automatisation - informatique.

automatisation - informatique. 1 PRÉSENTATION automatisation, exécution et contrôle de tâches techniques par des machines fonctionnant sans intervention humaine, ou à l'aide d'une intervention réduite. L'automatisation s'est généralisée à l'ensemble des activités de production, tant dans l'industrie, que dans les activités de services. Quelque soit son domaine d'application et les techniques auxquelles elle fait appel, l'automatisation s'est constamment développée dans l'unique but de réduire la pénibilité du travail humain et d'améliorer la productivité du travail. 2 HISTORIQUE 2.1 Origines de l'automatisation L'automatisation trouve ses origines dans la construction d'automates, dont les premiers modèles remontent à l'Antiquité. Héron d'Alexandrie met au point au Ier siècle apr. J.-C. de nombreux systèmes automatiques utilisant les ressources de l'énergie hydraulique. Les progrès amenés par la mécanique viendront contribuer au développement de la construction d'automates. En 1623, le scientifique allemand Wilhelm Schickard invente la première machine à calculer, qui sera suivie de celle élaborée par Blaise Pascal dix-neuf ans plus tard. En 1745, Jacques de Vaucanson conçoit le premier métier à tisser entièrement automatique, prototype dont s'inspire le mécanicien français Joseph-Marie Jacquard pour fabriquer, en 1793, un métier à tisser dont les séquences d'opérations à effectuer sont inscrites sur des cartes perforées : l'automatisation appliquée à l'industrie est née. Elle s'épanouira et se généralisera à l'ensemble des activités industrielles dans la première moitié du XXe siècle, en association avec l'instauration de nouvelles méthodes d'organisation scientifique du travail, inspirées des travaux de Taylor. Depuis lors, elle ne cessera de se perfectionner grâce à l'utilisation des techniques issues de l'électronique, de la robotique et de l'informatique. 2.2 Nouvelles méthodes de travail Dès la fin du XVIIIe siècle, la division du travail, c'est-à-dire le découpage d'un processus de production en plusieurs étapes successives, avait déjà contribué à un accroissement de la productivité du travail. La révolution industrielle va accélérer ce processus. L'identification de tâches élémentaires qui composent tout cycle de production va permettre de construire des machines reproduisant les mouvements humains, ouvrant la voie à la constitution de chaînes de montage et d'assemblage. Dans les années vingt, ces méthodes seront largement appliquées dans l'industrie automobile, notamment dans les usines Ford aux États-Unis, qui mettent en pratique les enseignements issus du taylorisme. Ce que l'on dénommera l'organisation scientifique du travail, qui sera appliquée par l'ensemble des constructeurs automobiles avant d'être généralisée à l'ensemble de l'industrie, a permis à Ford de réduire considérablement le nombre d'heures de travail nécessaires à la fabrication de ses véhicules. 2.3 Essor de l'automatisation L'utilisation de robots industriels ne représente qu'une partie, la plus visible sans doute, d'un phénomène de plus grande envergure qui concerne à la fois l'évolution de l'organisation du travail et celle des techniques de production. 3 PRINCIPE DE RÉTROACTION L'ensemble des mécanismes de contrôle utilisés par les sciences de l'automatisation est fondé sur le principe de rétroaction. Ce principe, issu de la cybernétique, permet en effet de doter une machine d'une capacité d'autocorrection. Une boucle de rétroaction est un dispositif, pouvant être de nature mécanique ou pneumatique mais le plus souvent électronique, qui mesure une grandeur physique comme la position, la température ou la vitesse. Ce dispositif compare alors la grandeur mesurée à une norme établie, agissant ensuite sur le système pour maintenir cette grandeur dans des limites prédéfinies. 3.1 Régulateur à boules Le principe de rétroaction est connu depuis longtemps. Comme exemple ancien et marquant, on peut citer le régulateur à boules, inventé en 1788 par l'ingénieur britannique James Watt pour contrôler la vitesse d'une machine à vapeur. Dans ce dispositif, deux boules lestées sont suspendues à des bras accrochés à un arbre, relié par des engrenages à un arbre en sortie de la machine. Au sommet de cet arbre, les bras sont reliés par un levier à un clapet qui régule la pression de la vapeur. Lorsque le moteur accélère au-delà de la vitesse désirée, il oblige l'arbre à tourner plus vite, si bien que les boules sont poussées vers le haut par la force centrifuge. Le levier agit alors sur le clapet, réduisant la pression de vapeur à l'intérieur de la machine qui ralentit en conséquence. Inversement, si la vitesse devient trop faible, les clapets d'admission s'ouvrent de nouveau afin que la pression augmente. 4 AUTOMATISATION ET INFORMATIQUE L'introduction de l'informatique dans les processus de fabrication a considérablement accéléré le développement de l'automatisation, en facilitant l'utilisation des boucles de rétroaction et en augmentant la flexibilité des systèmes de production. En effet, avec l'avènement des ordinateurs sont apparues des machines à commande numérique, dont les mouvements sont enregistrés sur une unité de stockage, et qui peuvent accomplir plusieurs opérations d'usinage différentes. Si, en 1950, les ordinateurs étaient encore peu courants, moins d'un demi-siècle plus tard, ce sont des millions d'ordinateurs qui, isolés ou en réseau, peuvent accomplir des tâches complexes, non seulement de contrôle par des boucles de rétroaction, mais aussi de pilotage de machines, de traitement de données, de circulation de l'information et de simulation. Ils sont utilisés à tous les stades du processus productif (conception, production, contrôle de la qualité des produits). 4.1 Conception et fabrication assistées par ordinateur Plus récemment, les progrès de l'informatique ont donné naissance aux techniques de conception et de fabrication assistée par ordinateur, qui favorisent encore davantage l'automatisation des processus de production. Ce système permet d'intégrer et de visualiser toutes les étapes nécessaires à la fabrication d'un produit. 4.2 Systèmes de production flexibles Les systèmes de production flexibles développés par l'informatique caractérisent les manifestations actuelles de l'automatisation. Ces systèmes permettent d'équiper des entreprises qui produisent en petites séries et qui, par souci de rentabilité, ne peuvent donc automatiser complètement leur production. Dans ces entreprises, un ou plusieurs ordinateurs sont utilisés afin de surveiller et diriger tout le fonctionnement de l'usine, depuis la planification de chaque étape de la production jusqu'au suivi des stocks de pièces et de l'utilisation des outils. L'opérateur humain reste cependant maître des décisions, mais dispose ainsi à tout moment d'informations précises sur la production, les stocks, le carnet de commandes. 4.3 Bureautique L'automatisation s'est aussi répandue dans des activités dites de services, notamment dans le secrétariat où elle s'associe à la Bureautique. Les micro-ordinateurs, qui équipent la plupart des postes de travail, permettent d'accomplir des tâches qui étaient auparavant réalisées à l'aide d'une machine à écrire. Munis d'un logiciel de traitement de texte et reliés à une imprimante, ces ordinateurs se révèlent d'une efficacité bien supérieure, et ont renvoyé la machine à écrire au stade de la préhistoire en moins de vingt ans. La productivité du travail en bureau s'en est trouvée là encore améliorée (la comptabilité, le suivi de la facturation, l'édition des fiches de paie, sont autant d'exemples de travaux dont la réalisation s'est simplifiée et accélérée). 4.4 Systèmes experts Les techniques d'automatisation décrites jusqu'ici permettent de faire effectuer par des machines des tâches manuelles entrant dans le processus de production. Les systèmes experts peuvent être considérés comme le prolongement de ces techniques, qui tentent de modéliser et d'automatiser des travaux de nature intellectuelle. Ces systèmes informatiques se composent de bases de données associées à un ordinateur : une base d'expertise est élaborée qui consiste en un ensemble de faits décrivant de manière précise des types de situations reliées entre elles par un moteur d'inférence capable de proposer face à une situation inédite une solution appropriée, en effectuant des déductions à partir des faits en s'aidant des règles contenues dans la base d'expertise. Il est certain que les progrès attendus dans le domaine des systèmes experts et plus généralement de l'intelligence artificielle permettront de franchir de nouvelles étapes dans l'automatisation des tâches techniques. 5 AUTOMATISATION ET SOCIÉTÉ L'utilisation toujours croissante de l'automatisation a influencé en profondeur la vie quotidienne et l'évolution générale de la société. Tout au long de l'histoire industrielle, cette automatisation a en effet permis une augmentation constante de la productivité du travail, ce qui a permis de réduire considérablement le temps de travail nécessaire à la production. Ce faisant, la pénibilité des tâches d'exécution s'est, elle également, considérablement réduite. Cette évolution de la nature et des cadences de travail a permis une augmentation du niveau de vie général de la population. 5.1 Amélioration de la qualité de vie L'élévation du niveau de vie de la grande majorité des travailleurs des pays industrialisés, qui s'est avant tout traduite par la croissance du pouvoir d'achat, est d'abord due à une meilleure productivité du travail. Celle-ci n'est pas la conséquence d'un effort plus important de travail, mais bien davantage la résultante de l'utilisation de techniques de production plus efficaces. Ce progrès technique est avant tout le résultat des avancées scientifiques qui ont permis l'automatisation. Cette évolution qui s'est considérablement accélérée au début de ce siècle, et plus encore durant les quarante années qui viennent de s'écouler, dont personne ne conteste les effets bénéfiques sur la nature du travail, a cependant pu être critiquée sur certains points. 5.2 Incidence sur l'emploi La progression du taux de chômage demeure aujourd'hui la principale critique formulée contre le développement des tâches automatisées. L'introduction de nouvelles techniques de production reposant sur l'automatisation a une incidence sur le niveau de l'emploi. En permettant une croissance de la production à un moindre coût, l'introduction d'une machine à la place d'un ou de plusieurs postes de travail, s'il réduit la pénibilité des tâches exécutées, supprime nécessairement, dans un premier temps du moins, des emplois. Face à ce constat, un contre-argument est fréquemment avancé : en permettant de créer de nouveaux produits, l'automatisation et le progrès technique engendrent l'apparition d'activités nouvelles, elles-mêmes génératrices d'emplois. Ceci est certes vrai, toutefois, il faut constater que l'évolution technique est, aujourd'hui, globalement destructrice d'emploi. La raison en est simple : l'automatisation ne recrée pas au niveau de son utilisation le niveau d'emploi qu'elle crée du fait de son introduction. Substituer une machine qui remplit les tâches nécessitant l'intervention de dix salariés, n'aboutit pas mécaniquement à la création de dix emplois nouveaux. Si cette évolution est génératrice de nouveaux emplois (par exemple en employant un technicien afin de contrôler l'exécution du travail réalisé par la machine nouvelle), la nouveauté tient davantage à la nature de l'emploi (qui par définition est plus qualifié) qu'à son volume. C'est cette distorsion qui est cause de chômage. Cela montre par ailleurs que les compétences et le niveau de formation de la main-d'oeuvre joue dans ce phénomène un rôle important. À terme -- et la question fait aujourd'hui l'objet de débats passionnés --, il semble que ce soit la relation de l'Homme au travail qui devra être repensée. L'association de techniques toujours plus productives et élaborées, nécessite pour mise en oeuvre un volume d'emploi toujours plus faible à mesure qu'il devient de plus en plus intellectuel. Comment occuper ceux qui ne peuvent alors s'insérer sur ce nouveau marché du travail ? La réponse à cette question, simple à formuler, excessivement complexe à résoudre, orientera dans un futur proche l'évolution des sociétés industrielles du siècle prochain. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.