« Internet industriel » : l'Industrie 4.0 américaine met l'accent sur les forces « douces »

Aux États-Unis, le concept d'« industrie 4.0 » est davantage remplacé par celui d'« Internet industriel ». Bien qu'ils soient appelés différemment, l'idée fondamentale des deux concepts est la même : connecter les réseaux virtuels aux entités pour former un système de production plus efficace.

Du point de vue des politiques, le gouvernement américain a élevé le développement de la fabrication avancée au rang de stratégie nationale après la crise financière, dans l'espoir de remodeler l'industrie manufacturière grâce à des méthodes de production nouvelles et révolutionnaires. Au niveau industriel, la création de l'organisation industrielle Industrial Internet Alliance a lancé un appel clair à la communauté des entreprises pour qu'elle entre dans l'ère de l'industrie 4.0. Contrairement à l'approche « matérielle » de la fabrication mise en avant par l'Allemagne, les États-Unis, qui possèdent une économie du logiciel et d'Internet développée, se concentrent davantage sur la promotion d'une nouvelle vague de révolution industrielle dans les services « immatériels », espérant ainsi utiliser Internet pour dynamiser les industries traditionnelles et préserver la compétitivité à long terme de l'industrie manufacturière.

Stratégie gouvernementale pour stimuler l'innovation

Afin de faire face à la nouvelle révolution industrielle technologique et de rivaliser pour avoir voix au chapitre dans la compétition industrielle internationale, les États-Unis ont redynamisé l'industrie manufacturière ces dernières années en en faisant leur priorité absolue. Après la crise financière, le gouvernement américain a adopté une série de projets de loi visant à mettre l'accent sur la création de centres de recherche en innovation manufacturière, dans l'espoir de transformer la fabrication traditionnelle grâce aux technologies de pointe et de relancer ainsi l'économie américaine sur la voie d'une croissance durable.

En avril 2009, Obama, qui venait tout juste de devenir président des États-Unis, prononça un discours dans lequel il proposait de revitaliser l'industrie manufacturière en tant que stratégie majeure pour le développement à long terme de l'économie américaine. En décembre de la même année, le gouvernement américain publia le « Cadre pour la relance de l'industrie manufacturière américaine », qui analysait en détail les fondements théoriques et les avantages de la relance de l'industrie manufacturière et devint ainsi le guide stratégique pour le développement de l'industrie manufacturière aux États-Unis. Par la suite, l'administration Obama étendit progressivement son approche, passant d'une vision stratégique et d'une voie de développement à des mesures concrètes, et acheva ainsi le déploiement du plan d'innovation manufacturière.

En juin 2011, les États-Unis ont officiellement lancé le « Programme de partenariat pour la fabrication avancée » afin d'accélérer leur position dominante dans le domaine de la fabrication avancée au XXIe siècle. En février 2012, le « Plan stratégique national pour la fabrication avancée » a été mis en œuvre à son tour, visant à encourager les entreprises manufacturières à revenir aux États-Unis grâce à des politiques actives. Ce plan comporte deux axes principaux : l'un vise à ajuster et à renforcer la structure et la compétitivité de l'industrie manufacturière traditionnelle, tandis que l'autre vise à développer les industries de haute technologie. Il est proposé de mettre au point des technologies avancées de fabrication numérique, notamment une plateforme technologique de production avancée, des technologies de fabrication avancée ainsi qu'une infrastructure de conception et de gestion des données.

En mars 2012, Obama a proposé pour la première fois de créer un « Réseau national d'innovation manufacturière », de mettre en place jusqu'à 45 centres de recherche et de renforcer l'intégration organique entre la production, l'enseignement et la recherche au sein des universités et des entreprises manufacturières. En janvier 2013, le Cabinet du Président des États-Unis, la Commission nationale des sciences et technologies et le Bureau national des projets de fabrication de pointe ont conjointement publié la conception préliminaire du Réseau national d'innovation manufacturière et investi 1 milliard de dollars américains dans la création du Réseau américain d'innovation manufacturière (NNMI), destiné à promouvoir le développement innovant des industries manufacturières avancées telles que la fabrication numérique, les nouvelles énergies et les applications de nouveaux matériaux, et à créer plusieurs pôles d'innovation dotés de capacités de fabrication de pointe.

Les principaux domaines de recherche de ce réseau d'innovation comprennent : le développement de matériaux légers tels que les composites à base de fibres de carbone afin d'améliorer l'efficacité énergétique, les performances et la résistance à la corrosion des véhicules de nouvelle génération, comme les automobiles, les avions, les trains et les navires ; l'amélioration des normes, des matériaux et des équipements relatifs à la technologie d'impression 3D pour réaliser une production à faible coût et en petites séries grâce à la conception numérique ; la création de cadres et de méthodes pour la fabrication intelligente, qui permettent aux opérateurs de production de maîtriser en temps réel le « flux de mégadonnées » issu de l'usine numérique, afin d'améliorer l'efficacité de la production, d'optimiser la chaîne d'approvisionnement et d'accroître l'efficience de l'utilisation de l'énergie, de l'eau et des matériaux.

Au cours des deux dernières années, la planification mentionnée ci-dessus a été mise en œuvre progressivement. En août 2012, le gouvernement américain et le secteur privé ont conjointement financé à hauteur de 85 millions de dollars l'Institut national pour l'innovation dans la fabrication d'imprimantes 3D. En mai 2013, le gouvernement américain a annoncé un financement fédéral de 200 millions de dollars destiné à établir trois centres d'innovation en fabrication : l'Institut d'innovation en fabrication de métaux légers et contemporains, l'Institut d'innovation en fabrication et conception numériques, ainsi que l'Institut de fabrication d'électronique de puissance de nouvelle génération. En février de cette année, un centre de fabrication de matériaux composites a été créé.

Selon le « Rapport sur les tendances mondiales de la fabrication avancée » publié par le Wilson Center, un think tank américain, les États-Unis disposent du plus important investissement en recherche et développement au monde, dont les trois quarts sont consacrés à la fabrication. Ils bénéficient d'avantages évidents dans des domaines de fabrication avancée tels que la biologie synthétique, les matériaux avancés et la fabrication par prototypage rapide. Selon les analystes, grâce à la forte impulsion donnée par le gouvernement et le secteur privé, les États-Unis devraient connaître une nouvelle vague d'innovation technologique marquée par la couverture intégrale de la technologie des réseaux sans fil, l'utilisation généralisée de l'informatique en nuage et le développement à grande échelle de la fabrication intelligente.

L'alliance industrielle franchit les barrières techniques.

À la différence de la fabrication « dure » mise en avant par l'industrie 4.0 allemande, les États-Unis, qui possèdent une économie développée des logiciels et d'Internet, se concentrent davantage sur la promotion d'une nouvelle vague de révolution industrielle dans les services « doux », espérant ainsi tirer parti du pouvoir des réseaux et des données pour renforcer la capacité de création de valeur de l'ensemble de l'industrie. On peut dire que la version américaine de l'industrie 4.0 est en réalité la révolution de l'« Internet industriel ». Dans ce processus, outre le soutien politique du gouvernement américain, la première formation d'alliances sectorielles est devenue une force motrice essentielle du développement.

Le concept d'« Internet industriel » a été proposé pour la première fois par General Electric en 2012, puis cinq grandes entreprises des États-Unis ont conjointement fondé l'Alliance pour l'Internet industriel (IIC) afin de promouvoir vigoureusement ce concept. Outre des géants de la fabrication comme General Electric, des entreprises informatiques telles qu'IBM, Cisco, Intel et AT&T ont rejoint l'alliance.

Le Consortium de l'Internet industriel utilise un système d'adhésion ouvert et s'engage à élaborer une « feuille de route commune » qui permet le partage des données entre les dispositifs de divers fabricants. Les normes de cette feuille de route concernent non seulement les protocoles du réseau Internet, mais incluent également des indicateurs tels que la capacité de stockage des données dans les systèmes informatiques, la puissance des appareils connectés et non connectés, ainsi que le contrôle du trafic de données. L'objectif est de favoriser davantage l'intégration des mondes physique et numérique en établissant des normes communes, en supprimant les barrières techniques et en utilisant Internet pour dynamiser les processus industriels traditionnels.

Bien que l'établissement et l'approbation définitive des normes susmentionnées puissent prendre plusieurs années, une fois ces normes mises en place, elles aideront les développeurs de matériels et de logiciels à créer des produits pleinement compatibles avec l'Internet des objets. Le résultat final pourrait être la mise en œuvre de capteurs, de réseaux, d'ordinateurs, ainsi que l'intégration complète des systèmes de cloud computing, des grandes entreprises, des véhicules et de centaines d'autres types d'entités, favorisant ainsi l'efficacité globale de toute la chaîne industrielle. (Yang Bo)