Réalisez tout le potentiel de la connexion de votre usine avec IoT

Déterminer vos objectifs de numérisation

Je peux voir l'état de chacune de mes machines dans le monde entier. Je n’ai jamais été en mesure de consulter autant de données sur nos opérations en même temps, et je peux concevoir mes propres modèles pour en repousser les limites.

Les technologies numériques transforment la fabrication. À défaut de savoir précisément où vous souhaitez aller ou ce que la numérisation signifie pour votre organisation, il est important d'identifier les types d'objectifs stratégiques que la numérisation peut prendre en charge.

La numérisation consiste principalement à transformer les opérations de fabrication en utilisant les dernières technologies, et commence souvent par la connexion des équipements de production. Au cours des dernières années, le coût des composants prenant en charge la connectivité a considérablement diminué. Les consommables tels que les étiquettes RFID sont désormais très bon marché. Les capteurs sont de plus en plus abordables, ce qui augmente le nombre de nouveaux équipements vendus avec capteurs intégrés, tandis que les équipements plus anciens peuvent être adaptés à l'IoT et ce, à moindre coût. Parallèlement, il est désormais possible de collecter et d’analyser d’importantes quantités de données générées par les capteurs et les appareils, grâce à des technologies telles que le cloud et l’analytique avancée.

La transformation numérique consiste à exploiter de telles fonctionnalités pour obtenir des insights que vous pouvez utiliser pour améliorer votre opération de fabrication en termes de rapidité, d'efficacité et de flexibilité. La fabrication numérique présente différents avantages, notamment :

  • Visibilité améliorée de vos opérations de fabrication : prenez des décisions plus éclairées grâce à une image en temps réel de l'état opérationnel
  • Utilisation améliorée : optimisez le niveau de performance et la durée de fonctionnement des ressources grâce à la visibilité qui s'impose en matière de supervision et de gestion centralisées
  • Réduction des gaspillages : prenez des mesures plus rapides pour réduire ou prévenir certaines formes de gaspillage, grâce à un aperçu des métriques de production clés
  • Économies de coûts ciblées : évaluez l'utilisation des ressources et identifiez les inefficacités pour améliorer les opérations
  • Qualité améliorée : détectez et évitez les problèmes de qualité en repérant et en résolvant les problèmes matériels plus rapidement

En plus de comprendre les possibilités qui s'offrent à vous, il est important de déterminer des objectifs stratégiques cibles. Cela permet de jeter les bases d'une étude de rentabilité et d'évaluer la valeur qui en résultera. Il convient également de commencer à petite échelle et d’identifier un point de départ spécifique.

Expérimenter avec des sources de données

Cette simulation affiche en temps réel les données issues d'usines partout dans le monde. C'est impressionnant.

Dans cet optique, vous pouvez utiliser une solution avec simulation pour voir, sans risque, ce que la numérisation peut vous apporter. Les simulations ne requièrent aucune connexion à vos équipements réels et ne perturbent en rien vos opérations.

Si, en théorie, la transformation numérique se révèle particulièrement prometteuse, dans la pratique, elle peut s'avérer complexe. En effet, la voie à suivre manque souvent de clarté. Beaucoup se font la réflexion suivante : « J'ai bien perçu les avantages qu'offrent la numérisation et l'Industrie 4.0 et j'ai bien conscience que des changements s'imposent, mais je ne sais pas vraiment par où commencer. »

Rassurez-vous, ces premiers pas ne requièrent pas une portée globale du projet, ni un point de départ parfaitement optimal. Il convient simplement de se lancer avec un projet initial ciblé, puis d'expérimenter et d'itérer.

Les simulations d'équipements connectés peuvent vous aider à explorer les options qui s'offrent à vous dans un environnement à faible risque. Une simulation vous permet d'explorer, en toute liberté, les différents avantages que présente la transformation numérique, comme une meilleure visibilité, sans perturber vos opérations.

Vous pouvez explorer des interfaces et tableaux de bord simulés pour vous faire une idée globale de vos équipements à travers le monde, notamment une vue d'ensemble des performances et des informations détaillées sur l'état de chaque machine. Même si la connexion des opérations à travers le monde intervient ultérieurement, consulter d'emblée les résultats d’une simulation vous permet d'affiner vos objectifs et de mieux comprendre ce qui est possible.

À cet effet, lorsque vous choisissez une solution, il est important d'opter pour une technologie permettant de configurer rapidement et facilement simulations et ressources réelles. Par exemple, la solution d'usine connectée Microsoft Azure IoT vous permet de générer rapidement un environnement simulé et peut être déployée en quelques minutes.

Fort d’une meilleure compréhension de ce qui est théoriquement possible, l'étape suivante consiste à expérimenter en connectant des équipements dans le monde réel.

Connecter l'équipement sans interruption

Je peux connecter plusieurs machines à la fois pour voir comment cela fonctionne, sans impact sur mes opérations. Je peux commencer à petite échelle.

La numérisation doit pouvoir se faire par étapes. La connexion de plusieurs équipements spécifiques vous permet d'expérimenter à petite échelle et à votre rythme, sans perturber vos opérations. Il en découle une base sur laquelle vous appuyer et faire évoluer votre organisation le moment venu.

Consulter des données simulées est une chose, mais se connecter à son propre équipement et obtenir des données en temps réel et des informations provenant de ses propres opérations en est une autre. Heureusement, moyennant la technologie qui convient, cette transition vers une connexion à votre propre équipement peut se révéler simple.

La solution technologique utilisée à des fins de simulation doit aussi permettre de connecter votre propre équipement et de traiter les données qui en découlent. Cette connexion peut être relativement simple. À un niveau de base, elle implique ce qui suit :

  1. Déterminer le protocole de communication utilisé par votre équipement
  2. Connecter l'équipement à un appareil de passerelle qui regroupe les données sur des machines
  3. Connecter la passerelle au cloud pour assurer la visibilité en termes d'état et de mesures de performance clés

À partir de là, vous pouvez commencer à explorer les données en temps réel provenant de votre équipement.

Gardez à l'esprit qu'une solution technologique flexible et sécurisée est essentielle pour simplifier ce processus, minimiser les risques et les perturbations possibles. Par exemple, la solution d'usine connectée Microsoft Azure IoT utilise le logiciel existant sur une machine pour se connecter ; rien d'autre n'est installé sur la machine à proprement parler.

Une solution adaptée vous permet également de connecter un équipement sans le mettre hors connexion, ainsi que des composants individuels à votre rythme, sans devoir tout connecter en même temps. Vous souhaitez connecter dès à présent une machine, puis toute la chaîne de montage dès la semaine prochaine ? Vous devez pouvoir le faire. Vous souhaitez tout connecter rapidement et obtenir des insights dès que possible ? Votre technologie ne doit pas vous ralentir.

Contextualiser et visualiser les performances de fabrication

Je peux voir l'état de chacune de mes machines dans le monde entier. Je n'ai jamais été en mesure de consulter autant de données sur nos opérations en même temps, et je peux concevoir mes propres modèles pour aller encore plus loin.

Les équipements connectés renforcent la visibilité en termes d'état opérationnel, d'anomalies et de tendances, en autres insights ayant trait au niveau de performance. Cette visibilité ouvre la voie à toute une série d’améliorations opérationnelles.

La valeur de l'équipement connecté correspond aux données qu'il génère. Une fois les machines connectées, vous bénéficiez d'une visibilité en temps réel sur les indicateurs de performance clés. Certains insights peuvent être obtenus rapidement, notamment :

  1. À combien s'élèvent la pression et la température de chaque composant ?
  2. À combien s'élève la consommation d'électricité, et celle-ci a-t-elle récemment augmenté ou diminué ?
  3. Quel est l’état actuel de l’équipement ? Est-il en ligne ou hors connexion ?

Ces points de données simples mais essentiels peuvent faire toute la différence puisqu'ils permettent de mieux comprendre les opérations, de prendre les meilleures décisions et de faire preuve d'une plus grande réactivité. Mais à elles seules, les données ne suffisent pas. Les insights doivent facilement accessibles moyennant des tableaux de bord intuitifs et visuels, et mis à la disposition des personnes qui peuvent y réagir, telles que les techniciens et superviseurs des usines.

Comme pour les phases précédentes, il est intéressant de procéder à quelques essais. Avec une solution technologique robuste, vous pouvez identifier rapidement les points de données à collecter à des fins de calcul des indicateurs de performance clés et d'analyse des causes racines. Il peut arriver que vous collectiez des données inutiles ou n'offrant pas d'insights, et vous devrez alors procéder aux ajustements qui s'imposent. Les solutions cloud facilitent l'ajustement des informations que vous collectez. Par exemple, avec la solution d'usine connectée Azure IoT, vous pouvez contrôler les données collectées, sans dépêcher physiquement quelqu'un sur place.

En outre, les données provenant des équipements connectés permettent d'identifier des tendances et des modèles. Par exemple, la collecte et l'analyse de données historiques vous permettent d'établir vos propres critères de performance sur des équipements similaires et dans différentes usines. En comparant les données en temps réel aux points de référence, vous pouvez savoir à tout moment si un équipement fonctionne normalement et identifier les petites anomalies qui se manifestent au fil du temps.

Une approche numérique de la visibilité opérationnelle offre un potentiel énorme. D'après un récent sondage mené par Automation World, près des trois quarts des personnes interrogées utilisent les données d'usine au niveau de l’entreprise, et la feuille de calcul a été cité comme l'outil de génération de rapports le plus répandu.1 Avec une solution d’usine connectée, l’intelligence opérationnelle est disponible automatiquement et immédiatement, ce qui permet la prise de décisions plus éclairées et plus rapides au niveau de l'usine comme au niveau de l'entreprise.

Procéder à des changements opérationnels en fonction des données

À tout moment, je peux planifier des opérations de maintenance dans mes différentes usines. Je peux m'assurer que les pièces et techniciens sont disponibles pour limiter les temps d'arrêt.

Les équipements connectés prennent tout leur sens lorsqu'ils entraînent des changements. Les anomalies peuvent être rapidement détectées et corrigées. Les programmes de maintenance peuvent être optimisés afin de limiter les perturbations. Les améliorations basées sur les données sont illimitées.

La visibilité qui résulte des équipements connectés est d'autant plus importante lorsque ces insights conduisent à des changements opérationnels. Une meilleure visibilité et une meilleure compréhension permettent d'identifier les problèmes et de réagir plus rapidement, de prendre de meilleures décisions et de mettre en œuvre d'autres changements opérationnels.

À titre d'exemple, la détection des anomalies grâce aux insights en temps réel vous permet d'intervenir dans les meilleures délais. Prenons l'exemple d'une machine qui présente des signes de panne imminente, comme une surconsommation d'énergie. En surveillant les performances via un tableau de bord dynamique, vous savez d'emblée qu'un problème peut survenir et pouvez rapidement dépêcher un technicien afin d'y remédier.

En outre, une surveillance par rapport à des points de référence permet une approche encore plus proactive. Imaginons un scénario dans lequel la température des roulements d'un équipement augmente. Si vous avez établi un point de référence avec le fournisseur de l'équipement ou analysé les données de machines similaires utilisées aux mêmes fins, vous pouvez déterminer avec précision le moment où la température dépasse la plage normale et planifier une opération de maintenance afin d'éviter toute défaillance. Appliquer une telle approche aux chaînes et sites vous permet d'anticiper les défaillances et de réduire considérablement les coûts qui en découlent.

Moyennant une bonne visibilité, il est également possible d' identifier les éléments les moins performants afin de les améliorer. Par exemple, un site peut utiliser une machine donnée de manière intensive, et un autre de manière particulièrement faible. La possibilité de comparer ces performances vous permet d'identifier facilement de tels écarts et d'en déterminer les causes. Vous détecterez peut-être des problèmes tels que des machines non utilisées ou non entretenues de manière optimale, ou des différences d’utilisation entre opérateurs. Vous découvrirez aussi peut-être de meilleures pratiques à déployer à plus grande échelle. En comparant les performances des différents équipements au fil du temps, vous repérerez d'emblée de tels écarts et pourrez facilement y réagir.

Ces quelques exemples illustrent les changements opérationnels offerts par une visibilité d'usine connectée. Parmi les autres types de changements figurent notamment les suivants : optimisation des processus de production visant à réduire les déchets et goulets d'étranglement, ajout ou remplacement des équipements et ajustement des effectifs ou procédures de formation. Après avoir commencé à collecter des données automatiquement et accédé à une plus grande visibilité, vous pourrez aisément identifier les possibilités d'améliorations opérationnelles et procéder aux changements correspondants.

Activer de nouveaux scénarios et mises à l'échelle

Je peux ajouter des fonctionnalités lorsque j'en ai besoin et optimiser mes opérations partout dans le monde. Mes techniciens de terrain disposent de plus de données sur nos opérations que jamais par le passé.

Passez d'une seule chaîne de montage à une vue agrégée de vos opérations. Ajoutez de nouveaux équipements et fonctionnalités à votre rythme. Utilisez votre solution comme point de départ pour développer des scénarios tels que la maintenance prédictive.

À ce stade, vous avez compris tout l'intérêt des équipements connectés et des insights que vous pouvez collecter. L'étape suivante consiste à développer votre projet, en connectant, par exemple, une chaîne de montage, toute l'usine, puis plusieurs usines situées à différents endroits dans le monde. Une vue consolidée de vos opérations vous permet d'obtenir des insights plus précis et plus rapides, et vous offre la possibilité de comparer les performances à l'échelle de l'organisation. Vous pouvez également collaborer avec des sous-traitants tiers pour connecter leurs équipements et obtenir des insights sur les opérations de vos partenaires, en plus de vos propres opérations.

Au-delà de la mise à l'échelle d'un plus grand nombre d'équipements et d’usines, vous pouvez également choisir d'étendre les capacités et la portée de vos efforts de numérisation. La visibilité des performances actuelles et données historiques ouvre la voie à d'autres évolutions numériques, telles que les programmes de maintenance prédictive et une approche optimisée en matière de gestion de l’énergie.

Vous pouvez, par exemple, envisager d'opter pour une maintenance prédictive. Appliquées aux données de performances, les analyses prédictives permettent d'identifier avec précision les besoins en maintenance actuels et à venir. Cet exemple illustre les avantages qu'offre la combinaison de nouvelles fonctionnalités, et dans ce cas précis, l'utilisation de fonctionnalités d'analyse prédictive comme le Machine Learning pour détecter de subtiles schémas et évolutions à partir d'un jeu de données de performances historiques.

De même, vous pouvez choisir d'intégrer des données de performances dans d'autres applications métier, telles qu'un système de service sur le terrain. Dans ce cas, si une anomalie est détectée, une alerte de service peut se déclencher automatiquement et un technicien automatiquement dépêché pour examiner l'équipement potentiellement problématique.

La transformation numérique peut prendre de différentes formes et impliquer de nombreuses choses pour votre activité. Au fil des scénarios et mises à l'échelle, il convient de procéder à des essais en utilisant une approche progressive, ainsi qu'à des ajustements en adéquation avec l'évolution de vos besoins et de votre environnement.

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