Depuis le 15 septembre 2020, Lacroix Electronics, la division de sous-traitance électronique de Lacroix Group, teste avec Orange Business Services, la branche de services d’Orange aux entreprises, la 5G dans son usine actuelle à Montrevault-sur-Evre, dans le Maine-et-Loire. Une fois les usages validés, ils seront transférés à son usine Symbiose d’électronique du futur, actuellement en construction, une quinzaine de km plus loin, à Beaupréau-en-Mauges, dans le Maine-et-Loire, avec un objectif de mise en service à la fin de 2021.
Un réseau 5G hybride
" La 5G apporte quatre réponses adaptées à l’industrie 4.0 : une bande passante accrue pour de nouveaux usages vidéo et mises à jour rapides de logiciels, une faible latence pour les processus industriels qui demandent de la réactivité en temps réel, la garantie de continuité des applications critiques, et de l’Internet des objets massif avec la capacité de connecter jusqu’à 1 million de capteurs par Km2, explique à L’Usine Nouvelle Emmanuel Routier, vice-président en charge de l’industrie 4.0 chez Orange Business Services. Elle va changer les règles du jeu dans l’industrie et soutenir la transformation digitale des usines. Avec Lacroix, nous travaillons ensemble en co-innovation pour inventer les usages du futur et rendre les processus actuels plus efficaces et plus performants. "
Un réseau privé avec quatre antennes 5G d’Ericsson a été déployé sur l’usine. Il est complété par un cœur hybride avec une partie sur site pour le traitement local de certaines informations et une partie chez Orange. Cette configuration hybride vise à tirer de la puissance de calcul du réseau d’Orange tout en respectant pour les processus critiques les impératifs de réactivité et sécurité de données.
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Le premier cas d’usage consiste à profiter de la connectivité sans fil de la 5G pour reconfigurer rapidement les lignes d’assemblage des cartes électroniques de la production. Ces lignes utilisent aujourd’hui de grosses machines statiques raccordées par un réseau local filaire Ethernet. " Nous voulons avoir le moyen de les reconfigurer pour changer rapidement de flux de production, explique à L’Usine Nouvelle Stéphane Gervais, vice-président exécutif en charge de la stratégie d’innovation chez Lacroix Group. Nous avons pour cela besoin d’une technologie connectivité sans fil comme la 5G. Nous en testons la rapidité, la latence et la robustesse. "
Du juste-à-temps
Toutes les machines de la ligne de production ont le potentiel d’être connectées en 5G : pose de composants, soudure, test, inspection optique, etc. L’idée est d’exploiter aussi leur connectivité pour remonter des informations en temps réel. " Nous voulons avoir un suivi constant de la production et savoir à tout moment où sont les composants et les matériaux utilisés, de façon à éviter une rupture de la chaine de production et optimiser les stocks et coûts, souligne Stéphane Gervais. Notre objectif est d’être capable de faire du juste-à-temps et de donner aux clients une visibilité en temps réel de l’avancement de leurs produits. A terme, nous voulons piloter l’usine par jumeaux numériques pour optimiser la production en temps réel. Nous avons besoin ici de temps de réaction de l’ordre de la milliseconde. Nous avons besoin d’agilité et de flexibilité pour répondre à une demande fluctuante ou de petites séries. C’est essentiel pour notre compétitivité. Nous devons aussi prédire la demande afin d’optimiser les approvisionnements et éviter à ce que des composants manquent. La 5G peut nous aider dans cette approche temps réel par sa latence faible et contrôlée, alors qu’elle est erratique dans la 4G. "
La 5G pourrait améliorer l’efficacité et la fiabilité de l’inspection optique utilisée pour vérifier la présence des bons composants aux bons endroits et la qualité de soudure. " Aujourd’hui, ce poste combine de la détection automatique et de la vérification manuelle, note Stéphane Gervais. Nous avons des problèmes avec la partie automatique. Nous voulons envoyer les images au cloud pour leur traitement à l’intelligence artificielle. Idéalement, le traitement devait, pour des questions de latence et sécurité des données, se faire localement sur un serveur dans l’usine. "
Assistance des opérateurs par la réalité augmentée
L’idée est d’exploiter la fonction d’Internet des objets massif de la 5G pour ajouter aux machines de production toutes sortes de capteurs (température, hygrométrie, consommation énergie, vibrations, etc.) de façon à optimiser l’environnement, la consommation énergétique ou encore la maintenance. " Certaines zone de l’usine sont sensibles en température, hygrométrie et consommation d’énergie, rappelle Stéphane Gervais. Aujourd’hui, nous contrôlons cela avec une centaine de capteurs. Nous voulons passer à des milliers de capteurs en dotant chaque machine des capteurs supplémentaires en plus des existants. Nous espérons ainsi réaliser une économie de 30 % sur la facture énergie. "
D’autres tests sont envisagés comme la mise à jour de logiciels des machines et robots ou encore l’utilisation de la réalité augmentée pour l’assistance à distance des opérateurs. " Aujourd’hui, nous faisons de la mise à jour de logiciel de façon statique et prudente quand on est à l’arrêt, note Stéphane Gervais. Nous testons la réalité augmente pour aider au montage des composants sur carte. Avec la 5G, nous voulons aller plus loin pour augmenter les opérateurs avec de la formation et l’assistance à distance en temps réel en cas de problèmes de cartes. "
