Connectivité par conception

Tout comme la circulation sanguine nourrit chaque système individuel du corps humain, les informations et les données sont l'élément vital de chaque partie de votre organisation. Le problème est que la plupart des organisations sont mal connectées. En conséquence, cet élément vital n'est pas autorisé à voyager correctement entre les systèmes, laissant chaque système isolé, sous-utilisé et sous-alimenté.

Les silos de données sont le symptôme d'un système mal connecté, ce qui entraîne une perte de temps et de ressources et entraîne une mauvaise prise de décision, des opportunités manquées et une duplication des efforts, car chaque employé tente de recréer des ensembles de données existants à partir de son propre cache, probablement obsolète. d'informations.

Les données sont la pierre angulaire de votre organisation. (Source :Bentley Systems)

Le besoin d'informations unifiées et agrégées

La façon de résoudre le problème des silos de données est d'améliorer la connectivité entre ces silos et systèmes de données. Les tendances et les normes de l'industrie telles que l'Industrie 4.0 et les jumeaux numériques sont le point culminant de ce besoin d'informations unifiées et agrégées pour connecter et gérer les sources de données nouvelles et anciennes, créant un écosystème plus holistique et mieux connecté.

La connectivité dès la conception étend et préconise non seulement l'avancée de la connectivité, mais également l'intégration de la connectivité dans la conception même des solutions et des logiciels. Les systèmes, de par leur conception, devraient être capables de découvrir, d'hériter, d'évaluer et de partager des informations entre différents systèmes ou composants. Nous devrions être en mesure de surveiller, d'analyser et de contrôler au niveau des sous-unités en temps réel et de visualiser les données au niveau du système et dans l'ensemble de l'écosystème. C'est le ciment qui accélérera la numérisation.

Ouvrir gagne toujours

Ouvert signifie que vous n'êtes pas enfermé dans une solution à fournisseur unique. Vous pouvez importer et exporter des données librement. Lorsque vous écrivez une application avec une technologie ouverte, elle peut s'exécuter n'importe où. Il n'a pas besoin de s'exécuter dans un cloud spécifique et ne vous oblige pas à stocker vos données dans un cloud limité par les conditions d'utilisation. Vous pourrez toujours accéder à vos données et les exporter.

Les organisations peuvent bénéficier de nombreux avantages lorsqu'elles peuvent autoriser l'échange de données entre des appareils multifournisseurs sans aucune restriction fermée ou propriétaire. Lorsque des normes ouvertes non propriétaires sont utilisées, l'interopérabilité entre les sources de données et les points de terminaison est assurée sans aucune limitation. Les évaluations par les pairs peuvent être effectuées facilement quelles que soient les plates-formes de conception utilisées afin que les équipes de conception puissent collaborer, innover et accélérer le développement à une fraction du coût tout en garantissant des données solides et fiables.

L'ouverture dépend de la normalisation

Pour la plupart des organisations, leur infrastructure informatique est un méli-mélo d'applications et de services nouveaux, hérités, sur site et dans le cloud. Ces systèmes ne peuvent pas être remplacés du jour au lendemain et doivent jouer un rôle dans un écosystème d'informations connecté pour les années, voire les décennies à venir. L'échange d'informations en temps réel entre ces systèmes hétérogènes et très souvent répartis géographiquement est essentiel pour prendre en charge des scénarios commerciaux complexes à travers des processus commerciaux interfonctionnels.

Les normes de l'industrie favorisent l'ouverture et permettent l'interopérabilité entre les produits de différents fournisseurs. Ils fournissent une base pour la compréhension mutuelle et facilitent la communication, ce qui améliore la communication inter-entreprises et accélère le développement. Les normes d'interopérabilité avec endurance incluent :

• ISO 15926 est pour l'intégration des données et l'interopérabilité dans les projets d'investissement. Il traite du partage, de l'échange et du transfert de données entre les systèmes.
• ISO 18101 fournit des conseils sur les exigences d'interopérabilité entre les systèmes de systèmes, les systèmes individuels (y compris le matériel et les logiciels) et les composants. Ce standard est issu du standard ouvert MIMOSA CCOM.
• OPC-UA (architecture unifiée) est l'un des protocoles de communication les plus importants pour l'industrie 4.0 et l'Internet industriel des objets (IIoT). Il standardise l'échange de données entre les machines, les appareils et les systèmes dans l'environnement industriel pour l'indépendance et l'interopérabilité des plates-formes.
• RAMI 4.0 est un modèle standardisé définissant une architecture orientée services (SOA) et un protocole pour la communication réseau, la confidentialité des données et la cybersécurité.

Les normes industrielles d'interopérabilité ouverte permettent aux fournisseurs de travailler ensemble pour ouvrir leurs systèmes afin que les utilisateurs du logiciel du fournisseur obtiennent une image complète de leurs actifs et de leurs données.

Edge ou Cloud, le meilleur des deux mondes - tant qu'ils sont connectés

Lors de l'introduction de l'IIoT dans votre organisation, vous envisagerez probablement de tirer parti des appareils de périphérie pour collecter et traiter les données de cet appareil directement sur l'appareil, ce qui rapproche la capacité de calcul du point de collecte de données (l'emplacement de l'appareil IIoT). C'est ce qu'on appelle l'informatique de pointe.

Le rôle de l'edge computing est d'ingérer, de stocker, de filtrer et d'envoyer des données aux systèmes cloud. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) est une architecture de système de contrôle conçue pour la surveillance et le contrôle à distance des applications industrielles. La différence entre le cloud et l'edge computing réside simplement dans l'endroit où le traitement a lieu. Le cloud fonctionne via un centre de données centralisé, tandis que l'edge computing est un ensemble de points. L'utilisation du cloud computing pour centraliser et agréger les informations présente de nombreux avantages, ce qui peut aboutir à un jumeau numérique complet d'une installation. Mais il existe des raisons tout aussi valables et importantes pour l'utilisation de l'informatique de périphérie, allant des problèmes de latence et de bande passante aux problèmes de coût, de fiabilité et de confidentialité.

Appareils de pointe dans un environnement hyper-connecté. (Source :Bentley Systems)

En fin de compte, dans un environnement hyper-connecté et ouvert, dans un écosystème IIoT centralisé ou distribué/de périphérie, il est important pour les décideurs d'obtenir une image complète, opportune, précise et fiable des performances de l'actif, ce qui conduit à les types d'avantages qui sont impossibles dans un écosystème de données cloisonné.

De plus, bien que les flux IIoT aient une valeur individuelle considérable, ils doivent être connectés et combinés avec des informations provenant de sources de données traditionnelles, notamment des registres d'actifs, des horaires de travail, des plans de gestion des performances, des pannes et de la fiabilité ainsi que des activités de maintenance pour optimiser leur valeur pour le décideurs.

Résultats commerciaux et prise de décision

Les résultats commerciaux peuvent changer lors de l'injection d'hyper-connectivité. Par exemple, une équipe surveillant une opération de forage peut vouloir déterminer quand déclencher le remplacement de la tête de forage et minimiser l'arrêt de travail. La caméra à l'extrémité de la tête de forage et les capteurs associés mesurent les vibrations, la température, la vitesse angulaire et le mouvement, puis transmettent des signaux de séries chronologiques, notamment des données vidéo, audio et autres. Ces données doivent être analysées aussi près que possible du temps réel en ce qui concerne l'identification des objets, la géolocalisation de précision et la liaison des processus.

L'analyse prédictive avancée compare l'état de la tête de forage aux modèles passés et aux appareils de forage ou géologies similaires pour déterminer quand la vitesse et les performances de forage diminueront en dessous d'une vitesse tolérable et identifier les défaillances prévisibles des composants. Ces prévisions, combinées au calendrier de forage, permettront aux opérateurs de décider quand remplacer la tête de forage.

Idéalement, la chaîne d'approvisionnement en pièces de rechange peut se déclencher automatiquement en fonction des prévisions ou des décisions de remplacement. Lorsqu'ils sont déclenchés, les bons de commande sont suivis du transport et de la logistique pour la livraison et la planification de la main-d'œuvre pour exécuter le remplacement avant la casse. Les données sur la tête de forage et le temps de latence pour chaque processus et opération sont capturées pour de futures études agrégées ou.

Dans ce scénario, les signaux provenant de l'équipement doivent être synthétisés en un ensemble d'informations agrégé et unifié pour une valeur optimale. Dans ce cas, les signaux de séries temporelles, les données de registre d'actifs, les données de performances et les métriques sont mieux évalués ensemble.

La combinaison claire de l'informatique en nuage et de l'informatique de pointe avec des modèles d'ingénierie, des analyses de fiabilité, des données de chaîne d'approvisionnement et de maintenance offre le meilleur résultat, mais cela n'est possible que dans une architecture qui connecte des ensembles de données et des données. Les données connectées fournissent un contexte en temps réel, vous permettant de voir l'impact des performances des actifs sur les indicateurs commerciaux clés.

Personnes, processus et connectivité des données

Lorsque nous disons « connectivité dès la conception », nous entendons également la connectivité entre les personnes et entre les personnes et les données. Une stratégie commerciale de connectivité se traduit par un gain exponentiel de productivité.

L'intégration des processus métier ne concerne pas seulement les logiciels, et certainement pas seulement l'informatique. L'intégration des processus métier unifie la culture de l'organisation avec une stratégie d'analyse de données améliorée et permet aux données de devenir exploitables par les personnes ou automatisées en temps réel. L'intégration des processus métier est une initiative commerciale clé conçue pour tirer parti de la connectivité.

Environnement de données connecté iTwin de Bentley

Environnement de données connecté iTwin de Bentley. (Source :Bentley Systems)

Dans l'exemple de diagramme de l'environnement de données connecté iTwin de Bentley, les processus métier liés à l'acquisition et à l'agrégation de données sont connectés et contribuent collectivement à la création d'un jumeau numérique en temps réel. Dans ce cas, les modèles d'ingénierie issus d'outils de CAO comme ceux de Bentley, AVEVA ou Hexagon qui mettent en œuvre des schémas basés sur la norme ISO 15926 sont acquis via ce qu'on appelle des bridges. Les ponts A et B, également appelés connecteurs, comprennent ces schémas et les transforment en schémas iModel BIS. À partir de là, les données acquises sont agrégées pour devenir un ensemble de données d'ingénierie unifié, qui devient ensuite disponible pour la visualisation et l'analyse.

Simultanément, les informations provenant des outils de configuration et de gestion de la fiabilité sont collectées et transformées en un modèle de données conforme à la norme CCOM. Comme avec l'iModel, ces données opérationnelles sont rassemblées et unifiées dans le hub de données opérationnelles. Là, il peut être rapporté et combiné avec des données d'ingénierie et des données de géométrie résidant dans l'iModelHub, ainsi que des données IIoT fournies via le hub Microsoft Azure IoT, pour fournir à l'utilisateur un jumeau numérique complet et en temps réel.

Un jumeau numérique est une représentation numérique d'un actif physique, d'un processus ou d'un système, ce qui nous permet de comprendre et de modéliser ses performances. Les jumeaux numériques sont continuellement mis à jour avec des données provenant de plusieurs sources, ce qui leur permet de refléter l'état actuel des systèmes ou des actifs du monde réel. Tout est connecté à tout et la capacité d'utiliser ces informations pour soutenir la prise de décision est l'endroit où la vraie valeur d'un jumeau numérique est réalisée.

Pourquoi ouvrir, pourquoi connecté, pourquoi maintenant ?

Tout le monde dit "ouvert". Mais il n'y a pas de degrés d'ouverture, que vous le pensiez ou non. La technologie ouverte est conçue pour avoir une capacité de changement de fournisseur. L'adoption et l'intégration native de modèles tels que les normes open source et d'interopérabilité ouverte telles que ISO 15926 et plus récemment ISO 18181 permettent aux clients et aux développeurs tiers d'interagir aussi facilement que possible avec les applications et les services cloud.

L'open source et les données ouvertes ouvrent la voie à la création d'un jumeau numérique complet et haute fidélité qui représente pleinement une installation dans tous les aspects de la conception, de la construction, de la mise en service, de la maintenance et des opérations.

Ouvert et connecté n'est pas un objectif en soi. Il s'agit d'une stratégie d'entreprise intégrée au tissu d'une organisation qui permet aux utilisateurs de la technologie d'accéder facilement à leurs données.