L’Usine 4.0 pourra-t-elle devenir propre ?

Toujours plus ! Jusqu’à présent, les entreprises étaient incitées à produire toujours plus pour réduire le coût de chaque produit à mesure que la quantité augmente. Mais des déchets sont produits à chaque étape de la chaîne d’approvisionnement : l’énergie utilisée pour produire et expédier les marchandises, les emballages, les déchets dans les décharges…

Demain, le paradigme pourrait être (devrait être…) « l’usine durable ». Mais cette industrie du futur sera-t-elle réellement « propre » ou déplacera-t-elle simplement les enjeux environnementaux vers les pays du sud (extraction des terres rares, recyclage, traitement des déchets, etc.) ?

Des experts et des organisations militent en faveur de ce paradigme. Pour eux, l’industrie 4.0 apporte de nouvelles promesses. Certes, dans toutes les conférences, on met principalement l’accent sur les réductions des coûts d’exploitation, une meilleure visibilité, une meilleure efficacité globale de l’équipement, des mises sur le marché plus rapides… Les références explicites à la durabilité écologique des systèmes de production restent rares !

Des robots moins gloutons

Pourtant, la numérisation et l’automatisation pourraient permettre d’optimiser l’énergie utilisée dans les procédés de fabrication, d’augmenter l’utilisation des énergies renouvelables et le recours à des sources d’énergie alternatives.

Reposant sur l’Internet des objets (IoT) et l’intelligence artificielle (IA), des programmes pourraient aussi assurer l’optimisation énergétique. C’est le cas avec des robots. Une étude menée en 2016 par Lennartson et Bengtsson (projet AREUS de l’UE) a confirmé qu’en minimisant leur accélération, leur consommation d’énergie peut être réduite d’un tiers sans pour autant augmenter le temps de production global.

Les technologies numériques peuvent également remplacer des procédés de fabrication conventionnels, souvent énergivores. La production de prototypes ou de petites pièces à la demande peut être parfaitement assurée par l’impression 3D. Grâce à la fabrication additive et à un matériau composite, General Electric a réduit considérablement le nombre d’éléments du moteur LEAP (développé par Safran Aircraft Engines et GE au sein de CFM, ce moteur est destiné à équiper les avions monocouloirs de nouvelle génération).

Les tuyères de carburant imprimées en 3D ne comptent plus qu’une pièce contre 18 auparavant ! Autres avantages de l’impression 3D : une réduction de 25 % du poids et une optimisation de l’utilisation de l’énergie (et une réduction des émissions de CO2).

Choc culturel

Mais les exemples sont encore très rares. Les industriels n’associent pas ou peu les évolutions numériques aux enjeux environnementaux. « l’amélioration des connaissances sur les impacts environnementaux de ces technologies numériques semble un prérequis. Étant donné le peu de données actuellement disponibles ; puis vient la nécessité d’embarquer les entreprises dans une transition numérique durable, que ce soit les acteurs de l’offre numérique (réduction de l’empreinte environnementale de leurs produits

et services) comme les industriels et les financeurs (intégration de critères environnementaux dans les dispositifs existants de soutien à la digitalisation de l’industrie), tout en veillant à accompagner la mutation des emplois (formation) », reconnaît l’ADEME dans son rapport « Usine du futur : comment allier transition numérique et transition énergétique et écologique ».

Philippe Richard