Usine intelligente : commencez petit, itérez rapidement, évoluez avec le design thinking
Lorsque l’idée de l’industrie 4.0 a été introduite pour la première fois, elle était centrée sur le concept de systèmes cyber-physiques qui permettent la communication de machine à machine. Au cours des dernières années, cependant, le terme en est venu à représenter beaucoup plus : aujourd’hui, il comprend les usines intelligentes non seulement gérées par des interactions directes de machine à machine, mais aussi par un traitement avancé des données rendu possible par des capteurs connectés.
Le succès de l’industrie 4.0 et des stratégies d’usine intelligente nécessitent une architecture interconnectée et évolutive, un accent particulier sur la sélection de projets axés sur la valeur et l’adhésion de toutes les parties prenantes concernées, des développeurs informatiques et des responsables de production aux équipes de maintenance et aux opérateurs de machines. Et les leaders de l’industrie sont bien conscients des défis à relever : dans une étude conjointe menée par Intel et Microsoft, les entreprises industrielles ont indiqué que la « convergence IT/OT incomplète » était l’un des principaux obstacles à la mise à l’échelle de leurs initiatives Industrie 4.0.
Le succès vient du fait de trouver des moyens de passer rapidement à une usine intelligente tout en gardant un œil sur l’évolutivité et la sécurité. Cela implique souvent de s’appuyer sur des solutions modulaires et adaptables qui peuvent évoluer au fur et à mesure de la croissance de votre application ou de votre environnement.
L’adoption d’une approche itérative de vos projets de transformation numérique peut vous aider à cultiver une usine intelligente sans risques ni perturbations inutiles.
Adopter une approche itérative des projets d’usine intelligente et IoT : ce que cela signifie
En tant que figure de proue du design thinking, l’ancien PDG et partenaire d’IDEO, Tim Brown, présente le concept comme : « une discipline qui utilise la sensibilité et les méthodes du concepteur pour faire correspondre les besoins des clients avec ce qui est technologiquement faisable et ce qu’une stratégie commerciale viable peut convertir en valeur client et en opportunité de marché ».
Le terme est défini comme un processus itératif qui doit passer par trois étapes :
- Inspiration
- Idéation
- Application
Tout au long du parcours complexe vers une usine intelligente, les stratégies fondées sur des hypothèses erronées peuvent entraîner des coûts élevés et de l’insatisfaction. Il est essentiel de remettre en question ces hypothèses le plus tôt possible. Idéalement, la première implémentation de votre application Industrie 4.0 devrait être réalisée rapidement afin que vous puissiez découvrir les défis inattendus et recueillir les commentaires des utilisateurs pour améliorer continuellement le système.
Les 3 phases du processus de design thinking
La technologie de CloudRail, une marque connectée de Belden, peut jouer un rôle crucial en facilitant les trois phases du design thinking pour conduire vos projets d’industrie 4.0.
En tirant parti des capacités de la plateforme, les flux de travail des projets IoT peuvent être rationalisés, la collaboration entre les divisions peut être encouragée et les idées importantes peuvent être réalisées rapidement et efficacement.
Phase 1 : inspiration
Au cours de cette phase de design thinking, nous travaillons à définir le problème sous-jacent qui doit être résolu. Pour ce faire, nous identifions vos besoins et vos défis à travers des entretiens, des observations et des techniques qui nous aident à mieux comprendre votre environnement.
Par exemple, les projets CloudRail commencent généralement par s’attaquer à cette liste de questions :
- Comment créer de la valeur à partir des données machine connectées au cloud ?
- La mise en œuvre entraînera-t-elle des avantages financiers et/ou non financiers qui justifieront les coûts et les efforts impliqués ?
- Quelles sont la portée et les principales exigences du projet ?
Au fur et à mesure que nous recueillons ces informations, nous commençons à prendre des décisions initiales sur les solutions possibles. En nous appuyant sur notre expérience en matière d’intégration IT/OT, nous pouvons connecter rapidement vos premières machines avec un investissement minimal, ce qui facilite la validation des idées et l’adaptation à mesure que de nouveaux besoins se présentent.
Comme le déclare Rimsha Tariq, technicienne en amélioration continue et transformation numérique chez NGF Europe Limited, « j’ai vraiment apprécié la connectivité transparente aux services AWS. Cela a permis de réduire le temps de configuration et d’exécuter des PoC rapides pour identifier les projets prometteurs. »
Phase 2 : idéation
Au cours de cette phase, de nombreuses idées de solutions potentielles d’usine intelligente sont rassemblées et évaluées. Après avoir recueilli et évalué les solutions potentielles, l’étape suivante consiste à rendre ces idées plus concrètes et détaillées. À travers des histoires réelles, vous pouvez apprendre comment d’autres ont utilisé ou expérimenté la solution dans des situations réelles.
Nous vous aidons à réfléchir à des concepts tels que :
- De quoi les différents utilisateurs clés de votre organisation ont-ils besoin de la solution pour réussir ?
- Quelles données doivent être stockées dans le cloud et à quelle fréquence doivent-elles être mises à jour ?
- Quelle architecture est recommandée pour la solution souhaitée ?
En termes d’intégration, CloudRail prend en charge l’intégration transparente dans les services IoT AWS et Microsoft Azure pour une architecture adaptable. Une flexibilité supplémentaire est fournie grâce à l’utilisation flexible des sources de données, qui comprennent plus de 12 000 capteurs, un serveur OPC UA et des périphériques Modbus.
La transformation automatique des données pour les capteurs IO-Link facilite considérablement la connexion de la technologie opérationnelle (OT) aux technologies de l’information (IT), sans nécessiter la participation d’experts dédiés à l’automatisation.
Dans cette phase, les méthodes de priorisation telles que la conception de la proposition de valeur et le modèle KANO vous aident à choisir les meilleures idées dans une liste de caractéristiques de produits et de propositions de valeur en vous montrant celles qui sont les plus susceptibles de créer de la valeur dans votre situation.
Phase 3 : mise en œuvre
Cette phase de réflexion conceptuelle se concentre sur la création de produits minimum viables (MVP) au début du projet afin de faciliter l’interaction directe. Cela signifie créer des versions simples et précoces du produit afin que les utilisateurs puissent les essayer et donner leur avis immédiatement. Il est essentiel de recueillir des commentaires pour mieux comprendre les besoins réels. Ces informations peuvent ensuite être utilisées pour valider ou infirmer les hypothèses et affiner le prototype dans une boucle itérative.
Dans les projets IoT pilotés par CloudRail, la phase de mise en œuvre comprend généralement :
- Installation physique et câblage
- Intégration dans les réseaux OT et IT
- Recueillir les commentaires des utilisateurs quotidiens du système, tels que les planificateurs de production, les opérateurs et les équipes de maintenance
- Réitération du produit technique élaboré au cours de la deuxième phase (idéation)
- Validation des hypothèses formulées lors de la première phase (inspiration)
Le provisionnement à distance de CloudRail signifie que les équipes informatiques et les experts en automatisation n’ont pas besoin d’être sur place ; Un plus grand nombre d’utilisateurs peuvent être impliqués dans le processus de mise en œuvre.
De plus, la gestion des appareils basée sur le cloud permet une mise en œuvre rapide des changements. Avec des appareils CloudRail prêts à l’emploi et intégrant déjà les normes de sécurité requises, les fabricants industriels peuvent rapidement créer des MVP réels.
Comme le déclare Tobias Haungs, directeur général de nexineer digital GmbH, « la combinaison d’AWS et de CloudRail permet à nos équipes de développement de mettre en place et de valider de nouveaux cas d’utilisation en quelques heures au lieu de plusieurs jours ou semaines. Avec la lourde charge de l’ingestion de données, ils peuvent se concentrer sur la création d’applications et de processus qui font progresser l’entreprise au lieu de se battre avec l’infrastructure. »
L’importance de l’itération et de la flexibilité dans le succès des usines intelligentes
La réussite d’un projet IoT dépend avant tout de la valeur qu’il crée pour vous. Par conséquent, il est crucial de surveiller en permanence les hypothèses clés concernant les avantages commerciaux, les exigences des utilisateurs et la conception technique, et de les valider le plus tôt possible.
Les passerelles non gérées et les solutions de bricolage rendent les tâches d’itération manuelles et, par conséquent, fastidieuses. Étant donné que les résultats recueillis en cours de route ne peuvent pas être facilement intégrés dans la conception du système, le projet pourrait de plus en plus devenir une série de correctifs déconnectés.
CloudRail offre une couche Edge to Cloud flexible qui peut facilement s’adapter aux exigences à venir, même si elles n’étaient pas connues au début du projet. Par exemple, si vous souhaitez effectuer une transition entre AWS IoT Core et AWS IoT Sitewise, la modification ne nécessite que quelques clics dans CloudRail.Console DMC (Device Management Cloud).
En particulier lors de la création d’une solution de maintenance préventive ou prédictive, des modifications flexibles des points d’acquisition de données ou la connexion de capteurs supplémentaires peuvent améliorer considérablement la précision à long terme du modèle.
En adoptant une approche itérative et en tirant parti de solutions adaptables telles que CloudRail, vous pouvez répondre rapidement aux nouvelles informations et à l’évolution des exigences pour offrir une valeur durable dans le temps. Cette approche permet non seulement de minimiser les risques et la complexité, mais aussi de positionner vos initiatives IoT pour une croissance évolutive et sécurisée à mesure que vos besoins évoluent.