Chaque année, National
Instruments publie
un Observatoire des
tendances qui détaille
ce que nous promettent
les technologies
numériques intéressant
directement l’industrie.
Au menu de la dernière
édition, on trouve
notamment, la 5G,
l’Internet industriel et le
Big Analog Data.
L’Industrie du Futur passe par
une plus forte interaction entre
les technologies de l’information,
les systèmes de commande et
les machines. Pour y arriver, il faut
disposer de supports de communication
fiables, universellement
accessibles et calibrés pour les
besoins de l’industrie. Pour Manufacturing,
Antonin Goude, ingénieur
produit « systèmes embarqués » en
détaille les prochains jalons.
La 5G est en préparation, que peuton
déjà en dire ?
La cinquième génération de téléphonie
mobile – est déjà ancrée dans
notre quotidien même si l’on est encore
dans la prospective puisqu’elle
est attendue pour 2020. Il reste que
l’on est déjà en train de proposer les
premiers prototypes d’équipements
de transmission 5G qui apporteront
à terme, de nouvelles capacités aux
utilisateurs grand public mais aussi,
aux industriels.
La première nouveauté tient à
la bande passante et aux débits
puisque les premiers tests réalisés
conjointement par NI et Nokia
Networks, ont permis d’atteindre
des pointes à 10 Gbits/s, ce qui
est comparativement impressionnant
avec ce qui existe aujourd’hui.
Seconde particularité, on travaille
sur des bandes de fréquences
comprises entre 60 GHz et 70 GHz
contre 1 GHz à 2 GHz actuellement.
Un industriel sera évidemment intéressé
par l’importance des débits
évoqués. L’autre intérêt attendu
tient à la capacité d’assurer une
couverture continue. Nous sommes
tous confrontés aujourd’hui à des
pertes de connexion. L’idée avec la
5G, c’est d’assurer une couverture
standard et aussi constante, donc,
adaptée aux exigences propres aux
applications professionnelles.
La 5G va dans l’avenir être l’une des
solutions possibles pour qu’existe un Internet industriel qui est l’un
des piliers de ce que l’on appelle
l’Industrie 4.0.
On se rend compte aujourd’hui
que l’on possède des technologies
éprouvées mais aussi des
cobots ainsi que des machines
intelligentes. L’Internet industriel va
permettre à tous ces systèmes de
communiquer au point que chez
NI on parle désormais de système
de systèmes en intégrant dans les
robots, les cobots et les nouvelles
machines, l’intelligence nécessaire
à la compréhension de l’environnement
dans lequel ces équipements
sont utilisés.
Qu’est-ce qui change réellement
puisque les automatismes et les
machines communiquent déjà ?
L’un des vecteurs dont nous parlons
dans l’Observatoire des tendances
cette année, c’est la possibilité de
s’appuyer sur des réseaux filaires
déterministes – par opposition, aux
réseaux sans fil évoqués précédemment
– capables de gérer la criticité
de la donnée qui va transiter. On
parle aujourd’hui d’un Ethernet déterministe
ou temps-réel répondant
au standard TSN – de l’anglais Time
Sensitive network – qui devrait arriver
sur le marché dès 2016.
Il s’agit d’apporter une plus grande
fiabilité aux réseaux professionnels
pour faire transiter simultanément
des données critiques et non-critiques
en gérant les priorités tout en
garantissant l’interopérabilité des
équipements.
Il s’agit aussi d’un protocole de
communication standardisé mis au
point au sein de groupes de travail
de l’IEEE qui se sont appuyés sur
Ethernet. Les aspects de temps réel
inhérents à ce nouveau standard,
recouvrent les notions de latence et
de synchronisation qui se calculent
en dizaines de nanosecondes
(10-9 s, ndlr) afin d’acheminer les
données critiques avec des durées
connues et maîtrisées d’une extrémité
à l’autre du réseau.
Que faire de toutes ces données, les
envoyer vers le Big Data et après ?
Dans l’industrie, le Big Data se
rattache au domaine physique et
l’on va alors plutôt parler de Big
Analog Data. Il s’agit des données
qui traduisent une réalité physique
comme celles issues des capteurs
récupérées par exemple, depuis
une machine instrumentée. Or, ces
données sont critiques pour un
industriel car elles peuvent donner
beaucoup d’informations sur l’évolution
ou la durée de vie du matériel
et permettent potentiellement d’optimiser
tous les processus.
Il y a d’un côté les données déjà numériques
et celles qui proviennent
des capteurs qui peuvent représenter
des températures ou d’autres
paramètres physiques qui vont nécessiter
de s’appuyer sur des systèmes
d’acquisition intelligents qui
sauront choisir les données intéressantes.
L’agence américaine IDS a réalisé
une étude qui prouve que sur toutes
les données qui sont aujourd’hui
collectées, seules 22 % d’entre
elles sont documentées mais seulement
5 % de ces données sont
au final, réellement analysées. On
constate donc un réel gaspillage
d’où le besoin de mieux maîtriser
la récupération de ces informations
et surtout, de les structurer. Sans la
mise en place d’une structure intelligente,
on ne peut pas rendre ces
informations intelligibles.
Différentes entreprises, dont NI,
apportent des logiciels pour mettre
en place des outils d’acquisition et
d’analyse des données. Cela peut
sembler complexe sur le fond mais,
sur la forme les outils existent déjà.
Ces données prennent une valeur
réelle lorsqu’elles permettent des
gains sur les coûts dans le développement
d’un nouveau produit
et dans sa production. On peut
prendre à titre d’exemple, la maintenance
prévisionnelle qui est une
thématique secondaire dérivant
directement des analyses permises
par le Big Analog Data. A partir de
prévisions concernant le comportement
des machines, il est possible
d’anticiper les pannes et les défauts
pouvant survenir afin d’imaginer à
l’avance des stratégies de maintenance.
Il en découle une réduction
significative des coûts de maintenance
associés aux équipements
concernés.
