente l'efficacité opérationnelle, la fiabilité et la production tout en réduisant les erreurs humaines.

Sur les chaînes de montage, des machines automatisées sélectionnent, sélectionnent et placent les pièces et les composants. Les solutions d'automatisation des entrepôts peuvent suivre le mouvement des stocks depuis le moment où les produits sont reçus jusqu'au moment où ils sont distribués. Le suivi des bacs, le comptage des cycles, la préparation des commandes, le tri, l'emballage, la palettisation et le codage et l'étiquetage des produits pour la livraison peuvent tous bénéficier de l'automatisation.

#3. Automatisation des machines CNC

Bien que l'usinage CNC (Computer Numerical Control) soit utilisé depuis les années 1940, l'intégration de systèmes d'automatisation permet aux fabricants de construire des pièces et des composants avec une précision, une vitesse et une répétabilité exactes afin de répondre aux exigences de production sans cesse croissantes. Les machines CNC sont programmées pour contrôler une variété de machines et d'instruments utilisés dans les processus de fabrication, tels que les tours, les fraiseuses, les perceuses et les routeurs. Les processus des machines CNC, une fois automatisés, peuvent utiliser plusieurs outils pour rationaliser la fabrication. Avec l'ajout de plus de machines d'impression 3D dans les usines, l'usinage CNC automatisé s'est avéré essentiel dans la finition de surface des produits imprimés en 3D. L'automatisation CNC est une technologie vitale qui peut étendre la capacité des processus de fabrication avec rapidité et efficacité, que ce soit pour le prototypage ou la production à grande échelle.

Entreprises d'automatisation industrielle

Les entreprises IA utilisent des systèmes de contrôle pour faire fonctionner des machines, ce qui aide à l'achèvement d'un processus spécifique. L'utilisation de la main-d'œuvre sera réduite grâce à l'utilisation de machines automatisées. Voici les principales entreprises d'automatisation industrielle au monde :

#1. Siemens

Siemens est un pionnier dans les solutions d'infrastructure et d'énergie, ainsi que dans l'automatisation industrielle et les logiciels. La société fournit des tests de laboratoire, des équipements d'imagerie médicale et des technologies de l'information cliniques en tant que l'un des plus grands producteurs mondiaux de technologies économes en énergie et économes en ressources. Sa technologie vise à produire des industries économes en ressources et des réseaux d'approvisionnement résilients, ainsi que des bâtiments et des réseaux plus intelligents, des transports plus verts et plus confortables et des soins de santé améliorés. Siemens permet ainsi à ses clients de modifier leurs industries et leurs marchés.

#2. ABB

ABB, une entreprise technologique de premier plan, dynamise la transformation sociétale et industrielle pour construire un avenir plus productif et durable. Cet ABB améliore les performances de ses clients en reliant les logiciels à ses portefeuilles d'électrification, de robotique, d'automatisation et de mouvement. ABB dessert plus de 100 pays et aide des industries telles que l'automobile, les centres de données, l'exploitation minière et les villes intelligentes. L'entreprise fabrique des robots et vend des équipements et des systèmes industriels connectés et activés numériquement.

#3. Émerson

Emerson combine des décennies d'expertise en technologie et en ingénierie pour créer des solutions créatives pour les clients des marchés industriels, commerciaux et résidentiels. Les experts en automatisation d'Emerson proposent des solutions pour tout, des projets aux opérations, afin d'aider les clients à atteindre leurs objectifs et à élever leurs organisations dans le quartile supérieur.

#4. Automatisation Rockwell

Rockwell Automation est l'un des leaders mondiaux de l'automatisation industrielle. Son siège social est à Milwaukee et possède des bureaux dans plus de 80 sites à travers le monde. Cette firme est spécialisée dans l'architecture et les logiciels.

#5. Solutions de processus Honeywell

Les solutions de processus Honeywell fabriquent une large gamme de produits commerciaux et de consommation. Cette société basée aux États-Unis fournit des services d'ingénierie aéronautique. Depuis plus de 40 ans, il a été le pionnier du contrôle de l'automatisation des processus, évoluant des systèmes de contrôle de processus hérités vers les principales innovations d'aujourd'hui telles que Experion® PKS, protégeant ainsi les investissements de nos clients dans les actifs d'automatisation.

Cours d'automatisation industrielle à suivre

Il existe de nombreux cours d'automatisation industrielle disponibles. Plus précisément, dans ce domaine, nous nous concentrerons sur la formation en ligne en automatisation industrielle. Si vous avez une formation en génie mécanique ou en opérations d'usine, je vous recommande de consulter ces cours d'automatisation pour ingénieurs en mécanique :

LinkedIn Learning (anciennement Lynda) propose également d'excellentes options pour les cours d'ingénierie d'automatisation et d'automatisation industrielle. L'avantage de cette option est qu'une fois que vous aurez terminé un cours, le certificat apparaîtra sur votre profil LinkedIn.

#1. Cours d'automatisation électrique

Vous devriez également envisager de suivre un cours d'automatisation électrique plutôt qu'un simple cours industriel. Si vous souhaitez travailler avec un intégrateur industriel ou robotique, vous devez être familiarisé avec les systèmes électriques.

De plus, l'expérience avec les moteurs et variateurs AC/DC, ainsi que la connaissance des variateurs de fréquence (VFD), sont très appréciées dans la plupart des postes d'ingénierie des commandes.

#2. Suivre un cours ou une formation de technicien en automatisation

Si vous débutez dans l'automatisation industrielle et que vous n'avez pas de formation en ingénierie, vous pouvez choisir de commencer par suivre une formation de technicien en automatisation ou un cours en ligne.

Des programmes de technicien en automatisation sont disponibles dans plusieurs collèges communautaires et établissements de métiers techniques. Donc, si vous savez que vous n'êtes pas doué pour vous tenir responsable des cours en ligne, vous voudrez peut-être envisager de vous inscrire à un programme de formation en personne.

#3. Cours d'automatisation industrielle en ligne gratuit

Si vous n'avez pas la possibilité de suivre des cours de développement professionnel au travail, les cours d'automatisation en ligne gratuits sont la meilleure option.

Les cours gratuits ne vous fourniront pas l'avantage supplémentaire d'un certificat. Cependant, si l'alternative est entre connaître le contenu et non, je prendrais l'option gratuite à chaque fois.

Voici d'excellents cours d'automatisation industrielle en ligne gratuits :

Vous pouvez également rechercher un cours de didacticiel sur l'automatisation industrielle sur YouTube. Voici quelques tutoriels que je vous recommande de consulter.

  • Tutoriels de diagramme à relais par Pete Vree
  • Manuel de l'automate
  • RealPars

Quels sont les 4 types d'automatisation industrielle ?

Les quatre catégories d'automatisation industrielle sont les suivantes :

  • Automatisation fixe 
  • Automatisation programmable 
  • Automatisation flexible 
  • Automatisation intégrée.

Quels sont les deux types d'automatisation industrielle ?

Les types d'automatisation industrielle comprennent :

  • Automatisation fixe (difficile).
  • Automatisation flexible (douce)

Quels sont les 3 systèmes majeurs utilisés dans l'automatisation industrielle ?

Les types de systèmes d'automatisation industrielle comprennent :

  • Automatisation fixe. 
  • Automatisation programmable.
  • Automatisation flexible.

Quels sont les 5 exemples d'automatisation ?

Les thermostats domestiques contrôlant les chaudières, les premiers standards téléphoniques automatiques, les systèmes de navigation électroniques et les algorithmes les plus avancés sous-jacents aux voitures autonomes en sont des exemples.

Qu'est-ce que le PLC dans l'automatisation industrielle ?

Un automate est un type d'ordinateur industriel qui surveille les entrées et les sorties afin de faire des choix en fonction du programme stocké dans la mémoire de l'automate. L'utilisation d'API aide à réduire les processus de prise de décision humaine afin d'augmenter l'efficacité.

Quels sont les outils pour l'automatisation industrielle ? 

Les outils pour l'automatisation industrielle comprennent :

  • Contrôleur logique programmable (PLC) 
  • Contrôle de surveillance et acquisition de données (SCADA)
  • Interface homme-machine (IHM)
  • Réseau de neurones artificiels (ANN)
  • Système de contrôle distribué (DCS)
  • Robotique.

Quels sont les équipements de l'automatisation industrielle ?

L'équipement d'automatisation industrielle est un type d'équipement de fabrication utilisé pour automatiser certains processus de fabrication. Les robots industriels, les cellules d'automatisation, les convoyeurs et les dispositifs spécifiques tels que les élévateurs et les retourneurs sont des exemples d'équipements.

Conclusion

L'automatisation industrielle a progressé bien au-delà des simples bandes transporteuses. Savoir quelle forme d'automatisation utiliser et comment elle aidera l'entreprise vous gardera une longueur d'avance sur la concurrence. Au fur et à mesure que davantage de données seront disponibles, de meilleurs gestionnaires seront en mesure d'identifier où trouver les plus grands avantages et quelles technologies de l'industrie 4.0 peuvent stimuler la production, la qualité, les flux de revenus et la main-d'œuvre.

Bibliographie

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