IoT industriel

Les systèmes d’automates ne sont pas équipés pour gérer les applications IIoT

Les programmes de traitement de données dédiés à l'analyse et à l'apprentissage automatique s’appuient généralement sur des langages de haut niveau tels que C# ou .NET. Adapter ces programmes de manière à ce qu’ils fonctionnent sur des systèmes d’automates conventionnels est tout simplement impossible en raison de leur taille. L'Edge computing industriel ajoute de la puissance de traitement et de la RAM aux périphériques lorsque les automates standard sont limités, mais la technologie informatique doit se rapprocher de l'atelier de fabrication. Cela passe notamment par la méthode de conteneurisation des logiciels, qui rend les applications portables et très faciles à gérer tout au long de leur cycle de vie, surtout dans les périphériques Edge décentralisés se trouvant dans un emplacement distant et centralisé. Il s'agit d’une qualité particulièrement importante lorsque les logiciels des appareils doivent recevoir les derniers correctifs de sécurité, car elle permet le déploiement des mises à jour à distance et même via Internet.

netFIELD rend l’Edge industriel gérable

Sous la marque netFIELD, Hilscher propose des périphériques Edge sur lesquels les applications conteneurisées peuvent s’exécuter, ainsi qu’une plateforme associée pour la gestion centralisée. C’est ce système global qui rend l’Edge industriel gérable. Il ne dépend d’aucune application et les chemins de données sélectionnés peuvent être déterminés librement. La plateforme Hilscher peut même être utilisée pour transférer des données dans le monde entier ou vers un autre cloud afin de combiner traitement local et distant des données.

Les cycles de vie différents du matériel et des logiciels

Les solutions logicielles IIoT ont un cycle de vie complètement différent de celui des machines, rarement modifiées une fois construites et livrées. C’est en utilisant des logiciels sur le matériel existant que l’on peut adapter rapidement ce dernier aux nouvelles exigences. Les logiciels nécessitent toutefois des mises à jour répétées : correctifs de sécurité, nouvelles fonctionnalités ou nouvelles connexions à des systèmes tiers. Les modifications de la configuration sont elles aussi fréquentes. Les constructeurs soucieux d’accompagner leurs machines de solutions d’IoT industriel sont donc confrontés à un certain nombre de problématiques inédites.

Comment les constructeurs de machines peuvent relever ces défis

L’une des questions fondamentales est de savoir comment tenir à jour les solutions logicielles IIoT et comment les surveiller pour s’assurer qu’elles fonctionnent correctement. La réponse réside dans la gestion centralisée des appareils et des applications.

• Il est dans un premier temps nécessaire de mettre en place un système capable de gérer à distance les périphériques Edge exécutant des applications IIoT sur site. Il doit être possible de les surveiller à distance afin de veiller à ce qu’ils fonctionnent correctement et que les ressources soient utilisées efficacement. Le système d'exploitation doit également être mis à jour.
• Deuxièmement, le système doit permettre d’appliquer le logiciel aux données avec une simplicité et une fiabilité maximale. Le constructeur de la machine doit pouvoir vérifier quels composants logiciels s’exécutent sur chaque périphérique Edge, dans quelle version et dans quelle configuration. Dans l’idéal, un genre de concept de virtualisation doit être appliqué, par exemple au moyen de conteneurs logiciels.
• Troisièmement, le constructeur de machines doit être en mesure de configurer quelles données IIoT ne quittent pas les machines, quelles données il souhaite et est autorisé à acquérir de manière centralisée et quelles données peuvent être utilisées et donc transmises aux applications clientes en aval.

Gérer les machines décentralisées avec netFIELD

La famille de produits netFIELD de Hilscher aide les constructeurs de machines à gérer efficacement et en toute sécurité les solutions d’IoT industriel. netFIELD Cloud est une solution de gestion des appareils et des conteneurs qui permet de gérer à distance les périphériques Edge, l'installation et la mise à jour des conteneurs logiciels et le contrôle précis des flux de données IIoT. Avec la gamme de passerelles Edge netFIELD, nous proposons également des périphériques Edge IIoT éprouvés, parfaitement adaptés à la gestion de machines décentralisées.

Établir une base pour l'analyse des données

De précieuses informations peuvent être obtenues à partir des données des machines et des processus. La liste des applications potentielles est longue : amélioration des processus et des standards de qualité, identification de l'état réel et des besoins de maintenance des machines, augmentation de l'efficacité en contrôlant l'utilisation de la capacité... En connectant leurs machines et systèmes à des services innovants et axés sur les données, les entreprises peuvent également se démarquer de la concurrence et générer de nouvelles sources de revenus.

Les sociétés qui souhaitent analyser les données d’IoT industriel dans ce but doivent dans un premier temps s’assurer qu’elles disposent des bases nécessaires, à savoir :

• L’accès aux données, de préférence au niveau des systèmes de bus de terrain industriels

• La capacité à analyser les données au plus près des machines et des systèmes (Edge computing)

• La capacité à distribuer les données IIoT avec précision aux bonnes applications logicielles

• La capacité à gérer ce type de système décentralisé composé de matériel Edge et de composants logiciels Edge

Il est particulièrement important d'exploiter les données IIoT à proximité des machines en production afin de réduire le volume des flux de données et de veiller à ce que les données machines les plus précieuses ne quittent pas l'usine. Seules les informations issues de l'analyse, et non les données brutes, sont partagées avec d'autres applications et supports de stockage selon les besoins.

Exploration des données avec netFIELD

Avec la famille de produits netFIELD, Hilscher aide les entreprises à mettre en œuvre une stratégie efficace d'exploration des données de l’IoT industriel. Les passerelles Edge netFIELD de Hilscher sont spécialement conçues pour ce type d’applications de l’IoT industriel. Grâce aux applications netFIELD, les données du bus de terrain peuvent être lues passivement sans interférer avec l’automate d’une machine, tandis que la solution de gestion des appareils et des conteneurs, netFIELD Cloud, facilite la gestion à distance de tous les périphériques Edge, l’installation de conteneurs logiciels et de mises à jour, ainsi que le contrôle précis des flux de données IIoT.

Reporter la fin de vie le plus loin possible

Aujourd’hui, n’importe quelle usine existante peut être préparée à un avenir numérique, sans aucune intervention sur la technologie d’automatisation déjà installée. Les capteurs et les outils IoT modernes travaillent en local ou à distance pour améliorer la production et maximiser l'efficacité des processus. Il est ainsi moins compliqué de rester compétitif, le rétrofit IoT permettant de limiter le nombre de composants et le volume de services nécessaires.  Et si votre système pouvait être utilisé encore 10 ans après sa fin de vie prévue ?

Continuez d’utiliser les interfaces existantes via netFIELD

Pour pouvoir utiliser la technologie IoT dans les systèmes d’ancienne génération sans les perturber, la clé est d'utiliser principalement les interfaces existantes pour acquérir les données. Par exemple, une passerelle Edge de Hilscher peut employer l'interface de programmation d'un automate pour récupérer des données sans avoir à modifier activement le programme de l’automate, qui peut avoir jusqu'à 20 ans. Elle peut également puiser passivement dans le réseau d'automatisation et enregistrer ses données de processus parallèlement à l’automate. Une deuxième option consiste à équiper le système de périphériques Edge autonomes de Hilscher permettant de se connecter directement à la technologie de capteur IO-Link. Ces dispositifs autorisent l’acquisition et le traitement centralisés des informations jusque-là inutilisées, grâce à des capteurs supplémentaires.

De nouveaux modèles économiques en production

Des concepts novateurs de location de machines, par exemple, pointent le bout de leur nez : ce n'est pas l'installation qui est facturée, mais la valeur équivalente basée sur les unités produites ou le temps d’utilisation. Des scénarios comme le modèle classique d’abonnement d’Office 365 ou le modèle de facturation à l’activation du logiciel pratiqué par Tesla sont également envisageables : une machine est toujours livrée tout équipée, mais la configuration logicielle peut être modifiée ultérieurement, de préférence à distance. Pour rendre une machine intelligente, il est facile de simplement lui ajouter de nouveaux capteurs. Mais comment mettre en œuvre l’IA nécessaire pour augmenter la productivité, réduire la maintenance, éviter les arrêts de production et, surtout, créer des scénarios de modèles d’abonnement ? En effet, un automate ordinaire effectue uniquement des tâches de contrôle simples. Il n’est pas connecté à Internet et ne dispose pas de la place nécessaire pour accueillir des logiciels supplémentaires gourmands en ressources.

Une infrastructure de données pour votre machine intelligente avec netFIELD

C’est là que la technologie Edge proposée par Hilscher entre en jeu : les passerelles installées à proximité de la machine fournissent l’espace nécessaire à l’IA et peuvent être gérées à distance. Elles rassemblent et traitent les données de manière librement configurable, les utilisent pour créer des objets virtuels comme un jumeau numérique et facilitent ainsi la transition vers le système informatique, le système ERP ou les processus logistiques de production de niveau supérieur. Le cycle de vie logiciel dans les passerelles est géré de manière centralisée. Hilscher propose une plateforme de gestion pour s'en occuper et, en conjonction avec les appareils, fournit la structure de communication qui permet au fabricant de la machine de répondre de manière flexible aux exigences des clients, même après la livraison de la machine.