Présentation de l'Internet des Objets industriel

Il y a cinquante ans, lorsque nous avons pensé à la technologie industrielle futuriste, nous avions imaginé des robots agiles, semblables à des robots humains. Alors que la robotique a progressé, la véritable percée est la connectivité. L'Internet des Objets industriel (IIoT) relie les machines, les personnes et les systèmes en temps réel, ce qui leur permet de partager des données et de s'intégrer à des plateformes de gestion centrales.

L'IIoT crée un « système de systèmes » optimisé par l'IA qui peut gérer, 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 de l'IIoT

IIoT signifie Internet industriel des objets, et comme son nom l'indique, il fait référence à l'utilisation de la technologie de l'Internet des objets qui connecte les machines, les appareils et les capteurs dans les applications industrielles. Exécutées par un ERP moderne avec des 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 prennent généralement en charge la communication de machine à machine (M2M) et la transmission régulière de données entre le système central et tous les appareils intégrés IIoT. La technologie IIoT est également une composante fondamentale des technologies de l'Industrie 4.0.

IIoT vs IoT

Les différences entre ces technologies résident moins dans la manière dont elles fonctionnent et davantage dans la manière dont elles sont utilisées. La majeure partie des solutions IoT au monde ont tendance à avoir des individus comme utilisateurs finaux et sont le plus souvent incorporées dans des choses telles 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 se concentre beaucoup plus sur l'automatisation et l'efficacité dans l'ensemble d'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 maximum d'avantages à une entreprise, l'intelligence artificielle et le Machine Learning doivent être appliqués à ces données afin de fournir des informations précises et d'optimiser les workflows et les tâches automatisées. Les utilisateurs humains doivent également être en mesure d'interagir avec ces dispositifs 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.

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 modifient 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 plus longue durée de vie 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 de l'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 de l'informatique ennuage et calcul de périphérie: les technologies de cloud computing et de edge computing ont grandement amélioré la flexibilité et l'utilisabilité 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 au sein du réseau peuvent collecter et transmettre des ensembles de données plus volumineux et plus complexes. L'Edge Computing consiste simplement à prendre des systèmes capables de traiter et d'analyser ces données et de les rapprocher physiquement du réseau IIoT. Cela permet de réduire la latence et les retards et de traiter les données IIoT sensibles au temps 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: l'intelligence artificielle et les technologies 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 comprendre divers ensembles de données et données non structurées et complexes. Grâce à ces outils, les données IIoT peuvent être analysées en combinaison presque illimitée avec d'autres types d'informations telles que le feedback des clients, les rapports météorologiques, les analyses marketing, etc. À mesure que les systèmes évoluent et que les ensembles de données deviennent de plus en plus précis, les entreprises peuvent commencer à collecter des informations et des apprentissages de plus en plus complexes pour les aider à rester compétitives, à économiser de l'argent et à répondre aux demandes des clients.
• Sécurité pour les 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 étroits autour de leurs systèmes et bases de données centraux, 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 par ailleurs est assez sécurisé via ses points d'entrée conventionnels. Heureusement, les protocoles et technologies de sécurité suivent largement les avancées de l'IIoT. Cependant, les protocoles de sécurité interentreprises qui sont clairement communiqués et renforcés à chaque employé et opérateur sont souvent en retard. Si ce n'est pas déjà le cas, 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.

1. 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 à partir des données. Cela permet aux entreprises de réagir rapidement et avec détermination aux opportunités et aux risques. 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.
2. 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 d'apprentissage automatique utilisent ces données de capteur pour obtenir des informations précieuses sur les besoins prédictifs et autres besoins de maintenance, ce qui peut entraîner des économies significatives.
3. Une plus grande efficacité : malheureusement, « s'il n'est pas cassé » est souvent la position que les entreprises adoptent lorsqu'elles priorisent leurs besoins opérationnels. Cette attitude peut conduire à des processus hérités inefficaces qui pèsent sur le passé. L'application d'analyses avancées aux données IIoT conduit à des recommandations et des stratégies continues pour mettre à jour les processus, rationaliser les workflows et améliorer l'efficacité et la productivité.
4. Une gestion des stocks plus intelligente: les clients d'aujourd'hui veulent une livraison prochaine et une variété et une personnalisation de plus en plus variées. Cela signifie un plus grand réseau de magasins plus petits et plus distribués et un stock plus large avec plus d'articles individuels. Les terminaux IIoT peuvent aider à connecter tous ces entrepôts, stocks et réseaux de livraison répartis géographiquement, 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 des stocks virtuels et de fabriquer les produits dont elles ont besoin, à la demande et sur site.
5. Des travailleurs plus sûrs: dans n'importe quel environnement industriel, il y a toujours un risque de blessure ou de contrainte. Aujourd'hui, de nombreuses entreprises réduisent ce risque grâce à l'utilisation de dispositifs de sécurité IoT sur le lieu de travail. 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 des machines intelligents. Dans les paramètres de fabrication, les appareils 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 workflows plus sûrs au fil du temps.
6. Service client amélioré : les réseaux IIoT connectent plus que les appareils et les machines d'une entreprise. Ils intègrent également l'expérience et les données 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 le feedback et les préférences des clients dans la fabrication et le développement de nouveaux produits. Un engagement en temps réel et significatif avec les clients conduit à un modèle de gestion plus compétitif et plus résilient.

Applications et exemples d'IoT industriel

Grâce à sa capacité à surveiller les conditions sur le terrain et à établir des rapports en temps réel, la technologie IIoT dispose d'applications étendues 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.

• Production intelligente: les entreprises collectent des données à partir des commentaires des clients, des tendances des médias et du marché mondial. Les systèmes alimentés par l'IA peuvent fusionner ces données et d'autres données pertinentes pour éclairer le développement des 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 de produits dans les usines intelligentes.
• Supply Chains résilientes: les réseaux IIoT permettent aux responsables de Supply Chain de savoir où se trouvent leurs produits, quels fournisseurs les ont et combien sont en stock. Les appareils et machines IIoT peuvent également être programmés à la volée pour s'adapter aux événements et disruptions 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 leur flotte de véhicules commerciaux avec des réseaux de partenaires de livraison du dernier kilomètre utilisant des petits véhicules à la demande (y compris des vélos et des scooters). En équipant ces réseaux de véhicules avec des dispositifs ou 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 issues des capteurs IoT peuvent également aider à fusionner les charges, à minimiser le gaspillage et à accélérer les livraisons.
• Soins de santé : du point de vue des patients, les moniteurs IoT et les portables peuvent les aider à se sentir plus en contrôle de leurs soins, tout en étant connectés à leur fournisseur de soins de santé. Pour les médecins, les données fournies par ces dispositifs peuvent donner une image plus complète de la santé des patients. Il en résulte une approche plus éclairée et plus approfondie des diagnostics, du traitement et du bien-être général. Et dans des applications plus pratiques, les dispositifs chirurgicaux IIoT s’améliorent constamment pour permettre aux professionnels de la santé des régions sous-développées ou isolées de partager en temps réel leurs apports sensoriels et partenaires, avec certains des meilleurs médecins et infirmières du monde.
• Agriculture : Pour les entreprises dépendantes des intempéries et des forces naturelles, tout outil permettant de réduire les risques et la vulnérabilité est un ajout bienvenu. Le secteur agricole 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 fermes verticales à travers 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 CVC, 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 détecter les fuites précoces afin de prévenir les inondations ou de 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 utilise de nombreuses applications dans le secteur de l'énergie et de l'eau et l'énergie, depuis la surveillance des modèles d'utilisation jusqu'à la prévision de la demande et 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 la quantité d'énergie qu'ils utilisent et combien ils peuvent soit revendre au réseau, soit redistribuer comme bon leur semble.

Prochaines étapes d'une transformation IIoT

Une transformation réussie de l'entreprise repose sur de bonnes stratégies de gestion du changement et un engagement à communiquer régulièrement et de manière significative à l'échelle de l'entreprise. La construction d'un réseau IIoT ne doit pas 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 lorsque vous connectez et intégrez des terminaux intelligents, des équipes intelligentes et des systèmes intelligents.