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    Qu'est-ce que l'IIoT ?

    Les dispositifs matériels jouent un rôle essentiel dans l'intelligence industrielle pilotée par les données

    L'Internet industriel des objets (IIoT) est défini comme les capteurs, les machines, les instruments et les dispositifs autonomes qui sont mis en réseau pour collecter des données en temps réel pour les applications industrielles. Pour la fabrication industrielle automatisée et semi-automatisée, l'IIoT fournit des informations clés pour augmenter la productivité, améliorer l'efficacité et réduire les coûts. Ces données collectées sur les appareils peuvent être analysées sur des plateformes cloud ou de calcul en périphérie, ce qui permet aux utilisateurs de prendre des mesures directement mesurables :

    • Optimisation de la production
    • améliorer l'efficacité opérationnelle
    • réaffectation des ressources
    • Exécution de la maintenance prédictive
    • Réduction de la consommation d'énergie
    • Amélioration du contrôle qualité
    • minimiser les temps d'arrêt
    • gérer les coûts

    L'IIoT fait partie d'un écosystème technologique complet, au profit de l'automatisation des usines, des chaînes d'assemblage, de la logistique, de l'expédition et de la distribution, ainsi que d'autres éléments clés de la fabrication d'aujourd'hui. En résumé, il s'agit d'un sous-ensemble de l'Internet des objets (IoT), qui fait référence à des dispositifs physiques et des outils numériques conçus pour communiquer entre eux en ligne, mais axés spécifiquement sur l'industrie et les avantages commerciaux qui peuvent être atteints.

    Les réseaux IIoT reposent sur des connexions en ligne, des serveurs cloud et des logiciels, mais les composants matériels de ces systèmes ne doivent pas être négligés. Heureusement, Banner Engineering permet non seulement de concevoir des systèmes d'automatisation IIoT personnalisés, mais aussi de mettre à niveau l'infrastructure de fabrication existante pour une mise en œuvre IIoT complète.

    Pourquoi l'IIoT est-il important ?

    L'IIoT est un composant clé de l'industrie 4.0, ou la quatrième révolution industrielle. Il s'agit d'un concept de fabrication moderne qui exploite la puissance des systèmes en réseau et de l'analyse des données, ce qui permet aux entreprises de prendre des décisions commerciales stratégiques et éclairées. En substance, l'IIoT transforme les usines en usines « intelligentes ». Les données capturées peuvent servir à accélérer et à faire évoluer les opérations existantes, voire à redéfinir les modèles commerciaux pour mieux servir les clients et dépasser les concurrents. Le terme implique également une certaine urgence : si les entreprises sont trop lentes à adopter la technologie IIoT, elles pourraient se retrouver à la traîne sur le marché mondial concurrentiel.

    Dans le même temps, une société qui collecte et interprète constamment les données de ses équipements peut bénéficier d'un avantage concurrentiel distinct. Il peut surveiller la vitesse des processus automatisés pour identifier les problèmes tels que les goulots d'étranglement de la production, effectuer les ajustements correspondants et affiner les performances des machines afin d'éliminer les inefficacités et d'améliorer le débit. Les données facilitent la gestion des quantités de matières premières, une nécessité surtout en période de perturbation des chaînes logistiques, et elles peuvent servir à déterminer une logistique plus rentable pour l'emballage et la distribution des produits finis.

    Les avantages de l'intégration de l'IIoT vont des améliorations à la technologie avancée en passant par un gain de temps considérable. Par exemple, les robots équipés de capteurs peuvent collecter des informations sur eux-mêmes et leur environnement, puis transmettre ces données. En outre, les outils ou les pièces des listes d'inventaire peuvent être suivis en ligne pour réduire le temps que les opérateurs passent normalement à les rechercher.1

     

    « D'après les données d'Oxford Economics, l'Internet industriel des objets (IIoT) peut avoir un impact sur les industries qui représentent 62 % du PIB dans les pays du G20 », note la multinationale espagnole de services publics électriques, Iberdrola. « L'application de l'IIoT dans l'industrie promet de devenir le principal moteur de productivité et d'innovation au cours de la prochaine décennie. » 2 Et c'est certain que les entreprises du monde entier prennent la technologie IIoT au sérieux et investissent énormément dans la mise en œuvre. Les applications de fabrication, de transport et d'énergie ont enregistré un investissement mondial de plus de 300 milliards de dollars en 2019, ce qui devrait doubler d'ici 2025.3

    Télécharger le guide

    Téléchargez le PDF 3 façons dont l'IIoT aura un impact sur vos opérations pour découvrir les trois principales façons dont les outils IIoT auront un impact sur les opérations de fabrication en exploitant les données.

    • Rendre les données d'équipement visibles par tous ceux qui en ont besoin
    • Identifiez les problèmes de fiabilité et éliminez les temps d'arrêt grâce à la maintenance prédictive.
    • Mesure du suivi du débit pour optimiser la productivité et accroître la rentabilité
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    15 Sep 2022
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    Utilisation de l'IIoT pour une maintenance plus intelligente des machines

    Un autre argument convaincant pour intégrer la technologie IIoT est qu'elle permet aux entreprises d'aller au-delà de la maintenance préventive programmée traditionnelle et d'effectuer une maintenance prédictive éclairée. En raccordant des capteurs de la machine pour surveiller des facteurs tels que les vibrations et la température, les opérateurs de l'usine peuvent capturer des indications qu'un mécanisme essentiel, tel qu'un moteur, peut montrer des signes de brûlure ou de défaillance imminente. Si une panne devait se produire au mauvais moment, cela pourrait entraîner une perte catastrophique du temps de production et des revenus attendus. Les données des capteurs identifiant les pièces qui nécessitent une maintenance imminente sont extrêmement précieuses car elles permettent à l'entreprise de planifier la réparation ou le remplacement de ces pièces avant qu'elles ne tombent en panne.

    L'impact financier de la maintenance prédictive est quantifiable. McKinsey Global Institute déclare ce qui suit :

     

    Nous estimons que la maintenance prédictive pourrait réduire les coûts de maintenance des équipements d'usine de 10 à 40 %. ... En outre, une meilleure maintenance prédictive à l'aide de l'IoT peut réduire les temps d'arrêt des équipements de 50 % et réduire les investissements en équipements de 3 à 5 % en prolongeant la durée de vie utile des machines. Dans le secteur de la fabrication, ces économies ont un impact économique potentiel de près de 630 milliards USD par an en 2025.4

    Quel type de données d'usine peut être capturé ?

    Les capteurs sont désormais tellement omniprésents dans l'automatisation de la fabrication qu'il est difficile d'imaginer une usine qui ne les intègre pas. La plupart des usines utilisent de nombreux types de capteurs différents pour compter les quantités de produits, chronométrer les étapes d'un processus automatisé ou garantir des conditions de fabrication optimales, mais par nature, les signaux électroniques déjà transmis par les capteurs peuvent être collectés pour une analyse de données approfondie. Même une impulsion binaire de base d'un capteur est une source de données potentielle qui peut être surveillée pour rationaliser les opérations. La fréquence à laquelle un faisceau photoélectrique est interrompu (par exemple par des produits sur un convoyeur) peut être capturée et enregistrée pour calculer les vitesses de fonctionnement, qui peuvent ensuite être ajustées pour maximiser la productivité dans le cadre d'un processus de production plus important.

    Les types de données que les capteurs peuvent capturer sont pratiquement illimités. Ils peuvent enregistrer les quantités, les volumes, les distances, les poids, les dimensions, les formes, les couleurs, le positionnement, les températures, l'activité thermique, les vibrations, la réflectivité, la courbure, les variations de surface, la composition des matériaux, la réponse aux ondes sonores, la proximité des obstacles physiques, les informations visuelles ou sonores, les modèles de texture, les étapes d'une séquence programmée et pratiquement tout le reste. Toute valeur qu'un capteur peut observer peut être un point de données et tout point de données peut être mesuré dans le temps.

    De cette façon, toute la philosophie de l'IIoT fait partie de la tendance de l'analyse « Big Data » pour prendre des décisions commerciales éclairées. En d'autres termes, plus les fabricants collectent de données à partir de leurs capteurs installés, plus ils comprennent les fonctionnalités de leurs propres systèmes. Ils peuvent tirer parti de ces données « exploitables » pour affiner les processus à n'importe quel niveau de production. Et ces améliorations peuvent entraîner des résultats plus efficaces et productifs, ce qui permet de bénéficier d'un avantage distinct par rapport à la concurrence.

    Faits et mythes sur le coût de la mise en œuvre de l'IIoT

    Bien que l'optimisation de la production pour adopter l'IIoT soit une tâche importante qui exige une orientation claire et une adhésion à l'échelle de l'organisation, elle n'est pas aussi coûteuse que l'on pourrait le supposer initialement.

    McKinsey identifie certains des malentendus courants des chefs d'entreprise concernant l'IIoT.5 Parmi eux, on trouve l'idée que l'IIoT n'est qu'un tableau de bord en ligne et l'idée qu'il nécessite des sites « vierges ». Tout d'abord, alors que les applications IIoT exigent une certaine capacité en ligne pour capturer et présenter les données industrielles, elles nécessitent également du matériel, y compris des capteurs et des connexions de contrôleur. Ensuite, même s'il est tout à fait intéressant d'inclure des fonctionnalités IIoT dans les nouveaux sites d'usine, il est non seulement possible, mais aussi abordable, de mettre en œuvre l'IIoT dans les sites existants (« brownfield »).

    En fait, la gamme de produits Snap Signal de Banner permet d'ajouter la collecte de données IIoT à l'équipement existant d'une usine, quelle que soit la marque. En fait, l'IIoT peut être implémenté comme un réseau superposé à l'aide de jonctions en T, de séparateurs et de convertisseurs pour capturer les signaux de l'infrastructure de détection déjà en place.

    L'IIoT dépend du matériel

    Les discussions sur l'impressionnant potentiel de l'IIoT et de l'industrie 4.0 concernent souvent les logiciels, le cloud computing et l'intelligence artificielle, mais les détails sur le matériel IIoT sont souvent négligés. C'est malheureusement parce que la technologie matérielle est un élément essentiel des systèmes IIoT et que les développements en matière de matériel d'automatisation industrielle sont révolutionnaires à part entière.  

    Pour bénéficier des avantages de l'IIoT, il faut installer des dispositifs matériels directement là où le travail est effectué, par exemple des capteurs pour surveiller les machines d'usine. Ces capteurs doivent être connectés à un contrôleur central qui consolide tous les signaux de la machine à surveiller. Enfin, les fabricants ont besoin d'une interface ou d'une plateforme en ligne pour consulter et interpréter les données collectées.

    Depuis plus de cinquante ans, Banner Engineering est l'un des principaux fournisseurs de technologies industrielles et propose des capteurs, des éclairages, des équipements de sécurité et des dispositifs de mise en réseau innovants aux fabricants du monde entier. Nous nous engageons également à équiper les entreprises des solutions d'usine intelligente IIoT les plus avancées.

    Mise en route de l'IIoT

    Comment un fabricant implémente-t-il l'IIoT pour l'automatisation industrielle ? Ce processus simple nécessite une planification minutieuse, mais les experts de Banner sont là pour aider les clients à déterminer où et comment installer les capteurs, les hubs et les contrôleurs dans leurs installations de production futures ou actuelles.

    La famille de produits Snap Signal permet aux utilisateurs de se séparer d'une sortie de capteur installée, de copier le signal et de le transmettre via un câblage M12 standard. Il s'agit d'un réseau de « superposition » indépendant de la marque qui peut s'intégrer aux capteurs et équipements existants des fabricants, en convertissant facilement les formats de signal. Sa conception modulaire permet de commencer petit et d'évoluer à mesure que les opérations d'usine s'étendent et se développent. L'installation d'un contrôleur, par exemple un contrôleur DXMR90 de Banner, permet de combiner simultanément les signaux en dérivation de plusieurs capteurs, potentiellement pour toutes les machines surveillées dans une usine, et de convertir ces signaux en données Ethernet.

    Toutes ces informations d'usine peuvent être surveillées à l'écran dans une IHM ou un PC industriel, mais les utilisateurs peuvent les explorer plus en détail dans un logiciel informatique en ligne, y compris des plateformes cloud telles que les services de données cloud hautement personnalisables de Banner ou Amazon AWS. Il est même possible d'envoyer des données vers le cloud via une connexion sans fil et de façon sécurisée sur de longues distances à l'aide de connexions cellulaires ou d'un dispositif Edge tel que le contrôleur sans fil DXM1200.

    Produits IIoT disponibles dès maintenant

    Banner propose déjà des solutions IIoT de pointe aux fabricants du monde entier. Notre stock de produits en constante augmentation comprend plusieurs dispositifs qui peuvent être facilement combinés et intégrés à n'importe quel environnement industriel. 

    En conclusion

    L'IIoT et l'industrie 4.0 représentent un changement majeur dans la fabrication, et les usines qui retardent l'évolution seront probablement confrontées à des défis concurrentiels majeurs à l'avenir. Heureusement, l'adaptation de la fabrication pour collecter des données pertinentes sur les machines n'est pas forcément trop lourde ni trop coûteuse.

    Que vous relanciez votre usine existante ou conceviez de nouveaux processus d'usine à partir de rien, Banner est là pour vous aider. Nous continuons à concevoir des solutions de dispositifs qui vous permettent de transformer vos opérations de fabrication traditionnelles en une usine intelligente plus simple et plus productive, compatible avec l'IIoT. Le tout avec une approche agile, évolutive et pratique.

    Questions fréquentes

    Également connue sous le nom de Quatrième révolution industrielle, l'industrie 4.0 représente le mouvement du vingt et unième siècle vers l'interconnectivité en réseau et la technologie d'automatisation « intelligente » dans le secteur de la fabrication et d'autres environnements industriels. Le terme « Industrie 4.0 » a été inventé en Allemagne en 2011, une étape au-delà des révolutions industrielles précédentes :

    LaPremière révolution industrielle fait référence à la transition du travail manuel au travail effectué avec des machines à vapeur et à eau, généralement à la fin du dix-huitième et au début du dix-neuvième siècle.

    Ladeuxième révolution industrielle a eu lieu lorsque les opérations commerciales ont tiré parti de l'électricité et des grandes lignes ferroviaires et télégraphiques, de la fin du dix-neuvième au début du vingtième siècle.

    Latroisième révolution industrielle , également connue sous le nom de révolution numérique, consistait à remplacer les processus électroniques mécaniques et analogiques traditionnels par du matériel et des logiciels informatiques au cours de la seconde moitié du vingtième siècle.

    À ce titre, laquatrième révolution industrielle représente un nouveau pas en avant, grâce à l'utilisation de l'IoT, de l'IIoT, du cloud computing, de l'apprentissage automatique, de l'intelligence artificielle et des technologies connexes.

    La gamme de produits Snap Signal de Banner est un exemple de plate-forme IIoT. En tant que solution de superposition, les produits Snap Signal incluent un large éventail d'adaptateurs, de filtres et de convertisseurs pour connecter les capteurs existants à des hubs et des contrôleurs centralisés, qui peuvent ensuite communiquer des données d'usine en temps réel avec des API, des IHM ou des tableaux de bord cloud en ligne. Snap Signal est une solution IIoT simplifiée.

    Les fabricants qui adoptent la technologie IIoT sont en mesure de collecter, gérer et répondre aux données des capteurs à l'échelle de l'usine en temps réel. Ils peuvent voir où se produisent les goulots d'étranglement ou les ralentissements et apporter les ajustements nécessaires à ces zones pour améliorer le débit global. L'IIoT permet également aux usines de passer des chaînes de production statiques aux « cellules » de fabrication, offrant ainsi suffisamment de flexibilité pour offrirune personnalisation de masse. La collecte automatisée des données à partir de capteurs à chaque étape des opérations d'usine permet de réduire et d'éviter les erreurs humaines et les défauts de produits, ce qui permet de gagner du temps et d'économiser sur les retours et les rappels.

    L’étude A2020 de MPI Group indique que, parmi les leaders de la fabrication qui ont mis en œuvre l’industrie 4.0 dans leurs opérations, la plupart rapportent des résultats positifs importants. Ils indiquent que l'IIoT a ou va :  

    1. Productivité accrue (88 %)
    2. Augmentation de la rentabilité (74 %)
    3. Amélioration de la qualité des produits (48 %)
    4. Amélioration de la satisfaction des clients (43 %)
    5. Amélioration de la fiabilité/temps de fonctionnement de la machine (42 %)
    6. Amélioration de la sécurité des travailleurs (41 %)6

    Une usine intelligente est une usine de fabrication qui capture des données sur ses processus automatisés et envoie ces informations aux opérateurs à des fins d'analyse et de prise de décision éclairée. Comme les smartphones envoient et reçoivent constamment des données de télémétrie sur les réseaux cellulaires et le Wi-Fi, une usine intelligente transmet constamment les données des machines tant qu'elles restent en ligne. Les usines qui tirent parti de cette connectivité peuvent être plus productives, agiles et rentables que les usines traditionnelles qui s'appuient sur des technologies purement mécaniques et digitales. 

    Références

    1. Andy Chang, « Your IIoT Questions, Answered », IndustryWeek , 14 mai 2019. https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/article/22027595/your-iiot-questions-answered.
    2. « Qu'est-ce que l'IIoT ? Découvrez l'Internet industriel des objets », Iberdrola. https://www.iberdrola.com/innovation/what-is-iiot.
    3. Ibid.
    4. James Manyika et al., « The Internet of Things : Mapping the Value Beyond the Hype », McKinsey Global Institute, 1er juin 2015 (p. 70). https://www.mckinsey.com/business-functions/mckinsey-digital/our-insights/the-internet-of-things-the-value-of-digitizing-the-physical-world.
    5. Mads Lauritzen et al., « L’IoT industriel génère une réelle valeur — Si les entreprises surmontent six mythes », McKinsey & Company, 2 juin 2020. https://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/industrial-iot-generates-real-value-if-businesses-overcome-six-myths.
    6. Richard Howells, « How Industry 4.0 Boosts Productivity and Profitability in Intelligent Factories », Forbes , 1er juillet 2020. https://www.forbes.com/sites/sap/2020/07/01/how-industry-40-boosts-productivity-and-profitability-in-intelligent-factories/ ?sh=67988fb848ec.

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