IoT et PLM, le duo gagnant pour la continuité numérique
Intégrer la connectivité dès la phase de conception est indispensable pour une plus grande maîtrise du cycle de vie complet du produit. Une tribune co-écrite avec Gilles Pacaud, directeur général France chez Rockwell Automation.
La convergence du monde physique et du monde digital est de plus en plus manifeste. Les achats se règlent en caisse à l’aide de portefeuilles électroniques, les montres connectées suivent l’état de santé et les entraînements sportifs de ceux qui les portent grâce à la biométrie et à la triangulation GPS. Les voitures connectées interagissent entre elles, pour éviter les collisions ou gérer les flux de circulation ; elles sont également en relation avec des prestataires de services qui sont automatiquement prévenus en cas d’accident. Dans le domaine professionnel, tous les secteurs de l'industrie tirent parti de cette convergence rendue possible par l'Internet des objets (IoT).
Les premiers concepts de l'IoT ont été mis en œuvre dès 1982. Mais ce n’est qu’à partir de 2008 que l’adoption de l’IoT à l’échelle industrielle a pu se développer grâce à la disponibilité d’Internet, la réduction des coûts et de la taille des capteurs. Soutenu par les récents progrès technologiques, l'IoT est enfin reconnu comme un vecteur de croissance et permet une gestion du cycle de vie des produits (PLM) de bout en bout. Ainsi, McKinsey estime que l'impact de la technologie IoT sur l'économie mondiale atteindra 6,2 milliards de dollars avant 2025.
L’IoT, un outil d’aide à la décision
Le large éventail des cas d’usage offerts par l’IoT concerne principalement la collecte de données issues du monde réel et leur transfert vers le monde numérique à des fins de recherche, d'analyse et de prise de décision. Les données collectées par les capteurs IoT fournissent des informations sur un équipement ou un système sur lequel il est placé. Au fil du temps, l’ensemble de ces informations peut être analysé pour livrer une perspective plus large de l'entreprise et des points d’amélioration précis. Tout comme les statistiques individuelles d'un athlète fournissent des indications sur la manière de capitaliser sur ses points forts au bénéfice de l'équipe entière, les données des capteurs IoT mettent en lumière le rôle et les performances d’un équipement ou d'un système dans le contexte global de toute la chaîne de production.
Lorsqu’il s’inscrit dans une démarche PLM, l'IoT participe à l’amélioration de la qualité des produits et des processus, et peut être source d’économies. Prenons l’exemple de la fabrication d’une grue prévue pour supporter une charge de 500 kg. Le manufacturier sera tenté d’appliquer une marge de sécurité dans la conception afin que la grue puisse supporter jusqu’à 1000 kg. Grâce à l’IoT, le manufacturier disposera de données précises sur la façon dont la grue est utilisée. S’il constate qu’elle ne soulève jamais de poids supérieur à 500 kg, il pourra alors ajuster sa conception et éviter la sur-qualité. Cette approche par le besoin, basée sur des données terrain, est source d’économies d’échelle, notamment sur les matières premières.
Intégrer la connectivité dès la phase de conception
Les équipements qui n’embarquent pas nativement une connectivité présentent des limites quant au volume et à la nature des données transmises. L’ajout à posteriori de capteurs rend souvent plus complexe pour une entreprise de tirer pleinement parti de la valeur de l'IoT.
En revanche, lorsque la connectivité est intégrée dès la phase de conception du produit avec la perspective d’exploiter les données qui seront recueillies pour atteindre un objectif précis, il devient plus facile de mettre en place des cas d’usage innovants, tels que la maintenance prédictive par exemple. Cette phase revêt un caractère stratégique puisque la collecte des données grâce la connectivité permet d’assurer la continuité numérique sur l’ensemble du cycle de vie du produit.
En connectant leurs produits et systèmes, les entreprises répondent à deux défis majeurs :
- Au préalable, elles s‘assurent que le produit connecté atteint l’objectif de performance attendue dans les conditions réelles d’utilisation;
- En second lieu, l'entreprise dispose d’un outil de suivi de la performance de ses équipements. Celui-ci fournit des données dont les analyses pourront être utilisées pour identifier d’autres opportunités de création de valeur au sein de l’organisation. Cela passerait notamment par l’amélioration du produit ou le développement de nouveaux services associés.
Un pilier de la continuité numérique
Tous les départements de l’entreprise et les décisionnaires, du marketing au commercial, en passant par les finances ou la qualité, doivent collaborer étroitement à la conception des produits connectés : de l’élaboration de la stratégie IoT à la définition des exigences, des sous-ensembles du produit, des interfaces et des flux de données. Pour mettre en œuvre cette approche tant au niveau organisationnel que technologique, il convient pour les entreprises d’adopter une ingénierie des systèmes basée sur des modèles (Model Based System Engineering ou MBSE).
Le produit connecté et intelligent fournira des données qui alimenteront une multitude de systèmes utilisés par les différentes fonctions de l’entreprise. De plus, la valeur des données fournies par les produits connectés intelligents ne se limite pas à l’entreprise mais s’étend aussi à son réseau de sous-traitants, partenaires technologiques et commerciaux.
Le PLM, une plateforme de collaboration pour tous les acteurs
La conception de produits optimisés pour la connectivité affranchit les entreprises d’interventions manuelles pour identifier les problèmes potentiels. L'IoT offre une vue globale des conditions et des performances de fonctionnement de ces produits en temps réel. Il nourrit une continuité numérique qui donne accès aux données à l'échelle de toute l'entreprise et qui favorise l'agilité, l'efficacité opérationnelle et la performance du produit, ainsi que la vitesse d’exécution par rapport aux approches traditionnelles cloisonnées.
La continuité numérique permet à toutes les parties prenantes de communiquer ensemble, quelle que soit la phase du cycle de vie dans laquelle se trouve le produit. Elles ont accès aux données les plus récentes et peuvent réagir rapidement aux changements. La continuité numérique sert aussi de socle pour développer des jumeaux numériques de produits physiques, de processus opérationnels ou de procédures techniques réalisées par un opérateur, alimentés par des informations en temps réel provenant de capteurs IoT. Les produits connectés permettent également aux ingénieurs et aux chefs de produit d’assurer la gestion complète du cycle de vie des produits.
L'époque où les équipes produit devaient attendre qu’une opération de maintenance ait lieu pour identifier les problèmes et les défaillances à long terme est révolue. Grâce à la connectivité réseau, les machines sont surveillées en temps réel. Les équipes produit et les ingénieurs peuvent rapidement identifier les causes racines des défaillances sur site ou sur la chaîne de production, mais aussi, faire évoluer en permanence les processus de conception pour lutter contre les imprévus grâce à la maintenance prédictive et préventive. Ces informations redoublent de valeur lorsqu’elles sont partagées avec les clients et les partenaires.
Les avantages de la connectivité s'étendent également à l'utilisateur final. L'analyse des données d'utilisation peut améliorer l'expérience client. Comprendre comment, pourquoi, quand et où un produit est utilisé est tout aussi pertinent que de simplement comprendre comment, pourquoi, quand et où un produit est défaillant. Les entreprises affinent leur compréhension sur la manière dont les clients utilisent les produits. Ils peuvent ainsi apporter des améliorations en continu, sur la base d'un retour d'information "terrain" et factuel, recueilli directement à partir du produit connecté. Les hypothèses de conception sont amendées par les données d’utilisation réelle du produit, et intégrées dans l’application PLM, au plus grand bénéfice des manufacturiers pour ainsi concevoir au plus juste et optimiser les coûts.
Lorsqu'une entreprise conçoit des produits nativement connectés et les déploie sur le terrain afin de collecter automatiquement des données pour éclairer les futures décisions des services d’ingénierie, elle a réussi à mettre en place un PLM de bout en bout. En concevant des produits connectés optimisés pour l'IoT, elle peut suivre avec précision ses produits tout au long du cycle de vie, ce qui lui permet de recueillir des informations précieuses sur leurs performances et les cas d'utilisation. Enfin, l'accès aux données de l'IoT et l’exploitation de celles-ci via des analyses avancées permettent de capitaliser sur toute la valeur de ces produits connectés, de réduire leurs coûts de maintenance, de maximiser leur disponibilité et d'améliorer les futures itérations.