IOT et industrie : Réinventer les plates-formes IIoT pour les fabricants discrets

Illustration: © IoT For AllL'Internet industriel des objets (IIoT) est en plein essor en ce moment, car la fabrication représente peut-être la plus grande opportunité nouvelle de numérisation. Pourtant, les implémentations de plates-formes IoT ont historiquement connu un taux d'échec élevé au sein de cette verticale.Qu'est-ce qui contribue à ces taux d'échec et qu'est-ce qui doit changer? Cet article examine les approches communes pour permettre les initiatives d'IoT industriel, les avantages et les inconvénients, et leur culpabilité pour le taux d'échec élevé. Nous introduisons ensuite une nouvelle approche des plates-formes IIoT qui génèrent déjà une création de valeur rapide et continue pour les fabricants discrets et les entreprises qui fournissent et entretiennent leurs actifs de fabrication. La «révolution» de la plate-forme IIoT Le terme Industrie 4.0 englobe la promesse d'une nouvelle révolution industrielle —Pour le secteur industriel, un secteur qui associe des techniques de fabrication avancées à l'Internet des objets pour créer des systèmes qui ne sont pas seulement interconnectés, mais qui communiquent, analysent et utilisent les informations pour pousser plus loin l'action intelligente dans le monde physique. pour la fabrication, et avec elle vient la ruée vers l'or des fournisseurs prêts à permettre la transformation numérique de l'industrie.À ce stade, il serait impossible de travailler dans l'espace de fabrication et de ne pas avoir passé les dernières années bombardé par des pitchs pour les plateformes IIoT prétendant supportent au mieux la révolution de l'Industrie 4.0.Ces plates-formes magiques commercialisent leur machine learning unique (ML ), l'intelligence artificielle (IA) et les technologies de périphérie / cloud / brouillard pour permettre la transformation numérique légendaire de tout secteur grâce à des modèles prédictifs, des jumeaux numériques et des flux de travail entièrement automatisés.Il existe plus de 450 plates-formes IoT parmi lesquelles choisir, selon IoT Analytics . Il peut être facile de penser que l’industrie 4.0 est bel et bien arrivée et que la transformation numérique de la fabrication est enfin à portée de main. Les données, cependant, racontent une autre histoire: les implémentations d'oT ont eu un taux d'échec historiquement élevé. Cisco a produit un rapport sur les résultats de l'enquête indiquant que les entreprises considéraient 76% des échecs de leurs initiatives d'IoT industriel. Cela a conduit à une plus grande hésitation de la part des fabricants à se lancer dans des voyages de transformation numérique.Alors, qu'est-ce qui pousse les entreprises à échouer à un rythme aussi élevé alors qu'une majorité a déclaré que les initiatives IoT semblaient bonnes sur le papier? Cet article se concentre sur la composante technologique de l'histoire et les plates-formes IoT en particulier, dans le but à la fois d'identifier et de proposer une solution au problème de la plate-forme de fabrication. son tout premier Magic Quadrant 2018 pour l'IoT industriel, qui comprenait des entreprises qui fournissent des plates-formes IIoT fonctionnant dans plusieurs secteurs verticaux. Cependant, aucune entreprise n’a franchi la barre d’exécution de Gartner, et aucune n’a franchi la ligne horizontale médiane (indiquant une forte capacité d’exécution). Cela démontre que l'exécution réussie et l'atteinte de la valeur sont insaisissables. Le défi avec une plate-forme est qu'elle peut être longue et coûteuse à mettre en œuvre et à déployer. L'investissement nécessaire pour être formé sur la plate-forme et le modèle et construire les applications et solutions initiales qui génèrent de la valeur pour le client peut être prohibitif.Lors de l'évaluation du retour sur investissement (ROI), les cas d'utilisation, plutôt que la plate-forme sous-jacente, génèrent finalement de la valeur. Étant donné que la plupart des plates-formes IoT génériques ne peuvent pas fournir des cas d'utilisation de fabrication emballés sous la forme de services, d'applications ou de solutions par elles-mêmes, la responsabilité d'activer un cas d'utilisation à l'aide d'une plate-forme IoT incombe au client ou à l'intégrateur de systèmes. ont eu du mal à déterminer un retour sur investissement tangible et acceptable à partir de leurs investissements dans la plateforme IoT. Le plus souvent, leurs projets dépassent le budget, les délais de déploiement sont longs, des problèmes d’interopérabilité surviennent dans les systèmes hérités ou la planification et les ressources ne sont pas allouées de manière appropriée. Tout cela conduit à un retour sur investissement décevant, voire à l'annulation de l'initiative.Le défi de la fabrication discrèteLa ​​fabrication a plusieurs défis uniques qui sont difficiles à relever avec les plates-formes génériques IIoT.Variété de donnéesNon seulement il existe de nombreux types d'équipements distincts: tours, moulins, moulage par injection de plastique , Estampage, découpeurs laser, robotique – mais selon les mécanismes disponibles pour acquérir les données de ces systèmes, les points de données peuvent être divers. Pour fournir des outils efficaces pour analyser ces données dans des systèmes distincts, les données doivent être transformées en un modèle de données standard. Volume de données Les équipements de fabrication et les équipements de fabrication discrets, en particulier, sont très complexes. Une machine est un grand système de composants qui fonctionnent de manière coordonnée, ce qui entraîne des centaines de points de données distincts qui changent constamment.Selon l'application, il peut y avoir des situations où il peut être nécessaire de capturer des données à des taux de 100 Hz ou 100 kHz. Les plates-formes qui en consomment doivent analyser les données à plusieurs niveaux du système pour éviter d'envoyer et de stocker des données inutiles lorsque seul le résultat agrégé ou calculé est suffisant. Ces systèmes doivent être capables d'effectuer un traitement complexe là où il est le plus approprié, à la fois en périphérie et en périphérie. Cloud.Data SpeedBien que certains systèmes puissent fournir de la valeur avec une faible fidélité et une latence élevée, certains cas d'utilisation de l'IoT nécessitent beaucoup plus de données en temps réel pour être efficaces. La technologie Edge est nécessaire pour traiter de gros volumes de données, prendre des décisions en quelques millisecondes ou moins et agir pour éviter d'endommager la machine ou la pièce à usiner.Nombre de systèmes disparates L'intégration de systèmes hérités est une tâche complexe. Il est nécessaire de disposer de modèles de données robustes pour chaque application desservant le secteur vertical pour capturer correctement les événements. En outre, avoir une compréhension approfondie de la façon dont les données de chacun de ces systèmes interagissent au sein de la fabrication est également nécessaire pour établir des corrélations et fournir une analyse cohérente pour l'amélioration des processus.Infrastructure informatique Les systèmes hautement élastiques et évolutifs sont un nouvel entrant pour les fabricants et leurs organisations informatiques. En raison des exigences de traitement et de stockage intenses de l'IoT, il peut être extrêmement coûteux de surprovisionner un système pour une charge de pointe à tout moment.Utilisation de systèmes cloud sécurisés avec des architectures matérielles virtuelles programmées pour être hautement disponibles, évolutives et tolérantes aux pannes avec plusieurs données centres séparés géographiquement pour la reprise après sinistre est encore plus important si l'on considère la valeur qu'une initiative IoT réussie peut apporter à une organisation.Investir dans les plates-formes IIoTLes fabricants discrets investissent dans les plates-formes IIoT pour répondre à quatre questions fondamentales: que se passe-t-il? Pourquoi cela se passe-t-il? Que puis-je faire? Pour répondre correctement à ces questions et apporter une valeur commerciale, il faut comprendre leurs données dans le contexte de leurs propres opérations. Cela nécessite une concentration particulière sur le secteur vertical pour réaliser la valeur immédiate et continue promise lors de la mise en œuvre d'une initiative de transformation numérique de l'industrie 4.0.Avec la complexité introduite par ces défis, il n'est pas surprenant que les plates-formes IoT génériques soient souvent insuffisantes en matière de fabrication. .Limitations des applications packagées sur site Actuellement, les fabricants disposent d'options pour adopter la fabrication basée sur les données autres que les plates-formes IoT. Au lieu de créer des applications et des solutions qui répondent à des besoins spécifiques à l'aide d'une plate-forme, les fabricants choisissent souvent d'acheter une application ou une solution packagée ou de faire appel à un tiers pour créer une solution permettant de tirer parti de diverses plates-formes, outils et technologies. ont proliféré le marché pendant des décennies, et le principal avantage est le temps de valorisation. Ils peuvent être mis en place rapidement à un coût relativement moindre et générer rapidement une valeur incrémentielle. Un inconvénient des applications et solutions packagées est que le client doit adapter ses processus pour se conformer au logiciel. Les applications et solutions packagées peuvent également être difficiles à personnaliser, étendre et s'intégrer aux nombreux systèmes disparates d'une usine de fabrication.La personnalisation des applications et solutions packagées et des intégrations personnalisées à d'autres applications et systèmes disparates dans l'entreprise de fabrication peuvent créer un cauchemar de maintenance. et a entraîné la paralysie de nombreux fabricants mondiaux.Ces problèmes sont quelques-uns des nombreux autres qui ont conduit à l'opportunité que nous voyons aujourd'hui sur le marché pour quelque chose de mieux.Une nouvelle approche: démarrer rapidement la plateformeJusqu'à récemment, les options pour permettre les initiatives IoT et La conduite de la transformation numérique pour les fabricants discrets se limitait à l'approche de la plate-forme horizontale, intégrant une application ou une solution packagée, ou une combinaison de chacun grâce à une myriade de fournisseurs de produits et de services disparates.Mais que se passerait-il si vous pouviez avoir votre gâteau et le manger aussi? Et si vous pouviez bénéficier de l'opportunité d'amélioration continue et d'innovation offerte par une plate-forme avec l'avantage immédiat et le retour sur investissement d'un service, d'une application ou d'une solution packagée? Ajouter des applications empaquetées verticalement Pour offrir une valeur rapide, des applications orientées verticalement qui fournissent des informations exploitables pour des applications spécifiques les personas d'utilisateur sont nécessaires. La fondation elle-même fournit les données, mais la valeur est de rendre les données exploitables. Il existe de nombreuses possibilités de fournir des applications packagées qui rendent les données de fabrication exploitables pour divers consommateurs au cours du cycle de vie de la fabrication. Voici quelques exemples que nous avons développés pour nous assurer que nos utilisateurs peuvent créer rapidement de la valeur. Les rapports intégrés d'utilisation de la capacité permettent aux directeurs d'usine de prendre des décisions d'achat de biens d'équipement. Le fait de savoir comment l'utilisation des machines de votre usine se compare à la moyenne de l'industrie peut conduire à la décision d'acheter plus d'équipement ou de nouveaux équipements et d'investir dans des opérations internes pour optimiser l'utilisation des équipements existants.Une application de tablette montée sur la machine permet aux opérateurs d'ajouter des ressources humaines. Grâce aux notifications par SMS et par e-mail livrées sur leurs téléphones portables, l'application permet aux opérateurs de répondre aux problèmes plus rapidement et plus efficacement avec des instructions qui s'affichent lorsqu'une machine a besoin d'attention, comme une inspection, un changement d'outil , ou entretien. L'application suit également les changements et les configurations afin que, lorsque le processus dépasse le temps prévu, le superviseur soit appelé pour gérer le problème de manière proactive.Pour les OEM et les distributeurs d'équipements de fabrication, une application intégrée permet la surveillance et le diagnostic à distance des problèmes de santé de la machine. sur le terrain et sur les sites des clients en temps réel.Avec l'application, les techniciens de service peuvent visualiser à distance les diagnostics et les conditions de la machine pour identifier rapidement les problèmes, leur permettant soit d'aider à dépanner et à résoudre le problème sans la visite sur site ou, s'ils en ont besoin pour aller à l'usine, apporter les bons outils et commander les bonnes pièces avant un voyage d'usine. Le résultat est un meilleur service et une meilleure disponibilité de la machine pour le client, et une réduction des visites de service sur site coûteuses.Extensibilité de la plate-forme Le défi avec les applications empaquetées verticalement est que plus de cas d'utilisation génèrent une création de valeur rapide avec les données de fabrication que n'importe quelle entreprise peut créer et prendre en charge seule. Ainsi, des API robustes sont construites qui permettent à des tiers d'étendre la plate-forme et de créer leurs propres applications empaquetées verticalement qui permettent encore plus d'opportunités de création de valeur avec les données. Cela nécessite plus de temps et de risque, mais le gain peut être important: par exemple, les constructeurs de machines ont une expertise unique dans le domaine en ce qui concerne la conception et l'exploitation de leurs propres machines. Cela leur confère un avantage naturel dans l'optimisation de ces actifs complexes et hautement spécialisés. Le défi, cependant, est de fournir une solution permettant aux constructeurs de machines de tirer parti de cette expertise. Il est extrêmement difficile de déployer de manière transparente une application sur un parc de machines, sans parler de maintenir cette solution dans le temps. Le défi consiste à exploiter le moins d'applications possible pour surveiller, analyser et gérer les notifications appropriées pour leurs différents types d'équipement pour le client qui dispose de nombreux actifs différents.En utilisant une solution IoT verticalisée, les constructeurs de machines peuvent désormais fournir des analyses avancées et des micro personnalisés. -services à leurs clients via une plateforme cloud évolutive et intégrée verticalement. Par exemple, les constructeurs de machines peuvent proposer des algorithmes personnalisés pour leur propre équipement qui fournissent des notifications d'intégrité prédictives de la durée de vie de la broche. De tels avantages créent une différenciation concurrentielle pour les constructeurs de machines et une opportunité de stimuler une croissance incrémentielle grâce à de nouveaux services et modèles commerciaux.Le client final ultime, le fabricant discret et leurs partenaires de conseil possèdent également une vision et une expertise uniques concernant leurs opérations de fabrication, leurs processus, Intégration avec des applications tierces existantes Un écosystème en cours de développement d'applications de fabrication SaaS cloud modernes. Ceux-ci sont conçus pour s'intégrer facilement à d'autres applications SaaS via des API. Pour les fabricants qui utilisent ces applications, les intégrations et le délai de rentabilisation sont raccourcis.Les données IoT industrielles peuvent générer de la valeur dans cet écosystème grâce à des intégrations dans ERP / MES, BI, Qualité, RH et GMAO / Maintenance. Au fur et à mesure que cet écosystème évolue avec des applications plus orientées verticalement sur le marché, le délai de rentabilisation et le besoin de personnalisation sont considérablement réduits, ce qui fournit au fabricant une solution complète sur l'ensemble de la pile de fabrication, intégrée verticalement pour votre entreprise, flexible pour les changements de processus métier. Les systèmes ERP / MRP Legacy qui tentent de résoudre tous les problèmes ne prennent pas en charge les intégrations, nécessitent une personnalisation et une configuration coûteuses et empêchent les changements de processus métier. Conclusion À l'ère de l'industrie 4.0, la transformation numérique de la fabrication discrète nécessite une nouvelle approche qui crée la confiance et inspire l'innovation future. Le succès initial d'une mise en œuvre est si important, non seulement pour démontrer la valeur de la technologie initiale, mais aussi pour réaliser la croyance dans les avantages rendus possibles grâce à la technologie IoT industrielle. Ce n'est bien sûr pas la fin de l'histoire de la transformation numérique; c'est juste le début. Au fur et à mesure que les utilisateurs gagnent en confiance dans la valeur de la technologie, il est essentiel de fournir aux clients une feuille de route pour une innovation continue. Nous appelons cette feuille de route le parcours d'analyse de la fabrication. Ce n'est qu'en intégrant cette approche que les plates-formes IIoT peuvent avoir un impact commercial réel pour une fabrication discrète. Sans cela, la plupart d'entre eux continueront de lutter pour tenir la promesse de l'Industrie 4.0.

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