IOT et industrie : 5 types et comment ils fonctionnent

Les capteurs de l'Internet des objets industriels (IIoT) collectent des informations sur les équipements et actifs critiques, déclenchent des limites prédéfinies et communiquent des données à un système informatique centralisé pour aider les responsables de la maintenance à prendre de meilleures décisions, plus intelligentes et plus rapides.

Selon McKinsey, le potentiel d'économiser près de 4 billions de dollars existe pour l'amélioration de l'efficacité et de la productivité liées à l'Internet des objets. Cela inclut l'équipement de capteur IIoT.

Que sont les capteurs IIoT?

Les capteurs IIoT sont de petits appareils qui se connectent aux actifs critiques pour collecter les données clés. En fournissant une surveillance 24/7, ces capteurs jouent un rôle important en aidant les équipes de maintenance à accéder aux informations en temps réel. Ces données aident ensuite les techniciens à repérer les problèmes avant que des pannes majeures ne se produisent, fournissant la base des efforts de maintenance préventive et prédictive.

Cinq types de capteurs IIoT

Des dizaines de capteurs sont disponibles aujourd'hui, mais les cinq capteurs les plus importants pour le professionnel de la maintenance sont les capteurs de vibration, de gaz, de température, d'humidité et de sécurité.

Capteurs de vibrations

Les capteurs de vibration mesurent le niveau de vibration sur une pièce particulière d'un équipement sensible. Le plus souvent, des capteurs de vibrations sont utilisés sur les machines tournantes. Ensuite, si des vibrations anormales sont détectées, elles peuvent alerter les techniciens de maintenance des problèmes potentiels dans l'actif concerné.

Capteurs de gaz

Si vous avez besoin de la présence ou de l'absence d'un type particulier de gaz, des capteurs peuvent vous aider à surveiller ces niveaux 24h / 24. Les détecteurs de monoxyde de carbone sont un exemple de consommation populaire, déclenchant une alarme lorsque ce gaz toxique est présent. Dans une usine, le CO, le CO2, les particules et le H2S peuvent tous être surveillés avec des capteurs.

Capteurs de température

Que vous souhaitiez suivre la température ambiante autour d'un équipement particulier, que vous ayez besoin d'une option câblée ou que vous ayez besoin d'une lecture régulière de la sonde, les capteurs de température sans fil peuvent enregistrer et vous envoyer des lectures à intervalles réguliers. Ils peuvent suivre les plages acceptables prédéfinies et alerter les équipes lorsque les actifs sont hors de portée.

Capteurs d'humidité

Semblable à la façon dont l'humidité affecte notre niveau de confort humain, certains équipements sont également très sensibles à l'humidité. Ces actifs sensibles doivent rester dans certaines plages d'humidité pour fonctionner avec une efficacité maximale. Les capteurs peuvent mesurer l'humidité relative et même les grains ou le poids de l'eau dans l'air. L'étalonnage automatisé fournit une humidité absolue à certaines températures et peut alerter les équipes de maintenance lorsque les lectures augmentent ou chutent hors de la plage.

Capteurs de sécurité

Peut-être que les capteurs bien connus sont axés sur la sécurité. Ceux-ci peuvent détecter le mouvement et l'état des fenêtres et des portes (ouvertes ou fermées). Les capteurs de sécurité peuvent également aider à garantir que des actifs précieux ne sont pas volés et fournissent d'excellentes données de suivi sur l'emplacement et le technicien affectés à l'équipement partagé.

Comment les capteurs IIoT modifient la maintenance

Dans le passé, les techniciens de maintenance devaient changer physiquement des choses comme la température, l'humidité et les vibrations lors d'examens réguliers des actifs critiques. Ces vérifications manuelles ne pouvaient être effectuées que périodiquement et étaient sujettes à des erreurs humaines.

Les capteurs aident à combler ces deux lacunes pour améliorer les pratiques de maintenance. Ils fournissent une surveillance 24/7 et enregistrent automatiquement les données. Ces données peuvent être consultées à distance, ce qui élimine la nécessité pour les techniciens d'être présents dans la collecte des données. De plus, les capteurs automatisés génèrent des données collectées dans des tableaux de bord faciles à utiliser. Les capteurs permettent une plus grande précision des données, car ils automatisent de nombreux processus. Cela réduit considérablement les erreurs humaines et permet d'améliorer les mesures correspondantes, telles que la disponibilité et la fiabilité.

Fonctionnement des capteurs IIoT

Dans un sens très basique, les capteurs transforment une propriété physique en un signal électrique que nous pouvons mesurer. Les capteurs surveillent et réagissent à ces signaux, permettant aux algorithmes d'agir lorsque les mesures sont anormales.

Dans un système IoT ou IIoT, de nombreux composants fonctionnent ensemble. Ces composants sont: les capteurs, le cloud, le traitement des données et une interface utilisateur final.

Capteurs

Les capteurs sont le matériel que vous attachez aux ressources pour collecter des données dans une zone spécifique. Comme nous l'avons appris ci-dessus, il existe de nombreux types de capteurs différents. Certains capteurs peuvent être regroupés et fonctionner comme un seul, mais le premier composant de tout système IIoT est le matériel qui collectera les données.

Le nuage

«Le cloud» est un réseau de serveurs interconnectés qui collectent et stockent des informations pour les particuliers et les entreprises. Dans un système IIoT, les capteurs se connectent au cloud – généralement via des réseaux WiFi, cellulaires ou Bluetooth. Il est important de choisir la bonne façon pour vos capteurs de se connecter, mais il est très important qu'ils acheminent simplement les données vers le cloud.

Traitement de l'information

Une fois dans le cloud, des logiciels ou des algorithmes traitent les données. Parfois, ces analyses sont simples, comme vérifier uniquement que la lecture est dans la plage normale. D'autres fois, le traitement est beaucoup plus compliqué que cela.

Interface utilisateur final

Les données traitées doivent enfin être rendues accessibles à l'utilisateur final. Les informations sont souvent communiquées aux utilisateurs sous forme d'alertes provenant d'un logiciel. Ceux-ci peuvent prendre la forme de notifications intégrées à l'application, d'e-mails, de messages texte, etc.

Certaines actions se produisent automatiquement. Si une température enregistre en dehors de la plage normale, votre système peut ajuster automatiquement le thermostat pour compenser le problème.

Trois avantages des capteurs IIoT

À mesure que la technologie des capteurs progresse, elle devient à la fois plus puissante et plus largement applicable. Les trois principaux avantages des capteurs IIoT sont:

  • Leur capacité à surveiller les actifs et à collecter des données 24h / 24,
  • Leur coût relatif,
  • Leur capacité à communiquer avec d'autres systèmes informatiques.

Surveillance et collecte de données accrues

L'ajout de capteurs IIoT aux actifs ou processus existants permet un suivi des données en temps réel. En fournissant une surveillance 24h / 24 et 7j / 7, les capteurs peuvent envoyer des alertes à l'équipe de maintenance dès que des problèmes potentiels surviennent, ce qui signifie une réparation plus rapide et une disponibilité accrue.

Les informations collectées par un capteur attaché à un équipement peuvent également être envoyées instantanément à un emplacement distant où les données peuvent être compilées.

Par exemple, lors de l'application de stratégies de maintenance prédictive, les capteurs de vibrations IIoT attachés aux machines tournantes peuvent vous donner une vue précise de l'état de fonctionnement de l'actif en connaissant sa vitesse de rotation et ses caractéristiques de vibration à tout moment.

Économies de coûts

Les capteurs ont baissé de prix ces dernières années, ce qui en fait un investissement abordable. Les capteurs sont les moins chers qu'ils aient jamais été, ce qui permet un retour sur investissement plus rapide. En fin de compte, les capteurs permettront à une installation d'économiser de l'argent car l'usine est capable de produire plus avec moins d'efforts et moins de coûts. Ainsi, l'inverse des économies de coûts se réalise également – les revenus augmentent.

Un exemple pratique pour illustrer la génération de revenus avec l'utilisation de capteurs IoT est de comprendre comment les machines fonctionnent et comment elles s'usent. En ayant des capteurs IoT qui contrôlent constamment plusieurs parties d'un équipement, les équipes de maintenance peuvent identifier plus précisément les composants qui peuvent être à risque. Cela permet de réaliser des économies importantes en remplaçant ou en entretenant simplement les composants au lieu de devoir remplacer l'ensemble de l'actif.

De plus, une compréhension de la santé des équipements permet une gestion plus efficace du cycle de vie des produits. Les actifs peuvent être entretenus avec plus de précision et d'efficacité selon les besoins, prolongeant ainsi leur durée de vie utile et augmentant leur productivité.

Capacités d'intégration

Les capteurs peuvent facilement être intégrés dans de nombreux types de logiciels, notamment un logiciel GMAO. Les capteurs collectent presque continuellement des données, mais toutes ces données doivent être analysées. L'intégration de ces capteurs dans une GMAO ou un autre logiciel permet aux algorithmes de traiter les données IIoT. Cela fournit des informations précieuses aux équipes et soutient une meilleure prise de décision de gestion.

Plusieurs capteurs mesurant divers aspects du fonctionnement d'un équipement permettent une collecte historique robuste de données. Diverses sources de données historiques peuvent décrire les conditions qu'un actif connaissait juste avant la survenance d'une défaillance ou d'un quasi-accident. Ces sources de données peuvent ensuite construire un modèle qui prédit les événements de défaillance, permettant ainsi aux équipes de réaliser des solutions proactives.

Conclusion

Les capteurs IIoT sont un ajout important à l'arsenal d'outils des professionnels de la maintenance. Les capteurs physiques se connectent et envoient des informations au cloud, où elles sont traitées. Une fois traitées, les données sont envoyées aux utilisateurs finaux de manière digestible. Les utilisateurs peuvent alors prendre toutes les mesures nécessaires (si l'action n'est pas automatisée) en fonction des données.

Ils fournissent des moyens peu coûteux de vous donner un accès 24/7 à tous vos équipements critiques. Au fil du temps, ce matériel devient moins cher, ce qui en fait un investissement de plus en plus rentable. Un système de capteurs complet se traduit par moins d'urgences de maintenance et une plus grande productivité globale.

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