L’industrie 4.0 et la sécurité des machines

L’industrie 4.0, c’est quoi?

Aussi appelée industrie du futur, ou 4eme révolution industrielle, l’industrie 4.0 représente une nouvelle organisation des industries basée sur des nouvelles technologies se reposant sur l’interconnectivité entre les être humains, les machines et les ressources. C’est la connexion entre un monde virtuel d’échange et d’analyse de quantités astronomiques de données, et le monde physique réel. Il s’agit d’avoir une image complète virtuelle d’une usine pour en connaître l’état en temps réel et ensuite agir rapidement en conséquence. Cela s’applique évidemment pour optimiser la productivité, mais aussi pour la maintenance, par exemple. La multiplication des capteurs sur des machines permet notamment d’anticiper des bris. Cela pourrait permettre de réduire les changements de pièce par précaution et de ne les changer que lorsque c’est nécessaire. En ayant une image en direct de l’état d’une pièce, il n’est plus nécessaire de se baser sur une probabilité de défaillance au bout d’une nombre donnée d’heures de fonctionnement. Le potentiel est donc énorme pour la maintenance prédictive et préventive.

L’augmentation de la puissance des systèmes de traitement de données, et la démocratisation de ceux-ci, rendent possible l’exploitation de quantités de données auparavant impensable. L’industrie 4.0 se base donc fortement sur la multiplication de l’acquisition de données (grâce notamment à l’internet des objets) et l’analyse de données (big data). Un autre pendant de l’industrie 4.0 est l’intégration de nouvelles technologies qui transforment la relation de l’humain à la machine. Les robots, par exemple, sont utilisés depuis pour l’automatisation de l’industrie mais les nouvelles technologies les rendent plus autonome, leur permet d’interagir entre eux et les rendent intrinsèquement plus sécuritaires.

Selon Badri et coll. (2018), il y a 6 catégories d’évolutions technologiques liées à l’industrie 4.0 : les données massives (big data), l’internet des objets, la robotique collaborative, l’intelligence artificielle et la simulation (réalité virtuelle) [1]. Les auteurs présentent les avantages et inconvénients liés à chaque catégorie dans le Tableau 1 ci-dessous (en anglais).

Les avantages de l’industrie 4.0 en termes de SST

Concrètement, les avantages par rapport à la SST que l’on peut déduire du tableau précédent sont :

• L’analyse de données massives confère une meilleure capacité d’analyse de comportement et d’anticipation des erreurs. Cela peut être utile lors d’analyses de risques, par exemple.
• L’internet des objets permet notamment le diagnostique à distance des équipements, ce qui réduit d’autant le besoin d’accès physique à des zones dangereuses donc améliore la sécurité des travailleurs.
• La robotique a plusieurs effets positifs comme la diminution de la charge physique des travailleurs et la diminution de l’exposition aux phénomènes dangereux [2].
• L’intelligence artificielle permettra aux équipements autonomes, notamment, de reconnaître les risques et prendre des décisions instantanément.
• La simulation est déjà utilisée pour anticiper des risques, mais l’utilisation de la réalité augmentée permet une immersion totale, une mise en situation quasi réelle plus efficaces pour l’identification de phénomènes dangereux sur des équipements qui n’existent pas encore physiquement.

Les défis en SST engendrés par l’essor de l’industrie 4.0

En contrepartie, l’état d’avancement actuel de la connaissance et des technologies nécessite de garder une certaine précaution. En effet, l’afflux de données de multiples sources engendre une complexité d’analyse de ces données. L’exploitation de ces données, en particulier lorsqu’il s’agit d’assurer la sécurité de travailleurs, doit être fiable. Bien qu’ayant énormément évolué, la technologie embarquée sur les voitures autonomes, par exemple, doit encore faire ses preuves pour être totalement acceptée. La fiabilité et la robustesse des algorithmes doit donc encore être améliorée pour une autonomie sans faille.

Par ailleurs, les enjeux de fiabilité des réseaux et de la cybersécurité sont une préoccupation à plusieurs niveaux. Une crainte largement répandue est la prise de contrôle à distance des équipements et des installations. Cela peut porter atteinte à la santé et la sécurité des travailleurs sur le plancher, mais il y a également des enjeux de sécurité publique pour certaines industries sensibles. Les entreprises veulent, par ailleurs, être certaines que leurs données confidentielles ne soient pas volées.

De même que la 3^ème révolution industrielle a nécessité la mise en place de nouveaux règlements et de nouvelles normes, l’industrie 4.0 bouscule ces normes et règlements qui devront être adaptés.

Si l’on prend l’exemple des robots collaboratifs, ils sont en eux-mêmes un défi au règlement sur la santé et la sécurité du Québec (RSST) [3]. En effet, le RSST vise à empêcher au maximum l’accès à des pièces en mouvement or, les robots collaboratifs sont vendus comme étant intrinsèquement sécuritaires et n’ayant pas besoin d’être dans une enceinte de protection séparant le travailleur du robot. Un ajustement devra être fait pour encadrer la collaboration humain-machine. Les normes commencent à intégrer la robotique collaborative. En effet, la norme ISO 10218 (2011) [4] intègre les robots collaboratifs mais est déjà en révision car le besoin d’un encadrement plus précis ou plus adapté s’est fait ressentir.

Références :

[1] Badri, A., Boudreau-Trudel, B., Souissi, A. S. (2018), Occupational health and safety in the industry 4.0 era: A cause for major concern? Safety Science 109, 403–411.

[2] Jocelyn, S., Burlet-Vienney, D., Giraud, L. (2017) Robotique collaborative : évaluation des fonctions de sécurité et retour d’expérience des travailleurs, utilisateurs et intégrateurs au Québec. IRSST, Rapport R-974. En ligne : https://www.irsst.qc.ca/publications-et-outils/publication/i/100938/n/robotique-collaborative-securite-experience-travailleurs-integrateurs

[3] Règlement sur la santé et la sécurité du travail du Québec, RLRQ, c. S-2.1, r. 13.

[4] Organisation internationale de normalisation (2011) Robots et dispositifs robotiques : exigences de sécurité pour les robots industriels. Partie 1, robots. Norme ISO 10218.