Le rôle de la vision par ordinateur dans les pipelines d'innovation de l'industrie 4.0

Abirami Vina

5 minutes de lecture

12 juin 2025

Découvrez comment les solutions de vision par ordinateur favorisent l'industrie 4.0 en permettant l'automatisation, en améliorant le contrôle de la qualité et en augmentant l'efficacité de la fabrication.

Des machines à vapeur aux systèmes d'intelligence artificielle (IA), chaque révolution industrielle a changé notre façon de travailler et de fabriquer des produits. La première révolution industrielle a introduit la machine à vapeur, la deuxième a apporté l'électricité, la troisième a accueilli l'automatisation de base, et maintenant nous sommes dans la quatrième révolution industrielle - également connue sous le nom d'industrie 4.0.

Cette nouvelle phase est portée par des systèmes intelligents et connectés, capables de penser et d'apprendre pour accroître la productivité. Grâce à ces systèmes d'IA, les entreprises peuvent automatiser davantage de tâches, prédire quand les machines risquent de tomber en panne, améliorer constamment leurs opérations et répondre plus rapidement aux clients que jamais auparavant.

Par exemple, la vision par ordinateur est l'une des branches de l'IA qui est à l'origine de cette révolution. Elle aide les machines à voir et à comprendre les données visuelles provenant des caméras et des capteurs de l'usine. Des modèles de vision par ordinateur comme Ultralytics YOLO11 sont utilisés pour repérer les défauts, vérifier la qualité des produits et même suivre les stocks, ce qui rend l'ensemble du processus de production plus rapide et plus fiable.

Dans cet article, nous allons explorer ce qu'est l'industrie 4.0 et comment la vision par ordinateur y joue un rôle. Nous examinerons également les applications réelles de la vision par ordinateur dans l'espace Industrie 4.0. C'est parti !

Qu'est-ce que l'industrie 4.0 ? Une brève histoire des révolutions industrielles

Avant de plonger dans ce que recouvre l'industrie 4.0, voici un aperçu des précédentes révolutions industrielles qui lui ont ouvert la voie :

  • Première révolution industrielle : À la fin des années 1700, les usines britanniques ont commencé à utiliser l'eau et la vapeur au lieu des méthodes traditionnelles faisant appel au travail humain et animal. Ce changement a permis de produire des biens en masse à l'aide de machines au lieu de les fabriquer à la main.
  • Deuxième révolution industrielle : Environ 100 ans plus tard, les usines ont commencé à utiliser l'électricité, le pétrole et le gaz. Les chaînes de montage sont introduites et les systèmes de communication s'améliorent avec l'invention du téléphone et du télégraphe. La production est alors plus rapide et plus automatisée.
  • Troisième révolution industrielle: Au milieu des années 1900, les usines ont commencé à utiliser des ordinateurs et les premiers systèmes d'automatisation. Il s'agissait d'utiliser des machines équipées d'ordinateurs simples pour aider à contrôler les processus et à partager les données, marquant ainsi le début d'une nouvelle ère numérique pour l'industrie manufacturière.
  • L'industrie 4.0 : Aujourd'hui, l'industrie 4.0 pousse la révolution plus loin en utilisant l'IA et la technologie connectée. Les machines peuvent désormais communiquer, apprendre et prendre des décisions, apportant un nouveau niveau d'intelligence et d'efficacité à la fabrication.
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Fig 1. L'histoire des révolutions industrielles menant à l'industrie 4.0.

Un aperçu de l'industrie 4.0 et des technologies qui en sont le moteur. 

Ensuite, voyons ce qu'est exactement l'industrie 4.0 et les différentes technologies qui la définissent.

L'industrie 4.0 est le résultat de la fusion des mondes physique et numérique grâce aux technologies du 21e siècle. Il s'agit notamment d'outils tels que l'internet des objets (IoT), l'IA, le big data et la robotique - qui travaillent tous ensemble pour créer des usines intelligentes. 

Ces usines avancées peuvent penser, apprendre et s'adapter, ce qui permet aux entreprises de stimuler la productivité, d'améliorer l'efficacité et de prendre des décisions plus rapides et plus intelligentes avec plus de flexibilité et de personnalisation. Voici comment certaines de ces technologies de pointe fonctionnent au sein des pipelines de l'industrie 4.0 :

  • IoT : Connecte les machines, les capteurs et les appareils afin qu'ils puissent partager des données en temps réel, surveiller les conditions et réagir automatiquement.
  • IA : aide les machines à analyser les données, à repérer les schémas et à prendre des décisions fondées sur des données. Elle est très utile pour prévoir les problèmes, vérifier la qualité et planifier à l'avance.
  • Big data : Transforme des quantités massives de données d'usine en informations utiles pour améliorer l'efficacité et réduire les temps d'arrêt.
  • Robotique: Elle permet d'effectuer des tâches telles que l'assemblage et l'emballage avec rapidité et précision. Les cobots travaillent en toute sécurité aux côtés des humains et s'adaptent aux changements.
  • Réalité augmentée (RA) et réalité virtuelle (RV) : Améliorent la formation et la maintenance en alimentant des instructions numériques ou des simulations, rendant ainsi les tâches complexes plus faciles à gérer.
  • Informatique en nuage et informatique de pointe: Alors que le nuage traite les données à distance, la périphérie les traite sur place. Ils permettent aux opérations de l'industrie 4.0 d'être rapides, sûres et fluides.

La vision par ordinateur comme catalyseur des innovations de l'industrie 4.0

En termes simples, l'industrie 4.0 rassemble une gamme de technologies avancées conçues pour rendre les systèmes de fabrication et industriels plus intelligents, plus rapides et plus efficaces. L'intelligence artificielle (IA) est au cœur de cette évolution, et l'un des domaines les plus impactants de l'IA est la vision par ordinateur.

La vision par ordinateur permet aux machines de donner un sens aux données visuelles provenant de caméras et de capteurs grâce à des tâches d'intelligence artificielle telles que la détection d'objets, la segmentation d'instances et la segmentation sémantique. Ces capacités sont rendues possibles par des modèles tels que YOLO11, qui peuvent analyser rapidement et avec précision des images pour détecter et classer des objets, suivre des mouvements et comprendre des scènes visuelles.

Dans un contexte d'industrie 4.0, la vision par ordinateur joue un rôle clé dans la fabrication, la logistique et le contrôle de la qualité. Elle permet de réduire les erreurs, d'améliorer la précision et d'accélérer les opérations, en particulier dans les environnements où la précision est essentielle.

Un regard sur la vision par ordinateur et l'industrie 4.0 en action 

Maintenant que nous avons abordé ce qu'est l'industrie 4.0 et les technologies clés qui en sont le moteur, explorons quelques études de cas réels qui illustrent le rôle de la vision par ordinateur dans cette révolution technologique.

Des opérations d'entreposage guidées par la vision

Aujourd'hui, les entrepôts de commerce électronique utilisent des robots équipés de caméras, de capteurs IoT et de systèmes de vision artificielle pour naviguer dans les installations, trier les articles et effectuer des tâches précises avec un minimum d'intervention humaine. Les systèmes de vision améliorent également la sécurité sur le lieu de travail en détectant les risques, tels que l'absence d'équipement de protection ou l'entrée de travailleurs dans des zones restreintes, et en envoyant des alertes en temps réel. Parallèlement, les employés peuvent suivre les stocks en direct grâce aux systèmes alimentés par l'IA de Vision, ce qui permet d'automatiser le réapprovisionnement, d'améliorer les prévisions de la demande et de rationaliser l'ensemble de la logistique.

Les centres d'exécution des commandes d'Amazon sont un excellent exemple de l'industrie 4.0 en action. Ces installations s'appuient sur des robots dotés de caméras et de capteurs pour aider à gérer les stocks en temps réel. Ils peuvent déplacer de manière autonome les colis d'une zone à l'autre et effectuer des tâches telles que le comptage et le tri. Cela permet de réduire les erreurs et de rendre le réapprovisionnement plus rapide et plus précis.

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Fig. 2. L'IA et la technologie robotique à l'œuvre dans un site d'Amazon.

Vision par ordinateur dans l'industrie manufacturière

Les solutions Vision AI peuvent prédire les pannes des machines avant qu'elles ne se produisent. C'est ce que l'on appelle communément la maintenance prédictive. Les systèmes de maintenance prédictive équipés de la vision par ordinateur peuvent surveiller des machines coûteuses 24 heures sur 24. 

Ces systèmes peuvent détecter rapidement les signes d'usure et de détérioration, ce qui permet de programmer la maintenance avant que les problèmes n'entraînent des temps d'arrêt. Cela permet de maintenir des opérations fluides et efficaces, et de nombreuses entreprises manufacturières utilisent déjà ces technologies.

Par exemple, Toyota utilise la vision par ordinateur pour la maintenance prédictive dans ses usines. Dans son usine de fabrication de l'Indiana, aux États-Unis, des robots équipés de caméras et d'IA surveillent en permanence les équipements pour détecter les anomalies et s'assurer que tout fonctionne correctement. Les problèmes peuvent être détectés en temps réel, ce qui permet d'intervenir immédiatement pour éviter les pannes.

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Fig. 3. Toyota utilise des systèmes de vision artificielle pour détecter et résoudre les problèmes de maintenance.

Inspection électronique automatisée avec vision par ordinateur

Dans le domaine de la fabrication électronique, chaque petit détail compte. La vision par ordinateur peut aider à détecter des défauts tels que des fissures capillaires ou des erreurs de soudure sur les cartes de circuits imprimés, des éléments généralement trop petits ou trop rapides pour l'œil humain. 

Grâce à des caméras haute résolution et à l'IA, les pièces peuvent être inspectées rapidement et avec précision, ce qui réduit la nécessité de procéder à des vérifications manuelles approfondies. Cela permet d'accélérer la production, de réduire les erreurs et de mettre les entreprises en position de répondre à la forte demande et aux délais serrés du marché de l'électronique, qui évolue rapidement.

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Fig. 4. Exemple d'utilisation de la vision par ordinateur pour détecter des composants de circuits électroniques.

L'avenir de l'industrie 4.0 et de la vision par ordinateur

L'avenir de l'industrie 4.0 évolue rapidement avec des technologies telles que l'edge AI, la 5G et les plateformes low-code. L'edge AI traite les données à l'endroit même où elles sont collectées, comme dans l'usine, ce qui permet de prendre des décisions plus rapides et basées sur les données sans dépendre du cloud. 

Associé à la 5G, il prend en charge la communication en temps réel entre les machines et les systèmes. Dans le même temps, les outils low-code permettent aux utilisateurs n'ayant pas de formation technique de créer des flux de travail automatisés, ce qui accélère la transformation numérique dans les usines et les chaînes d'approvisionnement.

Principaux enseignements

La vision par ordinateur est une technologie qui change la donne dans l'industrie 4.0, rendant les usines plus intelligentes et plus efficaces que jamais. Diverses entreprises utilisent Vision AI pour prédire les problèmes avant qu'ils ne surviennent et pour détecter automatiquement les défauts des produits. 

À mesure que la technologie évolue, l'intégration de l'IA, de l'IoT et de l'edge computing permet d'atteindre des niveaux d'automatisation et d'efficacité encore plus élevés - ce qui aide les entreprises à suivre le rythme de la croissance rapide de la demande.

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