Qu'est-ce que l'Internet des Objets Industriel (IIoT) ?
L'IIoT fait référence à l'utilisation de la technologie de l'Internet des objets (machines, appareils et capteurs connectés) dans les applications industrielles.
Présentation de l'Internet des Objets industriel
Il y a cinquante ans, lorsque nous avons pensé à la technologie industrielle futuriste, nous avons souvent imaginé des robots de plus en plus agiles, avec les mains et les jambes pour mieux imiter la dextérité humaine. Ce que l'essor de l'Internet industriel des objets nous a montré, c'est que nous n'avions que partiellement raison. Bien sûr, les machines industrielles et les robots sont devenus sans aucun doute plus sophistiqués, mais là où le véritable progrès est venu, c'est la capacité de ces appareils industriels à exister dans un réseau connecté dans lequel ils peuvent collecter des données et communiquer entre eux – et avec des systèmes de gestion centraux – en temps réel.
L'IIoT crée un « système de systèmes » basé sur l'IA qui peut organiser, gérer et analyser les données d'un bout à l'autre de l'entreprise. Au sein de ce système, les machines, les personnes et d'autres systèmes peuvent travailler ensemble en temps réel, pour des opérations plus résilientes et une croissance durable de l'entreprise.
Définition IIoT
IIoT signifie Industrial Internet of Things et, comme son nom l'indique, fait référence à l'utilisation de la technologie de l'Internet des Objets (machines, appareils et capteurs connectés) dans les applications industrielles. Lorsqu'il est géré par un ERP moderne doté de fonctionnalités d'IA et de Machine Learning, les données générées par les terminaux IIoT peuvent être analysées et exploitées pour améliorer l'efficacité, la productivité, la visibilité, etc. Les réseaux IIoT supportent généralement la communication machine à machine (M2M) et la transmission régulière de données entre le système central et tous les dispositifs intégrés IIoT. La technologie IIoT est également un élément fondamental des technologies de l'Industrie 4.0.
IIoT vs IoT
Les différences entre ces technologies résident moins dans leur mode de fonctionnement que dans leur utilisation. La majeure partie des solutions IoT dans le monde ont tendance à avoir des individus comme utilisateurs finaux et sont le plus souvent intégrées dans des éléments tels que les montres intelligentes, les assistants numériques à commande vocale ou les appareils et téléviseurs intelligents.
L'IIoT est un sous-ensemble de l'IoT et, bien qu'il soit piloté par les mêmes technologies de base, il est beaucoup plus axé sur l'automatisation et l'efficacité dans un écosystème organisationnel connecté, par opposition à un utilisateur isolé. Dans les réseaux IIoT, la collecte et la conservation des données ne sont que la première étape d'un processus plus complexe. Pour offrir un avantage maximal à une entreprise, l'intelligence artificielle et le Machine Learning doivent être appliqués à ces données pour fournir des informations précises et optimiser les workflows et les tâches automatisées. Les utilisateurs humains doivent également être en mesure d'interagir avec ces appareils de la manière la plus transparente possible pour créer des réseaux cyber-physiques dans lesquels le meilleur des capacités humaines et technologiques peut s'accroître mutuellement.
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Fonctionnement : technologie IIoT
Pour qu'un réseau IIoT soit efficace, il doit faire deux choses essentielles : connecter les appareils et les actifs entre eux et un système central ; et permettre que les données qu'ils collectent et transmettent soient stockées, gérées, analysées et mises à profit.
Pour ce faire, les réseaux IIoT s'appuient sur les technologies suivantes :
Connectivité (et 5G) : Les réseaux IIoT ont besoin de la capacité d'envoyer et de recevoir les volumes massifs de données générés par les machines et les appareils. Cela a traditionnellement été à la fois activé et limité par la puissance de la connectivité Wi-Fi. Mais la 5G et d'autres avancées dans les réseaux cellulaires changent ce calcul, augmentant la bande passante pour gérer des ensembles de données plus importants, tout en réduisant la latence et la consommation d'énergie. Ces caractéristiques peuvent supporter un plus grand nombre de dispositifs capables d'envoyer et de recevoir des signaux plus rapidement pour un traitement des données plus efficace et une durée de vie plus longue de la batterie.
Capteurs IIoT: Aujourd'hui, les capteurs sont généralement intégrés dans de nouveaux équipements et machines industriels. Mais les machines analogiques et les équipements de fabrication peuvent également être équipés de dispositifs de passerelle IoT tels que des caméras et des jauges. Cela permet aux actifs IIoT de détecter les conditions dans leur environnement, y compris la proximité d'autres objets, la pression de l'air ou l'humidité, ainsi que la vitesse du moteur, les niveaux de fluide et d'autres conditions mécaniques. Toutes ces informations peuvent ensuite être traitées localement pour informer des actions en temps réel ou être transmises à un système central (tel qu'un ERP) via le cloud pour une analyse avancée.
Puissance del'informatique en nuage et calcul de périphérie: les technologies d'informatique en nuage et de pointe ont grandement amélioré la flexibilité et la facilité d'utilisation de l'IIoT. Grâce au cloud, les réseaux IIoT peuvent exploiter un niveau élevé de puissance de traitement et de capacité de stockage à la demande. Cela signifie que les appareils du réseau peuvent collecter et transmettre des ensembles de données plus grands et plus complexes. L'Edge Computing consiste simplement à prendre des systèmes capables de traiter et d'analyser ces données et à les rapprocher physiquement du réseau IIoT. Cela permet de réduire la latence et les retards et de traiter les données IIoT sensibles en temps réel. Pour une analyse plus approfondie et moins urgente, les données IIoT peuvent être envoyées périodiquement au système central alimenté par l'IA.
IA et Machine Learning: les technologies d'intelligence artificielle et de Machine Learning permettent aux entreprises de traiter les données IIoT à l'aide d'analyses avancées et prédictives. Les bases de données modernes et les algorithmes de Machine Learning aident également les entreprises à gérer et à donner du sens à divers ensembles de données et à des données complexes et non structurées. Grâce à ces outils, les données IIoT peuvent être analysées en combinaisons presque illimitées avec d'autres types d'insights sur les données tels que les commentaires des clients, les rapports météorologiques, les analyses marketing, etc. À mesure que les systèmes apprennent au fil du temps et que les ensembles de données deviennent plus volumineux et plus précis, les entreprises peuvent commencer à recueillir des informations et des apprentissages de plus en plus complexes et sophistiqués pour les aider à rester compétitifs, à économiser de l'argent et à répondre aux demandes des clients.
Sécurité des systèmes cyber-physiques : la même connectivité qui donne vie aux réseaux IIoT les met également en danger. Bien que la plupart des entreprises disposent de protocoles de sécurité et d'accès stricts autour de leurs systèmes centraux et de leurs bases de données, leurs appareils IoT sont parfois relativement non protégés. Essentiellement, ils peuvent agir comme des fenêtres de sous-sol, donnant un accès complet à un système qui est par ailleurs assez sécurisé via ses points d'entrée conventionnels. Heureusement, les protocoles et technologies de sécurité suivent largement les progrès de l'IIoT. Mais ce qui est souvent à la traîne, ce sont les protocoles de sécurité interentreprises qui sont clairement communiqués et renforcés à chaque employé et opérateur. S'ils ne le sont pas déjà, les stratégies de sécurité doivent devenir une priorité absolue pour toute entreprise moderne.
Les six principaux avantages de l'IIoT et des systèmes cyber-physiques
Dans le cadre d'un processus global de transformation numérique, un réseau IIoT fournit un outil puissant pour renforcer la résilience et la compétitivité.
- Amélioration de l'agilité de l'entreprise : lorsque les terminaux IIoT partagent des données en temps réel, ils contribuent à un réseau d'intelligence qui rassemble, analyse et apprend continuellement des données. Cela permet aux entreprises de réagir aux opportunités et aux risques avec rapidité et détermination. Et ces mêmes terminaux non seulement envoient des données, mais peuvent également recevoir des instructions basées sur l'analyse des données pour adapter et optimiser leurs workflows automatisés.
- Des machines plus saines : les appareils et les machines d'un réseau IoT transmettent en permanence des journaux opérationnels et des données de performance. Les algorithmes d'IA et de Machine Learning utilisent ces données de capteur pour obtenir des informations précieuses sur les besoins de maintenance prédictive et autres, ce qui peut entraîner des économies importantes. En fait, selon McKinsey, « la maintenance prédictive réduit généralement les temps d'arrêt des machines de 30 à 50 % et augmente la durée de vie des machines de 20 % à 40 % ».
- Plus d'efficacité : malheureusement, « si ce n'est pas cassé », c'est souvent la position que les entreprises adoptent lorsqu'elles priorisent leurs besoins opérationnels. Cette attitude peut conduire à des processus hérités inefficaces qui s'accrochent à leurs priorités. L'application d'analyses avancées aux données IIoT conduit à des recommandations et stratégies continues pour la mise à jour des processus, la rationalisation des workflows et l'amélioration de l'efficacité et de la productivité.
- Une gestion des stocks plus intelligente : les clients d'aujourd'hui veulent une livraison le jour suivant et une variété et une personnalisation toujours plus nombreuses. Cela signifie un plus grand réseau d'entrepôts plus petits et plus distribués et un stock plus large avec plus d'articles individuels. Les terminaux IIoT peuvent aider à regrouper tous ces entrepôts, stocks et réseaux de livraison géographiquement étendus, donnant ainsi aux responsables de la chaîne logistique (et aux clients) une idée en temps réel de l'emplacement des stocks à tout moment. Et pour certains produits, les appareils, tels que les imprimantes additive (3D), peuvent réduire la dépendance vis-à-vis des fabricants à distance, ce qui permet aux entreprises de conserver les stocks virtuels et de fabriquer les produits dont elles ont besoin, à la demande et sur site.
- Travailleurs plus sûrs: Dans tout milieu industriel, il y a toujours le danger de blessures ou de contraintes. Aujourd'hui, de nombreuses entreprises réduisent ce risque grâce à l'utilisation d'appareils de sécurité sur le lieu de travail IdO. Ceux-ci peuvent émettre des avertissements via des capteurs portables ou utiliser des casques VR pour aider les travailleurs à fusionner leurs expériences sensorielles avec la précision des appareils et machines intelligents. Dans les environnements de fabrication, les dispositifs IIoT peuvent également être équipés de capteurs pour surveiller l'interactivité physique avec leurs homologues humains afin de les protéger contre les risques inattendus ou les contraintes répétitives, et même pour informer de nouveaux flux de travail plus sûrs au fil du temps.
- Amélioration du service client : les réseaux IIoT connectent plus que les terminaux et les machines d'une entreprise. Ils intègrent également l'expérience et la saisie client. Cette intégration se traduit par des expériences d'achat plus fluides, une logistique plus transparente et personnalisée, et une plus grande capacité à intégrer les commentaires et préférences des clients dans la fabrication et le développement de nouveaux produits. Un engagement en temps réel et pertinent avec les clients permet d'obtenir un modèle de gestion plus compétitif et plus résilient.
Applications et exemples d'IoT industriel
Grâce à sa capacité à surveiller et à établir des rapports en temps réel sur le terrain, la technologie IIoT offre de vastes applications dans les secteurs d'activité modernes, en particulier lorsqu'elle est intégrée à des outils d'analyse optimisés par l'IA, à des processus automatisés et à un ERP de pointe.
Fabrication intelligente: les entreprises collectent des données à partir des commentaires des clients, des tendances des médias et du marché mondial. Les systèmes optimisés par l'IA peuvent fusionner ces données et d'autres données pertinentes pour éclairer le développement de produits et le contrôle qualité. Sur la base de ces informations, un réseau IIoT de machines et d'appareils robotiques peut être automatisé pour optimiser la fabrication des produits dans les usines intelligentes.
Supply Chains résilientes: les réseaux IIoT permettent aux responsables Supply Chain de savoir où se trouvent leurs produits, quels fournisseurs en ont et combien sont en stock. Les appareils et machines IIoT peuvent également être programmés à la volée pour s'adapter aux événements et perturbations en temps réel, offrant ainsi aux entreprises une planification d'urgence intégrée et un avantage concurrentiel et résilient.
Logistique intelligente : pour répondre à la demande croissante de vitesse et de volume, les prestataires logistiques ont dû augmenter leurs flottes de véhicules commerciaux avec des réseaux de partenaires de livraison sur le dernier kilomètre utilisant de petits véhicules à la demande (y compris des vélos et des scooters). En équipant ces réseaux de véhicules de dispositifs ou d'applications de suivi IIoT, les responsables de la chaîne logistique peuvent conserver une vue centralisée de chaque véhicule de leur flotte, qu'il s'agisse d'un cargo ou d'un vélo électrique. Les données en temps réel provenant de capteurs IoT peuvent également aider à fusionner les charges, à réduire le gaspillage et à accélérer les livraisons.
Soins de santé : du point de vue des patients, les moniteurs IoT et les dispositifs portables peuvent les aider à se sentir plus maîtres de leurs soins, tout en étant connectés à leur prestataire de soins de santé. Pour les médecins, les données fournies par ces dispositifs peuvent donner une image plus complète de la santé des patients. Le résultat est une approche plus éclairée et plus approfondie du diagnostic, du traitement et du bien-être général. Et dans des applications plus pratiques, les dispositifs chirurgicaux IIoT s’améliorent constamment là où la chirurgie à distance et les dispositifs de diagnostic avancés permettront aux professionnels de la santé dans les régions sous-développées ou isolées, de partager l’apport sensoriel et de s’associer en temps réel, avec certains des meilleurs médecins et infirmiers du monde.
Agriculture : Pour les entreprises dépendantes des intempéries et des forces naturelles, tout outil qui aide à réduire les risques et la vulnérabilité est un ajout bienvenu. Selon le magazine Forbes, le secteur de l'agriculture moderne utilise des solutions IoT pour tout, de l'agriculture de précision qui distribue l'eau et d'autres ressources selon les besoins, à la facilitation de l'aéronautique dans les exploitations verticales grâce à des capteurs qui surveillent la température, l'humidité et d'autres facteurs pour créer un environnement de culture intérieur idéal pour les plantes.
Gestion intelligente des bâtiments : les bâtiments équipés d'appareils et de capteurs intelligents offrent aux gestionnaires d'installations une visibilité sans précédent sur les opérations qu'ils peuvent utiliser pour économiser de l'argent, prolonger la santé des infrastructures et accroître l'efficacité énergétique. Les capteurs IIoT collectent des données granulaires en temps réel sur le système HVAC, par exemple, qui peuvent être utilisées pour ajuster le chauffage dans différentes zones, où et quand cela est nécessaire. Les capteurs peuvent également être utilisés pour découvrir des fuites précoces pour prévenir les inondations ou pour détecter les vibrations, les formations de fissures, l'exposition à l'humidité et d'autres problèmes d'intégrité structurelle dans les bâtiments plus anciens.
Services publics durables et gestion de l'énergie : la technologie IIoT a de nombreuses utilisations dans le secteur de l'énergie et des services publics, depuis le suivi des habitudes d'utilisation jusqu'à la prévision de la demande, en passant par l'optimisation de la consommation d'énergie. Dans les microréseaux distribués, il permet aux consommateurs d'énergie équipés de panneaux solaires ou d'autres sources d'énergie alternatives de devenir des « prosommateurs » - en voyant combien d'énergie ils utilisent et combien ils peuvent soit revendre au réseau, soit redistribuer comme bon leur semble.
Prochaines étapes vers une transformation IIoT
Une transformation réussie de l'entreprise repose sur de bonnes stratégies de gestion du changement et sur un engagement à communiquer régulièrement et de manière significative dans l'ensemble de l'entreprise. La construction d'un réseau IIoT n'a pas à se faire du jour au lendemain. Il peut commencer par un ERP cloud moderne pour vous aider à centraliser et unifier vos opérations de gestion, et à créer progressivement au fur et à mesure que vous connectez et intégrez des terminaux intelligents, des équipes intelligentes et des systèmes intelligents.
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