[TRIBUNE de Marie Hattar, KEYSIGHT] Les progrès autour de l'automatisation dans les usines ont eu un impact dans tous les secteurs d'activité, notamment dans la construction automobile. Les chaînes de montage traditionnelles se voient remplacées par des usines intelligentes,où les machines ne se contentent pas de gérer l'assemblage, mais contribuent à optimiser les ressources et à réduire les coûts. Cette révolution technologique - on parle d’industrie 4.0 - devient une réalité grâce à l'internet des objets industriel (IIoT) et l’arrivée de la 5G. Mais qu’en est-il de l’impact de ces réseaux privés en 5G ? Réponse de Marie Hattar, senior vice-présidente de Keysight Technologies.

Les machines, les robots, les capteurs, les personnes et les drones ont tous besoin d'une connectivité transparente dans l'IIoT. Dans ce cadre, la 5G est en passe de devenir un partenaire de communication essentiel. Les générations précédentes de réseaux sans fil ne pouvaient pas prendre en charge ces besoins de communication massifs, et c'est pourquoi la 5G est essentielle pour l'industrie 4.0. Non seulement elle améliore la connectivité, mais elle offre également plusieurs avantages qui alimentent cette révolution.

Débits de données plus rapides et grande largeur de bande. La 5G offre des taux de transfert de données allant jusqu'à 20 Gbit/s, vingt fois plus rapides que la 4G. Cela permet la transmission rapide de grands volumes de données provenant d'appareils, de machines et de capteurs dans les environnements industriels.

Temps de latence extrêmement faible. Avec une latence aussi faible qu'une milliseconde, la 5G permet aux technologies IIoT de communiquer à une vitesse inégalée. On peut imaginer ici les avantages de la surveillance des lignes de production, des machines et des équipements en temps réel.

Fiabilité et disponibilité améliorées. Les interruptions de connexion étaient monnaie courante dans les générations précédentes de réseaux sans fil, alors que la 5G supporte une connectivité constante, même dans des environnements industriels reculés.

Capacités améliorées pour l’edge computing. La 5G peut être associée à l'edge computing en vue de faciliter le traitement et l'analyse des données à la source ou à proximité, favorisant ainsi la prise de décision en temps réel pour les systèmes IIoT.

Connectivité massive des appareils. La dernière génération de technologie sans fil peut prendre en charge simultanément jusqu'à 1 million d'appareils IIoT, de capteurs et de robots connectés, ce qui est essentiel compte tenu de la complexité technique de l'industrie 4.0.

Ces avantages combinés rendent possible de nouveaux cas d’usage, notamment :

Les entrepôts intelligents. Ils prennent en charge de grands réseaux distribués avec de nombreux appareils et capteurs connectés pour une meilleure gestion des stocks et une optimisation des processus, grâce à la connectivité 5G. La latence ultrafaible de cette dernière signifie que le suivi des stocks, le contrôle des machines, le fonctionnement des robots et d'autres tâches à forte intensité de données ont des capacités de traitement et de communication en temps réel. Cela permet d'améliorer la productivité, de réduire les coûts de main-d'œuvre et de garantir des communications plus fiables dans les entrepôts.

La maintenance prédictive. Un autre avantage de la 5G est la possibilité de prévoir les pannes d'équipement et de traiter les problèmes de manière proactive avant qu'ils n'aient un impact sur les opérations. La maintenance prédictive permet d'éviter les temps d'arrêt et de prolonger la durée de vie des machines. En outre, les fabricants peuvent procéder à des ajustements précis en surveillant en permanence l'état des machines afin de maintenir les normes de production.

La fabrication flexible. La 5G offre une plus grande souplesse dans le processus de fabrication. Les robots et les drones ne sont pas limités par des problèmes de connexion, ce qui rend la manipulation des matériaux et la logistique plus agiles. Au fur et à mesure de sa maturation, la technologie constituera un lien vital entre les usines et le marché, ce qui permettra aux fabricants de répondre efficacement à l'évolution de la demande ou aux défis logistiques externes.

Le test avec des jumeaux numériques : une nécessité

La capacité à collecter, analyser et actualiser les données en temps réel est cruciale pour l'industrie 4.0. Armés de cette intelligence, les fabricants peuvent procéder à des ajustements en temps réel pour résoudre les problèmes de qualité, les inefficacités et les problèmes de sécurité, en accélérant les processus de production et en réduisant les coûts.

Cependant, les capacités de la 5G doivent être testées pour s'assurer qu'elles fonctionnent comme prévu, ce qui nécessite notamment d'intégrer des jumeaux numériques. Ces modèles virtuels de systèmes physiques s'appuient sur des données provenant de capteurs et d'autres sources pour créer une émulation qui teste le comportement du système dans différentes conditions. Cette approche permet aux fabricants d'évaluer l'infrastructure 5G, d'examiner les cas d'utilisation et de déterminer la meilleure façon d'intégrer le réseau. Par exemple, les ingénieurs peuvent utiliser une simulation pour évaluer la configuration optimale des machines, des capteurs et des robots, identifier les goulets d'étranglement potentiels qui peuvent se produire pendant les périodes de forte production, et mettre en œuvre un plan pour éviter ce scénario.

On le voit, avec la 5G, les usines intelligentes deviendront une réalité, autorisant une extension de l’innovation dans les processus de fabrication et donc une amélioration de la productivité et de l'efficacité. Par exemple, les progrès de la réalité augmentée vont ouvrir la voie à de nouvelles possibilités d'accès à distance et de dépannage des équipements de fabrication, avec des superpositions en temps réel pour guider les processus complexes de fabrication.

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