Nous expliquons ci-dessous en quoi l'Internet des objets est une technologie cruciale pour l'optimisation de la fabrication. L'Internet industriel des objets est une nécessité moderne qui organise et interprète les données de l'IdO afin de répondre à la demande des clients dans notre marché mondial volatile et post-pandémique.
IdO et IIoT : Quelle est la différence ?
Beaucoup d'explications sur l'IdO et l'IIoT se concentrent sur le contraste entre les deux, mais nous ne pensons pas qu'il s'agisse d'une séparation exacte.
Les technologies IoT et IIoT peuvent être inextricablement liées dans les usines qui ont investi pour rendre leurs systèmes compatibles et allégés afin d'optimiser la production.
Définitions:
- En bref, l'internet des objets est composé d'appareils physiques dotés de connexions en ligne qui peuvent automatiser des tâches routinières pour les humains, que ce soit à la maison ou sur le lieu de travail.
- L'internet industriel des objets est un réseau de ces mêmes appareils, mais appliqué à un contexte industriel où l'accent est mis sur les données agrégées de la production au consommateur plutôt que sur les appareils individuels configurés pour collecter ces données.
Lorsque les gens parlent de l'internet industriel des objets, ils font généralement référence à l'ère actuelle de l'industrie 4.0. Ils considèrent l'Internet industriel des objets comme une extension du monde en cours de modernisation, qui s'éloigne de l'industrie 3.0.
Toutefois, cette approche présente à tort l'IIoT comme une évolution et un remplacement inévitables de l'IdO.
Ce n'est PAS le cas.
Les technologies de l'IdO et de l'IIoT sont destinées à répondre à des besoins industriels différents grâce à une intégration transparente. En outre, l'internet industriel des objets est devenu de plus en plus nécessaire pour gérer la multiplication des dispositifs IdO dans l'ensemble d'un processus de production.
Nous préférons considérer l'internet des objets et l'internet industriel des objets comme des réseaux qui se chevauchent et qui exercent une influence croissante sur la fabrication basée sur la technologie.
Imaginez un diagramme de Venn avec de nombreux cercles d'association qui se chevauchent, et vous commencerez à avoir une meilleure idée de la façon dont différentes technologies peuvent s'inspirer d'autres domaines technologiques afin de résoudre des problèmes spécifiques qui persistent dans tous les domaines de la production.
Suivre l'évolution de l'industrie 4.0
Si l'Internet industriel des objets est si compliqué, qu'est-ce qui empêche les entreprises de choisir quelques dispositifs IoT clés pour accélérer certains processus et de s'arrêter là ? Pourquoi les données agrégées des applications IIoT valent-elles même la peine d'être prises en compte ?
Le rapport 2022 Advanced Manufacturing Outlook Report de PLANT et des magazines Canadian Manufacturing a interrogé 208 fabricants à travers le Canada sur les aspects clés de notre ère actuelle, l'industrie 4.0, et les résultats sont clairs :
Les solutions IIoT sont nécessaires pour suivre le rythme rapide de l'industrie 4.0.
Voici les principaux domaines dans lesquels les fabricants prévoient d'investir pour obtenir de meilleurs résultats:
- 60 % des fabricants augmentent leurs dépenses en robotique/automatisation ;
- 50 % sur la saisie des données au niveau de la machine ou de l'atelier ;
- 44 % sur les solutions IIoT et Machine-to-Machine ;
- 41 % pour l'informatique en nuage ;
- 39 % sur la fabrication additive et l'impression 3D.
Un document similaire, Salesforce's Trends in Manufacturing in 2020, s'appuie sur plus de 750 réponses de décideurs industriels du monde entier. Il indique que 81 % d'entre eux déclarent « avoir besoin à la fois de nouvelles approches et de nouveaux outils pour établir des prévisions précises » (6). Ces mêmes 81 % déclarent que « le transfert de leur processus de planification vers le cloud est une priorité critique ou élevée » (11).
La technologie IIoT est encore plus importante dans un paysage post-pandémique.
« Il est intéressant de noter que lorsqu'on leur a demandé dans quelle mesure leur entreprise était préparée à la pandémie, ceux qui appliquaient déjà des solutions IIoT représentaient 83 % des personnes interrogées qui ont déclaré que leur organisation était préparée et seulement 17 % de ce même groupe ont déclaré qu'ils n'étaient pas vraiment préparés à la pandémie » (8).
Il ressort clairement de ces rapports que les outils de prévision de l'IIoT sont absolument nécessaires pour rester à la hauteur des concurrents ET de la chaîne d'approvisionnement mouvante due à la pandémie.
Intégration et mise en œuvre de l'IIoT
L'un des meilleurs moyens de savoir comment commencer à mettre en œuvre la technologie IIoT est d'observer comment d'autres grandes entreprises y parviennent. La plupart des fabricants s'accordent à dire que certains avantages avérés de l'adoption de la technologie IIoT sont « l'augmentation du débit (37 %), l'amélioration de la qualité des produits (33 %), la réduction des temps d'arrêt (27 %) et la réduction des délais de mise sur le marché (23 %) » (21).
L'Internet industriel des objets fait désormais partie intégrante de la fabrication moderne, à tel point que le coût de mise en œuvre des solutions IIoT n'est plus vraiment un facteur limitant. Avec tous les avantages apportés par les solutions IIoT, le plus grand coût pour les fabricants est de retarder leur mise en œuvre !
L'Internet industriel des objets peut vous aider à analyser votre entreprise en tant qu'écosystème fonctionnel, mais il aide également votre entreprise à rester connectée au biome plus large des tendances de fabrication. « Pour rester connectés à la chaîne d'approvisionnement, les fabricants et les distributeurs ont reconnu que la transformation numérique jouera un rôle déterminant dans l'ingénierie d'un rebond » perturbé par la pandémie (4). En évitant l'internet industriel des objets, vous isolez et affamez votre entreprise au lieu de lui permettre de se développer et d'interagir avec un marché mondial sain.
Architecture de l'IIoT dans l'usine intelligente
L'architecture de l'Internet industriel des objets est fondamentalement différente des exemples de l'Internet des objets, car elle vise à connecter tous les différents dispositifs IoT qui, séparément, fonctionnent parfaitement mais ne s'intègrent pas parfaitement à un grand ensemble de données combiné pour des performances globales. Voici les principaux domaines de l'architecture de l'internet industriel qui se développent actuellement dans l'industrie 4.0 :
- Systèmes cyber-physiques (CPS)
- Informatique en nuage
- Informatique en périphérie
- Big data
- IA et apprentissage automatique
“Les fabricants prêts pour l'avenir sont jusqu'à 2,5 fois plus susceptibles d'avoir entièrement migré vers le cloud des systèmes critiques spécifiques, tels que les systèmes de planification financière ou de planification de la demande.”
Trends in Manufacturing, (17)
Le cloud est la solution accessible la plus populaire pour le stockage des données et peut faciliter d'autres pratiques telles que les techniques d'apprentissage automatique pour un rendement optimisé. Si des solutions logicielles de gestion complètes vous semblent trop intimidantes, un modèle SaaS peut vous offrir bon nombre des avantages de l'IIoT sans toutes les complications ou la mise en place extensive.
L'usine intelligente au travail
Les Smart Factories pleinement optimisées ne fonctionnent vraiment bien que si des systèmes sont en place pour assurer la compilation précise des données de production. Selon l'industrie, il existe de nombreuses techniques pour compiler et analyser des ensembles de données complets.
Voici quelques exemples de types de solutions logicielles IIoT analytiques :
- CAO (conception assistée par ordinateur)
- IAO (ingénierie assistée par ordinateur)
- FAO (fabrication assistée par ordinateur)
- CAPP (planification des processus assistée par ordinateur)
- CAQ (assurance qualité assistée par ordinateur)
- PPC (planification et contrôle de la production)
- ERP (planification des ressources de l'entreprise)
- GPA (gestion de la performance des actifs)
- MES (systèmes d'exécution de la fabrication)
- PDM (maintenance prédictive)
Conseil de Pro: Ces types de systèmes de gestion peuvent être combinés dans des solutions SaaS ciblées pour votre entreprise. Par exemple, vous pourriez vouloir mettre en place un système ERP qui s'intéresse au PDM en utilisant spécifiquement la CAO, l'IAO et la FAO.
Il est tout à fait normal que des sphères technologiques qui se chevauchent travaillent ensemble à la réalisation d'un objectif commun. En fait, il est même plus fréquent qu'il n'y ait pas d'application dédiée spécifiquement à la synthèse de toutes vos données pour des raisons ciblées au sein de votre secteur de niche. C'est pourquoi toutes les options IIoT possibles peuvent sembler écrasantes sous forme de liste.
Trêve de jargon, interrompons-nous avec un exemple rapide d'intégration évolutive de l'internet industriel des objets, avec l'histoire de deux cuisines !
EXEMPLE : L'histoire de deux cuisines
La cuisine n° 1 sert des plats familiaux dans un restaurant d'une chaîne populaire un samedi soir, jour de grande affluence. Un groupe s'approche et l'hôtesse consulte le système de réservation électronique pour vérifier leur réservation de table. Une fois assis, les convives commandent leurs plats au serveur. Le serveur entre les articles dans le système de commande électronique du restaurant. Le serveur voit une note sur le logiciel indiquant qu'il n'y a plus de poisson et qu'il doit modifier une commande. Le serveur termine la saisie de la commande et un ticket est automatiquement imprimé dans la cuisine avec une liste détaillée de la commande, y compris l'heure à laquelle elle a été envoyée et l'heure à laquelle elle doit être prête.
Lorsque la nourriture est prête à être servie, le serveur reçoit une notification électronique l'avertissant que la nourriture est prête au poste d'expédition. Lorsque les convives ont terminé leur repas, ils demandent des chèques séparés, qui sont facilement divisibles dans le système de reçus électroniques. La taxe et la suggestion de pourboire sont également incluses automatiquement. Le groupe paie avec plusieurs cartes de crédit sur un appareil de paiement portable sans fil. Lorsque le serveur a fini de nettoyer la table, il la marque comme étant vide dans le système électronique, ce qui permet à l'hôtesse de commencer à placer d'autres personnes.
La cuisine n° 2 prépare des portions de repas fraîchement préparées et préemballées qui seront distribuées dans toute l'Amérique du Nord. L'équipement de cuisson de l'usine est beaucoup plus grand que celui du restaurant de la chaîne, car il doit traiter un volume élevé de produits alimentaires par heure. Un ouvrier démarre la chaîne de montage et les ingrédients sont traités et emballés automatiquement. Lorsque le nombre d'articles produits est suffisant, un capteur arrête l'équipement, faisant passer la chaîne de production à l'expédition et à la distribution.
Les dirigeants analysent les données relatives aux ventes et constatent qu'ils sont rapidement en rupture de stock de dîners de dinde pour les prochaines fêtes de fin d'année ; ils modifient donc les programmes de production afin d'augmenter le temps consacré à la production de dîners de dinde. Ce programme modifié est automatiquement envoyé à l'équipe de distribution afin que les chauffeurs de camion arrivent juste à temps pour que la nouvelle commande soit terminée et expédiée. Un système de maintenance prédictive a programmé une stérilisation automatique de tous les équipements au cours de la soirée afin que l'usine soit prête à fonctionner dès le lendemain matin.
Principaux enseignements :
Dans la cuisine n° 1, les appareils qui communiquent entre eux pour assurer un service correct sont petits et placés de manière spécifique, comme l'imprimante de la cuisine qui reçoit automatiquement une commande de nourriture de la zone d'accueil. L'imprimante, le lecteur de cartes de crédit et le plan de table des hôtesses sont tous des appareils IoT intégrés pour une communication transparente. Le restaurant gagne du temps et de l'argent et élimine la frustration liée au fait que les employés se donnent verbalement des instructions confuses qui risquent d'être mal interprétées ou mal entendues.
Dans la cuisine n° 2, des dispositifs IdO sont encore intégrés à l'équipement de cuisson industriel, comme les capteurs et les processeurs qui comptent les articles au fur et à mesure qu'ils passent par le processus de fabrication. Cependant, il existe un niveau tertiaire d'automatisation concernant les données sur les repas les plus populaires pendant les fêtes. Les dirigeants sont en mesure d'isoler cette statistique et d'examiner les projections de ventes afin de mieux répondre aux besoins d'un marché en mutation. Ils peuvent donc modifier immédiatement leur approche pour répondre à l'évolution de la demande.
La différence, c'est que dans la cuisine n° 1, un cadre supérieur devrait éplucher les recettes du restaurant pendant des mois, voire des années, pour savoir quels plats ont été les plus vendus et lesquels n'ont pas permis de rentabiliser le coût des ingrédients.
Les deux cuisines fournissent un produit complet à des types de clients légèrement différents. L'Internet industriel des objets est plus visiblement nécessaire dans la cuisine n° 2 en raison de l'échelle et de la taille de la clientèle. Cette cuisine utilise également la technologie IIoT pour prévoir la maintenance prédictive des équipements.
La cuisine n° 1 n'a guère besoin d'une architecture IIoT complexe, mais elle pourrait bénéficier d'un système de gestion SaaS si elle souhaite suivre les ventes de différentes chaînes de restaurants à l'avenir. En attendant, la cuisine n° 1 dispose d'un système de gestion électronique qui assure le suivi des stocks du restaurant afin que le serveur puisse remplacer les articles en rupture de stock ; il s'agit là d'une application plus modeste des données de l'IIoT.
Nous espérons que cela clarifie la différence entre l'internet des objets et l'internet industriel des objets dans la pratique : La cuisine n° 1 s'appuie davantage sur les dispositifs IdO pour fonctionner, tandis que la cuisine n° 2 a une application plus large et plus intégrale des solutions IdO pour gérer ses dispositifs IdO et extrapoler sur la chaîne d'approvisionnement du marché actuel.
Cependant, les deux cuisines utilisent à la fois les technologies IdO et IdOI afin de satisfaire les demandes de leurs clients respectifs.
Aidez-nous ! Je ne sais toujours pas comment différencier l'IdO et l'IIoT !
Pas de panique !
Comme nous l'avons dit plus haut, il est parfois impossible de faire la différence, surtout avec l'adoption de nombreux objets connectés à Internet et de solutions logicielles personnalisées pour regrouper les données de sortie. Si vous pensez avoir besoin d'une solution personnalisée en raison de vos nombreuses pièces mobiles, des experts peuvent vous aider à créer un système spécifiquement adapté à vos besoins.
Sinon, voici une courte liste de cinq questions de base qui vous aideront à déterminer les domaines de l'internet industriel des objets qui vous intéressent plus particulièrement :
1. À quoi ressemblent vos voies de collecte de données et d'information ?
Avez-vous tellement d'appareils IoT que leurs données doivent être traitées de manière plus approfondie via l'informatique de pointe avant de pouvoir être comprises ?
2. Quelle échelle visez-vous et quels sont les paramètres qui définissent le succès ?
Combien de produits doivent être fabriqués dans un certain délai ? L'assurance qualité est-elle intégrée à la chaîne de production ou s'agit-il d'un contrôle manuel distinct ?
3. Dans quelle mesure l'homme doit-il intervenir dans la technologie pour qu'elle fonctionne ?
Pouvez-vous contrôler vos systèmes automatisés à l'aide de quelques boutons, ou un travailleur humain doit-il être constamment en train de les surveiller et de les alimenter ?
4. Quelles sont vos prévisions pour l'avenir ?
Sur le marché actuel, devrez-vous adapter la production aux futures chaînes d'offre et de demande parce que vous anticipez une croissance ? Il peut être nécessaire de calculer la croissance attendue à l'aide des données de l'IIoT avant de fixer des objectifs.
5. À quoi ressemble votre interopérabilité des objets ?
Tous vos appareils IdO sont-ils de la même marque ou font-ils partie du même système ? Vous pourriez avoir besoin d'un travailleur ou d'un système IIoT pour compatibiliser vos différents ensembles de données.
Le développement de l'automatisation informatisée pouvant être pratiquement infini dans ses applications, il est difficile de déterminer exactement où se situe la ligne de démarcation entre l'internet des objets et l'internet industriel des objets.
Néanmoins, en interrogeant le contexte de fabrication de votre propre entreprise dans le cadre de l'essor de l'industrie 4.0, vous pouvez identifier et mettre en œuvre des techniques IIoT pour optimiser vos appareils IoT et votre éventuelle usine intelligente entièrement optimisée.