Avec pour objectif un outil industriel centré sur l'humain, plus moderne, plus agile et un modèle économique repensé grâce aux technologies innovantes, l'industrie du futur doit pouvoir s'appuyer sur la normalisation. L'actualité 2018 florissante sur ce sujet était le thème central du comité d'orientation de l'UNM réuni le 6 décembre 2018, rassemblant 40 personnes.

En préambule, Antoine de Fleurieu délégué général du GIMELEC, qui a présidé le groupe d'impulsion stratégique AFNOR sur l'industrie du futur, a fait part de ses conclusions : un groupe de coordination a été créé sur la transformation numérique pour l'industrie du futur. Opérationnel début 2019. Il pilotera les réflexions transverses, identifiera les domaines de normalisation et moyens d'influence associés, définira les liaisons à mettre en place entre les commissions de normalisation, décloisonnera les travaux, partagera les informations. Il faudra notamment développer un cadre permettant de créer le jumeau numérique, définir le modèle de référence international du "smart manufacturing", harmoniser les concepts des ontologies des composants développés pour différents secteurs industriels.

Le guide des technologies de l'industrie du futur édité par l'Alliance pour l'Industrie du futur rassemble la variété des technologies couvertes. Il a été présenté par Pascal Souquet, délégué scientifique au CETIM et administrateur de l'UNM : les commissions UNM relèvent d'ores et déjà le défi.

Objets connectés et internet industriel

Capteurs autonomes et communicants, communication et agilité des machines, composants et sous-systèmes électroniques, cybersécurité, environnement ouvert, internet industriel, réseaux industriels sans fil et traditionnels... Tous ont besoin de langages et de protocoles de communication afin d'échanger des informations fiables et compréhensibles. Des réflexions sont en cours sur la cybersécurité en fabrication additive, les boîtes à colis doivent pouvoir échanger avec les smartphones pour indiquer qu'une livraison est effective, les engins de travaux publics doivent pouvoir tenir compte de leur environnement (données télématiques, données topographiques sur le chantier,...). Autant de sujets porteurs au sein des commissions de normalisation UNM.

Technologies de production avancée

C'est l'un des thèmes majeurs que l'on retrouve dans une centaine de commissions UNM. Parmi celles-ci, une vingtaine s'emploie déjà à mettre au point les normes utiles, depuis les aciers à très haute performance ou les matériaux fonctionnels jusqu'aux machines intelligentes en passant par les assemblages innovants ou les technologies de soudage à hautes performances.

Autre thème majeur : la fabrication additive qui regroupe les technologies de fabrication de pièce par ajout de matière, communément appelée impression 3D. Elle permet de fabriquer des pièces aux formes complexes à partir d'un fichier numérique, ouvrant des possibilités d'innovations infinies. Pour que cette transition soit réussie, il est nécessaire de maîtriser toute la chaine de production et le cycle de vie des pièces. Témoignage des enjeux pour l'industrie : Olivier Dubet, ingénieur R&D, matériaux, conception et fabrication chez Air Liquide a expliqué la démarche globale qu'il a entreprise pour la fabrication d'un échangeur en fabrication additive. Les enjeux sont de permettre la fabrication d'échangeurs des unités de séparation de l'air (distillation) pour la production des gaz de l'air, le vapo-reformage du méthane pour la production d'hydrogène, la vaporisation des gaz... Un projet au plan national fédérant toutes les compétences nécessaires a été monté et des travaux de normalisation ont été engagés. Première étape : il s'agit d'un équipement sous pression et le lien réglementaire devait d'abord être établi. Le fabricant de la pièce est considéré comme le fabricant du matériau. Puis, sont venus la caractérisation du matériau, la conception, la définition de variables essentielles pour la fabrication et le contrôle. Un groupe de réflexion de la commission UNM 920 a soutenu la démarche. En parallèle, les Allemands ont proposé un projet de norme européen auquel les Français vont stratégiquement s'associer : le secrétariat de ce groupe sera assuré par l'UNM.

Nouvelle approche de l'homme au travail/organisation et management innovant

Deuxième pilier des travaux au sein des commissions UNM : les progrès technologiques et les changements apportés par les technologies de l'information et de la communication entraînent de profondes évolutions dans le monde du travail. Il est essentiel d'intégrer les interrogations sur la place de l'Homme qui évolue dans un lieu, une atmosphère, une organisation avec des équipements (machines, outils, ...), des matériaux et/ou produits, et souvent d'autres personnes. L'UNM contribue à la rédaction d'un guide sous l'égide du CoS "Santé et sécurité au travail - SST" pour bien intégrer la santé et la sécurité au travail dans les normes.

Certaines applications robotisées collaboratives ou le recours à des chariots sans conducteur ont comme caractéristique de faire travailler l'homme et le robot à des tâches complémentaires dans un espace de travail partagé. La mise en place de tels postes de travail augure de nouvelles perspectives pour l'industrie. La flexibilité et la polyvalence de l'outil de fabrication en complémentarité des compétences de l'opérateur humain sont améliorées. Guy Caverot, Directeur Innovation et Robotique chez BA Système, l'a démontré. Ses clients demandent des engins de plus en plus connectés, de la flexibilité, une approche plus sociale (l'entreprise travaille maintenant avec des psychologues et des anthropologues pour créer des robots innovants), des usines reconfigurables dans des délais réduits. Le tout, en toute sécurité. Après la publication d'ouvrages de prévention en 2017, c'est au tour des normes de base de sécurité des robots d'être complétées.

Usines et lignes/îlots connectés, pilotés et optimisés

L'interaction entre simulation et production nécessite des processus plus flexibles. L'intégration et le chaînage numérique des processus, les CND - contrôles non destructifs - innovants, la conception et la qualification virtuelle des systèmes de production, la conception et la simulation des produits permettront d'y parvenir. Citons à cet effet les normes de bibliothèques de composants informatisés, d'exigences sur les essais d'assemblage virtuel des produits mécaniques, d'exigences sur manuel numérique des produits mécaniques ou de simulation en soudage.

Relations clients/fournisseurs intégrées

Des normes pour faciliter les achats de pièces en fabrication additive, pour contrôler la qualité du pesage dans les centrales d'enrobés ou pour dématérialiser les certificats matière sont autant d'outils permettant de mieux fonctionner en réseau.

Nouveaux modèles économiques et sociétaux/stratégie et alliances

Au-delà du fascicule de documentation sur la responsabilité sociale des PME mécaniciennes, toutes les normes concernant les aspects environnementaux contribuent à aider les entreprises à entrer pleinement dans une démarche de développement durable. L'intégration du cycle de vie dans la normalisation des produits et procédés est renforcée et des réflexions sont menées sur l'économie circulaire qui fait l'objet de nombreuses initiatives notamment au plan européen. Enjeu pour les industriels: garder la maîtrise de leurs produits sur le marché. L'objectif de l'économie circulaire est de produire des biens et des services tout en limitant la consommation et le gaspillage notamment des matières premières. "Remanufacturing", revalorisation, réutilisabilité,... tous ces nouveaux concepts nécessitent d'être explicités et développés. Plusieurs commissions les ont déjà intégrés sous la forme de valorisation des déchets, de prévision du désassemblage des produits dès leur conception, réfection des engins de travaux publics.

Plusieurs normes sont en cours concernant la consommation énergétique d'équipements notamment sur la performance énergétique des bâtiments, les équipements de restauration professionnelle ou les pompes. Pour ces dernières, les travaux en cours portent sur la qualification et la vérification de l'indice de rendement énergétique. Avec les autres normes en cours d'élaboration, l'ensemble des acteurs auront à disposition une collection complète sur le développement et la validation d'un modèle semi-analytique pour la détermination de l'efficacité énergétique des groupes motopompes à eau.

En ce qui concerne les stratégies et alliances, elles sont le cœur même de tout travail de normalisation puisque 90% de cette activité, pour le secteur mécanique, prend place à l'échelon international et s'accompagne d'échanges technologiques.

Participer aux travaux de normalisation inscrit durablement les entreprises dans l'industrie du futur.

 

Crédit photo 1 : ABB

Crédit photo 2 : Fotolia