- Introduction
- IoT dans la Fabrication : Une Perspective Historique
- Comment l’IoT transforme-t-il l’industrie manufacturière :
- IoT dans la Fabrication : Le Paysage Actuel
- Jumeaux Numériques dans la Fabrication : L’exemple de Kaeser
- Surveillance à Distance (Exemple d’Armal)
- IoT dans la Logistique (Exemple d’Amazon)
- L’Avenir de l’IoT dans la Fabrication
- Conclusion
- Lien outilles
Introduction
Dans l’univers en constante évolution de la fabrication, l’Internet des objets (IoT) s’est imposé comme un élément incontournable qui transforme radicalement les règles du jeu. Avec l’essor de l’intelligence artificielle, des dispositifs portables et de l’impression 3D, l’IoT propulse des applications de transformation dans la fabrication, offrant des retours sur investissement significatifs. Cet article plonge sur comment l’IoT transforme-t-il l’industrie manufacturière ,et le contexte historique de l’IoT dans la fabrication tout en fournissant des études de cas réelles pour anticiper les tendances à venir.
IoT dans la Fabrication : Une Perspective Historique
L’IoT, ou Internet des objets, fait référence aux dispositifs connectés à Internet ou à un réseau, qui ne possèdent pas d’interface graphique. Équipés de capteurs, de logiciels et de technologies, ces dispositifs peuvent échanger des données importantes avec d’autres appareils en ligne. Des exemples courants d’IoT incluent les appareils intelligents et les assistants numériques personnels.
L’IoT s’est révélé inestimable pour rationaliser notre vie personnelle et améliorer les opérations quotidiennes des organisations. Ces dispositifs peuvent surveiller les activités, suivre les progrès, optimiser l’efficacité et fournir aux entreprises des informations cruciales pour prendre des décisions éclairées. Les solutions IoT dans la fabrication permettent aux entreprises d’obtenir des informations opérationnelles, adaptant ainsi leurs stratégies marketing pour maximiser le retour sur investissement.
Bien que les dispositifs intelligents soient relativement récents, l’utilisation de l’IoT dans la fabrication remonte à plusieurs décennies. Dès 1968, General Motors a mis en place un contrôleur logique programmable (PLC) dans sa division de fabrication de transmissions automatiques, bien avant que l’internet ne soit largement accessible. Par la suite, les dispositifs machine-à-machine ont intégré la téléphonie et l’informatique pour améliorer davantage l’efficacité de la fabrication.
En 1999, le terme “Internet des objets” a été inventé pour inclure tous les dispositifs capables de se connecter à Internet sans interface graphique. Ces dernières années, l’Internet industriel des objets(IoT) est devenu extrêmement important dans toutes les principales industries du monde, y compris la fabrication.
Comment l’IoT transforme-t-il l’industrie manufacturière :
La numérisation a considérablement amélioré le paysage de la fabrication. Les entreprises cherchent à transformer leurs écosystèmes grâce à des technologies innovantes. Voici comment l’IoT transforme l’industrie manufacturière :
Prévision des pannes anticipées :
Les pannes non planifiées peuvent coûter cher aux entreprises manufacturières, atteignant jusqu’à 260 000 dollars par heure. Les temps d’arrêt non planifiés et les dommages aux machines peuvent être critiques. Les dispositifs IoT sont équipés de capteurs divers tels que la température, les vibrations, la tension, les courants, etc. Ces capteurs peuvent détecter les signes précurseurs de dysfonctionnements potentiels, contribuant ainsi à créer un environnement de travail plus sûr.
Marges plus élevées et niveaux de satisfaction des clients :
Les fabricants ont d’excitantes opportunités grâce à l’utilisation de l’IoT et des produits connectés. Les avantages liés aux produits connectés commencent par l’amélioration de la prestation de services existante. Les diagnostics à distance augmentent la satisfaction des clients et réduisent le temps de réparation, ce qui renforce les liens avec les clients. Ainsi, les signaux de détection et d’alerte précoce peuvent entraîner des améliorations de la qualité des futurs produits, conduisant à des niveaux de satisfaction des clients accrus.
Mise en œuvre de l’intelligence opérationnelle :
Les machines autonomes peuvent prendre en charge les tâches laborieuses et lourdes en main-d’œuvre, ce que les experts considèrent comme l’avenir de la fabrication. Lorsque les machines sont connectées, elles créent des réseaux intelligents qui communiquent et coordonnent les uns avec les autres avec peu d’intervention humaine.
Amélioration de la qualité :
Les capteurs IoT captent des données sur les spécifications des produits et d’autres métriques, notamment des données provenant de tiers à différentes étapes du cycle de vie du produit. Les fabricants peuvent déterminer quels produits répondent aux spécifications de qualité et nécessitent une inspection physique. Les données concernent la composition des ressources brutes utilisées et l’effet du transport et d’autres facteurs sur les produits finis. De plus, si elles sont intégrées dans le résultat, le système IoT fournira des données sur les réactions des consommateurs au produit, ce qui peut aider à identifier et à résoudre les problèmes de qualité.
Amélioration de la planification et de l’ordonnancement de la production :
Les fabricants bénéficient également d’une meilleure qualité de production et de rendements d’usine grâce aux solutions IoT. Les entreprises bénéficient d’une meilleure planification et ordonnancement de la production, ainsi que d’une surveillance en temps réel des lignes de production. Par exemple, si votre organisation nécessite plus d’une centaine d’inspections manuelles, vous réalisez que les contrôles prennent environ 20 % du temps de production total. La situation peut être inversée en automatisant les contrôles qualité.
Meilleure sécurité et sûreté des usines :
La technologie IoT, associée à une analyse de données approfondie, peut faciliter la sécurité en surveillant les indicateurs de performance clés tels que les accidents de véhicules, les absences d’employés, les quasi-accidents, les blessures, etc., au cours des opérations quotidiennes. L’IoT garantit une meilleure sécurité grâce à des informations en temps réel sur ces domaines clés. Ainsi, les problèmes peuvent être résolus immédiatement. De plus, les fabricants peuvent garantir la conformité aux réglementations en matière de santé et de sécurité ainsi qu’aux préoccupations environnementales. Cependant, la sécurité a été un défi pour l’IoT, avec des attaques malveillantes ciblant la technologie comme point d’accès facile aux données d’une entreprise.
IoT dans la Fabrication : Le Paysage Actuel
Aujourd’hui, l’IoT dans la fabrication joue un rôle considérable dans l’optimisation des opérations, le suivi des actifs, la collecte de données et la maintenance prédictive, offrant de nombreux avantages.
L’intégration de l’IoT dans les processus de fabrication peut conduire à de nombreux avantages en termes d’économies de coûts. Ces technologies IoT dans la fabrication optimisent la gestion des stocks et des actifs, réduisent les temps de recherche, diminuent les temps d’arrêt des machines et améliorent les opérations quotidiennes, contribuant ainsi à une efficacité énergétique accrue. Chacun de ces avantages individuels peut réduire indépendamment les coûts opérationnels et leur effet combiné se traduit par des réductions substantielles des dépenses mensuelles et annuelles pour les entreprises.
L’efficacité peut être grandement améliorée en utilisant des outils IoT dans la fabrication, créant un réseau avec une intervention humaine minimale. Cela permet aux fabricants d’automatiser la majorité des processus, ce qui conduit à une identification plus rapide des problèmes, à une amélioration des performances et à une réduction du temps d’exploitation, parfois même de plusieurs jours à quelques heures seulement. Une production plus rapide entraîne un délai de mise sur le marché plus court, réduisant le temps de cycle du produit et augmentant potentiellement les revenus.
La sécurité sur le lieu de travail revêt une importance primordiale dans l’industrie manufacturière. Les systèmes IoT dans la fabrication, tels que les dispositifs portables, peuvent surveiller la santé et les activités à risque des travailleurs sur les chaînes de fabrication, ce qui entraîne des mesures de sécurité accrues. Pour les industries traitant des matériaux dangereux, l’IoT dans la fabrication pourrait également inclure des dispositifs de surveillance sur les conteneurs pour garantir l’absence de fuites pendant le transport.
Jumeaux Numériques dans la Fabrication : L’exemple de Kaeser
Dans le contexte des applications de l’IoT dans la fabrication, un jumeau numérique représente virtuellement un objet ou un système, couvrant l’ensemble de son cycle de vie et recevant des mises à jour en temps réel à partir de données. Il utilise la simulation, l’apprentissage automatique et le raisonnement pour faciliter la prise de décision.
Avec les jumeaux numériques, les fabricants peuvent créer des répliques virtuelles solides d’objets physiques, ce qui s’avère bénéfique dans le processus de fabrication. Grâce aux copies virtuelles d’équipements et de pièces de rechange, les gestionnaires peuvent simuler des processus, identifier et résoudre des problèmes, et atteindre les résultats souhaités sans risquer les actifs physiques.
Kaeser Kompressoren SE, basée à Cobourg, une entreprise manufacturière renommée fournissant des produits d’air comprimé, a exploité les jumeaux numériques comme un outil IoT dans la fabrication pour transformer son modèle commercial de la vente de produits à la vente de services. Cette technologie IoT dans la fabrication fournit à Kaeser des statistiques opérationnelles sur l’équipement pendant son cycle de vie, en particulier les taux de consommation d’air.
Grâce à cette surveillance, Kaeser a pu facturer ses clients en fonction de la consommation d’air réelle plutôt que d’un tarif prédéterminé, ce qui a entraîné une réduction de 30% des prix des matières premières. De plus, la mise en œuvre des jumeaux numériques a conduit à l’intégration réussie de près de la moitié de tous les principaux fournisseurs.
Surveillance à Distance (Exemple d’Armal)
La surveillance à distance représente une application convaincante de l’IoT dans la fabrication. Pour les fabricants possédant des actifs industriels, elle permet une surveillance continue de l’utilisation et de la santé de l’équipement, facilitant l’évaluation des performances. De plus, les capteurs IoT jouent un rôle crucial dans le déploiement rapide de services pour résoudre les problèmes éventuels. Cette approche innovante ouvre de nouvelles possibilités pour un modèle commercial basé sur l’équipement en tant que service.
Armal, un fabricant de toilettes portables renommé, repose sur des équipements de moulage pour produire des cadres et des composants en plastique pour ses produits. Son objectif était d’optimiser la consommation d’énergie en surveillant de près les machines. Il a pu mesurer à distance la consommation d’énergie tout au long du cycle de fabrication en utilisant des capteurs IoT et des logiciels industriels.
La mise en place d’un système de surveillance IoT en temps réel le long de la ligne de fabrication a produit des résultats exceptionnels, réduisant les dépenses énergétiques des machines de plus de 40%. En conséquence, Armal a conclu son parcours de numérisation en mettant en place un système IoT capable de fournir des données en temps réel sur la consommation d’énergie pour chaque unité.
IoT dans la Logistique (Exemple d’Amazon)
La logistique dans les entreprises manufacturières présente des risques en raison des conditions météorologiques incontrôlables, d’un fort potentiel de fraude et de la gestion de nombreux actifs. Pour les entreprises fortement dépendantes du transport, l’adoption de l’interconnexion IoT entre les dispositifs et les systèmes peut être avantageuse.
Les applications IoT dans la fabrication pour la logistique couvrent différents cas d’utilisation tout au long de la chaîne d’approvisionnement, notamment l’entreposage, la gestion de flotte et le suivi des cargaisons. Amazon, en tant qu’entreprise, a bénéficié de l’utilisation de robots de livraison autonomes et de casiers connectés, ce qui améliore la commodité de la livraison et augmente la rentabilité, conduisant finalement à la réduction des coûts d’expédition.
En mettant en œuvre un traitement automatique des commandes et des mises à jour de statut à l’aide d’outils IoT dans la fabrication, Amazon a réussi à réduire considérablement le besoin de personnel de livraison important et à diminuer les dépenses d’exploitation globales. L’utilisation de robots connectés pour la livraison en dernière étape contribue également à la réduction des coûts et à une satisfaction accrue de la clientèle.
L’Avenir de l’IoT dans la Fabrication
Des opportunités de croissance lucrative se présentent grâce à l’IoT dans la fabrication. Les acteurs majeurs de l’industrie explorent déjà des technologies de niche pour capitaliser sur la numérisation et optimiser ses avantages. Cela s’explique principalement par le fait que l’IoT dans la fabrication devient rapidement un prérequis pour transformer les usines conventionnelles en espaces intelligents et efficaces.
La mise en œuvre de l’IoT dans la fabrication provoque une perturbation significative et a le potentiel d’améliorer la sécurité des travailleurs de première ligne tout en augmentant simultanément la productivité et l’efficacité globales. Selon les experts, le marché mondial de l’IoT dans la fabrication devrait connaître une croissance substantielle, sa taille passant de 33,2 milliards de dollars en 2020 à 53,8 milliards de dollars d’ici 2025, affichant un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 10,1 %.
Il est évident que l’IoT dans l’industrie manufacturière fera des progrès notables dans un avenir proche. Les fabricants sont désireux d’adopter des systèmes de fabrication interconnectés et intelligents, en évoluant vers un nouveau niveau d’efficacité de production.
Conclusion
En somme, l’Internet des objets (IoT) a provoqué une révolution majeure dans l’industrie manufacturière. Les applications de l’IoT dans la fabrication vont au-delà de l’optimisation des processus, elles redéfinissent la manière dont les usines fonctionnent, en améliorant l’efficacité, en réduisant les coûts et en ouvrant de nouvelles voies pour l’innovation. L’IoT a un rôle indéniable à jouer dans la transformation de la fabrication, la rendant plus intelligente, plus efficiente et plus compétitive que jamais auparavant.
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