Cinq points clés à examiner pour une mise en œuvre efficace de l’IIoT

Livre blanc

Clarification du concept d’Internet industriel des objets (IIoT)

Cinq points clés à examiner pour une mise en œuvre efficace de l’IIoT

L’automatisation industrielle existe dans un cadre technologique plus large et a bénéficié des progrès de la mise en réseau industrielle et l’informatique mobile. La combinaison de ces technologies contribue à faire de la vision des concepts comme le “L’usine connectée», «Industrie 4.0” et l’Internet des objets industriels (IoT) une réalité. Souvent, toutefois,la prolifération des concepts concurrents peut prêter à confusion et laisser une certaine remise en question sur la façon de commencer la mise en œuvre pratique. Après la définition de ces concepts, ce livre blanc examine les éléments clés dont les entreprises devraient tenir compte lors de l’élaboration d’une stratégie de mise en œuvre effective et d’explorer également les avantages qui découleront de la connexion, le suivi et le contrôle des opérations.

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Introduction ....................................................................................................

Définition des concepts ...................................................................................

Qu’est-ce que l’usine connectée ?

Qu’est-ce que l’Industrie 4.0 ?

Qu’est-ce que l’IIoT ?

Élaboration d’une stratégie de mise en œuvre efficace .......................................

1. Anciens équipements

2. Protocoles/communication

3. Emplacement géographique/environnement

4. Sécurité

5. Personnel

Assurer la communication entre les appareils ....................................................

Optimiser l’efficacité opérationnelle de l’infrastructure .......................................

Fournir une plate-forme sécurisée pour la communication des appareils .............

Avantages globaux de la mise en œuvre ............................................................

Les atouts de Red Lion ....................................................................................

Sommaire

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“La finalité de l’usine connectée est de connecter, surveiller et contrôler tout de n’importe où.”

Cinq points clés à examiner pour une mise en œuvre efficace de l’IIoT Découvrez en plus sur: www.redlion.net/fr

De nombreuses avancées technologiques ont été réalisées au cours des vingt dernières années. Parmi elles, les réseaux industriels et l’informatique mobile jouent encore aujourd’hui un rôle majeur dans les environnements de fabrication et industriels. C’est grâce à ces technologies que les fabricants et autres entreprises du monde entier peuvent concrétiser des concepts tels que l’usine connectée, l’Industrie 4.0 et l’Internet industriel des objets (IIoT). Mais quelle est la différence entre ces différents concepts ? Après une brève définition de ces concepts, le présent livre blanc examinera les points clés auxquels les entreprises doivent réfléchir pour élaborer une stratégie de mise en œuvre efficace. Il passera également en revue les avantages offerts par la connexion, la surveillance et la commande des opérations.

Introduction

Qu’est-ce que l’usine connectée ?

L’usine connectée est un environnement de fabrication dans lequel toutes les machines peuvent communiquer entre elles ainsi qu’avec tous les autres appareils, que ce soit dans l’usine ou sur des sites distants. L’objectif de l’usine connectée est de connecter, surveiller et commander pratiquement tout, n’importe où, afin d’améliorer la productivité opérationnelle et la rentabilité.

Qu’est-ce que l’Industrie 4.0 ?

D’après Wikipédia, l’Industrie 4.0 est une « expression générique désignant les technologies et concepts liés à l’organisation de la chaîne de valeur ». Cette appellation vient en fait du nom d’un projet initié par le gouvernement allemand, la « quatrième révolution industrielle », visant l’optimisation dynamique des ressources de production dans et entre des usines hautement connectées.

Qu’est-ce que l’IIoT ?

À l’instar de l’usine connectée et de l’Industrie 4.0, l’objectif de l’Internet industriel des objets (IIoT) est de permettre aux entreprises de connecter de nombreux appareils, y compris des équipements d’ancienne génération, afin qu’ils puissent communiquer entre eux d’une manière tout à fait inédite. En recueillant les données d’appareils d’ancienne et de nouvelle génération, les entreprises gagnent en efficacité et bénéficient d’un avantage concurrentiel.

Définition des concepts

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Aujourd’hui, de nombreuses entreprises sont toutes disposées à mettre en œuvre les concepts d’usine connectée, d’Industrie 4.0 et/ou d’IIoT pour profiter d’avantages tels que la réduction des coûts opérationnels, une visibilité accrue et un meilleur contrôle. Si la construction de sites entièrement nouveaux ou le remplacement des anciens équipements est une option irréaliste et trop coûteuse pour la plupart des entreprises, il existe de nombreuses solutions qui utilisent l’équipement existant et permettent de déployer des composants de manière stratégique pour étendre les fonctions de surveillance et de commande sans compromettre les activités quotidiennes. Lors de l’actualisation d’un site, il est important de définir clairement les attentes. Malgré le principe d’attribution d’une adresse IP à chaque équipement du réseau, les utilisateurs ne pourront pas se connecter à chaque indicateur de tableau, pompe à eau et variateur à partir d’appareils mobiles. Faire entrer un site dans l’ère du 21e siècle exige le respect d’un certain nombre de principes fondamentaux qui facilitent la transition et permettent d’accéder aux informations, de les surveiller et de les contrôler depuis n’importe quel emplacement.

Pour élaborer une stratégie de mise en œuvre efficace, la première étape doit porter sur l’environnement opérationnel de l’entreprise, ainsi que sur les appareils, applications et procédés qui le composent. Avant de mettre leur plan à exécution, les entreprises doivent prendre en considération les cinq points clés suivants :

1. Anciens équipements

Dressez l’inventaire des appareils et équipements sur l’ensemble du réseau. Quel âge ont-ils ? Doivent-ils être remplacés ou mis à niveau ? Les

anciens équipements pourront-ils communiquer avec ceux de nouvelle génération ? Quels seront le coût et la durée de l’opération ? Quelles solutions économiques peuvent soutenir cette infrastructure ?

2. Protocoles/communication

Parallèlement aux équipements, quels sont les protocoles utilisés par les appareils connectés ? Quel est leur nombre ? Est-il nécessaire de les

convertir pour que les appareils communiquent entre eux dans un même environnement ? Quel est le type de câblage utilisé pour les médias sur l’ensemble des sites ? Des câbles à fibre optique ? Série (RS-232/422/485) ? USB ? Cuivre ?

3. Emplacement géographique/environnement

Où se trouve le site ? Si les appareils résident sur un site distant, peuvent-ils être surveillés individuellement via des réseaux cellulaires ? Le

site est-il couvert par des réseaux 4G/LTE ou 3G ? Si non, des réseaux haut débit ou à fibre optique sont-ils disponibles ? Par ailleurs, quelles sont les caractéristiques globales de l’environnement dans l’enceinte du bâtiment ? Est-il chaud et poussiéreux, ou sa température est-elle régulée ? Le niveau de vibrations est-il élevé ? L’environnement dégage-t-il des gaz inflammables ? Des équipements industriels agréés conçus pour des caractéristiques environnementales étendues sont-ils utilisés ?

4. Sécurité

Selon une récente enquête de Business Insider Intelligence, 39 % des dirigeants interrogés indiquent que la confidentialité et la sécurité

constituent les principaux obstacles à l’investissement dans l’Internet des objets (IoT). La sécurité figurait parmi les préoccupations les plus citées par les personnes interrogées. Bien que cette enquête porte sur l’IoT, la sécurité est également un aspect important à prendre en considération pour l’IIoT. Comment assurer la protection des données sensibles lors de leur collecte et de leur transfert ? Quelles sont les mesures de sécurité en place pour les systèmes chargés de collecter, surveiller, traiter et stocker les données de l’IIoT ? Existe-t-il une réglementation en matière de protection des données et des informations ?

5. Personnel

Disposez-vous des compétences informatiques en interne pour gérer les nouveaux appareils technologiques ajoutés au réseau ? D’autres

personnels techniques pourront-ils apporter leur aide pour l’installation et la surveillance ? Des logiciels ou une surveillance à distance sont-ils nécessaires pour superviser les appareils installés sur d’autres sites ?

Après avoir examiné tous ces points clés et répondu aux questions, les entreprises doivent prendre les mesures nécessaires pour :

• Assurer la communication entre les appareils

• Optimiser l’efficacité opérationnelle de l’infrastructure

• Fournir une plate-forme sécurisée pour la communication des appareils

Élaboration d’une stratégie de mise en œuvre efficace

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Les variateurs, capteurs, API, indicateurs de tableau et autres équipements d’automatisation sont conçus pour durer des années, voire des décennies. Le problème est qu’ils communiquent bien souvent via des protocoles propriétaires qui utilisent en général des câbles série RS-232/422/485. Si ces protocoles série sont efficaces et ont souvent été écrits pour des applications spécifiques, bon nombre de ces applications n’ont pas été prévues pour une surveillance 24 h/24 et 7 J/7 dans des réseaux TCP/IP. Pour adapter ces appareils au paradigme de l’usine connectée, de l’Industrie 4.0 et/ou de l’IIoT, les ingénieurs de l’entreprise doivent tout

d’abord s’assurer qu’ils peuvent communiquer avec les autres équipements de l’usine. Les entreprises cherchant à connecter des appareils de divers fabricants disposent aujourd’hui d’un choix d’interfaces homme-machine avancées, de convertisseurs de protocoles et autres solutions d’automatisation garantissant une prise en charge native des différents protocoles. Multi-protocoles et parfaitement adaptés aux environnements industriels, ces produits industriels permettent aux appareils de communiquer quel que soit le support physique.

Assurer la communication entre les appareils

Il existe différentes façons d’optimiser l’efficacité opérationnelle. L’une d’elles consiste à se servir des données collectées sur les points de surveillance d’une chaîne de fabrication afin de réduire les interruptions ainsi que toute forme de gaspillage. Au fur et à mesure des avancées technologiques, ces points d’état recueilleront un volume accru d’informations provenant d’un plus large éventail de sources. Les switchs Ethernet gérés seront en mesure de rendre compte du flux de données à l’échelle du site, de la même manière que les capteurs intégrés aux chaînes de fabrication indiquent l’état d’un produit sur une ligne de production. Ce jeu étendu de données opérationnelles

peut être exploité par les entreprises au moyen de solutions de gestion visuelles conçues pour collecter, enregistrer et afficher des indicateurs clés de performances stratégiques ainsi que des messages Andon. L’affichage en temps réel de ces données de performances critiques contribue à renforcer la productivité et le rendement. Ce concept ne se limite pas à la connexion, la communication et la surveillance au sein de l’entreprise. Il couvre également la chaîne d’approvisionnement et de distribution en fournissant une vue complète de l’ensemble des opérations.

Optimiser l’efficacité opérationnelle de l’infrastructure

Jusqu’à présent, la sécurité était synonyme de cloisonnement physique des équipements d’automatisation et des réseaux d’entreprise. Il est certain que les risques d’atteinte à la sécurité sont relativement faibles dès lors que les équipements d’automatisation ne sont connectés à rien. Il est cependant rare que des sites ne soient pas connectés dans la mesure où de plus en plus d’entreprises continuent d’étendre leurs réseaux d’entreprise à leurs usines. Si les entreprises veulent s’adapter à cette nouvelle réalité, la sécurité doit passer par une planification rigoureuse du réseau et une utilisation des adresses IP conforme aux meilleures pratiques. Il est possible de déployer des routeurs au sein d’un réseau

afin de limiter le trafic réseau à certains types de trafic ou d’utilisateurs, et de réduire ainsi le risque de cyberattaques. Une autre tactique consiste à mettre en œuvre la traduction d’adresses réseau (NAT). Le NAT est une technique employée pour protéger les périphériques des accès entrants sans affecter le trafic réseau. Enfin, le recours à des VPN, ou à des dispositifs de tunnelisation, assure également la sécurité des communications d’usine à usine, de la chaîne d’approvisionnement à l’usine ou de l’usine au distributeur en créant des « tunnels » virtuels chargés de transmettre les données sensibles.

Fournir une plate-forme sécurisée pour la communication des appareils

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La valeur de l’usine connectée, de l’Industrie 4.0 et/ou de l’IIoT ne réside pas dans la surabondance de connexions, mais dans leur efficacité, sans oublier l’avantage concurrentiel que confère le partage d’informations entre l’homme et la machine. Une communication transparente avec les opérateurs, les systèmes de contrôle et les applications logicielles, alliée à des options réseau pratiques et à la prise en charge de fonctionnalités et protocoles en mode natif, optimisent l’exploitation des données extraites des appareils industriels. Toutes ces fonctions permettent d’atteindre de nouveaux sommets en matière d’automatisation et de gestion à distance, et de concrétiser le concept d’usine connectée.

L’intégration réfléchie de composants sous-jacents spécialement conçus à cet effet offrira aux entreprises des possibilités de connexion, de surveillance et de commande. Elles pourront ainsi :

• Prolonger la durée de vie des équipements : augmenter la valeur des anciens équipements via une conversion de protocoles performante

• Améliorer la visibilité des procédés : accroître la connaissance et la productivité grâce à des fonctions d’enregistrement et de communication des données

• Décentraliser les commandes : adapter la gestion des systèmes avec des fonctions de commande au niveau de l’appareil et non du bureau central

Ces résultats contribuent non seulement à réduire le coût total de possession et à accélérer le déploiement, mais offrent aussi des fonctionnalités de bout en bout plus robustes dans un très large éventail d’applications.

Avantages globaux de la mise en œuvre

Une sélection de produits Red Lion d’automation, réseau et cellulaire M2M.

“La capacité de connecter, surveiller et contrôler, permet d’étendre la durée de vie des équipements et d’améliorer la visibilité des processus pour un meilleur contrôle.”

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Les atouts de Red Lion

Expert mondial en communication, surveillance et commande au service de l’automatisation et des réseaux industriels, Red Lion propose des solutions innovantes à ses clients, et ce depuis quarante ans. Ses technologies d’automatisation, Ethernet et cellulaires M2M permettent à des entreprises du monde entier d’avoir une visibilité en temps réel sur leurs données qui favorise la productivité. Ses produits sont commercialisés sous les marques Red Lion, Sixnet et N-Tron. La société a installé son siège à York, en Pennsylvanie, et possède d’autres bureaux sur le continent américain, dans la région Asie-Pacifique et en Europe. Red Lion est une société de Spectris plc, groupe spécialisé dans les instruments et les commandes améliorant la productivité. Pour plus d’informations, rendez-vous sur www.redlion.net.

Continent américain sales@redlion.net

Asie-Pacifique asia@redlion.net

Europe, Afrique Moyen-Orient europe@redlion.net

00 800 73 35 46 67

Connecter. Surveiller. Contrôler.

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