Programming code abstract technology background of software developer and  Computer script
empowering communication

Blog : les défis de l'expansion opérationnelle des projets IIoT

La connectivité des machines s'impose depuis un certain temps comme l'un des sujets les plus brûlants du secteur. En effet, la mise en réseau des machines et des lignes de production, ainsi que les importants volumes de données process qui en résultent, représentent un immense potentiel d’optimisation de la disponibilité et de réduction des temps d'arrêt imprévus. Les constructeurs de machines découvrent de nouveaux modèles économiques basés sur les données, qui leur donnent l'opportunité de générer des revenus supplémentaires, d'accroître la fidélité client et de se démarquer de la concurrence.

Ces dernières années, un nombre croissant de projets dans ce domaine ont été mis en œuvre et testés, grâce auxquels utilisateurs et développeurs ont pu obtenir une multitude d'informations. Les débats ne tournent plus autour de l'utilité ou des bénéfices de l'Industrie 4.0, mais plutôt autour des meilleurs moyens de l'exploiter.

Il faut donc se poser les bonnes questions : comment approcher un projet de digitalisation ? Comment obtenir les données dont vous avez besoin et qui résoudront un problème particulier ? Comment rendre encore plus efficace un système qui fonctionne depuis 25 ans, puisqu’il est tout simplement impensable de repartir de zéro ?

Pourquoi de nombreux projets échouent

Malgré des résultats prometteurs, de nombreux prototypes et projets pilotes finissent par s'écrouler lors de la phase de production en série, et ce pour une multitude de raisons. Les sociétés qui développent ce type de solutions pour la première fois ont souvent tendance à sous-estimer les coûts de mise à l'échelle des projets de digitalisation. Le développement est une entreprise complexe, qui fait appel à de nombreux experts différents issus de domaines très variés. Or, les compétences requises ne sont pas toujours disponibles au sein de l'entreprise et peuvent être difficiles à acquérir sur le marché du travail. Quant à l'utilisation de solutions préfabriquées, elle permet de réduire les coûts de mise en service, même si les options de personnalisation sont alors très limitées.

La hausse de la complexité fait exploser la demande

Des capteurs sont installés en rétrofit à des points stratégiques de vos systèmes, par exemple pour mesurer des paramètres spécifiques ou mieux contrôler les processus. Capteurs de position, capteurs de fluide, codeurs, traitement des images, paramètres critiques pour la sécurité... À mesure que les processus gagnent en complexité, les exigences imposées aux données acquises, à leur gestion et à leur traitement deviennent de plus en plus strictes.

Il est par ailleurs indispensable de bien évaluer les voies de transmission de ces données. Pour certaines applications, il est possible d'envisager les technologies sans fil, tandis que d'autres ne permettent pas d'opter pour autre chose que les bus de terrain classiques. En revanche, les nouvelles technologies comme le Single Pair Ethernet (SPE) sont déjà dans les starting blocks et influenceront la production industrielle moderne.

En outre, si les prototypes stockent généralement toutes les données sur un serveur central, où elles sont même analysées afin d'obtenir des informations, cette architecture n'est pas optimale pour l'utilisation en production. En effet, lors de l'exploitation en série, les données doivent être traitées, au moins en partie, dans les appareils Edge à proximité des machines et des installations. L'Edge computing permet de réduire le volume de données transmis et la latence, mais aussi de fiabiliser l'ensemble du système.

De nombreuses sociétés sous-estiment cette configuration décentralisée des composants Smart Edge lors des phases de prototypage et pilotes. Elles rencontrent alors, lors de la transition vers la production en série et l'expansion opérationnelle, des obstacles et des défis qui auraient pu être évités.

 

A black edge gateway installed in a control cabinet. Two green ethernet cables are connected to it. On the bottom right side you can see corn kernels laying around.
Du SPS à la passerelle Edge et au cloud

Le contrôle d'une usine de production dépend fortement de l'usine elle-même. Chaque installation dispose de ses propres spécifications et caractéristiques, qui doivent être prises en compte pour mettre en œuvre la moindre modification. L'existence d'une multitude de normes de traitement et de transmission des données accroît encore la complexité. Une connexion permanente au cloud est considérée comme le fondement de l'Industrie 4.0 pour de nombreux projets. C'est souvent le cas, les sociétés internationales ayant besoin d'accéder à leur données depuis n'importe quel point du globe. Dans un souci d'efficacité, les constructeurs de machines peuvent ainsi éviter les déplacements des techniciens, moments particulièrement improductifs, au profit de la maintenance à distance et de solutions plus proactives et intelligentes. En revanche, dans d'autres cas, la connexion à Internet des appareils ne peut être que limitée. Ces aspects doivent être pris en considération lors de l'élaboration de l'architecture de la solution décentralisée.

netFIELD en action chez le spécialiste de l'emballage alimentaire MULTIVAC
A man with beard, dark hair and glasses in a grey suit with a white shirt.

Une machine connectée doit toujours apporter au client plus d'avantages qu'une machine hors ligne. Grâce à la technologie netFIELD de Hilscher, nous pouvons proposer des services intelligents ultraperformants, qui répondent directement aux besoins de nos clients et, ce faisant, les fidélisent.

Marius Grathwohl

Vice-président Digital Products & Transformation

MULTIVAC

MULTIVAC, fabricant numéro un de solutions d'emballage intégrées, développe des services orientés client avec netFIELD, dans une optique de maximisation de la disponibilité basée sur la mise en réseau globale des machines. Pour connecter les machines, MULTIVAC utilise la technologie netFIELD de Hilscher. Pour en savoir plus, lisez ici !

A packaging machine from MULTIVAC.

MULTIVAC, fabricant numéro un de solutions d'emballage intégrées, développe des services orientés client avec netFIELD, dans une optique de maximisation de la disponibilité des machines

Les données doivent être rendues utilisables

Toutes ces possibilités reposent sur une même base : les sociétés qui veulent bénéficier de l'Industrie 4.0 doivent rendre leurs données utilisables. « La digitalisation dévoile sa véritable valeur ajoutée si je peux faire quelque chose des données, » explique Andreas Graf Gatterburg, consultant principal en technologie chez Hilscher. Selon lui, la valeur ajoutée des solutions de l'Industrie 4.0 dépend souvent du logiciel utilisé. Ce logiciel doit toutefois être d'abord distribué entre les appareils. Les applications hautement spécialisées, caractérisées par une définition extrêmement étroite des plateformes cibles, multiplient rapidement les lourdeurs administratives et ne s'avèrent que rarement rentable.

Pour contrer cela, les grands acteurs du marché développent tout simplement leurs propres plateformes, basées sur du matériel propriétaire et leurs propres normes. Mais quid des sociétés de taille moyenne, qui opèrent sur le même marché mais ne disposent pas des équipes, des développeurs et des budgets correspondants ? En clair, comment préserver la compétitivité de votre modèle économique à l'ère de la digitalisation ?

 

La réponse : netFIELD

Hilscher a pris connaissance de ces difficultés en dialoguant avec ses clients et a développé, en réponse, un écosystème IoT dédié à la mise en œuvre de projets de l'Industrie 4.0 avec netFIELD.

Cela a donné naissance à une plateforme IIoT permettant aux sociétés de taille moyenne d'exploiter des solutions IIoT. Grâce à notre infrastructure, vous pouvez vous concentrer sur le développement de votre cœur de métier : nous nous occupons du transport de vos données et de la gestion de vos appareils (logiciels inclus). Nous nous assurons par ailleurs que les données acquises sont disponibles à l'endroit où vos clients et vous en avez besoin.

Voici ce que nous vous proposons :

  • Du matériel hautes performances sous forme de passerelles Edge, dont la maintenance peut être effectuée à distance
  • Des solutions logicielles de bout en bout, de l'environnement runtime de l'appareil Edge aux services sur le cloud
  • Des applications clé en main conteneurisées permettant de regrouper vos données et d'alimenter vos applications

Pourquoi netFIELD ? Nous utilisons des solutions ouvertes et nous pilotons divers comités de normalisation comme l'Open Industry 4.0 Alliance. Pour nous, l'intégration de solutions tierces est une opportunité, pas un problème.

Vous avez besoin d'une solution sur mesure ? Nous vous offrons une assistance personnalisée. « Il a été démontré qu'aucune plateforme n'apporte une réponse optimale à l'ensemble des applications, » conclut M. Graf Gatterburg, expert chez Hilscher. « Il faudra donc avoir recours à un écosystème dans lequel une multitude de plateformes échangeront des données avec les autres. » En d'autres termes, la gestion intelligente des données et des appareils est plus importante que jamais.

Portraitaufnahme eines Mitarbeiters
Vos solutions IIoT avec netFIELD

Nous vous fournissons une infrastructure IoT fiable, certifiée et ouverte pour connecter vos machines sans délaisser votre cœur de métier. Déploiement d'un logiciel Edge centralisé, actualisation des programmes d'exploitation importants, gestion de la flotte des appareils IoT... Nos appareils et nos conteneurs d'application clé en main fiabilisent et sécurisent l'envoi de vos données vers le cloud. La flexibilité inégalée et les normes ouvertes de Hilscher vous permettent de recourir exclusivement à des solutions Hilscher ou de les utiliser en conjonction avec celles d'autres fabricants. En vous appuyant sur les données IoT rassemblées via netFIELD, vous pouvez maximiser le rendement et la sécurité de votre usine, mais aussi réduire vos coûts d'exploitation et de maintenance.

netFIELD se compose de quatre éléments principaux :
Background with Edge Gateway and Icon on top

Nos passerelles Edge sont des routeurs de données intelligents entre le niveau automatisation et le niveau technologie d'information. Elles rassemblent, traitent ou transmettent des informations IoT supplémentaires issues de votre processus de production de manière entièrement autonome, en local ou sur le cloud.

A white square with three smaller icons on a colorful background.

netFIELD OS inclut notre gamme de logiciels système et de composants de runtime de base. netFIELD OS Edge est le cœur de la solution. Associé à des conteneurs logiciels clé en main, il vous permet de développer votre propre univers IoT en un clin d’œil.

A stylized PC monitor on a background with technical graphics in the background.

Le logiciel en tant que service (SaaS) de gestion Edge centralisée NetFIELD Cloud de Hilscher facilite la gestion des appareils et des logiciels pour les installations de production modernes, en simplifiant le déploiement des logiciels sur les grands parcs d'appareils des utilisateurs, avec un niveau de fiabilité maximal.

A stylized PC monitor on a colorful background with technical graphics in the background.

Créez votre propre univers IoT grâce à nos conteneurs d'applications clé en main. Grâce à la technologie Docker, vous pouvez facilement les déployer de manière centralisée et bénéficier de nouvelles opportunités commerciales !