IIoT en tant que facilitateur de MRO à l'ère de l'Industrie 4.0 :1ère partie

Les initiatives d'automatisation industrielle dirigées par le gouvernement telles que l'Industrie 4.0 et l'approche plus large de l'Internet industriel des objets (IIoT), ont un effet profond sur la fabrication, déclare Darren Hobbs, de S3 Semiconductors . Promettant de rendre les processus industriels et les organisations plus efficaces, rentables et agiles, il s'appuie sur la capture et l'analyse de données en plus d'en faire plus avec les actifs de production disponibles.

Atteindre plus signifie que les installations doivent être maintenues dans des conditions de fonctionnement optimales et constamment surveillées pour détecter des signes d'usure ou une défaillance potentielle. Les temps d'arrêt doivent être soigneusement gérés et réduits au strict minimum. Dans cet article, nous examinons comment les technologies IIoT permettent la transformation de la maintenance, de la réparation et des opérations (MRO), ainsi que le rôle essentiel joué par les capteurs dans cette transformation.

Industrie 4.0 et MRO

L'industrie 4.0 est basée sur « l'usine intelligente », dans laquelle les systèmes cyber-physiques surveillent les processus physiques de l'usine et prennent des décisions décentralisées.

Les caractéristiques classiques d'une usine ou d'un système Industrie 4.0 incluent :

• Collaboration — machines, appareils, capteurs et personnes qui se connectent et communiquent entre eux.
• Transparence des informations — les systèmes créent une copie virtuelle du monde physique grâce aux données des capteurs afin de contextualiser les informations.
• Assistance technique — à la fois la capacité des systèmes à aider les humains à prendre des décisions et à résoudre des problèmes et la capacité à aider les humains dans des tâches trop difficiles ou dangereuses pour les humains.
• Apprentissage automatique/IA — la capacité des systèmes cyber-physiques à prendre des décisions simples par eux-mêmes et à devenir aussi autonomes que possible.

La croissance de la sophistication des processus de production entraînée par les technologies de l'Industrie 4.0 augmente en conséquence les exigences en matière de MRO ; à mesure que l'environnement devient de plus en plus compétitif, la nécessité de générer plus de valeur à partir des actifs augmente, en particulier dans les industries à forte intensité de capital, telles que l'aérospatiale, le pétrole et le gaz, les mines, les produits chimiques et la transformation des métaux.

Maximiser le retour sur la base d'actifs implique à la fois de prolonger leur durée de vie et de les maintenir en ligne autant que possible tout en respectant les réglementations, de sécurité et autres. Poussé initialement par l'industrie du transport aérien, où le MRO représente 12 à 15 % des coûts d'exploitation, l'importance du MRO en tant que discipline commerciale a augmenté parallèlement à l'accent accru mis sur le retour sur les actifs.

Portée et pilotes MRO

L'industrie aéronautique a sans doute ouvert la voie dans l'évolution du MRO avec des origines remontant au début des années 1950, où des modèles commerciaux innovants se sont développés dans ce secteur, entraînés par le nombre de fournisseurs jouant dans cet espace. Les moteurs globaux des stratégies de MRO varient d'un secteur à l'autre, mais ont en commun une réduction des dépenses opérationnelles et une amélioration de la productivité.

D'autres facteurs tels que la sécurité, la conformité réglementaire et la satisfaction du client peuvent avoir la même importance, selon l'industrie. Dans le secteur des avions, par exemple, la sécurité est essentielle et dans une usine, des temps d'arrêt imprévus peuvent entraîner une perte de production, se traduisant par une perte de revenus et/ou une baisse des niveaux de satisfaction des clients.

Ce qui suit décrit un scénario de maintenance normative :

Un avion moderne en vol est capable de générer des téraoctets de données à partir de ses capteurs embarqués avec un seul moteur ayant jusqu'à 5 000 éléments surveillés chaque seconde. Ces données peuvent être analysées en permanence pendant le vol et utilisées pour identifier les problèmes et les exigences de maintenance en cours.

Les fournitures peuvent être commandées et les équipes de maintenance programmées pendant que l'avion est encore en vol afin qu'à l'atterrissage, tout soit en place - techniciens, documentation, pièces, etc. - pour assurer une rotation rapide, l'avion étant entretenu et prêt pour son prochain vol, avec un minimum de temps au sol. (Le temps « Aircraft on Ground » (AOG) est un facteur crucial ; pour chaque seconde pendant laquelle un avion civil ne vole pas, la compagnie aérienne perd de l'argent)

L'exemple ci-dessus met également en évidence la portée du MRO, couvrant l'acquisition, la transmission, le stockage et l'analyse des données, les procédures de maintenance et la documentation et les fonctionnalités ERP, y compris la planification des ressources et les opérations de la chaîne d'approvisionnement. D'autres domaines qui peuvent être mis à contribution dans ce scénario peuvent inclure un inventaire intelligent et également des processus orientés client tels que le suivi des bagages.

Des scénarios similaires peuvent être envisagés dans d'autres secteurs où le déploiement croissant de capteurs IIoT permet de détecter les premiers signes de fatigue ou de défaillance des actifs avant qu'ils ne deviennent critiques.

Les approches traditionnelles de MRO basées sur la maintenance préventive peuvent être coûteuses en termes de main-d'œuvre, de pièces et d'impact des temps d'arrêt. Par exemple, la fermeture d'une raffinerie de pétrole peut coûter jusqu'à 1 million d'euros (0,86 million d'euros) par heure.

Le travail est effectué, qu'il soit nécessaire ou non, les pièces remplacées pendant la période d'arrêt, qu'elles soient ou non nécessaires, et la capacité de production est perdue ou interrompue pendant la durée de la période d'arrêt.

L'émergence des technologies IIoT crée donc une opportunité pour les organisations de transformer leurs stratégies MRO et de se rapprocher du modèle de maintenance prescriptif décrit ci-dessus. La clé de cette transformation réside dans les technologies elles-mêmes, mais aussi dans la capacité des organisations à intégrer ces technologies dans leurs processus MRO.

L'auteur de ce blog est Darren Hobbs, directeur du marketing et de la stratégie chez S3 Semiconductors

À propos de l'auteur

Darren Hobbs est diplômé de l'University College Cork et du Henley Management College. Il a plus de 20 ans d'expérience dans l'industrie des semi-conducteurs dans des rôles tels que CMO, Product Line Management, Product Marketing et Project Management dans un mélange de PME et de grandes multinationales.