Numérisation avec des normes ouvertes : la solution pour une bonne nuit de sommeil
Publié le 2 septembre 2024 dans Operational Excellence
Serons-nous en mesure de respecter les prévisions annoncées ? Saurons-nous respecter les délais ? Ai-je suffisamment d'informations pour m'en assurer ? Comment se porte l'usine en termes de QCDE (qualité, coût, délai de livraison et empreinte environnementale) par rapport à nos objectifs et à la concurrence ?
Voici quelques-unes des préoccupations qui empêchent les directeurs d'usine de fermer l'œil la nuit. Des inquiétudes qui peuvent disparaître grâce à la numérisation. Dans un environnement de production numérisé, les directeurs d'usine ne se soucient plus de l'inconnu, des risques et des éventualités. La numérisation lève les incertitudes et assure une optimisation fondée sur la performance. Les informations fournies permettent aux directeurs d'usine d'améliorer la qualité, de réduire les coûts, de raccourcir les délais et de minimiser l'impact sur l'environnement. Un directeur d'usine numérisée ne devrait pas avoir à se réveiller angoissé au beau milieu de la nuit. Mais si tel est le cas, un rapide coup d'œil sur son téléphone portable suffit à le rassurer : tout se déroule comme prévu.
Cependant, la transition entre insomnie due à l'anxiété et sommeil paisible n'est pas toujours évidente. En clair, la numérisation peut s'avérer fort laborieuse. Dans leur travail, les chefs de projet ont rarement la chance de partir de zéro. La plupart du temps, ils se retrouvent avec un ensemble d'anciennes technologies combinées. Ils tentent de numériser des chaînes de production avec des machines qui n'ont jamais enregistré de données et qui ont été construites avant l'existence des protocoles de communication de données. Tous ces éléments constituent un défi de taille pour l'intégration des outils OT et IT.
Voici quelques-unes des préoccupations qui empêchent les directeurs d'usine de fermer l'œil la nuit. Des inquiétudes qui peuvent disparaître grâce à la numérisation. Dans un environnement de production numérisé, les directeurs d'usine ne se soucient plus de l'inconnu, des risques et des éventualités. La numérisation lève les incertitudes et assure une optimisation fondée sur la performance. Les informations fournies permettent aux directeurs d'usine d'améliorer la qualité, de réduire les coûts, de raccourcir les délais et de minimiser l'impact sur l'environnement. Un directeur d'usine numérisée ne devrait pas avoir à se réveiller angoissé au beau milieu de la nuit. Mais si tel est le cas, un rapide coup d'œil sur son téléphone portable suffit à le rassurer : tout se déroule comme prévu.
Cependant, la transition entre insomnie due à l'anxiété et sommeil paisible n'est pas toujours évidente. En clair, la numérisation peut s'avérer fort laborieuse. Dans leur travail, les chefs de projet ont rarement la chance de partir de zéro. La plupart du temps, ils se retrouvent avec un ensemble d'anciennes technologies combinées. Ils tentent de numériser des chaînes de production avec des machines qui n'ont jamais enregistré de données et qui ont été construites avant l'existence des protocoles de communication de données. Tous ces éléments constituent un défi de taille pour l'intégration des outils OT et IT.
Objectif de 80 %
Mon conseil ? Acceptez le fait que vous ne pourrez pas numériser chaque mètre carré de votre usine (à moins que vous n'ayez la chance de numériser une toute nouvelle installation). Un tel projet serait bien trop coûteux et complexe. La majorité des usines construites au cours des cinq dernières années peuvent espérer numériser au moins 80 % de leur flux de travail. Et la clé pour y parvenir, c'est la normalisation. Autrement dit, il s'agit de normaliser le type de données générées et collectées, les métadonnées utilisées pour documenter les données et la manière dont les données sont échangées et communiquées.
Vous pouvez utiliser des normes non ouvertes. Mais à terme, celles-ci limiteront votre capacité à tirer le meilleur parti des perspectives d'optimisation des performances offertes par la numérisation, ainsi qu'à communiquer en dehors de l'usine. Voilà pourquoi nous préconisons la numérisation avec des normes ouvertes.
Pour collecter des données en temps réel sur les machines et les processus, un langage de modélisation courant (PackML, par exemple) aboutira à la normalisation. Pour que la numérisation soit un succès, il convient également de définir un protocole de communication normalisé permettant aux machines de communiquer entre elles et avec d'autres composants de l'industrie 4.0. Le protocole informatique OPC UA est de plus en plus utilisé dans le domaine de l'automatisation industrielle. OMRON est membre d'un comité de pilotage conduit par l'industrie de l'automatisation, qui étend OPC UA aux dispositifs industriels de terrain : UPC UA FX.
Je fais souvent le parallèle avec l'anglais, la langue universelle des affaires. Si vous parlez anglais, vous pouvez travailler avec presque tout le monde. Il en va de même pour OPC UA FX dans le milieu industriel.
Cette norme ouverte favorise l'interopérabilité totale au sein d'une usine. Elle permet non seulement aux machines de communiquer leurs données entre elles, mais aussi de communiquer avec les systèmes informatiques (ERP et MES, par exemple), ainsi qu'avec les systèmes d'analyse de données fonctionnant dans un Cloud local ou virtuel.
Vous pouvez utiliser des normes non ouvertes. Mais à terme, celles-ci limiteront votre capacité à tirer le meilleur parti des perspectives d'optimisation des performances offertes par la numérisation, ainsi qu'à communiquer en dehors de l'usine. Voilà pourquoi nous préconisons la numérisation avec des normes ouvertes.
Pour collecter des données en temps réel sur les machines et les processus, un langage de modélisation courant (PackML, par exemple) aboutira à la normalisation. Pour que la numérisation soit un succès, il convient également de définir un protocole de communication normalisé permettant aux machines de communiquer entre elles et avec d'autres composants de l'industrie 4.0. Le protocole informatique OPC UA est de plus en plus utilisé dans le domaine de l'automatisation industrielle. OMRON est membre d'un comité de pilotage conduit par l'industrie de l'automatisation, qui étend OPC UA aux dispositifs industriels de terrain : UPC UA FX.
Je fais souvent le parallèle avec l'anglais, la langue universelle des affaires. Si vous parlez anglais, vous pouvez travailler avec presque tout le monde. Il en va de même pour OPC UA FX dans le milieu industriel.
Cette norme ouverte favorise l'interopérabilité totale au sein d'une usine. Elle permet non seulement aux machines de communiquer leurs données entre elles, mais aussi de communiquer avec les systèmes informatiques (ERP et MES, par exemple), ainsi qu'avec les systèmes d'analyse de données fonctionnant dans un Cloud local ou virtuel.
Plus de possibilités
Mais le vrai potentiel de la numérisation réside dans sa capacité à favoriser le partage mutuel d'informations et la communication entre les différents sites et au sein du réseau d'approvisionnement. Grâce à la numérisation avec des normes ouvertes, les fabricants peuvent comparer diverses usines afin d'apporter de nouvelles améliorations et d'appliquer les mêmes méthodes de travail sur les différents sites de production. Ils peuvent aussi utiliser les données issues des processus de leurs fournisseurs pour établir leurs calendriers de fabrication, en leur indiquant la date de livraison d'une pièce donnée, par exemple.
La numérisation avec des normes ouvertes est également déterminante pour la valorisation des passeports numériques de produits (Digital Product Passports, DPP). Outre leur statut d'obligation légale à compter de 2027 pour certains secteurs, les DPP fournissent un enregistrement numérique de la composition, de l'origine et du cycle de vie d'un produit. Ils constituent un outil pertinent pour l'industrie 4.0. Par exemple, dans la production de batteries pour les véhicules électriques, les DPP permettraient d'améliorer la qualité et de réduire la quantité de déchets. L'association de composants de même qualité permet de fabriquer des batteries plus performantes. Cela n'est pas toujours le cas, compte tenu des variations qui surviennent dans les limites de tolérance fixées. Grâce aux données DPP communiquées via OPC UA, les entrepôts peuvent sélectionner des composants individuels présentant des caractéristiques similaires et, ainsi, réduire le risque d'échec des batteries aux tests d'usine et leur mise au rebut.
La numérisation avec des normes ouvertes est également déterminante pour la valorisation des passeports numériques de produits (Digital Product Passports, DPP). Outre leur statut d'obligation légale à compter de 2027 pour certains secteurs, les DPP fournissent un enregistrement numérique de la composition, de l'origine et du cycle de vie d'un produit. Ils constituent un outil pertinent pour l'industrie 4.0. Par exemple, dans la production de batteries pour les véhicules électriques, les DPP permettraient d'améliorer la qualité et de réduire la quantité de déchets. L'association de composants de même qualité permet de fabriquer des batteries plus performantes. Cela n'est pas toujours le cas, compte tenu des variations qui surviennent dans les limites de tolérance fixées. Grâce aux données DPP communiquées via OPC UA, les entrepôts peuvent sélectionner des composants individuels présentant des caractéristiques similaires et, ainsi, réduire le risque d'échec des batteries aux tests d'usine et leur mise au rebut.
Parmi les questions posées au sujet de la numérisation avec des normes ouvertes, on me demande souvent si l'on peut la « moderniser ». Je vais utiliser une autre analogie linguistique, celle de Google Traduction. OMRON a mis au point un contrôleur de données périphérique qui traduit les données issues d'anciennes machines dans la langue et les types de données les plus récents. Concrètement, cette boîte passerelle peut être utilisée pour adapter les anciennes machines aux normes ouvertes.
La numérisation gagne du terrain, et ce, à mesure que l'on prend conscience des avantages concrets que les informations fondées sur les données peuvent apporter. Cependant, la normalisation (en terme de collecte et de communication d'un type de données) constitue un défi majeur pour les usines qui cherchent à numériser l'automatisation industrielle. En adoptant une approche fondée sur des normes ouvertes, les fabricants peuvent mener à bien leur processus de numérisation… et les directeurs d'usine peuvent dormir sur leurs deux oreilles.
La numérisation gagne du terrain, et ce, à mesure que l'on prend conscience des avantages concrets que les informations fondées sur les données peuvent apporter. Cependant, la normalisation (en terme de collecte et de communication d'un type de données) constitue un défi majeur pour les usines qui cherchent à numériser l'automatisation industrielle. En adoptant une approche fondée sur des normes ouvertes, les fabricants peuvent mener à bien leur processus de numérisation… et les directeurs d'usine peuvent dormir sur leurs deux oreilles.
