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Le glossaire de la Smart Industry

Par : Carolina Tomaz
5 août 2019
Temps de lecture : 7 min
Chapo

A l'image d'autres secteurs, l'industrie ne manque pas de concepts "smart" ou "4.0" pour illustrer sa transformation et son vocabulaire jongle avec de nombreux acronymes. Pour y voir plus clair, le HUB Institute décrypte ces termes parfois abscons, mais indispensables pour maîtriser les fondamentaux qui préfigurent l'usine de demain. 

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AGV (Automated Guided Vehicle)

Véhicule à guidage automatique. On parle beaucoup des perspectives offertes par les voitures autonomes, mais les premiers véhicules autoguidés sont apparus en usine dès les années 50. Ultra-performants, ils bénéficient aujourd’hui des progrès permis par l’essor combiné de la 5G, de l’automatisation, de la robotisation et de l’intelligence artificielle. Ils peuvent ainsi se connecter entre eux et aux systèmes d'information de l'usine, et aussi s'améliorer au fil du temps grâce à l'intelligence artificielle, pour par exemple noter et prendre en compte les modifications de leur environnement.

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Hannover Messe, 2019

BIM (Building Information Modeling)

Dans le secteur de la construction, les nouvelles technologies de l’industrie 4.0 apportent aussi de multiples opportunités de croissance et d’avantages de compétitivité. BIM est un acronyme qui signifie Building Information Modeling, ou Modélisation des Informations du Bâtiment. Le BIM est un processus de travail qui permet le partage des informations autour d’une maquette numérique 3D intelligente. Celle-ci devient le coeur de la collaboration entre tous les acteurs engagés dans le projet. Le BIM sert à la construction mais aussi à la gestion et à l’amélioration ultérieure du bâtiment, durant toute sa durée de vie.

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Source : Siemens

Brownfield vs. Greenfield

En industrie 4.0, on distingue l’approche Greenfield par opposition à l’approche Brownfield. Une usine Greenfield est construite sur un site vierge, ex nihilo, tandis que la démarche Brownfield consiste à connecter et “smartifier” les outils et les processus existants (“retrofit du legacy” notamment grâce aux possibilités offertes par l’IIoT, la 5G ou l’Edge computing). Les acteurs du secteur se positionnent sur les deux approches, visant le même objectif de continuité du process industriel.

Cobot (robot collaboratif)

Les cobots, ou robots collaboratifs, sont des robots industriels capables de collaborer, de soutenir et d'interagir avec l’humain. Ils sont incontournables pour atténuer la pénibilité au travail et augmenter les performances. La révolution robotique collaborative nécessite cependant un grand nombre de technologies afin d'assurer sécurité, modularité et productivité. 

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Robots Kuka, Hannover Messe 2019

Digital Twin vs. Digital Shadow

Le Digital Twin (ou jumeau numérique) est la digitalisation d’un process industriel, d’un lieu traversé par des flux ou d’un objet soumis à des évolutions, ou des trois à la fois. Maquette dynamique, connectée en temps réel, elle est contrôlable à distance, en réalité virtuelle ou augmentée. Surtout, elle est mise à jour en continu : c’est le patrimoine industriel immatériel et dynamique de l’entreprise. Selon Gartnerd'ici 2022, plus des deux tiers des entreprises qui ont mis en œuvre une stratégie d'Internet des Objets auront déployé au moins un jumeau numérique en production. 

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Comprendre le Digital Twin – extrait du HUB Report Back From Hannover Messe 2019

Le Digital Shadow est une représentation numérique cohérente et fonctionnelle d’un produit physique ou d’une machine. C’est une virtualisation d’une partie du monde réel qui se distingue du jumeau numérique par le fait qu’elle n’est pas connectée en temps réel à des capteurs, ni mise à jour tout au long de la vie de l’objet. Le digital shadow peut servir pour des scénarios de formation, de simulation et de documentation. 

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Le Digital Twin sur le stand Siemens, Hannover Messe 2019

Digital Supply Chain

S'appuyant sur la conception, la fabrication, la gestion des actifs et la logistique, la supply chain digitale joue un rôle essentiel pour une expérience client positive. Désormais, la supply chain digitale intègre les services de R&D, la fabrication, la planification, la logistique, la maintenance et le SAV. Ses principaux impacts sont une usine centrée client dès la conception, une planification à travers tous les silos, une production agile, rapide et efficace, une livraison à temps, de nouveaux modèles d’affaires.

Edge computing

Architecture informatique distribuée ouverte avec une puissance de traitement décentralisée. L’Edge computing permet d’apporter toute la souplesse du cloud au plus proche des machines qu’il alimente en données, à la “périphérie” du réseau. Le temps gagné – celui utilisé à faire les allers-retours dans le cloud, pour faire court – s’avère critique dans certains domaines, en particulier industriels. Cette technologie procure aussi des avantages en termes de sécurité et de coûts économiques pour les industriels. Selon Market Research Future, le marché de l’Edge computing s’élèvera à 19,4 milliards de dollars d’ici 2023.

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Stand Huawei, Hannover Messe 2019 

IIoT (Industrial Internet of things)

Internet des Objets Industriels. L’IIoT recouvre l’ensemble des dispositifs connectés en usine qui, du plus petit capteur au robot le plus sophistiqué, collectent les données afin d’améliorer les processus et l’efficacité opérationnelle. L’IIoT permet de mettre en oeuvre des concepts-clés de la smart industry, comme la maintenance prédictive ou le jumeau numérique.

IO-Link

Selon le collectif IO-Link France, "IO-Link s’impose comme standard de communication entre les capteurs et les actionneurs sous les systèmes classiques de bus terrain. L’utilisation de l’interface standardisée permet de raccorder à la fois des capteurs analogiques sur des systèmes de bus de terrain. Ceci permet de réduire considérablement les coûts inhérents à la planification et à l’installation. Les coûts de câblage diminuent grâce à l’universalité des entrées/sorties."

L'utilisation d'un système IO-Link offre de nombreux avantages, dont un câblage standardisé et réduit, une disponibilité des données plus élevée, la configuration et la surveillance à distance, le remplacement simplifié de dispositifs et un système de diagnostic avancé. Les coûts sont ainsi réduits, les processus plus efficaces et la disponibilité des machines est accrue. IO-Link peut s’intégrer à OPC-UA et regroupe plus de 200 fabricants. 

Maintenance prédictive

La promesse de la maintenance prédictive est d’anticiper une panne ou un évènement avant qu’il ne se produise. Elle assure une planification optimale de la production et une disponibilité maximale des machines. Grâce au machine learning, les schémas de défaillance et causes de problèmes peuvent être détectés à temps. La maintenance prédictive nécessite des jeux importants de données, afin d’entraîner des algorithmes capables d’identifier à l’avance ces signaux faibles (dérives de signaux, microalarmes, rapports). Le cabinet McKinsey estime à 630 milliards de dollars d’économies potentielles par an à réaliser sur le marché d’ici 2025 via la maintenance prédictive.

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Maintenance prédictive, Capgemini 2019

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture)

L’essor de l’IIoT a imposé le besoin en standards et alliances pour le rendre interopérable avec l’écosystème OT (automatisme). Portée par la fondation OPC qui travaille depuis 1994 aux standards et normes de l’automation, OPC UA est un standard d’échange de données adapté aux besoins d’interopérabilité́ des systèmes industriels et de l’IoT. Indépendant de tout constructeur et multiplateforme, OPC UA rend l’ensemble des systèmes interopérables, tout en garantissant un haut niveau de sécurité́, grâce à la prise en compte des derniers standards de cybersécurité. Des acteurs majeurs de la Smart Industry, comme Dassault Systèmes, Schneider Electric ou Siemens, utilisent le protocole OPC UA. La fondation OPC compte plus de 600 membres.

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Source : Fondation OPC

Open Industry Alliance

L’alliance Open Industry a été créée par sept acteurs majeurs de l’industrie (Beckhoff, Endress+Hauser, Hilscher, ifm, KUKA, Multivac et SAP) et annoncée lors de la dernière édition de Hannover Messe, le salon international de référence du secteur. Open Industry 4.0 cherche à dépasser les systèmes propriétaires et vise à l’émergence d’un écosystème normalisé et ouvert pour l’exploitation des usines hautement automatisées et des process industriels. Open Industry se fonde sur les standards existants tels que I/O Link, OPC UA et RAMI. D’autres acteurs comme Balluff, Gebhardt, Pepperl+Fuchs, Schmidtsche Schack, Samson et WIKA, ont ainsi d’ores et déjà rejoint l’alliance.

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Open Industry 4.0 Alliance, Hannover Messe 2019

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)

Système de contrôle d’une installation technique. Cette couche logicielle de contrôle des processus, la plus proche de la machine et destinée à la supervision de la production, s’articule avec les systèmes MES (Manufacturing Execution System) et ERP (Enterprise Resource Planning), qui interviennent à des niveaux plus globaux. Le SCADA est aussi devenu un des enjeux de cybersécurité principaux pour les industriels, car il est la cible de prédilection des pirates informatiques lors des attaques à distance.

 

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