De nouveaux ATL

De nouveaux quoi? Des ATL!? Mais de quoi s’agit-il? D’Acronymes à Trois Lettres, bien entendu (comme ERP, GPS, etc.). On n’en avait pas vu beaucoup de nouveaux ces dernières années; mais là il en pleut. Je pense en particulier à IoT, IoS, IoP, CPS, I4.0, ou en code clair: Internet of Things, Internet of Services, Internet of People, Cyber-Physical Systems, Industrie 4.0 . Démêlons un peu tout ça.

Internet des choses, des services et des gens

L’ubiquité et l’interconnectivité d’Internet est au cœur de tous ces nouveaux concepts.

Nous sommes déjà fort habitués à l’Internet des personnes (IoP), i.e. les médias sociaux  et les cellulaires omniprésents sur le Web. En entreprise nous sommes aussi familiers avec l’Internet des services (IoS), qui s’appuie sur des concepts infonuagiques— le « cloud » —  tels que les infrastructures, plateformes et logiciels en tant que services (IaaS, PaaS, SaaS). Le nouveau venu dans le portrait c’est l’Internet des choses (IoT). L’IoT ce sont des réseaux d’objets physiques, où sont imbriqués des composants électroniques, du logiciel et des senseurs ‘connectables’, ce qui leur confèrent des fonctionnalités et une valeur accrues ,en leur permettant d’échanger des données avec leurs fabricants, leurs usagers, ou d’autres dispositifs. Chaque objet a une identité unique, de par sa technologie numérique imbriquée, mais peut interopérer à travers l’Internet. La clé est que l’IoT permet d’offrir une interconnectivité entre les dispositifs, systèmes et services qui va bien au delà des communications courantes machine-à-machine (M2M) et couvre une grande variété de domaines, protocoles et applications.

L'usine intelligente

L’Internet industriel des choses (IIoT) est la combinaison d’IoT et d’IoS supportant le concept d’usine intelligente. Il comprend des processus de production dit intelligents, connectés à :

· des produits intelligents (i.e. contextualisés, personnalisés, localisés, adaptables, reliés, etc.); 

· des réseaux électriques intelligents (permettant de collecter de l’information, sur les comportements de l’offre et de la demande, et d’agir en conséquence); 

· des édifices intelligents (pour contrôler automatiquement et centralement les fonctions HVAC et l’éclairage par ex.); 

· des communications mobiles; 

· des services intelligents, (par ex. logistique, maintenance et autres) etc. 

L’amalgame de ces technologies et applications diverses résulte, en fait, dans le développement de systèmes cyber-physiques (CPS). Un CPS est un système collaboratif d’éléments numériques contrôlant des entités physiques. Le tout est intimement lié à des concepts de robotique et de réseaux de senseurs combinés à des mécanismes de contrôle intelligents. 

 Les systèmes imbriqués courants sont une génération précurseure de CPS (leur emphase étant plus sur la composante calcul numérique que sur le lien intense entre les éléments de calcul et les éléments physiques). Les technologies WiFi, GPS etc. permettent d’ajouter un élément mobile au concept.

Industrie 4.0

Le terme "Industrie 4.0" origine d’un projet de stratégie hi-tech du gouvernement allemand, visant la promotion de la numérisation de son industrie manufacturière. 

Le terme 4.0 réfère â ce qu’on considère être la quatrième révolution industrielle, celle de l’automatisation intelligente, suite aux révolutions des engins à vapeur (1850), des lignes d’assemblage (1920) et de la première vague d’automatisation numérique (1970). Industrie 4.0 est un terme global pour toutes les technologies et concepts d’organisation numérique des chaines de valeur. Il se base sur des concepts de systèmes cyber-physiques, d’Internet des choses et d’Internet des services et il vise à faciliter l’atteinte de la vision d’une usine « intelligente ».

Par contraste avec l’usine actuelle, dans l’usine intelligente, en plus de la surveillance et du diagnostic des fautes et des erreurs, les composants et systèmes sont capables “d’auto-conscience” et “d’auto-prédiction”, somme toute de plus grande perspicacité sur l’état courant de l’usine. De plus les comparaisons de pair-à-pair et la fusion de multiples sources d’information permettent une prédiction précise de l’état de santé futur, tant des composants que des systèmes, afin de déclencher les intervention d’entretien au meilleur moment possible, dans un but de maintenance juste-à-temps et de temps d’arrêt approchant zéro.

En plus de l’Allemagne, on retrouve aussi aux États-Unis le Smart Manufacturing Leadership Coalition qui encourage les manufacturiers industriels à former des groupes de R&D coopératifs et de promotion du développement d’approches, de standards, de plateformes et d’infrastructures partagés, afin de faciliter une large adoption de “l’intelligence manufacturière”. Au Canada et au Québec ces concepts sont encore très peu dans le collimateur de nos gouvernements, pour le moment.

L’usine 4.0 a six caractéristiques importantes:

· Interopérabilité: la capacité des CPS à communiquer entre eux via l’IoT et l’IoS;

· Virtualisation: l’existence d’une copie virtuelle de l’usine, créée à partir des données de senseurs, de modèles virtuels, de simulations, etc.; 

· Décentralisation: la capacité des CPS à prendre des décisions par eux-mêmes; 

· Fonctionnement en temps réel;

· Orientation service: via l’IoS; 

· Modularité: une adaptation flexible à des besoins en constant changement, via le remplacement ou l’extension de ses divers modules. 

Au final

Dans un clin d’œil à la physique quantique, tout cela peut se résumer dans un dernier acronyme: IOE...the Internet of Everything J

On peut imaginer un monde où les clients peuvent, à tout moment configurer leurs propres produits, où les entreprises peuvent répondre à ces exigences, tant de fonctionnalités que de service, avec des produits connectés qui communiquent, en tout temps, leur état, où ces produits sont créés par des opérateurs laissant à des automates la commande des machines, le transport des pièces, les changements d’outils, etc. Cette réalité est déjà, largement, à nos portes.