L'industrie 4.0 à Neuchâtel

Lexique de l’industrie 4.0 et de l’économie numérique

Neuchatel, le 23 octobre 2018, inauguration au Latenium de "Emersion", une fresque photographique réalisée par Compaz, figurant les fonds lacustres d'un site palafittique sur des panneaux solaires. © Muriel Antille

L’usage des technologies de la communication dans le domaine de la production industrielle est susceptible de transformer durablement les modes de fabrication, de diffusion et d’usage des objets manufacturés. La multiplication des objets connectés, l’usage d’algorithmes d’intelligence artificielle, l’économie de plateforme, la récolte de données d’usage ou encore les registres distribués et les blockchain modifient les circuits traditionnels de l’économie, les rapports de travail et les enjeux sociaux. 

Dans le but de contribuer à la description et la compréhension de cette évolution, le Lexique de l’industrie 4.0 propose un ensemble de définitions courtes et simples, directement en lien avec l’actualité économique de l’Arc jurassien et de la Suisse romande. Suggestions bienvenues par e-mail: luc-olivier.erard@arcinfo.ch

 

ABCDEF – G – H – IJ– K –LM – N – O – P – Q – R – STU – V – W – X – Y – Z

 

A

ALGORITHME

Suite d’opérations et d’instructions, appliquées à des données informatiques, et permettant de résoudre un problème ou d’obtenir un résultat. Dans le contexte de l’intelligence artificielle et, en particulier, de l’apprentissage machine (machine learning), l’apparition d’algorithme pouvant s’appliquer à des données «naturelles», comme les images, le langage ou l’écriture, a permis d’automatiser des processus de décisions et de classification auparavant inaccessibles à l’automatisation.

Dans le contexte de l’industrie, des véhicules autonomes et de l’internet des objets, l’un des enjeux des algorithmes est leur capacité à livrer des résultats de manière à minimiser la transmission de données et la consommation énergétique.

Le caractère de «boîte noire» des algorithmes, outils dont les mécanismes ne sont pas transparents pour les utilisateurs, est perçu comme une limite à leur usage, notamment dans le cadre de l’action publique. L’entraînement d’algorithme sur des bases de données dont l’objectivité n’a pas été assurée peut mener à la reproduction, par les machines, de stéréotypes exprimés par les humains dans la manière d’organiser et de récolter les données servant à entraîner les algorithmes.

En savoir plus: La transparence des algorithmes en question

A lire aussi: Trois idées pour innover au service de l’humain

B

BASSE CONSOMMATION

Le développement de composants électroniques à basse consommation de courant électrique est stratégique tant pour les dispositifs électroniques portables que dans le déploiement de l’internet des objets, notamment dans l’industrie. L’utilisation de données de production et la communication entre machines nécessitent l’installation de microcontrôleurs, capteurs et autres dispositifs de communication tout au long de la chaîne de production et d’approvisionnement. La rapidité du transfert des données, conditionne l’efficacité d’un système reposant sur l’internet des objets. Mais la rapidité de transmission est liée à une plus forte consommation d’énergie, d’où l’intérêt marqué pour une consommation plus faible des objets connectés tout comme une durée de vie plus longue pour les batteries.

BIG DATA

La notion de big data, parfois traduite par mégadonnées, désigne le phénomène d’acquisition massive de données numériques, et leur traitement par des algorithmes complexes. Les progrès dans les capacités de stockage et la vitesse de transmission permettent le traitement de données à très large échelle. La miniaturisation et la baisse de la consommation énergétique des capteurs doivent permettre la généralisation de la récolte automatique de données. Localisation, mouvement, caractéristiques physiques ou chimiques: les informations transmises par les objets connectés, réunies et associées à d’autres éléments numériques comme des articles, images, vidéos, sons, regroupés dans des bases de données, forment le big data. Les progrès de l’informatique en tant que tel permettent le traitement et l’analyse de données d’origine et de formats variés.

BLOCKCHAIN

Protocole informatique constitutif des cryptomonnaies; registre de comptes numériques décentralisés servant à l’enregistrement et au stockage de transactions, sécurisées par cryptographie. Une blockchain ne dépendant pas d’un acteur central, son registre figure à l’identique dans tous les ordinateurs qui constituent les «nœuds» du réseau (il y en a environ 6000 pour le seul bitcoin).

Le procédé est réputé infalsifiable (l’une des raisons étant qu’il faudrait alors modifier l’ensemble des copies simultanément). L’enseignant et chercheur Jérôme Duberry explique en outre dans un billet sur son blog «Technologies numériques et politique»: «Traditionnellement, lorsque deux individus souhaitent effectuer une transaction, ils passent par un intermédiaire qui va leur offrir la confiance qu’ils n’ont pas nécessairement entre eux: par exemple, le système bancaire assure que le même montant sera bien débité chez l’un et crédité chez l’autre. La blockchain offre une alternative à cette intermédiation. Elle représente une vraie innovation en matière de prise de décision collective et distribuée, c’est-à-dire sans institution centrale qui contrôle et valide l’exactitude des décisions et des transactions».

Du fait qu’on peut les considérer comme des bases de données, les blockchain sont pressenties pour avoir d’autres applications que la finance. C’est le cas dans l’industrie, ou certains cherchent à l’utiliser, par exemple dans le dialogue entre machines connectées. Les blockchain restent pour l’heure essentiellement utilisées pour les transactions financières en monnaies virtuelles. Pour Adli Takkal Bataille, auteur de «Bitcoin – La monnaie acéphale», il faut se garder de considérer les protocoles de blockchain comme une technologie en soi ou comme des bases de données comme les autres. Elles ne servent qu’à enregistrer les transactions en cryptomonnaies. Pour l’auteur, on ne peut pas séparer les blockchain de l’utilisation de bitcoin: «le protocole bitcoin est un savant mélange permettant un équilibre technologique élégant, pas un catalogue de gadgets informatiques», écrit-il.

A lire aussi: La blockchain, c’est quoi?

A lire aussi: La blockchain s’attache au canton de Neuchâtel

A lire aussi: notre dossier sur le bitcoin

C

CHÔMAGE TECHNOLOGIQUE / SKILL SHIFT

Depuis que Ned Ludd a commencé à casser les métiers à tisser qui mettaient les Britanniques au chômage dans les années 1810, la mécanisation, et plus généralement les technologies, sont suspectes d’atteintes au tissu social par la destruction des emplois. C’est en 1930 que l’économiste John Maynard Keynes a donné un nom à cette gangrène: le chômage technologique. En 1964, un rapport d’experts remis au président américain Johnson s’inquiète de capacités productives «illimitées qui nécessiteront de moins en moins de travail humain». Mais dans les années 1970, alors que les prévisions de Keynes ne se sont jamais confirmées, l’idée que la réduction des coûts de production conduit à l’augmentation de la demande s’impose pour expliquer que le nombre d’heures de travail ne baisse pas.

Dans «The Second machine age, Work, Progress and Prosperity in a Time of Brilliant Technologies», paru en 2014, les économistes Erik Brynjolfsson et Andrew Mc Afee remettent en cause cette idée, du fait notamment de l’accélération des changements technologiques: «Nos compétences, nos organisations et nos institutions ne peuvent pas suivre le rythme du changement technologique. Quand la technologie élimine un certain type d’emploi (…) les travailleurs doivent acquérir d’autres compétences et trouver d’autres emplois. Cela peut prendre du temps et ils peuvent être au chômage». Ce phénomène de décalage entre les compétences traditionnelles des actifs et les besoins de main-d’œuvre des entreprises est parfois appelé «skill shift». Certaines politiques publiques, notamment dans le canton de Neuchâtel, sont basées sur ce paradigme, censé expliquer le chômage résidentiel et le fort recours au recrutement externe de la main-d’œuvre (national ou international).

En Suisse, en 2016, le président de la faîtière de l’industrie des machines a estimé que 16 000 personnes pourraient perdre leur emploi dans le contexte de l’industrie 4.0. En 2018, le rapport Mc Kinsey sur le futur de l’emploi dans le contexte de l’automatisation estime que le nombre d’heures de travail manuel diminuera de 14% d’ici à 2030, de même que pour le travail demandant des tâches cognitives de base. Le nombre d’heures de travail dans des métiers technologiques demandant des compétences avancées (en programmation, par exemple) augmentera en revanche de 55%.

CHAT BOT / DIALOGUEUR

Logiciel spécialisé dans le dialogue avec un humain grâce à une voix de synthèse. Il a pour but de répondre à la question d’un utilisateur ou de permettre le déclenchement de l’exécution d’une tâche.

D

DATA

Voir Big Data

DATA SCIENTIST

Spécialiste dont l’activité consiste à analyser et interpréter les données issues de la numérisation des entreprises et des services publics. Il s’agit le plus souvent de traiter les informations récoltées par une plateforme de service web, un réseau d’infrastructures urbaines, une chaîne de production industrielle, une plateforme logistique ou un système de transport. Nouveau métier emblématique de l’industrie 4.0 et de l’économie de plateforme, l’activité de data scientist est le territoire des matématicien-ne-s et informaticien-ne-s, mais aussi de spécialistes des statistiques et des sciences sociales. En 2012, le Harward Business Review (dont les auteurs ont contribué à définir ce nouveau métier en 2008) qualifie le data Scientist de «job le plus sexy du XXIe siècle».

E

ESG (CRITÈRES)

Les critères environnementaux, sociaux et de gouvernance servent à évaluer la prise en compte des préoccupations liées au développement durable dans la stratégie d’entreprise. Dans le domaine de la finance dite «durable», ces critères permettent de classer les entreprises de manière à les inclure ou les écarter des produits financiers qui considèrent les questions de durabilité ou d’impact social et environnemental dans leur stratégie d’investissement. Les critères ESG peuvent recouvrir un vaste éventail d’indicateurs, comme la qualité du dialogue social, la provenance de l’énergie utilisée, le tri des déchets, le traitement des eaux usées, l’engagement de personnes en situation de handicap, l’égalité salariale, la composition des organes dirigeants…

A lire aussi: Gagner de l’argent grâce au climat

A lire aussi: Les Neuchâtelois se mettent à «l’investissement d’impact». Innovation radicale ou nouveau chic?

 

F

FABRICATION ADDITIVE

Procédé d’usinage de pièces par impression en trois dimensions, généralement grâce à la pulvérisation de poudre polymère ou métallique chauffée dans les volumes délimités par un modèle numérique dessiné sur ordinateur. La fabrication additive se distingue de la fabrication par enlèvement de matière (tournage, perçage, décolletage…)

A lire aussi: Machine-outil contre impression 3D – le match

A lire aussi: Impression 3D pour les horloges atomiques

A lire aussi: L’impression 3D arrive dans les écoles neuchâteloises

 

FABRICATION À LA DEMANDE

La production de composants industriels est traditionnellement fondée sur la production de masse, et donc sur la fabrication de pièces standardisées. La réalisation de grandes séries facilite l’amortissement des biens d’équipement lourds comme les machines outils. Et permet aussi de répartir sur de nombreuses pièces les coûts liés aux longues phases de réglage des machines.

A tous les échelons de la fabrication, les composants et produits fabriqués en masse doivent être stockés, puis injectés dans un système de distribution en vue de leur vente. Stockage, marketing, puis soldes voire destruction de produits invendus peuvent alors représenter des coûts et des manques à gagner importants. Un gaspillage d’autant plus encombrant qu’il est perçu de plus en plus comme une atteinte à l’environnement et à la durabilité des ressources.

La fabrication à la demande, dans le contexte de l’industrie 4.0, cherche à exploiter la numérisation des processus de production afin de produire des composants ou des biens en petites séries, voire des pièces uniques, en conservant les avantages de la production industrielle en matière d’automatisation.

I

IA: INTELLIGENCE ARTIFICIELLE/AUGMENTÉE

Ensemble de technologies visant à automatiser le raisonnement tel qu’il existe chez l’humain. Basée sur des concepts posés il y a plusieurs décennies, l’intelligence artificielle connaît de nouveaux développements soutenus par la vitesse de calcul des ordinateurs et la masse de données qu’ils sont capables d’acquérir et stocker. Cependant, bien loin de pouvoir tenir des raisonnements, l’ordinateur est dépourvu d’intelligence propre. Dans cette optique, il semble préférable de parler d’intelligence augmentée pour décrire les technologies actuelles imitant les capacités d’apprentissage.

Les progrès de l’intelligence artificielle permettent néanmoins de construire des ordinateurs capables de prendre des décisions de plus en plus complexes grâce à l’analyse de données y compris «non structurées», comme des images ou des textes. Le machine learning, ou apprentissage automatique, consiste à permettre aux ordinateurs de prendre des décisions sans avoir été explicitement codés pour le faire. Il s’agit de la forme actuellement la plus courante d’intelligence artificielle.

A lire aussi: L’ordinateur est-il capable d’une forme de créativité?

En savoir plus: Histoire de l’intelligence artificielle – Wikipedia

En savoir plus: Sainte IA qui êtes aux Cieux…

 

IOT: INTERNET DES OBJETS

La miniaturisation de l’électronique permet d’équiper n’importe quel objet inerte de capteurs et de modules de communication à distance. Ainsi connectés à internet, les objets peuvent transmettre des informations formant ainsi l’internet des objets, ou, en anglais, Internet of Things, IoT. L’économie neuchâteloise s’appuie sur une tradition de la précision et de l’électronique à basse consommation pour activer des initiatives dans ce domaine. Ainsi, le groupe Swatch, premier acteur horloger mondial basé à Bienne et premier employeur privé du canton de Neuchâtel, développe avec le CSEM (Centre suisse d’électronique et de microtechnique) un système d’exploitation pour montres et autres dispositifs portables (wearables).

Pour aller plus loin: IoT – L’émancipation des objets. Florian Németi, Giorgio Pauletto, Dominique Duay, Xavier Comtesse. Editions G d’Encre, 2017.

 

INDUSTRIE 4.0

Nouvelle organisation de la production rendue possible par l’équipement des machines avec des moyens embarqués d’acquisition et de transmission des données. Qu’on l’appelle «smart manufacturing» dans les pays anglo-saxons ou «industrie du futur» en France, cette transformation est considérée comme un vecteur de changements sociaux, économiques ou environnementaux, notamment parce qu’elle transforme les modes de fabrication et de consommation des biens manufacturés. La description de ces changements dans la production motive des programmes gouvernementaux encourageant la digitalisation de l’industrie, notamment en Allemagne et en France. La digitalisation et l’automatisation sont considérées comme des moyens pour passer d’une industrie produisant des biens à la demande en conservant les avantages économiques de la production industrielle de masse. (Voir Fabrication à la demande).

A lire aussi: «Cette révolution industrielle n’est pas technologique mais culturelle»

A lire aussi: Quand l’usine devient machine

J

JUMEAU NUMÉRIQUE

Modélisation informatique d’un dispositif ou d’une infrastructure. Les données livrées par les capteurs installés sur l’élément réel permettent la mise à jour en direct du modèle virtuel qui sert alors d’outils de suivi ou de planification de l’ergonomie ou de la consommation énergétique, combinant les avantages d’une maquette et d’une base de données.

JUSTICE

Comment déterminer les responsabilités d’un problème dans lequel une intelligence artificielle est impliquée? S’il semble absurde de se demander comment punir une machine, les problèmes juridiques que peuvent poser les robots sont nombreux. «L’intelligence artificielle n’a pas atteint un niveau de développement suffisant pour prendre des décisions librement, et ainsi être considéré comme responsable de ses actes», note la journaliste Claudia Hoffmann dans Horizons (118), la revue du Fonds national suisse. Cependant, d’autres problèmes sont tout à fait d’actualité, et qui pourraient se révéler complexes. Qui est responsable lors d’un accident impliquant un système autonome: son utilisateur? Le programmeur d’un algorithme déficient? Qu’en est-il de la responsabilité civile et de l’indemnisation des victimes? Dans le même article, la chercheuse Nora Markwalder citée par la journaliste fait remarquer l’importance de penser à punir la machine, non pas dans l’espoir que la machine ne s’amende, mais pour confirmer les normes en vigueur».

L

LEAN MANUFACTURING

Principes d’organisation du travail en usine qui visent une fabrication la plus économe possible. Les règles du lean visent d’abord l’élimination des stocks, et l’organisation des flux de la production. D’abord envisagé comme une méthode pour augmenter la rentabilité des opérations manufacturières, le «lean manufacturing» reprend de l’importance dans le contexte de l’industrie 4.0. Notamment parce que la systématique envisagée (dans la logistique notamment) facilite la programmation et la prise en charge de certaines opérations par des machines.

M

MACHINE LEARNING (APPRENTISSAGE AUTOMATIQUE)

L’apprentissage automatique ou machine learning est une des technologies les plus couramment utilisées dans le champ de l’intelligence artificielle. Elle est rendue possible par l’utilisation d’algorithmes qui permettent à l’ordinateur de prendre en compte des données analysées précédemment, présentes dans une base de données, pour analyser de nouvelles données ou en produire. Par exemple, évaluer la probabilité qu’un patient connaissant certains symptômes soit atteint d’une certaine maladie, en fonction des données provenant de dossiers de patients, de littérature scientifiques et d’essais cliniques.

MICRON (μ)

Le micron est le nom usuel du micromètre (μm), unité de mesure correspondant au millionième de mètre, ou du millième de millimètre. L’unité peut exprimer les dimensions d’une pièce ou, plus fréquemment, les tolérances dans lesquelles l’usinage de pièces métalliques destinées à des mécanismes de précision (montres, par exemple) est considéré comme bon. Les détails exprimés par le micron ne sont généralement pas visibles à l’œil nu. La majorité des bactéries mesurent entre 0,5 et 5 μm. Les toiles d’araignée sont tissées de soie mesurant entre 3 et 8 μm de diamètre.

MICRO5 et le MICROLEAN LAB

La Micro5 est une fraiseuse cinq-axe de taille réduite destinée à usiner des composants micromécaniques pour les industries horlogères ou médicales. Conçue à la Haute Ecole ARC ingénierie, elle a été dévoilée en avril 2016 au salon industriel SIAMS de Moutier. Ses mensurations réduites autorisent une consommation électrique de moins de 500W, contre 25 à 30 kW pour les machines-outils classiques équivalentes. Ses concepteurs envisagent la Micro5 comme le premier élément d’une «micro-usine» connectée capable de réaliser industriellement des objets en très petite série, voire personnalisés. (Présentation du MicroLeanLab)

Deux consortiums industriels prennent en charge son industrialisation. En novembre 2018, l’entreprise Mecatis annonce la livraison des premières Micro5 à des clients pilotes. Fin 2019, les Micro5 entrent en production dans des manufactures horlogères.

Le Microlean Lab est officiellement lancé début 2020 avec le concours de quatre grands groupes horlogers et des PME de l’Arc jurassien.

A lire aussi : Une usine conçue sur le modèle du smartphone

MICROCITY

«Pôle d’innovation» situé à Neuchâtel et à La Chaux-de-Fonds, réunissant un incubateur de start-up et une plateforme de service aux entreprises, destiné à stimuler l’innovation dans l’industrie de la région de Neuchâtel (Suisse), en mettant en relation les institutions de recherche et les industriels afin de favoriser le transfert de technologie. Ses actionnaires sont principalement les institutions de formation et de recherche implantées dans le canton de Neuchâtel (EPFL, UNINE, HE-Arc, CSEM, CPLN/CIFOM, FSRM), ainsi que les collectivités publiques et la Banque cantonale (BCN).

P

PLATEFORME (ÉCONOMIE DE)

En économie, une plateforme peut se définir comme un acteur qui crée un marché par la mise en relation d’acteurs économiques (voir notamment la définition qu’en donne Wikipedia). L’économie numérique est devenue une économie de plateformes, des environnements en ligne qui exploitent en premier lieu la gratuité. Elles se caractérisent, pour Eric Brynjolfsson et Andrew McAfee, par «un coût marginal d’accès, de reproduction et de distribution proche de zéro». Pour les deux économistes, le caractère innovateur des plateformes tient dans «la possibilité d’inventer quelque chose de nouveau non pas en partant de zéro, mais en assemblant de façons inédites des choses déjà existantes». Ainsi, la plateforme Uber a-t-elle été en mesure de croître très rapidement en mettant en relation voyageurs et conducteurs pour le coût d’un site web. Autre exemple, l'iPhone: en ouvrant à des développeurs la possibilité de placer leurs applications dans l’Apple Store, la firme californienne a décuplé le nombre d’applications disponibles par rapport à ce qu’elle aurait pu fournir elle-même aux consommateurs. Autre avantage de cette ouverture, cité par Brynjolfsson et McAfee: «les propriétaires obtiennent des données sur les applis qui marchent, les préférences et les comportements des utilisateurs…»

Pour certains, une industrie 4.0 se caractériserait par une sorte d’industrie de plateforme: une usine connectée est une plateforme qui met en relation les besoins du client qui répond à une demande versatile avec des moyens de production flexibles.

Pour aller plus loin: «Des machines, des plateformes et des foules», Eric Brynjolfsson, Andrew McAfee, Odile Jacob, 2017

 

S

SMART CONTRACT

Les contrats intelligents, ou smart contract, sont des programmes informatiques qui permettent l’exécution automatique de tâches, y compris des transactions financières, lorsque des conditions données sont réunies. L’enregistrement de l’exécution d’un smart contract reposant sur une blockchain, de tels mécanismes permettent d’éliminer l’intermédiation d’un tiers de confiance. Pour cette raison, les smart contract sont vus comme un outil permettant le déploiement de nouveaux aspects de l’internet des objets. Par exemple, en permettant d’enregistrer une livraison par un véhicule autonome.

SUISSE NUMÉRIQUE (STRATÉGIE)

La stratégie fédérale en matière de numérique «fixe les lignes directrices régissant l’action de la Confédération et indique comment et dans quels domaines les autorités, l’économie, les milieux scientifiques, la société civile et les acteurs politiques doivent collaborer afin que la Suisse puisse tirer pleinement profit de ce processus de transformation». Dans ce cadre, la Confédération a mis en place un plan d’action et une plateforme de dialogue consacrée à la numérisation. Des plans d’action par domaines déclinent la stratégie fédérale pour augmenter les compétences numériques dans certains secteurs, permettre à la recherche d’évaluer les conséquences de la transformation numérique, ou favoriser le transfert du savoir.

Lancé en septembre 2018, le Programme national de recherche «Transformation numérique» (PNR 77) étudie les interactions et l’impact concret de la transformation numérique en Suisse. Les axes de recherche du programme s’articulent autour de la formation et de l’apprentissage, de l’éthique, de la fiabilité, de la gouvernance, de l’économie et du marché du travail. Le PNR 77 doit durer cinq ans et son budget se monte à 30 millions de francs.

SYSTÈMES EMBARQUÉS (EDGE COMPUTING)

Dispositifs électroniques intégrés et miniaturisés installés sur les machines ou les objets connectés qui permettent de traiter des données au plus près de leur source (capteur ou instrument de contrôle, par exemple). Les systèmes embarqués sont utilisés pour diminuer la quantité de données transmises à des serveurs distants, pour des raisons de rapidité d’exécution, de limitation de la consommation énergétique, ou de protection des données. 

 

 

T

TOKEN

Actif numérique lié à la blockchain, le token (ou jeton), peut être transmis sans être dupliqué (comme une pièce de monnaie, et au contraire d’un fichier informatique). Il sert le plus souvent à transférer une valeur entre les membres d’un réseau, c’est la pièce de monnaie numérique d’une monnaie électronique (le bitcoin, dans le cas de Bitcoin, ou l’ether, dans le cas d’Ethereum). Le token peut cependant aussi représenter le droit d’accès à un service en particulier. Il existe de nombreux types de tokens, dont bitcoin.fr a tenté une classification. Sur Ethereum-France, des exemples d’utilisation de tokens.

En savoir plus: «Le “tokennisme”, un modèle économique nouveau, permis par la technologie blockchain»

U

UBÉRISATION

Néologisme tiré de l’expérience de l’entreprise Uber qui met en contact conducteurs privés et voyageurs sans intermédiaire grâce à une plateforme web. Transports (Uber) et hôtellerie (Airbnb) sont les secteurs les plus concernés par le processus qui permet à des travailleurs indépendants de fournir directement à leurs consommateurs des services à bas prix.

Par extension, modification des relations de travail qui découlent de la digitalisation des services. Le mot prend souvent une connotation négative du fait que l’absence d’intermédiaire profite aux fournisseurs de la plate-forme, alors que les indépendants qui travaillent grâce à la plateforme ne bénéficient pas du cadre légal offert pour le travail salarial dans la plupart des Etats. Les nouvelles formes de travail induites par l’économie de plateforme donnent lieu à des réactions politiques visant de nouvelles régulations en Europe comme aux Etats-Unis.

En savoir plus: New York durcit le ton face à Uber et Airbnb – France Inter

 

Top