Production Maintenance n°64

technologies
technologies
IOT Industriel
Perspectives
et nouveaux cas
d’usage pour
la maintenance
conditionnelle
Stéphane Lhuisset
Auteur de l’article et directeur
technique et co-fondateur
d’Asystom (voir encadré)
Ces dernières années, l’avènement de technologies électroniques embarquées proposant des capacités
de calcul de plus en plus importantes, des moyens de transmission radio plus optimisés ainsi qu’une réduction
de la consommation d’énergie a permis d’envisager de nouveaux cas d’usage pour l’industrie et notamment
dans le domaine de la maintenance conditionnelle des équipements.
Par le passé, le suivi en continu de la condition d’un équipement, principalement
par analyse vibratoire, était limité à quelques machines critiques, et
ce pour des raisons économiques liées aux coûts de déploiement de solutions
essentiellement filaires. Dans ce contexte, le reste du parc de machines était
souvent laissé pour compte, au mieux partiellement suivi, trop ponctuellement
et à l’aide d’appareils portatifs.
Sans pour autant se substituer aux approches traditionnelles de suivi fin et proactif
des machines critiques, il est dorénavant possible de généraliser la notion de
suivi permanent à l’ensemble des machines d’un parc industriel et ce quels que
soient la nature, la conception ou l’âge de ces équipements. Convoyeurs, broyeurs,
pompes et autres compresseurs peuvent aujourd’hui être suivis sur le long terme
par les équipes de maintenance, sans interruption et sans imposer des coûts de
déploiement excessifs.
Ainsi, des solutions multi-capteurs de taille très réduite, autonomes en énergie et
non filaires ont pu récemment voir le jour en s’appuyant principalement sur deux
innovations technologiques : l’émergence des réseaux radio basse consommation
et l’augmentation des puissances de calcul embarqué. Ces évolutions s’inscrivent
dans le mouvement plus général de l’IOT (Internet Of Things) c’est-à-dire de l’Internet
des objets, mouvement qui trouve ses applications dans un nombre croissant
de domaines en particulier celui des activités industrielles.
Développement de nouveaux protocoles radio
Le développement de nouveaux standards radio tels que Lora est notamment
au cœur de cette révolution. Lora appartient à la famille des protocoles radio
longue portée et à faible débit d’information. Ces protocoles ont été développés
avec comme objectif principal une très faible consommation d’énergie. Il est ainsi
possible d’imaginer des dispositifs embarqués capables de suivre le fonctionnement
d’une machine sur plusieurs années à partir de deux piles AA, ce qui reste
difficile à concevoir avec d’autres protocoles radio tels que le Wi-Fi.
Trimet / Saint-Jean-de-Maurienne :
Installation de la solution Asystom
sur un réducteur planétaire
Si la portée radio en intérieur se mesure à l’échelle de l’usine,
la portée en extérieur peut atteindre plusieurs kilomètres.
Plusieurs centaines de dispositifs peuvent donc être rapidement
déployés au sein d’un réseau privatif à l’échelle d’un
site même de très grande dimension. Dans les cas les plus
favorables, l’utilisation d’une seule passerelle relais permet
une économie de déploiement considérable en comparaison
d’autres technologies qu’elles soient filaires ou non.
La principale limitation de ces protocoles radio est liée à la
forte réduction du débit d’information, de l’ordre de quelques
dizaines d’octets par transfert. Fort heureusement, en parallèle
de ces évolutions, dans le domaine des transmissions hertziennes,
les capacités de calcul embarqué ont été démultipliées
tout en conservant une empreinte énergétique minimale. Il est
donc aujourd’hui tout à fait concevable d’effectuer des traitements
élaborés au plus proche de la machine, y compris des
analyses fréquentielles (transformée de Fourier, filtrage) et des
analyses intelligentes (détection de cycles, apprentissage de
régimes de fonctionnement). Une fois ces traitements réalisés,
il ne reste alors qu’à compresser l’information résultante sous
la forme d’une signature numérique et la transférer vers un
serveur central au travers de ces réseaux radio à faible débit.
Vers une maintenance ajustée des équipements
Les analyses de données de plus haut niveau ou s’appliquant
à l’ensemble du parc de machines peuvent alors être réalisées
sur un serveur centralisé, là où les contraintes de consommation
d’énergie et de stockage des données sont virtuellement
inexistantes. Si le contrôle de l’usure et la gestion des alertes
en temps réel permettent une maintenance ajustée des équipements
et une réduction des arrêts de production, des analyses
Quelques mots sur la société Asystom
Asystom conçoit et fournit des solutions digitales clés
en main de suivi intelligent des équipements industriels
intégrant des balises multi-capteurs, communicantes
et autonomes ainsi que l’ensemble de l’infrastructure
de traitement et de stockage centralisé des données.
Les solutions Asystom trouvent leurs applications dans
divers cas d’usage et au sein d’environnements industriels
variés, de la sidérurgie à l’industrie automobile.
Architecture d’un
réseau IoT industriel
Information sur
la solution Asystom
statistiques et des métriques orientées
vers la productivité (taux d’utilisation)
deviennent également accessibles
à l’échelle du site.
Des modèles d’apprentissage peuvent
également être conçus pour adresser
des problématiques spécifiques. À
terme, cela ouvre la voie à une maintenance
prévisionnelle capable de
mieux anticiper les pannes, mieux
gérer les opérations, et ce de manière
économique même pour un très large
parc de machines ● Stéphane Lhuisset
(co-fondateur d’Asystom)
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