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Maurice O’Brien, Directeur Marketing stratégique La fabrication industrielle est actuellement en pleine mutation, liée à l’évolution de la demande des consommateurs et aux réglementations pour réduire les émissions de carbone. Pour gérer ces défis, les entreprises de production industrielle adopteront de nouvelles technologies qui augmenteront leur productivité, leur évolutivité et leur flexibilité.

Les sites de production anciens se heurtent à des difficultés d’interopérabilité entre les équipements de fabrication et d’automatisation. Les déploiements au fil des années ont limité la connectivité entre les machines. Par ailleurs, la fabrication est confrontée à une pénurie de main d’œuvre qualifiée (2,1 millions de travailleurs qualifiés1 manqueront en 2030). L’usine numérique du futur a pour objectif d’apporter une solution à ces problèmes. Certains progrès technologiques transforment la fabrication. On observe par exemple la fusion des capteurs pour optimiser les machines et accroître le TRS ainsi que l’automatisation définie par logiciel pour accélérer l’installation et la validation. Enfin, l’intelligence artificielle (IA) se déplace vers la périphérie, c’est-à-dire à proximité du capteur et de l’actionneur, là où sont générées les données. L’Edge AI transformera les données de production en informations exploitables, permettant d’atteindre un nouveau palier en termes de productivité et de compétitivité.

La fabrication tenant compte des ressources L’usine numérique du futur doit renforcer son efficacité autour de quatre ressources clés : 1. Le capital - Optimiser les profits à partir d’un investissement minimum. 2. L’énergie - Produire davantage en consommant moins grâce à des contrôleurs de moteurs à haute efficacité, des actionneurs électromécaniques et le contrôle en boucle fermée adaptatif. 3. Les matières premières - Réduire les déchets via des contrôles de qualité pour viser une production à « zéro rejet ». 4. L’humain - Réduire l’intervention humaine par des procédés autonomes, la robotique avancée et l’automatisation capables de s’adapter rapidement aux changements.

L’usine numérique du futur telle qu’elle est envisagée par Analog Devices est axée sur trois piliers principaux : connecter, contrôler et interpréter.
 Connecter : tenir les promesses de l’usine du futur en renforçant la productivité, l’évolutivité et la flexibilité de la fabrication tout en réduisant les émissions de carbone. Tous les équipements doivent être connectés à un réseau unifié (Gigabit Ethernet industriel, TSN) pour un accès transparent aux données de la périphérie au cloud. À cela viennent s’ajouter des réseaux 5G privés flexibles pour les applications mobiles, telles que la robotique mobile autonome (AMR), ainsi que pour les capteurs et actionneurs difficiles à connecter à un réseau Ethernet industriel filaire.
 Contrôler : le contrôle décentralisé autonome offre plus de flexibilité. En intégrant l’Edge Computing avancé directement aux machines, chaque unité devient un bloc de production modulaire indépendant facile à reconfigurer.
 Interpréter : convertir les données de fabrication en informations exploitables. Selon les estimations, la fabrication génère près de 1812 pétaoctets (Po) de données par an2. Le déploiement de l’IA en périphérie (Edge IA) constitue un facteur essentiel de cette stratégie en permettant une optimisation autonome grâce à la fusion de multiples capteurs (vision industrielle, température, pression/force, inclinomètre, position, vibration, humidité, etc.) et via l’automatisation des tâches de routine. Les applications principales sont l’actionnement guidé (robots mobiles), la détection de défaut ou d’anomalie (état de la machine), l’amélioration en continu des processus, la reconnaissance de formes (contrôle de la qualité) et enfin, le contrôle d’automatisation.

La fabrication devient plus intelligente, plus connectée et définie par logiciel. La connectivité edge-to-cloud transparente et en temps réel permet d’accéder aisément à de nouveaux ensembles de données de fabrication. Le contrôle décentralisé transfère la fonction de contrôle du PLC à la machine, grâce à l’Edge Computing. La fusion des capteurs augmente le TRS des machines et crée de riches ensembles de données utilisables pour entraîner et déployer des modèles IA. L’Edge AI transformera les équipements d’automatisation pour les rendre autonomes. Ce saut technologique révolutionnera l’usine numérique en augmentant la productivité, la flexibilité et l’évolutivité tout en réduisant la consommation d’énergie et les déchets. Le succès des fabricants dépendra de leur capacité à s’associer avec l’écosystème pour accélérer cette mise en œuvre. Pour en savoir plus sur les solutions d’automatisation durables, consulter le site https://www.analog.com/industrialau...