La révolution industrielle, de la machine à vapeur à l'industrie 4.0
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Les siècles derniers ont été marqués par des changements technologiques, sociaux et culturels majeurs. Les innovations ont également eu un impact direct sur le secteur industriel. Dans l'article d'aujourd'hui, nous allons présenter les spécificités des révolutions successives qui ont eu lieu. Que retiendrez-vous de la lecture de ce texte?
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Nous discuterons des changements survenus au XVIIe siècle et de la manière dont le développement de la machine à filer et de la propulsion à vapeur a eu un impact sur le développement économique.
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Nous présenterons les inventions les plus importantes du tournant des XIXe et XXe siècles qui ont influencé le développement des transports et de l'électrification.
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Nous évoquerons également les troisième et quatrième révolutions industrielles, qui tirent parti des opportunités offertes par les technologies de l'information et les technologies modernes.
Nous évoquerons également les perspectives de développement industriel et les défis auxquels sont confrontés les ingénieurs et les scientifiques.
La première révolution industrielle : la mécanisation de la production
Le XVIIIe siècle a été une période de changements positifs dans l'industrie textile et la métallurgie. C'est la mécanisation de la production, grâce à l'amélioration de la conception de la machine à vapeur par l'inventeur écossais James Watt, qui est devenue le symbole de la première révolution industrielle.
Le bouleversement de l'industrie manufacturière a toutefois commencé plus tôt, lorsque le meunier anglais John Kay a mis au point une machine à filer (la "navette volante") en 1733. D'autres inventions qui ont influencé le développement économique et les progrès de l'industrialisation sont le métier à filer à chariot, mis au point en 1764, et le métier à filer à eau, perfectionné trois ans plus tard.
Cependant, la véritable révolution a eu lieu en 1769, lorsque James Watt a breveté sa version de la turbine à vapeur. L'invention a été utilisée pour la première fois dans une usine en 1784, ce qui peut être considéré comme le début des chaînes de production que nous connaissons aujourd'hui (bien qu'elles ne soient plus alimentées par la vapeur). Ajoutons qu'un an plus tard, en 1785, un autre inventeur - Edmund Cartwright - mettait au point le premier métier à tisser mécanique.
Parmi les causes de la première révolution industrielle, on peut citer la nécessité d'accroître l'efficacité de la production et le désir d'améliorer et d'accélérer le transport des marchandises. Cette révolution s'est traduite par une mécanisation progressive dans pratiquement tous les domaines de la vie.
La deuxième révolution industrielle : l'optimisation des processus de production
Le tournant des XIXe et XXe siècles est la période de la deuxième révolution industrielle, marquée par la motorisation et l'électricité. C'est en 1853 que l'entrepreneur polonais Ignacy Lukasiewicz réalise la première distillation de pétrole. Au cours de cette période, Étienne Lenoir a mis au point un moteur à combustion interne fonctionnant au gaz et Nikolaus Otto a amélioré ce concept en introduisant le moteur à cycle à quatre temps.
Ces développements ont permis des avancées technologiques significatives et le développement de l'automobile, notamment l'utilisation de moteurs à quatre temps dans les motos et les automobiles de Carl Benz et Gottlieb Daimler. Les progrès dans ce domaine ont permis d'améliorer le transport des marchandises et des personnes à grande échelle.
Un autre élément de la deuxième révolution industrielle est l'application de l'électricité. Faraday a découvert le phénomène de l'induction magnétique, ce qui a permis à Gramme de mettre au point le premier alternateur capable de fonctionner en continu. À la même époque, Edison construit la première centrale électrique.
Le développement des travaux sur la transmission de l'électricité a également permis de résoudre le problème de l'éclairage des maisons et des bureaux et de l'électrification des transports. Cette révolution a permis d'allonger les horaires de travail et d'améliorer les transports dans les villes.
Troisième révolution industrielle : les technologies de l'information dans l'automatisation industrielle
La troisième phase des changements révolutionnaires dans l'industrie a été marquée par d'énormes transformations dans la technologie, l'optimisation des processus de production et la science. C'est la volonté de rapprocher la science et l'entreprise qui a permis de développer l'informatisation, la technologie agricole, le génie génétique, l'utilisation de nouvelles sources d'énergie et l'automatisation des processus.
Il en est résulté une rationalisation de la production, des communications et des transports et, par conséquent, une réduction de la nécessité d'employer des personnes dans l'industrie au profit du développement des industries de services.
Quatrième révolution industrielle
La quatrième révolution industrielle, également appelée industrie 4.0, est une conséquence naturelle du développement - à la fois des humains et des biens, systèmes et solutions qu'ils produisent. Elle se caractérise par l'introduction de systèmes cyber-physiques, d'une automatisation industrielle avancée et d'une augmentation significative de l'efficacité de la production. Mais... que se passait-il avant que l'industrie ne prenne la direction de la collecte de données basée sur l'informatique en nuage et des machines travaillant de manière quasi autonome ?
À la fin du XVIIIe siècle, la première révolution industrielle a commencé, stimulée par la mécanisation de la production. Les premières machines à vapeur ont été inventées et ont commencé à fonctionner, de même que le premier moteur à eau. Cette avancée a été principalement associée à l'allègement de la charge de travail des ouvriers, même si ces derniers devaient encore déployer beaucoup d'efforts pour que les machines fonctionnent correctement et efficacement. Le XXe siècle, quant à lui, a apporté encore plus de changements. Au tout début, la deuxième révolution industrielle a commencé, au cours de laquelle l'optimisation des processus de production est devenue une réalité : l'entraînement électrique a été inventé, suivi par les chaînes de production, qui ont rendu possible la production de masse. Une autre révolution industrielle, la troisième, a eu lieu dans les années 1960. Les technologies de l'information sont apparues, marquant le début de l'automatisation industrielle. Qu'est-ce qui a suivi ?
Industrie 4.0 - caractéristiques principales
L'industrie 4.0 étant un processus en cours plutôt qu'un phénomène accompli, il est difficile d'en définir les caractéristiques. En effet, on ne sait pas vraiment quelle direction prendra l'automatisation industrielle et quelle révolution suivra la quatrième révolution industrielle. Néanmoins, il est déjà possible d'identifier plusieurs éléments sans lesquels l'industrie 4.0 ne pourrait pas fonctionner telle que nous la connaissons aujourd'hui :
L'internet des objets
Il s'agit d'un concept qui consiste à connecter divers objets - et pas seulement ceux traditionnellement associés à Internet - en un seul réseau. Cela inclut les ordinateurs, les smartphones ou les tablettes, bien sûr, mais aussi les réfrigérateurs, les téléviseurs, les lignes de production, les machines, les robots. Grâce à cette connexion, l'internet des objets est utilisé non seulement dans la vie quotidienne, mais aussi dans l'automatisation industrielle et dans l'amélioration continue de l'efficacité de la production.
L'informatique en nuage
Leur présence et leur fonctionnement constituent une étape importante dans le travail des entreprises qui s'appuient principalement sur les données. Il s'agit d'espaces virtuels à travers lesquels des fichiers texte, des notes, des images ou des données de production peuvent être collectés sous presque n'importe quelle forme. Avec la combinaison des nuages et de l'internet des objets, les possibilités pour les usines, les entreprises manufacturières, ainsi que les représentants d'autres industries, sont presque illimitées en ce qui concerne l'accès, le traitement et le stockage des données.
Usines intelligentes
L'industrie 4.0 est le concept d'une entreprise pour laquelle les solutions sont "sur mesure". Compte tenu de l'utilisation de solutions issues du domaine de l'internet des objets et de l'informatique en nuage, la création de systèmes de machines intégrés entiers a été grandement facilitée. L'utilisation de systèmes tels que IO-Link dans les usines fait que tous les composants des machines et des lignes de production contribuent à accroître l'efficacité de la production, à réagir plus rapidement aux pannes et aux erreurs, ainsi qu'à rendre le fonctionnement des machines plus efficace et plus facile.
Quels ont été les effets de la révolution industrielle ?
Les révolutions industrielles qui ont suivi ont eu un impact considérable sur l'image du monde moderne. Résumons ce que chaque avancée technologique a représenté.
La première révolution : C'est l'époque de la mécanisation de la production, au cours de laquelle le travail des muscles humains a commencé à être remplacé par le travail des machines. La machine à filer et la machine à vapeur sont inventées.
La deuxième révolution : une période de développement de la motorisation et du transport automobile, ainsi que de l'électricité, de l'éclairage et de l'électrification des chemins de fer.
La troisième révolution : une période où le développement de la technologie est fortement influencé par l'informatisation et l'automatisation de la production.
La quatrième révolution industrielle : nous y participons activement en développant les technologies de l'internet des objets, les IHM, l'automatisation et l'intelligence artificielle.
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Mots clés
- Industry 4.0
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Balluff Sp. z o.o.
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