L’INDUSTRIE 4.0 PROVOQUE
LE RAPPROCHEMENT DES
OBJETS CONNECTÉS PROPRES
AU MONDE INDUSTRIEL AVEC
LES RESSOURCES NUMÉRIQUES
GLOBALISÉES QUE SONT LES
DATACENTRES COMMUNÉMENT
APPELÉS, CLOUD ET LES
DATAMASSES COMMUNÉMENT
APPELÉES, BIG DATA. LE CYCLE
DE FABRICATION DES PRODUITS
VA EN ÊTRE PROFONDÉMENT
TRANSFORMÉ.
La 4e révolution industrielle vise le
recours systématique aux outils
numériques pour, notamment, assouplir
l’outil de production et mieux connaître
le cycle de vie des produits afin
d’adapter les méthodes de fabrication.
Vu du plateau où se trouvent les
machines de fabrication et
d’assemblage, pareil objectif peut
sembler irréaliste en l’état des
équipements et des systèmes en place
mais aussi en raison des habitudes de
travail. Pourtant, les technologies et les
principes qui vont permettre la mise en
place de l’Internet industriel des objets
(IIoT) sont déjà une réalité.
L’IOT À L’IIOT
Les systèmes d’automatisation
industriels sont moins coupés du monde
qu’il n’y paraît au néophyte. Le
développement des réseaux industriels
a par exemple, permis de centraliser la
surveillance des machines mais aussi, la
programmation des PC industriels et
des systèmes embarqués. Surtout les
logiciels de gestion du cycle de vie des
produits qu’on appelle PLM et ceux de
gestion des processus industriels –
appelés MES pour Management
Execution System – font déjà le lien
entre les systèmes opérationnels et les
outils de gestion informatiques.
Associé au Big Data, l’Internet des
objets prétend créer un moyen de
collecter des données à partir de tout
équipement doté de capacités de
communication avec un réseau IP. Pour
relier des millions voire des milliards de
dispositifs électroniques, les promoteurs
de l’IoT comptent s’appuyer sur les
fermes de serveurs connectées aux
dorsales du réseau mondial. Une fois
collectées ces informations peuvent
être exploitées en masse afin de produire des statistiques mais elles
peuvent aussi, être renvoyées
individuellement ou à la suite de
regroupements prédéterminés, vers un
réseau social, un site de microblogging, etc.
Pour leur part, les défenseurs de l’IIoT
font la promotion d’utilisations moins
triviales des données collectées. Sur le
plan opérationnel, le principe reste le
même : des objets – le plus souvent des
capteurs – communicants envoient
périodiquement des informations vers
un système chargé de les collecter. En
fonction des buts poursuivis, ces
données peuvent ou non, être
regroupées avec celles issues d’autres
machines situées au même endroit ou
au contraire, à l’autre bout de la planète.
C’est la nature des regroupements, des comparaisons voire de
traitements analytiques complexes alimentés par des règles
éventuellement complétées d’autres informations permettant de
contextualiser la situation qui va permettre d’enrichir et de faire
évoluer la connaissance que l’entreprise a de son appareil de
production.
APPROFONDIR LA VISIBILITÉ
Les capteurs sont des équipements déjà répandus dans les usines.
Ce qui change aujourd’hui, c’est que ces composants sont
aujourd’hui équipés d’interfaces de communication parfois
extrêmement sophistiquées, qui apportent de nouvelles fonctions.
Le protocole standardisé IO-Link (IEC 61131-9) par exemple, permet
évidement de communiquer avec les capteurs et les actionneurs
compatibles pour un coût nettement inférieur à celui d’un bus de
terrain classique. Il permet aussi de détecter les
dysfonctionnements d’un capteur comme une perte d’étalonnage
et surtout, il permet de le confi gurer automatiquement à distance,
évitant au technicien de devoir rechercher des paramètres lorsqu’il
doit être remplacé.
Les informations collectées peuvent être archivées localement
dans un serveur propre au site de production où elles peuvent
remontées vers un système de portée plus globale afi n d’être
analysées et corrélées à un grand nombre d’échantillons provenant
d’autres sites. Si les logiciels de MES comportent fréquemment un
module d’analyse de la production, ce dernier est généralement
centré sur les produits fabriqués et non, sur l’outil de production
qui est souvent le grand oublié de l’effort d’optimisation.
C’est précisément sur ce point que l’IIoT se distingue de ce qui
existe. En faisant remonter les informations des capteurs à travers
Internet vers des systèmes capables d’absorber et de traiter
d’énormes volumes de données, il propose de corroborer des
contextes globalisés afi n d’approfondir la vision que l’entreprise a
de son propre outil de production.
L’OBJET CONNECTÉ INDUSTRIEL
Les capteurs sont les éléments les plus directement concernés par
l’IIoT à court terme. En effet, ils fournissent une information qui peut
renseigner l’opérateur sur le fonctionnement et l’état de santé de ses
équipements sans exposer directement l’installation à une menace.
Mieux, il est possible de déployer des capteurs de toute nature
(température, pression, chocs et vibration, distance, hygrométrie,
etc.) sur des machines qui n’en sont pas nécessairement équipées à
l’origine. Par exemple, des composants alimentés sur une pile,
peuvent périodiquement faire remonter une donnée vers un
serveur au travers d’un réseau sans-fi l de type LoRa ou Sigfox. Les
données issues de ce type d’éléments ne transitent alors plus par le
réseau interne de l’entreprise. C’est l’applicatif qui à l’issue de la
collecte, trie les informations qui va choisir l’opération qui doit être
effectuée : expédition immédiate d’un message d’alerte,
alimentation d’une jauge en temps réel, agrégation avec d’autres
informations pour assurer un suivi sur une durée signifi cative,
archivage pour un traitement statistique différé, etc.
Si le capteur et évidemment, l’actionneur connectés au système
d’automatisation remplissent une fonction immédiatement
opérationnelle, les objets connectés industriels qui vont alimenter
l’IIoT vont multiplier les angles de vue pour in fi ne accroître la
qualité des produits et optimiser l’outil de production.
Thierry PIGOT
