La transformation de l'Internet industriel des objets consiste à intégrer la technologie de l'Internet des objets dans les équipements et systèmes industriels existants, leur permettant de disposer de capacités de collecte de données, d'interconnexion et d'analyse intelligente sans avoir besoin de remplacer des équipements à grande échelle. Cela devient une voie clé pour la mise à niveau de la fabrication. Il permet de réaliser la numérisation, la mise en réseau et l'intelligence du processus de production à moindre coût, améliorant ainsi considérablement l'efficacité et la flexibilité. Cet article explorera en profondeur ses concepts fondamentaux, ses valeurs de mise en œuvre, ses étapes spécifiques, ses défis communs, ses cas pratiques et ses orientations futures.
Qu’est-ce que la transformation de l’IoT industriel ?
L’essence de la transformation de l’Internet industriel des objets est de renforcer numériquement les actifs existants. Il utilise l'installation de capteurs, de modules de communication et d'équipements informatiques de pointe pour permettre aux « équipements stupides » tels que les machines-outils traditionnelles, les lignes de production et les ventilateurs de parler et de télécharger l'état de fonctionnement, la consommation d'énergie, la production et d'autres données en temps réel. Cette transformation ne consiste pas à démolir l'intégralité de l'original et à recommencer, mais à mettre à niveau sur la base des fondations existantes, en conservant l'investissement d'origine de l'entreprise dans l'équipement.
L’ampleur de la transformation peut être grande ou petite, elle peut être ciblée sur un seul équipement clé ou elle peut couvrir une chaîne de production entière ou même une usine entière. Le cœur de sa technologie est l'intégration de l'OT et de l'IT, c'est-à-dire que les données des équipements physiques de la couche technologique opérationnelle sont collectées à l'aide de la passerelle Internet des objets, puis transmises à la plate-forme cloud ou au centre de données de la couche technologique de l'information. Enfin, grâce à un logiciel d'analyse de données, des décisions de surveillance visuelle, de maintenance prédictive et d'optimisation sont prises pour former le résultat final.
Pourquoi les usines ont besoin d'une transformation IoT industrielle
Pour la plupart des entreprises manufacturières, l’investissement dans la construction d’une nouvelle usine intelligente est énorme et le cycle est long. La transformation de l’Internet industriel des objets offre une voie de transformation pragmatique et efficace. Il peut directement résoudre les problèmes qui existent dans les usines, tels que les arrêts inattendus des équipements qui interrompent la production, la consommation d'énergie qui reste élevée, la qualité des produits qui fluctue et est difficile à suivre et les progrès de la production qui ne sont pas transparents.
Après la transformation, les directeurs d'usine peuvent contrôler l'état de fonctionnement de chaque équipement en temps réel et émettre des avertissements de panne à l'avance, réduisant ainsi les temps d'arrêt imprévus de plus de 30 %. Dans le même temps, en surveillant les données fines de l'ensemble du processus de production, les paramètres du processus peuvent être optimisés, la consommation d'énergie par unité de produit et la perte de matières premières peuvent être réduites, l'efficacité globale de l'équipement (OEE) peut être améliorée et, en fin de compte, des avantages en termes de coût et de qualité peuvent être construits dans la concurrence féroce du marché.
Comment mettre en œuvre les étapes de la transformation industrielle de l'Internet des objets
Lors de la mise en œuvre d’une rénovation, la première étape consiste à procéder à une évaluation et une planification complètes. Au cours de cette période, nous devons approfondir l'atelier pour faire l'inventaire des modèles d'équipements, des interfaces de communication et des niveaux d'automatisation existants, afin de clarifier les points sensibles du cœur de métier et les indicateurs spécifiques que la transformation devrait atteindre, comme la réduction des taux de défaillance et l'augmentation de la capacité de production. Sur cette base, une feuille de route de transformation progressive a été élaborée, en donnant la priorité aux liens avec les points faibles les plus évidents et le retour sur investissement le plus élevé.
La deuxième étape consiste à déployer et à intégrer sur site, ce qui comprend la sélection de modèles d'équipements et l'installation de capteurs et de terminaux intelligents appropriés, le déploiement de passerelles industrielles pour agréger les données et la mise en œuvre d'opérations de conversion de protocoles pour construire un réseau industriel stable et fiable. Dans le même temps, des nœuds de calcul de pointe doivent être déployés pour effectuer le traitement préliminaire des données, et des plates-formes d'applications de couche supérieure appropriées doivent être sélectionnées ou développées pour réaliser l'agrégation, l'analyse et l'intégration approfondie des données avec les scénarios commerciaux.
Quels sont les principaux défis rencontrés par la transformation industrielle de l’Internet des objets ?
Le principal défi de la transformation est l’hétérogénéité technologique. Divers équipements dans les usines proviennent souvent de générations et de fabricants différents, et les protocoles de communication sont complexes et divers, comme Ethernet, Ethernet, etc. La collecte et l'analyse unifiées des données constituent un problème majeur. Deuxièmement, le processus de transformation ne doit pas affecter la stabilité de la production existante. La manière de terminer l'installation et le débogage sans arrêt ni arrêt à court terme constituera un test pour les capacités de mise en œuvre du projet.
Il existe un autre défi majeur au sein de l’entreprise. Parmi eux figurent la résistance causée par la force obstructive de l'ancienne pensée managériale, la résistance des départements d'intérêts particuliers et le manque de talents composés. Les talents composés ici sont ceux qui comprennent à la fois la technologie industrielle et les technologies de l’information. De plus, à mesure que les appareils sont connectés à Internet, les risques liés à la sécurité des données et à la sécurité des réseaux augmentent fortement. Construire un système de protection de la sécurité depuis la périphérie jusqu'au cloud pour prévenir les fuites de données de production et les attaques réseau est un sujet qui doit être pris au sérieux.
Quels sont les cas réussis de transformation industrielle de l’Internet des objets ?
Dans le domaine de l'énergie éolienne, un parc éolien a procédé à la transformation IoT d'anciennes éoliennes, en ajoutant de nombreux types différents de capteurs tels que les vibrations, la température et l'huile pour surveiller l'état de la chaîne de transmission en temps réel. Grâce à une analyse intelligente des données, il est possible de prédire les avertissements de givrage des pales et les pannes de boîte de vitesses plusieurs semaines à l'avance, transformant ainsi la maintenance régulière en maintenance prédictive et réduisant de plus de 15 % le coût annuel d'exploitation et de maintenance d'une seule éolienne.
Pour une usine de pièces automobiles de l'industrie de la fabrication discrète, elle a réalisé des opérations de rénovation de centaines de machines-outils à commande numérique. En installant des terminaux de collecte de données, elle a pu obtenir en temps réel la cadence de fonctionnement des machines-outils. De plus, l'état de charge de la broche de la machine-outil peut être obtenu en temps réel. Parallèlement, diverses informations telles que le code d’alarme de la machine-outil peuvent également être obtenues en temps réel. La direction peut vérifier l'état en temps réel de l'ensemble de l'équipement de l'usine à l'aide d'une application mobile. En outre, la direction peut également consulter les rapports sur l'efficacité de la production à l'aide de l'application mobile. De cette manière, les goulots d'étranglement de la production peuvent être localisés avec précision, améliorant ainsi l'utilisation globale des équipements de 22 %. De plus, le cycle de livraison des commandes a également été considérablement raccourci.
La tendance de développement future de la transformation industrielle de l'Internet des objets
À l'avenir, les technologies de transformation évolueront dans le sens du « découplage doux et dur » et du « plug and play ». La couche matérielle verra des terminaux de détection intelligents plus standardisés et modulaires, dont l'installation et la configuration sont aussi pratiques que les appareils électroménagers. La couche logicielle s'appuie sur la plate-forme low-code et l'écosystème APP industriel, permettant aux ingénieurs d'usine de développer de manière indépendante et rapide des applications d'analyse qui répondent à leurs propres besoins, réduisant ainsi la dépendance à long terme vis-à-vis des fournisseurs de solutions.
La combinaison avec l’intelligence artificielle entraînera une transformation plus profonde. La vulgarisation généralisée des puces d'IA de pointe permettra une identification et une prise de décision intelligentes en temps réel du côté des appareils, couvrant l'inspection visuelle de la qualité, la détection de bruits acoustiques anormaux, etc. Dans le même temps, les modèles de prédiction et d'optimisation basés sur la formation au Big Data dans le cloud deviendront plus précis et permettront à terme de passer de la « surveillance de la perception » à « l'optimisation autonome », favorisant ainsi l'industrie manufacturière à évoluer vers une production véritablement intelligente.
Pour les directeurs d'usine qui envisagent de procéder à des mises à niveau intelligentes, pensez-vous que dans le processus de transformation de l'Internet industriel des objets, le plus grand obstacle vient de la complexité de l'intégration technologique ou des changements dans l'organisation interne et la culture de l'entreprise ? Bienvenue pour partager vos opinions et vos idées dans la zone de commentaires. Si cet article vous a inspiré, aimez-le et partagez-le avec davantage de pairs.
Laisser un commentaire