L'industrial IoT, ou comment les usines se dotent d'objets connectés, constitue aujourd'hui un véritable axe de travail pour FABERNOVEL OBJET, notre activité dédiée à l'IoT.
Certains l'appellent également Industrie 4.0 ou Usine 4.0 en faisant référence à une 4ème révolution industrielle à la croisée d'internet et des usines. Annoncé comme un véritable axe de travail par les gouvernements et entreprises allemands puis anglais et américains, l'industrial IoT est au coeur de très fortes transformations à venir. Tant sur le court terme que le long terme, avec notamment l'émergence de nouveaux modèles tels que l'économie de la performance ou l'économie autonome et dynamique.
Réel levier de croissance pour les entreprises industrielles, nous vous proposons ainsi un décryptage de ce phénomène fort.
3. //3
3 RÉVOLUTIONS INDUSTRIELLES MAJEURES
Vers 1800
Energie hydraulique
et fossile
1890-1910
Energie électrique
Production de masse
1960-1970
Télécommunications
Logique programmable
I II III
#Machine à vapeur (1803) #Electricité (1891) #Automate
programmable (1969)
5. //5
INDUSTRIE 4.0
ÇA CONSISTE EN QUOI ?
Le concept d’« Industrie 4.0 » vient d’Allemagne. Il définit une nouvelle organisation des usines,
également nommées smart factories, afin de mieux servir ses clients, grâce à une flexibilité accrue
de la production et l’optimisation des ressources
LES PRINCIPES CLÉS DE L’USINE 4.0 :
L’USINE DEVIENT
NUMÉRIQUE ET FLEXIBLE
Elle se caractérise par une
communication continue et
instantanée entre les différents
outils et postes de travail intégrés
dans les chaînes de production et
d’approvisionnement.
DES OUTILS DE SIMULATION
ET DE TRAITEMENT DE
DONNÉES PUISSANTS
La récolte et l’analyse des données
produites par les différents
éléments de la chaîne de
production permet de produire
une réplique virtuelle de cette
chaîne afin de simuler des tests,
familiariser les ouvriers avec les
outils de travail.
UNE USINE ÉCONOME EN
ÉNERGIE ET EN MATIÈRES
PREMIÈRES
L’industrie 4.0 sera économe en
énergie et en ressources grâce à un
réseau de communication et
d’échange instantané et
permanent avec une coordination
des besoins et disponibilités.
7. //7
INDUSTRIE 4.0
CHIFFRES CLÉS
D’ici 2020, plus d’1 MILLIARD D’OBJETS CONNECTÉS
équiperont les usines de fabrication (contre 237M aujourd’hui). Cela
représente UNE CROISSANCE ANNUELLE DE PLUS
de 55%
AUX ÉTATS-UNIS, L’INDUSTRIAL IOT POURRAIT APPORTER UN GAIN
DE PRODUCTIVITÉ DE PLUS DE 40% D’ICI 2035
Sources : BI Intelligence 2015, GE 2014
8. //8
INDUSTRIE 4.0
QUELS BÉNÉFICES ?
LES USINES DU FUTUR COMBINERONT L' EFFICACITÉ DE LA PRODUCTION DE MASSE AVEC
LA FABRICATION SUR MESURE (À LA DEMANDE) ET OPTIMISERONT EN TEMPS RÉEL
TOUTE LA CHAÎNE LOGISITIQUE
Sources : World Economic Forum 2015
1
Efficacité
opérationnelle
• Optimiser l’utilisation des
ressources (matière,
machines, humain)
• Diminuer les coûts
d’exploitation
• Améliorer la productivité
des employés
Nouveaux produits
et services
• Business model du
product-as-a-service ou
pay-per-use
• Création de nouveaux
services basés sur du
software (analyse de
données, algorithmes)
• Valorisation /
monétisation des datas
Economie de la
performance
• Business model du Pay-
per-outcome
• Création de nouveaux
écosystèmes connectés
(partenaires industriels)
Economie autonome
et dynamique
• Analyse et modélisation
de la demande en
continu et alignement en
conséquence de la
chaine de production
grâce à une
automatisation complète
court-terme long-terme
2 3 4
10. “
// 10
When you look at Industry 4.0, it’s based on a logic of
cyber-physical systems (i.e. connected systems). That
is to say you’ve got autocratic, independently
operating systems, which self-optimize,
communicate with each other and, ultimately,
optimize production as a whole
ECKARD EBERLE
CEO Process Automation @Siemens
L’USINE 4.0 VUE PAR SIEMENS
12. “
// 12
L’USINE 4.0 VUE PAR SIEMENS
USINE DE CONDITIONNEMENT DE LIQUIDES (SIEMENS LABS)
1. Une bouteille avec un tag
RFID arrive sur la chaîne de
conditionnement
2. La remplisseuse lit le tag
RFID et détecte quel liquide
(parmi plusieurs)
correspond à cette bouteille
3. De même pour le type de
bec verseur à visser.
4. Et pour l’étiquette à
coller sur la bouteille
UNE CHAÎNE DE PRODUCTION CONNECTÉE, MODULAIRE, INTELLIGENTE ET AUTO-
ADAPTABLE AVEC POURTANT PEU DE TECHNOLOGIE EMBARQUÉE EN PLUS PAR
RAPPORT À UNE CHAÎNE DE PRODUCTION CLASSIQUE
14. //14
INDUSTRIE 4.0
QUELS BÉNÉFICES ?
1
Efficacité
opérationnelle
• Optimiser l’utilisation des
ressources (matière,
machines, humain)
• Diminuer les coûts
d’exploitation
• Améliorer la productivité
des employés
Nouveaux produits
et services
• Business model du
product-as-a-service ou
pay-per-use
• Création de nouveaux
services basés sur du
software (analyse de
données, algorithmes)
• Valorisation /
monétisation des datas
Economie de la
performance
• Business model du Pay-
per-outcome
• Création de nouveaux
écosystèmes connectés
(partenaires industriels)
Economie autonome
et dynamique
• Analyse et modélisation
de la demande en
continu et alignement en
conséquence de la
chaine de production
grâce à une
automatisation complète
court-terme long-terme
2 3 4
Sources : World Economic Forum 2015
15. //15
EFFICACITÉ OPÉRATIONNELLE
GESTION DE L’EAU
Thames Water, le plus important fournisseur
de services d'eau potable et de traitement
d'eaux usées dans le Royaume-Uni, utilise des
capteurs type MEMS dans toutes ses
installations, et analyse en temps réel toutes
les données récoltées.
RÉSULTATS
Cela permet d'anticiper les pannes
d'équipements et de répondre plus
rapidement aux situations critiques, telles que
les fuites ou les évènements météorologiques
critiques.
En 2 ans, Thames Water a pu ainsi voir son
TOTEX (CAPEX + OPEX) baisser de 15 à 20%.
16. //16
EFFICACITÉ OPÉRATIONNELLE
MAINTENANCE PRÉDICTIVE
ThyssenKrupp opère plus de 1,1 million
d’ascenseurs dans le monde. Depuis 2013, un
partenariat a été lancé avec Microsoft (Azure
IoT service) afin de pouvoir relever à distance
plusieurs centaines de paramètres sur leurs
ascenseurs (température du moteur,
alignement des arbre, vitesse de la cabine,
fonctionnement de la porte, etc.).
RÉSULTATS
Tous ces paramètres analysés en temps réel
permettent d’anticiper, à l’aide d’algorithmes,
les opérations de maintenance à réaliser et de
limiter au maximum les pannes.
17. //17
Airbus a introduit en 2014 sur son site de
Puerto Real le premier cobot opérant sur une
chaîne d'assemblage de l’A380.
Une mise en place progressive des cobots
permettra aux hommes de se consacrer aux
tâches à plus haute valeur ajoutée qui
requièrent dextérité et inventivité.
RÉSULTATS
• Un bond d'efficacité dans l'assemblage des
avions avec un coût de production et un
temps de cycle pouvant être réduit de 50%.
• Une diminution de 85% du temps
d’inactivité des travailleurs lorsqu’ils
collaborent avec des robots.
EFFICACITÉ OPÉRATIONNELLE
LES COBOT (COWORKING ROBOTS)
18. //18
EFFICACITÉ OPÉRATIONNELLE
MAINTENANCE PRÉDICTIVE
Apache est une compagnie qui exploite des
gisements de pétrole et de gaz dans plusieurs
pays. Apache utilise les données de ses
capteurs pour prédire les défaillances et
minimiser les pertes de production.
RÉSULTATS
• Une augmentation de l’efficacité des
pompes Apache de 1% (pour l’ensemble
de l’industrie pétrolière cela permettrait de
générer une production supplémentaire
d’un demi million de barils / jour)
19. //19
INDUSTRIE 4.0
QUELS BÉNÉFICES ?
1
Efficacité
opérationnelle
• Optimiser l’utilisation des
ressources (matière,
machines, humain)
• Diminuer les coûts
d’exploitation
• Améliorer le productivité
des employés
Nouveaux produits
et services
• Business model du
product-as-a-service ou
pay-per-use
• Création de nouveaux
services basés sur du
software (analyse de
données, algorithmes)
• Valorisation /
monétisation des datas
Economie de la
performance
• Business model du Pay-
per-outcome
• Création de nouveaux
écosystèmes connectés
(partenaires industriels)
Economie autonome
et dynamique
• Analyse et modélisation
de la demande en
continu et alignement en
conséquence de la
chaine de production
grâce à une
automatisation complète
court-terme long-terme
2 3 4
Sources : World Economic Forum 2015
20. //20
NOUVEAUX PRODUITS / SERVICES
MAINTENANCE AUGMENTÉE
En octobre 2013, Volkswagen a développé,
une application pour tablettes et smartphones
nommée MARTA (Mobile Augmented Reality
Technical Assistance). L’application permet,
grâce à toutes les données récoltées par
l’électronique embarqué :
• L’identification instantanée d’un problème
via un mélange d’images réelles et de
précisions virtuelles.
• Une aide à la réparation avec des
explications techniques et des simulations
vidéo pour chaque étape.
RÉSULTATS
Impossible pour un technicien de ne pas
savoir d’ou vient la panne. MARTA simplifie
l’entretien des véhicules via l’analyse de leur
électronique embarqué.
21. //21
INDUSTRIE 4.0
QUELS BÉNÉFICES ?
1
Efficacité
opérationnelle
• Optimiser l’utilisation des
ressources (matière,
machines, humain)
• Diminuer les coûts
d’exploitation
• Améliorer le productivité
des employés
Nouveaux produits
et services
• Business model du
product-as-a-service ou
pay-per-use
• Création de nouveaux
services basés sur du
software (analyse de
données, algorithmes)
• Valorisation /
monétisation des datas
Economie de la
performance
• Business model du Pay-
per-outcome
• Création de nouveaux
écosystèmes connectés
(partenaires industriels)
Economie autonome
et dynamique
• Analyse et modélisation
de la demande en
continu et alignement en
conséquence de la
chaine de production
grâce à une
automatisation complète
court-terme long-terme
2 3 4
Sources : World Economic Forum 2015
22. //22
ÉCONOMIE DE LA PERFORMANCE
MAXIMISER LA PRODUCTION
D’ÉNERGIES RENOUVELABLES
General Electric a lancé sa plateforme Wind
Power Up. En plaçant des capteurs sur des
éoliennes (déjà en place ou nouvelles) et grâce
à des données météorologiques précises, GE
est aujourd’hui capable d’optimiser en temps
réel l’utilisation des turbines, la production
d’énergie et la maintenance grâce à l’analyse
des données produites.
Avec E.ON (Climate and Renewables in North
America), GE se rémunère en prenant un
pourcentage sur le revenu incrémental de
E.ON dû à une amélioration de la production
électrique.
RÉSULTATS
• Une croissance de 5 à 20% de la puissance
produit par les champs d’éoliennes E.ON
23. //23
ÉCONOMIE DE LA PERFORMANCE
VENDRE DU TEMPS DE VOL
Rolls-Royce fournit une gamme de services
d’entretien et de maintenance prédictive pour
ses moteurs à réaction avec un ensemble de
catpeurs et d’outils d’analyse à distance.
Cela permet d’augmenter ainsi la fiabilité des
moteurs mais surtout de limiter le temps au
sol non prévu par les companies (i.e.
maximiser le time on wing et être le plus précis
sur son estimation). Avec ce programme
TotalCare, Rolls-Royce s’engage à financer les
companies aériennes des pertes
d’exploitations dûes à des pannes non
prévues.
RÉSULTATS
92 % des moteurs Trent (dernière génération)
disposent du programme de maintenance
TotalCare
24. //24
ÉCONOMIE DE LA PERFORMANCE
TIRER DES BÉNÉFICES DE LA
PERFORMANCE DES SES PNEUS
Avec EFFIFUEL, MICHELIN solutions s'engage
auprès des transporteurs à faire baisser leur
consommation de carburant.
Par l’analyse de la flotte de camions de
transporteurs et de leurs chargements,
Michelin est en mesure de prédire des
objectifs d’économies de carburant (avec de
nouveaux pneus et un formation à
l’écoconduite). EFFIFUEL est un programme
qui fonctionne sur le mode "résultat délivré ou
remboursé ». En cas de résultats négatifs,
Michelin s’engage à couvrir les pertes.
RÉSULTATS
• Economie constatée de 1,5 l/100km sur les
flottes de poids lourds ayant signés, avec
des gains potentiels encore plus élevés.
25. //25
INDUSTRIE 4.0
QUELS BÉNÉFICES ?
1
Efficacité
opérationnelle
• Optimiser l’utilisation des
ressources (matière,
machines, humain)
• Diminuer les coûts
d’exploitation
• Améliorer le productivité
des employés
Nouveaux produits
et services
• Business model du
product-as-a-service ou
pay-per-use
• Création de nouveaux
services basés sur du
software (analyse de
données, algoritmes)
• Valorisation /
monétisation des datas
Economie de la
performance
• Business model du Pay-
per-outcome
• Création de nouveaux
écosystèmes connectés
(partenaires industriels)
Economie autonome
et dynamique
• Analyse et modélisation
de la demande en
continu et alignement en
conséquence de la
chaine de production
grâce à une
automatisation complète
court-terme long-terme
2 3 4
Sources : World Economic Forum 2015
26. //26
ÉCONOMIE AUTONOME ET
DYNAMIQUE
NUMÉRISER LES USINES
AREVA a lancé son projet Comurhex 2, qui a
pour but la création d’un nouveau site de
conversion de l’uranium, avant les étapes
d’enrichissement.
Une modélisation 3D du bâtiment a facilité la
construction en permettant :
• L’optimisation de la gestion de l’espace.
• La détection des conflits éventuels entre
différents types d’équipements.
• Une meilleure visualisation des
installations techniques comparativement
à un plan 2D
• Un meilleure gestion des ressources
humaines sur le site
RÉSULTATS
• Optimisation globale de l’entreprise
• Des gains de temps et d’argent
27. //27
ÉCONOMIE AUTONOME ET
DYNAMIQUE
PILOTER L’USINE AU GLOBAL
General Electric, développe sa plateforme
Predix cloud, une plate-forme clous« as-a-
service » s’adressant aux industries où les
questions de sécurité et de conformité sont
importantes. Le développement d’applications
sur cette plateforme commencera par GE et
sera à terme ouvert suivant un modèle de
tarification à la demande. Au cœur du
développement des services d’analytics qui
permettra à GE de proposer des applications
de reporting, maintenance où d’optimisation
du parc technologique de ses clients.
RÉSULTATS
GE a l’ambition de devenir l’un des dix
premiers acteurs du logiciel d’ici à 2020, un
domaine où il revendique déjà un chiffre
d’affaires de 6 milliards de dollars.
28. La partie de l'image avec l'ID de relation rId2 n'a
pas été trouvée dans le fichier.
Contacts
Elodie Bongrain, directrice de l’activité Objet FABERNOVEL
elodie.bongrain@fabernovel.com
Thomas Borie, Chef de projet
thomas.borie@fabernovel.com