Quelle connectivité pour l’usine de demain ?

Alors que le rôle désormais prépondérant de la data bouleverse les modèles industriels, choisir des solutions de connectivité au sein de l’usine devient un enjeu crucial. L’analyse d’Agnès Wolff, Responsable ligne de produit PMR sur LTE et Proposition de Valeur Industrie 4.0 chez Orange Business Services et de Térence Lamblot, Manager consulting IT & Network chez Orange Consulting.

Les enjeux de la connectivité industrielle

Dans les usines à l’ère de l’industrie 4.0, interconnexion des machines et automatisation sont déjà une réalité. Mais pour Térence Lamblot, « nous n’en sommes qu’aux débuts de la digitalisation. » L’arrivée de nouvelles technologies (IoT, big data, cloud et edge computing, devices mobiles, computer vision) donne aujourd’hui encore de nouvelles capacités d’interactions digitales avec l’environnement industriel.

Pour l’industrie de process continu (production en continu), il s’agit d’optimiser le taux de disponibilité des machines et de réduire les coûts d’entretien grâce à la maintenance prédictive, notamment sur des équipements mobiles jusqu’ici difficiles à connecter. Dans l’industrie de process discret, il s’agit d’améliorer l’efficacité des équipes opérationnelles et d’ajuster leur prise de décision grâce à des systèmes de communications critiques multimédia ou à la mise à disposition d’informations en temps réel.

« D’autres bénéfices sont attendus d’une meilleure connectivité : fluidification de la logistique avec la connexion des assets mobiles, réduction des délais d’approvisionnement, le traçage des échanges, localisation du matériel ou encore sécurité sur le lieu de travail », complète Agnès Wolff. « Outre l’amélioration des process de production, on peut imaginer une personnalisation des offres et des services en temps réel « à la demande » des clients ou une amélioration continue de ceux-ci à partir des données d’usage et d’usure collectés sur les produits. »

Vers des sites industriels 100 % connectés et modulaires ?

Avec le développement de l’IA et de l‘edge computing (qui permet un traitement de données en local), l’usine de demain corrélera les datas et créera des boucles rétroactives afin d'envoyer des ordres ou de réajuster les lignes de production en fonction des KPI remontés.

Les solutions de virtualisation de type SDN/NFV rendront par ailleurs possible une orchestration centralisée du réseau et l’implémentation à la demande des ressources virtualisées, pour plus de flexibilité. La puissance de nouveaux réseaux comme la 5G seront déterminants, puisqu’ils permettront de généraliser l’utilisation des robots ou des véhicules autonomes, associés à des systèmes de sécurité embarqués et de géolocalisation fine.

« Des projets de co-innovation sont en cours sur des cas industriels concrets (opérateur augmenté, interactions d’AGV entre eux et avec l’environnement pour du séquencement d’actions, pour du réajustement et optimisation de tournées / de parcours / de vitesse, etc…) pour confirmer les apports de la 5G par rapport aux autres technologies de connectivité et leur complémentarité possible notamment pour assurer une connectivité ininterrompue au sein de l’usine (LAN) autant que vers des services externes ou autres usines (via le WAN). », confirme Térence Lamblot.

Enfin, la 4G dès aujourd’hui et bientôt la 5G pourraient être le point de départ d’un nouveau type d’usine. « Avec la connectivité sans fil LTE/5G, il est désormais possible de rendre les espaces plus modulaires, adaptables au type de production à effectuer ou à la vie de l’usine, comme par exemple en déplaçant plus facilement une production pour faire des travaux dans un bâtiment sans dérationaliser à long termes le chemin de production. »

Une nécessaire convergence IT/OT

Malgré ces perspectives alléchantes, les systèmes d’information restent aujourd’hui scindés en deux univers distincts : les SI de l’entreprise (IT) et les SI industriels (OT). Les systèmes OT constituent une sorte de shadow IT pour la DSI qui n’y est pas impliquée. « La connexion de tous ces systèmes repose rarement sur une architecture rationnalisée, et pose de ce fait de réels problèmes de gouvernance et de sécurité en l’absence de standards communs », précise Térence Lamblot.

La convergence, initiée en France par les constructeurs automobiles, devient cependant un enjeu également pour les autres acteurs industrie et tend à se généraliser à l’heure où la donnée est au cœur des processus industriels.

Tout l’enjeu est de faire collaborer les opérateurs terrain et les automaticiens qui connaissent les problématiques concrètes de l’usine avec les spécialistes de l’IT et les DSI, plus au fait de l’éventail des possibilités technologiques, des solutions de connectivité et leurs modèles de déploiement. Une assistance en consulting leur permettra de qualifier finement les cas d’usages de l’usine de manière à identifier la compatibilité avec les multiples solutions de connectivité, leurs modèles de déploiement et leurs modèles opérationnels tout en gardant pour objectif de rationaliser les technologies pour maîtriser coûts et complexité.

Pour chaque cas d’usage, choisir la bonne connectivité et les capteurs associés dépendra entre autres de contraintes propres à l’environnement industriel telles que la structure et composition des bâtiments et murs, les vibrations, l’humidité, la poussière, ou encore la température sur site. En outre, « un choix d’équipement peut aussi dépendre de critères très simples », précise Agnès Wolff. « Par exemple, en fonction du nombre de mains dont dispose un technicien en opération, on optera pour un smartphone avec accessoires, une tablette, un voicebot ou des écrans fixes avec lesquels interagir ».

Ces nouvelles solutions de connectivité ne vont pas venir remplacer d’un coup les réseaux legacy déjà en place. La rationalisation et la montée en puissance se fera progressivement, et devra se consolider par une interconnexion des systèmes IT et OT via une architecture standardisée facilitant l’échange des données collectées et ordres Cette démarche de convergence et l’adoption de nouveaux outils nécessiteront bien sûr une communication adéquate et des dispositifs de formation très souples pour les opérationnels, afin de donner du sens à ces changements.

 

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