De IoT IIoT: connecter les machines, les installations et les systèmes informatiques via une plateforme unique

Le guide pratique complet

Numériser entièrement le raccordement au réseau

Système d'exploitation IT/OT

Mise en réseau intelligente des SCADA, GIS, ERP autres

Numériser les processus énergétiques

En Allemagne, selon certaines études, environ la moitié des entreprises industrielles s’intéressent au potentiel de l’Internet des objets – d’autres pays ont déjà une longueur d’avance dans ce domaine. Pour ne pas se laisser distancer par la concurrence mondiale dans les domaines de l'usine intelligente et de l'Industrie 4.0, les PME allemandes, en particulier, doivent rattraper leur retard.L'aspect techniquen'est plus depuis longtemps un frein : grâce à IIoT abouties, il est désormais possible pour les entreprises de toutes taillesde mettre en réseau leurs machines, leurs installations et leurs systèmes informatiques avec un effort raisonnable.

« Certes, la technologie existe et est arrivée à maturité ; cependant, de nombreuses entreprises ne parviennent pas à dépasser le stade des phases pilotes en raison de problèmes organisationnels, de cyberrisques ainsi que de l’hétérogénéité de leurs environnements technologiques et applicatifs. »

McKinsey

Comment pouvez-vous donc IIoT pleinement les possibilités offertes par IIoT pour améliorer votre activité ? De quelleinfrastructureavez-vous besoin pour cela et comment mettre en place un IIoT couronné de succès ? NotreIIoT présenteles opportunités offertes par l'Internet industriel des objets et fournit des conseils pour réussir, étape par étape, la numérisation des processus industriels. Un glossaire et une FAQ expliquent les termes techniques importants et répondent aux questions fréquentes concernant la mise en réseau des machines, des installations et des systèmes informatiques. Success Stories clients et un aperçu des Features IIoT X4 BPMS viennent compléter ce guide concis.

Fonctionnement : la IIoT

Pour qu'un IIoT fonctionne efficacement, il doit remplir avec succès deux missions :

Connecter les machines, les installations et les systèmes informatiques entre eux et à une plateforme centrale
Collecter, transmettre, stocker et analyser des données, puis les traiter en vue de différents types d'utilisation

IIoT se composent des éléments et technologies suivants :

Systèmes cyber-physiques dans le secteur de la fabrication, par exemple les capteurs et les systèmes embarqués dans les machines et les installations.
Normes industrielles et canaux de communication tels quel'OPC UA, qui reçoivent les données destinées à l'exploitation et renvoient celles-ci vers le système
Middleware « traducteur » entre les langages de différentes machines ou de différents fabricants
IoT intégrant tous les éléments
Systèmes informatiques spécifiques à un secteur d'activité, par exemple pour la gestion des commandes, la planification des ressources ou la gestion du cycle de vie des produits
Applications Big Data capables de traiter de grands volumes de données
Apprentissage automatique (ML) etintelligence artificielle (IA)pour l'auto-optimisation automatique
Le cloud computing (IaaS, PaaS ou SaaS) et l'edge computing
Technologies de sécurité et protocoles d'accès performants

Par rapport à IoT public IoT IoT industriel impose des exigences IoT plus élevées en matière de bande passante, de connectivité, de temps de latence, de disponibilité et de sécurité informatique.

Les opportunités : pourquoi vous devriez connecter vos machines, vos installations et vos systèmes informatiques

Il est intéressant de tirer parti IoT industriel IoT renforcer la position IoT son entreprise sur le marché – non seulement pour les grands groupes, mais aussi pour les petites et moyennes entreprises. Le potentiel est particulièrement important dans la construction de machines et d’installations, dans le secteur manufacturier, pour les entreprises de logistique, dans l’industrie agricole, pour les fournisseurs d’énergie, dans l’industrie pétrolière et gazière, dans le secteur automobile et dans l’industrie électronique. IIoT s’étend IIoT au-delà de l’usine proprement dite. Il concerne l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement, depuis les sous-traitants jusqu’aux clients, en passant par les partenaires de production et de livraison.

Domaines d'application : 5 exemples de IIoT

Surveillance de l'état :grâce IoT, vous pouvez surveiller en temps réel les composants et fonctions critiques des machines, installations et systèmes. Les capteurs et transducteurs sont IoT à IoT , et les données d'état sont enregistrées et analysées par un outil de surveillance de l'état adapté. L'analyse de grandeurs physiques telles que la température, le bruit ou les vibrations permet de détecter précocement les anomalies et d'améliorer ainsi la sécurité et la fiabilité des installations.
Maintenance prédictive :un système de surveillance de l'état des équipements efficace rend possible la maintenance prédictive : grâce à l'apprentissage automatique (ML), la probabilité de survenue d'événements est calculée, ce qui permet de détecter de manière proactive un éventuel dysfonctionnement. Les interventions de maintenance ne sont plus planifiées selon des cycles fixes, mais en fonction des besoins – si possible sans interrompre l'exploitation. Les pièces de rechange peuvent également être commandées en temps utile.

Suivi et traçabilité de la chaîne d'approvisionnement :les cycles de production ne concernent pas uniquement la fabrication en interne, mais impliquent généralement plusieurs fournisseurs et prestataires logistiques. Grâce à la fonctionnalité « Track & Trace », une IoT permet d'assurer une traçabilité inter-sites afin de déterminer à quel stade de la chaîne d'approvisionnement se trouve un composant donné ou un produit fini.
Gestion de la qualité :grâce au système « Track & Trace », associé aux données de processus, aux valeurs mesurées et aux informations sur les défauts collectées, la gestion de la qualité peut être considérablement améliorée : lors de la planification des processus, des valeurs de consigne sont définies pour les paramètres des machines, les caractéristiques de contrôle et les résultats de contrôle, puis comparées en permanence aux valeurs réelles. Si nécessaire, des mesures peuvent être prises immédiatement, allant de cycles de réparation au blocage de l'ensemble du processus. La production de rebuts et les retouches sont réduites, ce qui entraîne une baisse des coûts de production.
Gestion de l'atelier :créer, transférer, annuler, filtrer et trier les ordres de fabrication ; identifier les pics d'activité et les mettre en adéquation avec le taux d'utilisation des machines et la consommation de matériaux : grâce aux données agrégées sur la IoT, les temps de réaction sont réduits et les ressources disponibles sont utilisées plus efficacement. Des fonctionnalités destinées aux opérateurs de machines peuvent également être mises à disposition de manière intelligente, par exemple la gestion des lots de contrôle pour l'assurance qualité ou le contrôle automatisé des outils. L'objectif est de mettre en place un processus d'amélioration continue.

Objectifs et avantages de IIoT

Dans le cadre de la transformation numérique, IIoT constituent un outil puissant pour garantir la compétitivité et renforcer la résilience sur des marchés incertains.

Une efficacité accrue :grâce à IIoT réduire les coûts d'exploitation et IIoT augmenter la productivité. Les temps d'arrêt imprévus sont réduits, les machines sont mieux exploitées, le rendement de production est amélioré, les rebuts sont évités et la logistique est optimisée. Grâce à l'IA et à l'apprentissage automatique, les ressources matérielles et humaines peuvent être planifiées et déployées de manière proactive. En cas d'écarts par rapport au plan, les processus de production peuvent être adaptés avec plus de souplesse.

Un parc de machines plus performant :les données des capteurs fournissant en temps réel des informations précieuses sur l'état des machines, les temps d'arrêt sont réduits et la durée de vie des machines est prolongée. L'intelligence artificielle, sous la forme de la maintenance prédictive, permet de renforcer encore cet avantage.

Une sécurité au travail renforcée :outre l'avantage économique, un parc de machines en meilleur état contribue également à renforcer la sécurité au travail pour les personnes impliquées dans le processus. Le risque d'accidents du travail diminue, et les nuisances liées aux émissions peuvent être mieux contrôlées et réduites au minimum. Les appareils portables connectés peuvent également aider les collaborateurs à associer leur expérience à la précision des capteurs intelligents.

Une satisfaction client accrue :IIoT ne concernent pas seulement les machines et les installations, mais aussi les clients de l'entreprise : les portails industriels proposant des informations en temps réel améliorent l'expérience client. La qualité des produits s'améliore, la logistique gagne en fiabilité et en réactivité. Les préférences des clients et l'évolution de leurs attentes peuvent être mieux prises en compte dans la production, jusqu'à la fabrication à l'unité.

Gestion intelligente des stocks :IIoT permettent de relier entre eux les entrepôts, les sites de production et les réseaux de distribution dispersés. Les responsables logistiques savent en temps réel où se trouvent les stocks, et une traçabilité sans faille est ainsi garantie.

De meilleures stratégies : IIoT la base technologique permettant la mise en œuvre de services additifs (par exemple sur le marché des pièces de rechange) et de nouveaux modèles commerciaux et de revenus, avec des délais de mise sur le marché courts et des processus adaptatifs. Une production plus intelligente permet également de mieux pallier la pénurie de main-d'œuvre qualifiée.

Glossaire sur IoT IIoT

Informatique en périphérie

Un type de cloud computing dans lequel le traitement des données est délocalisé vers les terminaux, ce qui évite de passer par le cloud.

IIoT

L'Internet des objets industriel (ou IIoT) exploite et perfectionne IoT un contexte industriel, c'est-à-dire pour la mise en réseau de machines, d'installations et de systèmes informatiques industriels. IIoT un potentiel pour les secteurs les plus divers de l'industrie.

Industrie 4.0

Le terme « Industrie 4.0 » désigne la quatrième grande transformation de la production industrielle, impulsée par lespossibilités offertes par la numérisation. Elle repose essentiellement sur la mise en réseau intelligente de processus et de machines capables de communiquer entre eux.

Plateforme IIoT

IIoT(souvent désignées simplement sous le nom de IoT) constituent un point nodal, un centre de services et un catalyseur de la numérisation industrielle. Parmi leurs principales missions figurent l'identification et la connexion des machines, des installations et des applications, la gestion du réseau, la collecte, la gestion, la visualisation et l'analyse des données, ainsi que le reporting. Outre l'ouverture de IoT permettant une évolutivité flexible du réseau, la sécurité et la protection des données jouent un rôle central.

IoT

L'Internet des objets (IoT, en allemand : « Internet der Dinge ») désigne la mise en réseau d'objets physiques via des capteurs connectés à Internet. IoT sont axées sur les secteurs grand public de la maison connectée et de l'électronique grand public. Les objets connectés typiques sont les véhicules, les appareils électroménagers, les systèmes domotiques et les appareils portables. Dans le langage courant, le terme IoT est IoT utilisé comme synonyme IIoT, c'est-à-dire pour désigner le secteur industriel.

Middleware

Les entreprises utilisent du matériel et des logiciels qui proviennent souvent de différents fabricants et qui ne sont pas compatibles entre eux. Pour que IIoT IoT et IIoT puissent malgré tout fonctionner ensemble et échanger des données, un maillon intermédiaire est nécessaire : en tant qu’« intermédiaire », le Middleware les données dans le langage requis et crée un environnement système homogène à partir d’applications hétérogènes. Par exemple, un Middleware peut Middleware des scanners, des imprimantes d'étiquettes, des capteurs de machines, des bases de données, ainsi que des systèmes ERP et MES de communiquer entre eux.Enterprise Service Bus ESB) constitue une forme particulière Middleware.

OPC UA

OPC signifie « Open Platform Communication » et constitue l'une des principales normes de communication pour IoT, permettant l'échange de données entre machines, appareils et systèmes informatiques dans un environnement industriel. UA signifie « Unified Architecture » et désigne la dernière spécification de cette norme. Grâce à OPC UA, il est possible de mettre en réseau et de réorganiser des machines et des installations plus facilement et en toute sécurité – indépendamment de la plateforme, quel que soit le fabricant, et du niveau terrain jusqu’au cloud.

4 étapes pour atteindre IIoT en matière d'IIoT

Les entreprises qui envisagent de mettre en place leur propre IIoT doivent adopter une approche axée sur les solutions. La mise en œuvre comporte non seulement des défis pratiques, mais aussi stratégiques : il ne suffit pas d’installer des capteurs sur les machines ou de collecter de grandes quantités de données. Les entreprises doivent d’aborddéterminer clairement ce qu’elles souhaitent obtenir exactement en connectant leurs machines, leurs installations et leurs systèmes. S’agit-il d’améliorer la transparence, l’efficacité ou la flexibilité ? La contribution de IIoT à la réussite de l’entreprise doit rester clairement au centre des préoccupations tout au long du projet – car les possibilités offertes par IIoT vastes et toutes ne sont pas pertinentes pour chaque entreprise.

Uneapprochesystématiqueen quatre phasesa fait ses preuves :

1. « Smartification »

Aujourd'hui, les nouvelles machines sont généralement équipées de série de capteurs intégrés et d'autres technologies de mesure et de communication. Cependant, les parcs de machines des PME industrielles allemandes sont souvent très hétérogènes, tant en termes d'âge que de fabricants et de systèmes. Ce que l’on appelle le « rétrofit » permet de rendre les machines analogiques IIoT. Il est important que les machines et les installations soientmodernisées de manière ciblée: quels paramètres de processus doivent être collectés à l’avenir pour optimiser la production ? Quels signaux sont nécessaires à cet effet et comment ces signaux peuvent-ils être mesurés ou relevés ? Faut-il recourir à des capteurs externes ou ces paramètres sont-ils déjà disponibles dans le système de commande de la machine ?

2. Connectivité

Dans le cadre de IIoT , les machines et les installations IIoT communiquer avec d'autres machines et systèmes informatiques, et échanger des données. Les solutions de connectivité pérennes reposent généralement sur un réseau local de machines ou d'installations, du matériel « edge » et/ou un cloud public, ainsi que sur une IIoT servant de « centre névralgique » reliant tous les composants.

3. Travailler avec des données

Une fois l'infrastructure technologique en place, les entreprises peuvent commencer à exploiter les données de leurs machines. Les processus définis dans les domaines de la production et de la logistique sont reproduits numériquement sur la IIoT, des tableaux de bord sont créés et des rapports sont générés. Quelles analyses de données sont nécessaires ? Comment doivent-elles être visualisées ? Qui a accès à quelles données, en interne comme en externe ? Quels processus sont automatisés et à quels stades une intervention humaine est-elle nécessaire ?

4. Système d'apprentissage

Si la collecte, le traitement et l'analyse des données se déroulent sans heurts, un processus d'apprentissage et d'optimisation peut être lancé : comment tirer des prévisions de ce pool de données, par exemple pour la maintenance prédictive ou la chaîne d'approvisionnement ? Comment le système peut-il, grâce à l'IA, apprendre de manière automatique et ainsi s'améliorer en permanence ? Les machines peuvent par exemple apprendre à modifier l'ordre des ordres de fabrication prévus, parce qu'une panne de machine est prévue ou qu'un composant manque en stock.

IIoT ne se limite IIoT pas aux progrès techniques au niveau de la production, mais concerne également l'évolution au niveau commercial. Sur la base des informations tirées des données collectées, le modèle économique et la stratégie de monétisation doivent être régulièrement remis en question : les clients ou les fournisseurs souhaitent-ils un portail, ou un portail existant peut-il être amélioré ? Est-il possible de générer de nouvelles sources de revenus grâce aux services numériques ?

Connecter les machines, les installations et les systèmes informatiques grâce à la IoT X4 BPMS

Pour pouvoir IIoT pleinement le potentiel de IIoT , il est indispensable de disposer d'une plateforme stable et flexible. Le BPMS X4 de SoftProject, grâce au Enterprise Service Bus (ESB) X4, est capable d'assumer Enterprise Service Bus les fonctions d'une IoT de numérisation et IoTintégrée et hautement flexible :

Communication entre des appareils physiques équipés de capteurs
Stockage et gestion des données des appareils et des capteurs
Intégration de sources de données internes et externes via des adaptateurs standardisés
Développement d'adaptateurs personnalisés sans connaissances en programmation (Low Code)
Visualisation en temps réel des données d'exploitation et des données des machines
Sécurisation du système à l'aide de diverses méthodes de sécurité (cryptage, authentification, serveurs proxy, etc.)
Modélisation IoT intelligents à l'interface avec l'utilisateur/le client
Numérisation de processus industriels complexes à l'aide des normes issues dela gestion des processus métier (BPM)

Lesplus de 200 adaptateursdu BPMS X4 relient des machines, des technologies et des services externes pour former une plaque tournante de données personnalisée :

Adaptateur pour le Big Data et l'exploration de données
Adaptateur pour IA
Adaptateur pour les clouds publics hautement performants
Adaptateur pour IoT industrielles (OPC-UA, MQTT, ModBus, S7, etc.)
Adaptateur de communication (TCP/IP, FTP, ERP )

Grâce à la fonctionnalité « Subscriber » de l’adaptateur OPC UA, le BPMS X4 améliore encore ses IIoT: des filtres permettent de s’abonner à des messages sélectionnés de manière ciblée (par exemple, des données de capteurs ou des données de machines issues de la production) et de les traiter immédiatement dans les processus X4. IIoT typiques, telles que le suivi et la traçabilité (Track & Trace) ou la surveillance de l’état des équipements (Condition Monitoring), gagnent ainsi en efficacité.

Domaines d'application typiques de IoT X4 BPMS dans l'industrie :

Maintenance prédictive
Suivi et traçabilité au sein de l'usine
Suivi et traçabilité de la chaîne logistique
Gestion de l'atelier
Portails clients et commerciaux
Portails de services externes
Analyse des données
Gestion des données de référence

Cas IIoT : exemples concrets

De l'approvisionnement à la fabrication, du suivi et de la traçabilité de la chaîne logistique à la maintenance prédictive : l'interconnexion intelligente des machines et des systèmes informatiques renforce le niveau de maturité numérique dans la production. Nous vous présentons deux exemples tirés de nos projets clients.

Exemple de projet n° 1 : planification des équipements de contrôle chez Testo Industrial Services

La société Testo Industrial Services GmbH est l'un des principaux prestataires allemands de services de métrologie, notamment dans les domaines de l'étalonnage, de la gestion des équipements de contrôle, de la qualification et de la validation. Sur le portail de gestion des équipements de contrôle PRIMAS, environ 4 600 clients gèrent leurs équipements de contrôle, planifient leurs commandes, génèrent des bons de livraison et peuvent consulter leurs certificats. Le portail a été mis en œuvre et modernisé à l'aide de la plateforme de numérisation «low-code» X4 BPMS. Tous les partenaires du portail – clients, fournisseurs, partenaires logistiques et services industriels – sont connectés via la fonctionnalité ESB, tout comme divers systèmes back-end tels que SAP et SharePoint DMS. Toutes les données sont mises à jour en temps réel.

Exemple de projet n° 2 : gestion des pannes au centre de contrôle de BMW

En cas de panne, le système ELOS de « BMW Mobile Service » – unique au monde en matière d’intervention, de gestion et de localisation – localise en quelques secondes le véhicule d’intervention BMW le plus proche et l’envoie sur le lieu de la panne. SoftProject a développé une application performante basée sur la plateforme X4 BPMS : la sélection du véhicule d'intervention s'effectue à partir des données de localisation et d'état, ainsi que des cartes intégrées à la solution. Le plan correspondant est déterminé automatiquement lors de la saisie de l'adresse du véhicule en panne et affiche, outre la position actuelle du véhicule en panne, tous les prestataires BMW/Mini, tels que les entreprises de remorquage. Les utilisateurs au sein du réseau BMW et les utilisateurs externes accèdent à l’application de manière sécurisée. La plateforme X4 BPMS prend également en charge l’ensemble du processus de gestion centralisée des pannes, notamment la saisie des données, la coordination des véhicules et le rapport de sinistre.

FAQ sur la mise en réseau des machines, des installations et des systèmes informatiques

Quelle est la différence entre IoT IIoT?

IoT Internet des objets) et IIoT Internet industriel des objets) reposent sur les mêmes concepts et technologies : il s'agit d'appareils et de systèmes intelligents et connectés. IoT les applications de maison connectée et l'électronique grand public intelligente. IIoT , en revanche, IIoT sur les processus et les opérations industriels – mot-clé : Industrie 4.0. Dans le cadre de IIoT , les volumes de données et la puissance de calcul IIoT donc nettement plus importants, et les capteurs sont plus sensibles et plus précis.

IIoT le M2M, c'est la même chose ?

Non, pas tout à fait. Alors que dans le cadre du M2M (Machine to Machine), l’accent est mis sur la communication entre appareils au sein d’un même réseau (téléphonie mobile, Wi-Fi, Bluetooth…), IIoT englobe IIoT la mise en réseau au-delà des limites des systèmes – par exemple, lorsqu’une machine d’une entreprise X échange des données avec un prestataire externe Y et déclenche ainsi automatiquement une intervention de réparation ou de maintenance.

En quoi les plateformes « low-code » profitent-elles IIoT ?

Les coûts de développement élevés et le manque de personnel informatique qualifié comptent parmi les principaux obstacles à la mise en œuvre de IIoT. Les constructeurs de machines de taille moyenne, en particulier, sont certes conscients du potentiel de IIoT, mais leurs propres initiatives ne voient souvent jamais le jour ou avancent au ralenti. Grâce aux outils « low-code », les collaborateurs peuvent créer et développer rapidement IIoT intelligentes, même sans connaissances en programmation.

Est-il possible IIoT des machines ou des installations plus anciennes dans IIoT ?

La plupart du temps, il n’est pas rentable de remplacer l’ensemble du parc de machines lors du lancement d’un IIoT. La « modernisation numérique » consiste à équiper les anciens systèmes des capteurs et des systèmes de commande nécessaires, tout en limitant l’investissement – si possible sans interrompre l’exploitation et sans temps d’arrêt.

Pourquoi attendre ? Exploitez le potentiel de IIoT!

Le nombre d'appareils et de capteurs connectés dans l'Internet industriel des objets ( IIoT ) connaît une croissance fulgurante, et IIoT comme l'une des tendances technologiques les plus marquantes de l'avenir. Pour les entreprises, la question n'est donc pas de savoir si elles souhaitent s'engager dans la transformation numérique, mais quand. Même si le secteur manufacturier reste le domaine d’application dominant, d’autres marchés, tels que les prestataires logistiques, l’industrie agricole et les fournisseurs d’énergie, reconnaissent également le potentiel de IIoT leurs modèles économiques. Sortez de la phase de validation de concept et passez à la mise en œuvre ! Nos IIoT se feront un plaisir de vous conseiller et de vous accompagner dans cette démarche, de la stratégie à la mise en œuvre technologique.