Internet Industriel des Objets IIOT : Qu'est-ce que l'IIoT? Production parfaite avec l'IoT industriel

Vous avez sûrement entendu dire que «l’Internet des objets industriel» ou IIoT bouleverse le fonctionnement des fabricants. Mais qu'est-ce que «IIoT» et comment cette technologie connectée peut-elle révolutionner vos processus de production?
Les fabricants sont confrontés au défi permanent d'un environnement hautement compétitif et du coût des ressources en constante augmentation. Afin de rester compétitifs dans ce climat agressif, beaucoup ont investi dans des initiatives de transformation numérique. En conséquence, nous voyons la technologie IIoT jouer un rôle clé dans l'évolution rapide de la fabrication.
Les observateurs du marché savent que la demande de transformation numérique dans la fabrication augmentera de façon exponentielle dans les années à venir. IDC a déclaré au début de 2019 qu'il prévoyait que les dépenses mondiales de l'année pour l'Internet des objets (IoT) atteindraient 745 milliards de dollars, tirées par la fabrication discrète (119 milliards de dollars) et la fabrication de processus (78 milliards de dollars). IDC s'attend à ce que les dépenses liées à l'IoT dépassent la barre du billion de dollars en 2022, la fabrication jouant un rôle clé.
Avec ces tendances imminentes à l'horizon, explorons le rôle de l'IdO dans la fabrication et répondons à la question vitale: qu'est-ce que l'IIoT?

Signification et définition technique de l'IIoT
L'IIoT, souvent également appelé Industrie 4.0, implique l'application industrielle de réseaux d'appareils connectés. L'avantage de ces réseaux est de fournir une interface numérique qui permet aux machines de communiquer entre elles via des capteurs embarqués et des analyses de données partagées. Cela permet aux machines de prendre des décisions critiques sans intervention humaine.
Les progrès technologiques dans le cloud computing et les périphériques de plus en plus puissants, combinés à l'analyse appliquée, ont permis à l'IIoT de se «parler» entre eux. Les fabricants disposent de plusieurs options immédiates avec les réseaux actuels et le wifi pour permettre ce type de communication. Les réseaux 4G ont toujours été un élément clé dans l'activation de l'IIoT; cependant, la vitesse et la puissance offertes par la 5G poussent les usines encore plus loin dans le futur. L’avenir est au bord du gouffre, car certains réseaux 5G sont déjà en ligne.
Le monde regarde l'IoT industriel car il attire un intérêt et des investissements notables dans le domaine de la fabrication. Avec une efficacité opérationnelle, des performances et un suivi des tendances améliorés, des mesures plus précises et une interconnectivité plus étroite des machines sont nécessaires. L'IIoT dans la fabrication conduit à une prise de décision plus rapide et davantage axée sur les données.

L'évolution de l'IIoT dans la fabrication
Comme indiqué, la concurrence croissante pour faire plus avec moins a entraîné une transformation numérique dans le secteur de la fabrication. Les fabricants ont toujours recherché de nouvelles efficiences, c'est pourquoi tant d'automatisation est entrée dans l'usine au cours des dernières décennies. Les logiciels IoT industriels portent cette automatisation au niveau supérieur.
Pour que l'apprentissage automatique (ML) et l'analyse appliquée fonctionnent au mieux en usine, il est essentiel que les données introduites dans les appareils soient exactes en temps réel afin qu'ils puissent émettre des jugements et des recommandations précis. Grâce à cette technologie, les fabricants peuvent même bénéficier d'un logiciel d'analyse prédictive comprenant la qualité prédictive et la maintenance prédictive, car les algorithmes d'apprentissage automatique détectent les tendances, les erreurs, les imperfections ou les améliorations potentielles que l'œil humain pourrait autrement manquer.
Également moteur de l'innovation en permanence, cette transformation numérique de l'apprentissage automatique et de l'analyse appliquée pour les fabricants attire désormais les jeunes talents sur le lieu de travail, car la plupart s'attendent à travailler avec cette technologie innovante. Cette tendance est si souhaitable que de nombreux utilisateurs du numérique peuvent même s'attendre à ce que les appareils se parlent en usine de la même manière que les appareils s'interconnectent à la maison.
L'industrie reconnaît que les technologies d'apprentissage automatique et d'analyse appliquée aident déjà les fabricants à débloquer des opportunités auparavant cachées et à résoudre des défis.
La maximisation de l'efficacité tout au long des cycles de production est une preuve évidente de la légitimité et de la valeur de cette transformation de la fabrication numérique. Grâce à l'IoT industriel, les fabricants voient comment ils peuvent améliorer la production et la productivité tout en réduisant les déchets, ce qui se traduit par une compétitivité et une rentabilité améliorées sur le long terme.

En quoi l'IoT est-il différent de l'IIoT?
Avant de nous plonger dans ce qu'est l'IIoT, prenons du recul et examinons plus en détail l'IoT. En bref, cela fait référence à l'interconnectivité de machines, de capteurs et de sources de données séparés sur Internet. Les appareils connectés font leur entrée dans notre vie quotidienne au cours des dernières années. Ils sont disponibles pour tout, de Google, Amazon et Apple, tous fournissant des assistants intelligents pour la maison – à la sécurité à domicile et même aux sonnettes de porte.
Nous sommes habitués aux appareils connectés dans notre vie quotidienne et nous attendons de plus en plus à voir la même interconnectivité efficace des appareils sur notre lieu de travail.

Entrez dans l'IoT industriel ou IIoT
Quelle est la différence entre Iot et IIot? IIoT apporte la même interconnectivité de l'IoT dans le processus de fabrication. Les capteurs connectés, les analyses avancées et la cybersécurité sont au cœur des préoccupations. Parallèlement, d'autres appareils connectés sont déployés sur toute une gamme de processus collaboratifs. Par exemple, la fabrication additive – telle que l'impression 3D – connaît un développement IIoT important, tout comme les appareils de réalité augmentée (RA) et de réalité virtuelle (VR).
Alors que dans notre vie personnelle, nous pouvons utiliser des appareils connectés pour compter les pas ou les calories brûlées, avec l'IIoT, les fabricants peuvent évaluer les performances de l'usine à un niveau granulaire.
Selon ZDNet, Tech Pro Research (2019) constate que 82% des fabricants ont «mis en œuvre l'IoT, exécutent un programme pilote ou envisagent de le faire». Le groupe constate également que 40% des répondants n'implémentent actuellement aucun système IoT en raison d'un manque de compétences en interne. Le principal objectif pour la plupart (59%) est la maintenance.
Chez Oden, nous voyons quatre étapes de développement pour les usines qui entreprennent leur voyage de fabrication intelligente:
L'usine connectée: ici, les données sont ingérées, jointes, analysées et visualisées avec des capteurs, des machines et des systèmes connectés à une base de données centrale pouvant inclure un environnement cloud ou hybride. Les données sont plus précises et sont utilisées pour relever les défis et les opportunités sportives. La connectivité est le niveau de base de l'IoT industriel et est nécessaire pour passer à l'analyse prédictive et prescriptive.
L'usine prédictive: une fois que vous aurez commencé à regrouper vos données dans un emplacement centralisé, vous pourrez utiliser l'apprentissage automatique et l'analyse appliquée pour prédire les modèles et résoudre les problèmes de manière proactive. Les applications prédictives peuvent identifier les problèmes potentiels, alerter les opérateurs et leur permettre d'effectuer les ajustements nécessaires pour minimiser l'impact.
The Prescriptive Factory: en tirant parti des données historiques et en temps réel, les modèles d'apprentissage automatique peuvent en fait recommander des paramètres et des conditions de machine optimaux pour reproduire vos cycles de production les plus rentables. L'exécution optimale de Golden Runs vous permet d'augmenter les marges de contribution en minimisant le gaspillage de ressources.
L'usine d'automatisation basée sur l'IA: Il s'agit du niveau le plus avancé de l'industrie 4.0, où les fabricants bénéficient d'actions automatisées basées sur des données. Les technologies d'apprentissage automatique et d'analyse appliquée identifient les opportunités, génèrent de nouveaux paramètres et demandent en fait aux appareils et aux machines d'effectuer des actions positives et efficaces.

Quelles sont les prochaines étapes de l'IIoT et de l'industrie 4.0?
La recherche d'efficacité continuera de faire pression sur les fabricants pour qu'ils adoptent les technologies numériques alors qu'ils franchissent les quatre étapes de la fabrication intelligente.
Nous verrons des usines connectées utilisant des applications de qualité prédictive et de maintenance ainsi qu'une utilisation plus large de l'analyse prescriptive. Le but ultime est l'automatisation complète, où l'usine a la capacité d'exécuter un produit exécuté avec la plus grande efficacité possible sans intervention humaine.

Quels sont les avantages de l'IIoT?
Après avoir répondu à la question «Qu'est-ce que l'IIoT?», Il est important d'évaluer ensuite les avantages commerciaux de l'IIoT. L'IoT industriel utilise des réseaux pour agréger les données des appareils connectés tout en les centralisant sur une plate-forme IIoT où elles peuvent être traitées et traduites en informations significatives.
Examinons de près trois avantages majeurs de l'IIoT qui aide les fabricants à produire plus, moins de gaspillage et à innover plus rapidement.

Production parfaite avec IIoT
Les fabricants sont constamment sous pression pour réduire les déchets tout en augmentant la disponibilité, le débit et la qualité afin de rester compétitifs. L'IIoT peut fournir des informations sur les variables ou les anomalies susceptibles de provoquer des problèmes de performances – pannes de machine, goulots d'étranglement, défauts de produit et gaspillage. L'IIoT vous aide à pérenniser votre organisation, à créer des produits plus personnalisés et à réduire les déchets, ce qui est meilleur pour l'environnement et réduit les frais généraux.

Prise de décision plus rapide avec l'IIoT
L'IoT dans la fabrication réduit les interventions humaines et permet une collecte de données plus rapide à partir d'appareils connectés, qui sont ensuite partagées avec des analyses centralisées. Cela aide à effectuer la maintenance lorsque les analyses mettent en évidence la nécessité de celle-ci, ce qui permet de réagir plus rapidement à des scénarios changeants, ce qui réduira les déchets et améliorera l'efficacité.
Chez Oden, nous appelons cela le «Golden Run», lorsque l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique utilisent des données pour identifier la meilleure façon de fabriquer un produit avec la qualité spécifiée par le fabricant. Avec l'IoT dans la fabrication à ce niveau, les producteurs savent que leurs produits sont créés de la manière la plus efficace possible.

Tirer parti des intégrations avec IIoT
Pour que les appareils «se parlent», ils doivent d'abord parler la même langue – ou au moins se comprendre. Sans cette capacité, il est difficile de tirer des informations significatives.
C'est pourquoi il est essentiel d'unifier les systèmes autour d'un seul langage, comme Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA). Cela fournit une couche de communication dans une architecture unifiée qui permet aux appareils de communiquer et d'échanger des données. La prochaine étape consiste à développer des capacités d'analyse appliquée et d'apprentissage automatique qui fourniront des informations exploitables pour générer une productivité efficace de la manière la plus économique.
En bref, les fabricants constatent que leurs appareils doivent parler le même langage et créer une infrastructure qui le prend en charge.

Application de l'IIoT à votre entreprise
Comment pouvez-vous appliquer l'IIoT à votre organisation? Nous avons déjà couvert la productivité, l'efficacité, la compétitivité et même les avantages pour attirer les talents de l'adoption de l'IoT industriel. En appliquant l'IIoT à votre opération, vous la pérennisez, la rendant toujours plus compétitive, en découvrant des tendances auxquelles vous ne vous attendiez pas.
La clé pour appliquer l'IIoT est d'être clair sur ce que vous souhaitez retirer de votre projet IIoT. À quoi ressemble le succès? Regardez les quatre niveaux d'Oden – où en est votre organisation dans son parcours de transformation numérique? Commencez tôt, commencez petit et construisez une structure robuste qui prend en charge l'évolution future.
Continuez à tester, continuez à apprendre et continuez à collecter des données pour une utilisation future. Le support senior est absolument vital pour faire avancer les projets Industrie 4.0. Assurez-vous également que votre direction tient le personnel au courant des objectifs et de la feuille de route de votre programme IIoT, et fournissez des opportunités de formation régulières pour construire une culture engagée.

La plate-forme parfaite IIoT
La plate-forme IIoT parfaite est souvent une priorité et il est essentiel de comprendre où en est une usine dans son parcours de transformation numérique pour transformer les rêves de Smart Manufacturing en réalité. La situation de chaque organisation est unique, mais voici quelques caractéristiques clés.
Infrastructure d'activation IIoT: une fois la connectivité réseau confirmée, les fabricants peuvent se tourner vers leurs machines. Lorsque les architectures de données commencent à utiliser des protocoles et des transferts de données modernes tels que MQTT et OPC UA, l'IIoT devient plus accessible.
Données de processus centralisées: l'étape suivante consiste à regrouper les données de processus clés dans un emplacement centralisé tel qu'un serveur OPC UA ou un historien, réduisant ainsi le besoin global de matériel dans l'usine.
Interopérabilité des données multi-sources: à ce stade, les fabricants seraient considérés comme plus conscients des besoins de l'IIoT et de l'état de l'industrie 4.0, mais si elles ne sont pas gérées correctement, plusieurs sources de données peuvent créer des maux de tête pour le personnel. ERP, QMS, MES et Historians peuvent tous être essentiels dans l’écosystème d’une usine. Si vous ne disposez pas des bons moyens pour interconnecter ces systèmes, des travailleurs qualifiés passeront des semaines à travailler sur les données pour les contextualiser.
Données de performance en temps réel: lorsqu'une usine connecte ses machines à une plate-forme IIoT, les machines commencent à rapporter des données sur leur fonctionnement dans le contexte de quel produit et / ou lot.
Analyse prédictive et prescriptive: la capacité d'une machine à faire des prédictions est puissante. Cela nécessite un ensemble complet et précis de données pour enseigner les algorithmes de ML et, à partir de là, cette approche entraîne des économies de coûts et une productivité accrue au fil du temps.
Et ces fonctions devraient toutes transmettre des données à une plateforme d'analyse partagée.

Les applications IIoT profitent à de nombreuses industries
L'IoT industriel peut être appliqué à n'importe quel domaine – fils et câbles, plastique, biens de consommation et plus – car les données de performance sont précieuses pour chaque organisation.
Prenons l'exemple du secteur des aliments et des boissons. Il s'agit d'une industrie caractérisée par une fabrication à haut volume / faible marge. Il y a des considérations saisonnières, géographiques, de santé et de sécurité, et il existe un désir d'automatisation et de flexibilité tout au long du processus, du nettoyage et de la préparation à l'emballage, à l'étiquetage, au contrôle de la qualité et à la logistique.
On s'attend à ce que le secteur de l'alimentation et des boissons augmente les investissements intelligents de 7% au cours des cinq prochaines années. Les acteurs de ce secteur se demandent "Qu'est-ce que l'IIoT et comment cela peut-il m'aider?" IIoT peut aider à mieux comprendre le cycle de production, la planification, le contrôle qualité, la réduction des déchets, la qualité prédictive et bien plus encore.

Qu'est-ce que l'IIoT? Obtenez l'aide d'Oden
L'avenir de la fabrication est déjà là. En supprimant les connaissances tribales des opérateurs et des ingénieurs, des projets qui mènent à une plus grande valeur dans une production plus élevée et à une réduction des déchets. Ces initiatives distinctives attirent les meilleurs nouveaux talents, ce qui leur permet de rester compétitif maintenant et à l'avenir. De cette manière, l'IIoT offre une valeur incroyable tout au long de la chaîne d'approvisionnement et de la chaîne de production. Cela peut vous aider à fonctionner de manière plus efficace, productive et finalement rentable.
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