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IIOT ET PRODUCTION : L’EUROPE AUX AVANT-POSTES
Le vieux continent est un pionnier en matière de mise en œuvre de l’Internet industriel des objets (Industrial Internet of Things, IIoT), ou de l’Industrie 4.0 comme les Allemands préfèrent l’appeler : en effet, les entreprises européennes investissent davantage dans les technologies IoT que leurs homologues américaines. Dans la dernière version de son guide semestriel des dépenses liées à l’Internet des objets dans le monde, IDC prévoit que l’investissement total dans les solutions IoT en Europe augmentera de 19,8 % en glissement annuel pour atteindre 171 milliards de dollars en 2019. Au sein de ce montant, la part de la production discrète est de 20 milliards de dollars, qui peut être attribuée à l’IIoT.
L’ADOPTION DE L’IIOT EN EUROPE
À travers sa plateforme Ability, ABB, acteur majeur du secteur, propose 220 solutions pour une multitude de fonctions clients dans différents domaines d’activité et marchés. Il y a quelques jours, l’entreprise a lancé un nouveau site web orienté clients pour cette plateforme numérique, organisée par fonction client, pour faciliter l’identification des solutions ABB Ability les plus adaptées à chaque besoin métier. La plateforme consiste en un catalogue de 220 solutions, personnes et partenariats qui favorisent la transformation digitale dans différents secteurs. « À l’image de notre entreprise, le site web ABB Ability met l’accent sur le client », indique Guido Jouret, directeur du digital chez ABB. « Nous sommes heureux de proposer à nos clients cet outil de pointe et intuitif, qui continuera d’évoluer en intégrant régulièrement de nouvelles fonctionnalités aux côtés de notre plateforme digitale. Ce nouveau site est le dernier exemple en date de la volonté d’ABB Ability de contribuer à façonner l’avenir de la dématérialisation pour ses clients. » Le site met aussi en avant les partenaires d’ABB – Microsoft, Hewlett Packard Enterprise (HPE), Dassault Systèmes et IBM – et les capacités qu’ils offrent en complément des solutions numériques de l’entreprise.
De la même façon, Mitsubishi Electric a considérablement investi dans la recherche et le développement de nouvelles technologies et de leur application, notamment dans les domaines de l’IIoT, des Big Data, de l’apprentissage automatique et de l’intelligence artificielle. La solution e-F@ctory de Mitsubishi Electric permet d’améliorer les performances des entreprises industrielles grâce à trois avantages essentiels : baisse du coût total de possession, optimisation de la productivité et simplicité d’intégration. Lancée par la société-mère au Japon en 2003, e-F@ctory tire parti des connaissances accumulées jusque-là pour trouver le système idéal pour chaque type d’industrie et process. La solution a aidé de nombreuses entreprises à résoudre diverses problématiques, contribuant ainsi à créer des « usines intelligentes » reposant sur l’IoT et l’exploitation des Big Data.
« L’ampleur et la vitesse d’adoption de l’IIoT en Europe dépendent de différents facteurs, comme le secteur d’industrie, les politiques d’investissement de l’entreprise, l’âge des sites de production et le profil des ingénieurs et techniciens concernés. Les entreprises qui l’adoptent le plus rapidement sont celles qui ont déjà investi dans les logiciels et l’automatisation et atteignent leurs limites de productivité via les méthodes classiques », indique Piotr Siwek, responsable EMEA de l’équipe en charge du marketing produit chez Mitsubishi Electric Europe. « En général, les entreprises ont déjà conscience que la mise en œuvre des technologies liées à l’IIoT peut contribuer à améliorer de nombreux KPI. Les pionniers en la matière évoluent au sein des secteurs des biens de consommation et de l’agroalimentaire, mais aussi de l’automobile », ajoute-t-il.
Selon Piotr Siwek, dans les usines actuelles, la stratégie consiste généralement à commencer par un projet pilote lié soit à la collecte et au traitement des données, soit aux analyses de données avancées. Le choix de la stratégie dépend principalement des personnes impliquées, de l’adhésion de la direction, des connaissances du personnel technique et des cycles d’investissement de l’entreprise. En revanche, dans les investissements récents, le thème de l’IIoT est désormais pris en compte dès le départ, et les nouveaux systèmes d’automatisation sont conçus pour offrir une visibilité maximale sur les données.
Autre acteur majeur du secteur, Rockwell Automation a fait évoluer ses technologies année après année, investissant dans la création d’un nouveau modèle de production et d’opérations industrielles intelligentes. Sa solution The Connected Enterprise permet la convergence des réseaux de l’usine et de l’entreprise, tout en reliant en toute sécurité les personnes, les processus et les technologies. « Les cas de figure sont très variables. On trouve de tout ou presque en Europe : des entreprises qui n’ont pas encore mis en œuvre de processus digitaux dans leurs usines, comme des sites de production largement automatisés », constate Nathan Turner, directeur EMEA des architectures intégrées chez Rockwell Automation. Comptant à son actif un nombre impressionnant de réalisations dans les secteurs de la haute technologie, M. Turner possède des compétences de premier plan dans des domaines variés : gestion des pertes et profits, opérations commerciales/marketing, entrée sur le marché, délais de traitement, relations client et transformation de l’entreprise.
« Si la situation évolue de manière très intéressante, aucun modèle universel ne se dégage. En fonction du secteur concerné, des processus de fabrication et bien sûr des objectifs des clients, nous proposons un grand nombre de solutions. Pour nous, il ressort clairement que chaque client possède des besoins différents. Il est donc impératif de collaborer avec les responsables concernés pour identifier les stratégies de dématérialisation à mettre en œuvre. Par exemple, pour une entreprise de taille intermédiaire avec une seule usine, il est inutile de prévoir la possibilité de collecter des données de production à l’échelon mondial, car le besoin n’existe pas vraiment. En revanche, dans le cas d’une multinationale, une technologie de ce type est nécessaire et utile pour pouvoir garder un œil sur l’efficacité des différents sites de production. La situation est très similaire avec la plupart des autres technologies Connected Enterprise modernes. De manière générale, on peut considérer que l’industrie en Europe est bien avancée en matière de mise en œuvre durable du modèle Connected Enterprise. Nous travaillons main dans la main avec nos clients et leur proposons des solutions évolutives, de simples unités de commande à des modules d’apprentissage automatique », développe Nathan Turner.
Pour nous répondre sur le sujet, Noah Cole, directeur international de la communication chez Siemens Digital Industries Software, cite un rapport de Forrester Consulting commandé par Siemens en janvier 2019. Celui-ci porte sur l’évaluation de scénarios de déploiements IoT et de programmes de dématérialisation dans différents secteurs : fabrication, électronique/semiconducteurs, énergie/utilités, industries des ressources, vente en gros et au détail, transport, équipements pharmaceutiques et médicaux et aéronautique/défense.
Les points essentiels qui ressortent du rapport sont les suivants :
• Les dépenses liées à l’IoT sont en hausse. Conscientes du potentiel de transformation de leurs activités, les entreprises ne cessent d’augmenter leurs investissements dans les équipements connectés.
• Malgré cet enthousiasme, beaucoup d’entreprises éprouvent des difficultés à optimiser leurs déploiements IoT. Les principales problématiques ont trait à la complexité de coordination des différentes parties prenantes, à la connectivité des réseaux et à la gestion des données.
• Les partenaires sont jugés essentiels pour combler l’écart entre attentes et résultats concrets. Les entreprises recherchent donc des partenariats leur permettant de maximiser leurs investissements dans l’IoT.
L’INDUSTRIE EST-ELLE PRÊTE POUR LA TRANSFORMATION ?
« Les déploiements de solutions IoT présentent de nombreux avantages. Pour les entreprises matures, il s’agit surtout de l’amélioration de l’expérience client (71 %), de l’augmentation du chiffre d’affaires (57 %) et de l’accélération du passage aux activités digitales (48 %). Ces entreprises matures tirent parti des solutions IoT pour libérer la croissance stratégique et transformer fondamentalement leurs modèles économiques en offres de services. En comparaison, les entreprises peu matures prennent conscience des avantages plus tactiques que stratégiques des déploiements IoT. 52 % d’entre elles citent l’amélioration de la productivité et des expériences du personnel parmi les avantages des déploiements IoT, et 44 % évoquent la sécurité renforcée et les fonctionnalités de confidentialité », détaille Noah Cole.
MindSphere, système d’exploitation en cloud ouvert développé par Siemens sur la base de l’Internet des objets, aide les entreprises de toutes tailles à gagner en efficacité et en durabilité. Associant des fonctionnalités analytiques et de connectivité des données, des outils de développement, des applications et des services, MindSphere aide les entreprises à transformer les données en précieux enseignements et à mesurer leur efficacité.
Schneider Electric propose quant à elle EcoStruxure, architecture et plateforme compatible IoT, plug-and-play, ouverte et interopérable pour la transformation digitale. Déclinée en différentes versions pour des marchés verticaux comme les domiciles, les bâtiments, les data centres, l’infrastructure et les industries, EcoStruxure apporte des innovations à tous les niveaux, des produits connectés au contrôle de la périphérie en passant par les applications, l’analytique et les services. EcoStruxure est l’ossature digitale qui connecte les solutions OT (technologies opérationnelles) de pointe avec les dernières technologies informatiques pour libérer la valeur prisonnière dans les opérations traditionnelles et tirer pleinement parti du potentiel de l’IoT. Selon Schneider Electric, l’optimisation par le biais de la transformation digitale donne lieu à des économies pouvant atteindre 80 % sur les coûts et délais d’ingénierie, 75 % sur les coûts de maintenance et 50 % en termes de réduction de l’empreinte carbone. Le fournisseur a documenté des centaines de cas concrets d’applications IIoT aux bénéfices tangibles dans des secteurs aussi divers que les hydrocarbures, l’industrie cimentière et minière, l’agroalimentaire, l’assainissement et l’automobile. Ces scénarios démontrent comment l’IIoT, les Big Data, la réalité augmentée, l’intelligence artificielle et les simulations appliquées peuvent produire des résultats spectaculaires.
Saint-Gobain, fournisseur de matériaux dans le cadre de projets très divers (le Louvre, SpaceX, fabrication de pare-brise, bâtiment, etc.), en est un parfait exemple. En mettant l’accent sur un approvisionnement plus intelligent en énergie et le renforcement de l’efficacité énergétique, l’entreprise a économisé des millions. La production de matériaux hautes performances nécessite une quantité considérable d’électricité, ce qui explique pourquoi l’énergie se classe parmi les cinq principales sources de dépenses chez Saint-Gobain. Pour optimiser ses opérations et ses coûts, l’entreprise a décidé de centraliser et de rationaliser son approvisionnement en énergie à l’aide d’EcoStruxure Resource Advisor. Elle a aussi pu compter sur une assistance spécialisée de la part de l’équipe de Schneider Electric, notamment en matière d’achats stratégiques, de gestion des risques, d’analyse des tarifs et d’audit des factures. Grâce à son partenariat de plus de dix ans avec Schneider Electric, Saint-Gobain a réalisé des économies de plusieurs millions de dollars, que l’entreprise a pu réaffecter à la recherche et au développement.
Autre exemple : dans le cas de la mine de Garpenberg en Suède, ABB collecte des données en temps réel auprès de 400 moteurs électriques, 280 variateurs de vitesse et deux gigantesques palans de 1 200 m. Les ingénieurs ont désormais la possibilité de prendre des décisions de maintenance prédictive avant qu’un problème ne survienne. Les avantages incluent la réduction de la consommation d’énergie, l’augmentation de la productivité des ressources, la diminution des périodes d’arrêt, le besoin réduit d’expertise sur site, l’utilisation plus efficace de l’eau et la réduction du bruit.
Selon le rapport de Forrester, le déploiement de solutions IoT comporte de nombreux avantages pour les entreprises, notamment l’amélioration de l’expérience client, l’augmentation du chiffre d’affaires et l’accélération du passage aux activités digitales. « Les entreprises matures tirent parti des solutions IoT pour libérer la croissance stratégique et transformer fondamentalement leurs modèles économiques en offres de services. En comparaison, les entreprises peu matures prennent conscience des avantages plus tactiques que stratégiques des déploiements IoT. 52 % d’entre elles citent l’amélioration de la productivité et des expériences du personnel parmi les avantages des déploiements IoT, et 44 % évoquent la sécurité renforcée et les fonctionnalités de confidentialité », détaille Noah Cole.
« L’industrie européenne est très bien préparée à la transformation digitale, principalement parce que la concurrence est forte et l’investissement relativement élevé, mais aussi parce que le débat sur l’adoption de l’informatique dans le domaine de l’automatisation existe depuis longtemps à plusieurs échelons, et que les pouvoirs publics sont impliqués. La conception et la mise en œuvre de l’Industrie 4.0 en est le parfait exemple », convient également Piotr Siwek. « Nous comptons également un grand nombre d’ingénieurs spécialisés dans l’automatisation hautement flexible. Par exemple, l’association de la robotique, de systèmes de vision 3D et de capteurs de force avancés ne constitue plus un problème. L’un des domaines où le manque de ressources humaines se fait toujours sentir est l’analytique. Cela dit, on constate l’émergence de nombreuses start-up ayant pour objectif d’associer la science des données et les connaissances industrielles », ajoute-t-il.
Évoquant l’expérience des clients de Rockwell Automation en matière d’IIoT, Nathan Turner se montre mesuré. « L’Industrie 4.0 étant à la mode, on l’évoque de plus en plus indépendamment des technologies concrètes qu’elle implique. Il en ressort que certains responsables et décideurs ne se sont penchés sur le sujet que de manière superficielle, d’où une certaine déformation des attentes concernant les possibilités offertes par notre solution Connected Enterprise. Si certains de nos clients font part d’attentes précises et réalistes vis-à-vis des solutions d’automatisation, ils demeurent assez minoritaires », indique-t-il, tout en ajoutant que les dirigeants industriels se montrent toujours surpris des avantages que Connected Enterprise peut leur procurer. « En particulier, l’évolutivité et la compatibilité des solutions Rockwell Automation avec celles d’autres fournisseurs peuvent créer de la valeur ajoutée pour les clients, qu’il s’agisse de diminuer les périodes d’arrêt, de mieux planifier la maintenance ou de renforcer l’efficacité des usines. Nous constatons qu’avec un conseil adapté, les entreprises sont toujours disposées à mettre en œuvre des solutions modernes », affirme-t-il.
OBSTACLES ET FACTEURS FAVORABLES
Compte tenu de l’existence généralisée de cloisonnements, les négociations au sein de l’entreprise sont souvent difficiles lorsqu’il s’agit de mettre en œuvre de nouveaux processus impliquant un changement radical. « Le déploiement de solutions IoT comporte de nombreuses étapes, de l’identification du besoin de l’entreprise et de l’obtention de l’approbation du budget à la mise en œuvre de la solution IoT de A à Z. En moyenne, cinq décideurs différents sont impliqués dans les différents aspects du processus d’implémentation de la solution IoT, notamment le DSI, le PDG et les responsables de différentes divisions. Cette multitude de décideurs peut engendrer une certaine complexité, chacun ayant ses propres objectifs concernant l’investissement dans la solution IoT et son déploiement », estime Noah Cole.
« L’un des principaux obstacles à la mise en œuvre est la méfiance persistante de certains décideurs vis-à-vis des nouvelles technologies », juge pour sa part Nathan Turner. « Par exemple, notre module FactoryTalk Analytics LogixAI permet à la fois la mise en place d’une maintenance prédictive et d’une maintenance prescriptive. Si la maintenance prédictive ne fournit qu’une prévision du moment auquel une action doit être effectuée, la maintenance prescriptive permet quant à elle de commander le matériel nécessaire et de planifier la main-d’œuvre nécessaire. Pourtant, les clients privilégient une solution semi-automatisée dans ce domaine, car ils n’ont aucune expérience de celle entièrement automatisée. Cette méfiance vis-à-vis de la technologie est l’un des principaux obstacles. Elle ne peut être surmontée qu’en prouvant concrètement les avantages de nos solutions aux clients », développe-t-il.
« Mitsubishi Electric Europe collabore avec ses clients, partenaires et intégrateurs pour déployer des solutions IIoT s’appuyant sur un socle solide de composants d’automatisation, d’applications logicielles et de produits informatiques mixtes d’une grande fiabilité. Cette association de technologies opérationnelles et informatiques est essentielle à la réussite des projets », estime Piotr Siwek. « L’évolutivité est également très importante, car elle aide les clients à mettre en œuvre à la fois des solutions applicables à toute l’usine et des petites améliorations avec rapidité. Par exemple, l’installation d’un seul robot permet de simplifier un processus d’assemblage et d’offrir un volume considérable d’informations sur le processus. Celles-ci peuvent ensuite être utilisées pour rendre le processus de fabrication plus connecté et réactif. Ce système ouvre aussi la voie à la maintenance prédictive et à des améliorations continues par le biais de l’IA », ajoute-t-il.
LA MARCHE À SUIVRE
Qu’il s’agisse d’ABB Ability, de Mitsubishi Electric e-F@ctory, de Siemens MindSphere, de Schneider Electric EcoStruxure ou de la solution The Connected Enterprise de Rockwell Automation, chacune de ces plateformes vise à éliminer les goulets d’étranglement des systèmes actuels à différents niveaux d’automatisation, afin de mettre en place un site de production flexible, capable de réaliser des petites séries, jusqu’aux séries unitaires. Dans le cadre de cette démarche, ces entreprises ont toutes conclu des alliances avec plusieurs partenaires dans le but de proposer une meilleure expérience utilisateur.
Pour accélérer l’adoption de l’IIoT, différentes initiatives ont été lancées dernièrement, comme l’Open Industry 4.0 Alliance. Celle-ci a pour objectif de faire en sorte qu’au moins 80 % des machines dans les usines intelligentes communiquent dans le même langage en établissant un framework Open Industry 4.0, c’est-à-dire un écosystème ouvert et standardisé, afin de s’assurer que tous les éléments dans les usines fortement automatisées, notamment la logistique et les services, puissent communiquer entre eux. Les membres fondateurs comptent notamment Beckhoff, Kuka, SAP et Endress+Hauser. D’autres entreprises rejoindront bientôt cette alliance.
