Construire un environnement industriel plus sûr avec l'IoT et l'IIoT

Internet sous ses multiples formes a permis aux gens de se connecter et de communiquer entre eux à diverses fins depuis sa création. Avec les progrès de la technologie, cette capacité d'Internet à fournir un moyen de connexion s'infiltre lentement dans d'autres aspects des affaires quotidiennes du monde. L'intégration d'Internet parmi d'autres technologies avec l'industrie a déclenché une nouvelle révolution industrielle, baptisée "Industrie 4.0". Les développements dans les domaines de l'Internet des objets (IoT), de l'apprentissage automatique (ML), de l'intelligence artificielle (IA), etc. ont permis d'imaginer et de réaliser une industrie qui fonctionne dans le cadre de la durabilité et maximise l'utilisation des ressources tout en augmentant qualité du produit et en minimisant le coût global de production. En plus d'influencer directement la façon dont la fabrication est effectuée, l'industrie 4.0 est en passe de révolutionner d'autres aspects de l'industrie comme le transport, la sécurité, etc. Cet article sera une plongée dans la façon dont l'industrie 4.0 utilise ses outils, en particulier l'IoT pour assurer une sécurité accrue pour les humains et les machines.

Comprendre l'idée de base de la sécurité industrielle à l'aide de l'IoT

L'Internet des objets fait référence à un réseau d'objets physiques qui sont interconnectés et possèdent la capacité d'envoyer et de recevoir des données les uns des autres sur Internet. Ces dispositifs peuvent aller du simple, comme un capteur de niveau d'éclairage, au complexe, un bras robotisé automatisé. Ils partagent des données entre eux qui sont ensuite traitées et des mesures appropriées sont prises, le tout sans intervention humaine. Cette nature même de la technologie lui permet d'être une plate-forme idéale pour mettre en œuvre de meilleurs protocoles de sécurité basés sur une surveillance en temps réel et une intervention automatique.

Une mise en œuvre très basique de cette idée serait de déployer des capteurs dans l'ensemble de l'industrie qui surveillent en permanence des paramètres importants tels que la température, l'humidité, les niveaux de gaz toxiques, etc. Le traitement peut être basé sur l'IA et le ML où les algorithmes sont alimentés les données pour les niveaux attendus de ces paramètres et sont configurés de manière à appliquer des mesures de sécurité en cas d'écart des données du capteur par rapport aux niveaux attendus. Un autre exemple serait d'intégrer des algorithmes capables de détecter et de distinguer les travailleurs humains dans les systèmes de traitement des robots autonomes compatibles IoT, de sorte que les machines puissent anticiper si leurs prochaines actions rencontreront directement un être humain, puis déployer des mesures pour éviter cette possibilité.

Dans les processus impliquant une haute précision, un léger écart peut entraîner des risques considérables pour la sécurité. La mise en place d'un système IoT qui surveille en permanence les différents paramètres de l'ensemble du processus de haute précision au moyen de capteurs peut aider à détecter toute anomalie et à réagir à ces anomalies plus rapidement que n'importe quel type de surveillance humaine. De tels protocoles de surveillance peuvent également être étendus à la maintenance préventive, c'est-à-dire une maintenance en temps opportun qui contrecarre les temps d'arrêt inattendus potentiels dus à une panne soudaine de l'équipement. Les systèmes IoT peuvent également être configurés de manière à ce que la défaillance d'un équipement dans un cluster n'entraîne pas nécessairement l'arrêt de l'ensemble du processus.

En utilisant l'IoT et sa fonctionnalité de M2M (communication machine à machine), le processus défaillant peut être arrêté et sa charge de travail être automatiquement réaffectée à d'autres machines similaires dans le même cluster à un rythme beaucoup plus rapide que ce qui aurait été possible avec une surveillance traditionnelle. et les systèmes d'application.

Application des systèmes de sécurité de la construction et du transport

Partant de l'idée d'utiliser des capteurs pour la surveillance, les travailleurs de la construction peuvent être équipés de dispositifs portables intelligents qui surveilleraient l'état du travailleur ainsi que les paramètres environnementaux. Ces données seraient collectées et traitées pour chaque travailleur individuel, et les alarmes et invites nécessaires seraient déployées en cas d'écart par rapport au modèle prévu. Les différentes variables environnementales peuvent inclure l'humidité, la vitesse du vent, etc. Un tel système peut aider à prévenir les accidents comme les chutes de hauteur, etc.

Dans le domaine connexe du transport et de la logistique, les systèmes IoT peuvent être utilisés à plusieurs niveaux pour la sécurité et la surveillance. L'un de ces niveaux consiste à surveiller directement les modèles de comportement des conducteurs et à traiter ces données via des modèles ML établis pour déterminer si le conducteur est apte ou non à conduire son véhicule. Cela peut être envoyé à un superviseur de flotte centralisé pour prendre d'autres décisions. Une autre application concerne le dernier kilomètre du processus de livraison lorsque plusieurs véhicules doivent converger leurs chemins. Les camions équipés de l'IdO peuvent aider à décider de la meilleure marche à suivre en cas de grand nombre de véhicules et si leurs délais de livraison coïncident, évitant ainsi les accidents.

Une perspective pour l'avenir des systèmes de sécurité basés sur l'IoT

Au lieu de simplement équiper les machines existantes de l'IoT pour améliorer leurs perspectives de sécurité, la prochaine étape consisterait à utiliser des machines basées sur l'IoT pour remplacer complètement les processus existants de manière à minimiser considérablement les risques pour la sécurité. Par exemple, selon l'Occupational Safety and Health Administration des États-Unis, en 2020, les trébuchements, les chutes et les glissades représentaient le plus grand nombre d'infractions à la sécurité. Cela pourrait inévitablement entraîner de graves conséquences en termes de sécurité des travailleurs. Ces risques pour la sécurité peuvent être atténués par une conception appropriée du sol de l'industrie associée à la mise en œuvre de systèmes automatisés basés sur l'IdO à la place des travailleurs humains, qui sont beaucoup plus fiables et moins sujets à de telles erreurs. Compte tenu d'une autre violation majeure, à savoir l'incendie des installations électriques, des systèmes basés sur l'IdO peuvent être mis en œuvre pour garantir une intervention rapide et même la prévention de ces risques pour la sécurité.

En conclusion, à travers les différentes implémentations évoquées, la mise en œuvre des technologies IoT semble prometteuse pour améliorer la sécurité du poste de travail industriel, soit en surveillant et agissant sur les déviations, soit en éliminant complètement la dépendance à l'élément humain pour certaines tâches. La deuxième étape en particulier a des implications assez importantes dans la mesure où la suppression d'emplois dans l'industrie conduit à l'ouverture d'opportunités d'emploi ailleurs où les exigences diffèrent considérablement de celles de l'industrie actuelle. L'élément humain sera recruté pour des postes beaucoup plus intellectuels, ce qui réduira le nombre de personnes sur le terrain, qui a été un énorme contributeur aux décès humains.