La fabrication intelligente et l'IoT sont le moteur de la prochaine révolution industrielle

La fabrication intelligente et l'IoT sont le moteur de la prochaine révolution industrielle. La fabrication est à l'aube d'une révolution - la révolution de l'Internet des objets (IoT) ! En 2016,  IDC estime que le segment de la fabrication a investi 178 milliards de dollars (152,89 milliards d'euros) en dépenses IoT, soit deux fois plus que le segment des transports, le deuxième plus grand marché vertical de l'IoT.Selon Markets and Markets Research,   le marché des usines intelligentes devrait atteindre 205,42 milliards USD d'ici 2022, avec une croissance à un TCAC de 9,3 % entre 2017 et 2022.

Sur ce marché extrêmement concurrentiel, la fabrication intelligente basée sur l'IoT offre une visibilité complète sur les actifs, les processus, les ressources et les produits. Ceci, à son tour, prend en charge des opérations commerciales rationalisées, une productivité optimisée et un retour sur investissement amélioré. La clé du succès réside dans la connexion des équipements, l'intégration de diverses données industrielles et la sécurisation des systèmes industriels pendant toute la durée de vie des équipements.

Depuis deux décennies, Gemalto a été un partenaire de confiance, aidant les clients à connecter, sécuriser et monétiser leurs opérations d'entreprise avec la technologie IoT. Dans ce dossier Web, nous aimerions partager certaines des meilleures pratiques que nous avons rassemblées pour aider les entreprises intéressées à franchir le pas vers « Industrie 4.0 ».

Qu'est-ce que la fabrication intelligente et en quoi est-elle liée à l'IoT ?

La fabrication intelligente permet aux directeurs d'usine de collecter et d'analyser automatiquement les données pour prendre des décisions plus éclairées et optimiser la production. Les données des capteurs et des machines sont communiquées au Cloud par les solutions de connectivité IoT déployées dans l'usine. Ces données sont analysées et combinées avec des informations contextuelles, puis partagées avec les parties prenantes autorisées.

La technologie IoT, exploitant à la fois la connectivité filaire et sans fil, permet ce flux de données, offrant la possibilité de surveiller et de gérer à distance les processus et de modifier rapidement les plans de production, en temps réel si nécessaire. Il améliore considérablement les résultats de la fabrication en réduisant les déchets, en accélérant la production et en améliorant le rendement et la qualité des biens produits.

Le remplacement de la structure hiérarchique qui a historiquement défini le « atelier » par un modèle ouvert, plus plat et entièrement interconnecté qui relie les processus de R&D à la gestion de la chaîne d'approvisionnement présente de nombreux avantages, notamment l'optimisation des processus de fabrication mondiaux liés à la performance, la qualité, le coût, et la gestion des ressources. Cela permet également aux produits fabriqués eux-mêmes de jouer un rôle clé dans le développement et la conception du processus de fabrication.

En effet, les produits intelligents connectés sont capables de renvoyer des informations à l'usine afin que les problèmes de qualité puissent être détectés et résolus pendant la phase de fabrication en ajustant la conception du produit et/ou les processus de fabrication. Les produits intelligents peuvent également fournir des informations sur la façon dont ils sont réellement utilisés par les consommateurs, offrant la possibilité d'adapter les fonctionnalités pour mieux répondre aux besoins réels du marché.

Comment évolue le marché de la fabrication ?

Le secteur manufacturier est fondamentalement remodelé par la progression imparable du 4 ^ème Révolution industrielle, alimentée par l'IoT. Les évolutions de ce segment sont rendues possibles par des avancées technologiques qui se produisent à un rythme sans précédent.

Tout comme la machine à vapeur a inauguré des changements massifs au début du 17 ^ème Century et l'avènement de l'ère numérique ont secoué le monde dans la seconde moitié du 20 ^ème siècle, les innovations technologiques d'aujourd'hui obligent les décideurs à réinventer la façon dont les produits sont conçus et fabriqués. En plus de l'IoT, réfléchissez à l'impact de l'intelligence artificielle (IA), de l'apprentissage automatique et de la réalité virtuelle (VR) sur la fabrication.

Cette révolution de l'IoT devrait augmenter considérablement la productivité et la valeur. C'est pourquoi les plus grands fabricants mondiaux, la Chine, les États-Unis et l'Europe, ont lancé des initiatives dédiées pour renforcer leur propre secteur manufacturier. Essentiellement, ces leaders de la fabrication sont engagés dans une bataille mondiale pour la compétitivité de la fabrication intelligente.

On s'attend à ce que tous les types de fabrication aient quelque chose à gagner de la 4e révolution industrielle et de l'IoT. Par exemple, la fabrication discrète est la production d'articles distincts qui peuvent être touchés et comptés individuellement et qui sont généralement associés à des chaînes de montage. Cela inclut des éléments tels que les voitures, les meubles et les avions, qui sont de plus en plus connectés.

Les processus intelligents joueront un rôle de premier plan dans l'équilibre entre l'offre et la demande, l'amélioration de la conception des produits, l'optimisation de l'efficacité de la fabrication et la réduction considérable des déchets. De même, processus de fabrication où les marchandises sont produites en vrac à l'aide de recettes soigneusement élaborées, les gains de la révolution IoT en termes de surveillance améliorée des usines, une chaîne d'approvisionnement rationalisée et des améliorations de la qualité des processus de suivi et de traçabilité et de distribution.

Pourquoi la sécurité est-elle une préoccupation majeure dans la fabrication intelligente ?

Aujourd'hui, le secteur manufacturier est la principale victime de la cybercriminalité liée aux infrastructures, représentant un tiers de toutes les attaques. ³ C'est parce que la plupart des usines de fabrication conventionnelles n'ont pas été conçues avec la cybersécurité à l'esprit, et parce que la technologie de piratage est devenue de plus en plus sophistiquée.

Alors que les fabricants migrent des usines traditionnelles vers des systèmes IP connectés à l'IoT, de nouvelles vulnérabilités apparaissent. Une extension de la surface des cyberattaques est inhérente à la connexion des processus et des éléments de la fabrication intelligente. Chaque point de connexion devient un risque supplémentaire d'attaques et de cybercriminalité pouvant entraîner des interférences, un accès à distance, le vol de la propriété intellectuelle et la perte ou l'altération de données.

Bien que de nombreux outils de sécurité éprouvés restent efficaces, ils ne sont pas toujours intégrés aux systèmes dès le départ. Pour assurer une sécurité adéquate, les fabricants doivent s'adapter en intégrant des mesures défensives aux équipements et systèmes existants qui sont désormais connectés. Et ils doivent envisager l'architecture de sécurité dès le départ pour les nouveaux centres de fabrication à la pointe de la technologie.

Les défis de sécurité ont également ralenti le rythme de l'adoption de nouvelles technologies IoT, des changements organisationnels et des modèles commerciaux qui pourraient considérablement améliorer les processus, renforcer la compétitivité et apporter de nouveaux services aux clients. Malheureusement, les entreprises qui ne suivent pas le rythme auront plus de mal à rivaliser avec leurs homologues plus avant-gardistes qui relèvent le défi de front.

Que doivent prendre en compte les acteurs de l'industrie lorsqu'ils transforment la fabrication en fabrication intelligente ?

Pour rester compétitifs, les fabricants doivent s'associer à des fournisseurs d'automatisation de la fabrication et à des intégrateurs de systèmes qui proposent des solutions pour mettre à niveau les usines ou créer de nouveaux systèmes à partir de zéro. Des partenaires d'automatisation solides ajoutent une architecture de sécurité à la chaîne de valeur, car ils savent qu'il s'agit d'une préoccupation majeure pour les fabricants et d'une clé pour l'avantage concurrentiel sur le marché.

Les fabricants doivent travailler avec des intégrateurs, des développeurs et des partenaires technologiques expérimentés qui ont déjà fait preuve d'excellence et de longévité dans la connexion, la sécurisation et la monétisation des systèmes de fabrication intelligents. Des partenaires expérimentés peuvent fournir la direction nécessaire pour développer le meilleur système pour répondre aux besoins de l'entreprise.

Par exemple, les processus de fabrication peuvent être connectés par câblage dur, WiFi, Bluetooth, RFID, réseaux étendus à faible consommation, y compris LoRa et LTE M, et même des terminaux IoT qui fonctionnent immédiatement et se connectent via des interfaces industrielles flexibles. Chacun a des points forts différents et des cas d'utilisation idéaux et un partenaire solide avec une expérience dans la connexion de systèmes de fabrication intelligents peut aider à décider quelle solution est la meilleure pour les cas d'utilisation individuels.

Ils doivent également tenir compte de la sécurité et de la manière de protéger les systèmes de fabrication intelligents contre les intrusions ou les erreurs. Par exemple, Gemalto Secure Elements et Hardware Security Modules (HSM) sont utilisés pour sécuriser les systèmes de fabrication de produits. Les SE et les HSM permettent aux fabricants de générer et de distribuer des identifiants et des certificats pour les appareils et ils authentifient les appareils, les utilisateurs et les applications qui interagissent avec les appareils. Ils permettent également de sécuriser les communications et de protéger les données au repos.

De même, Trusted Key Manager (HSM) joue un rôle clé dans la sécurité. TKM gère les informations d'identification pour les appareils et réseaux LoRa ainsi que les appareils IoT non connectés à un réseau cellulaire, un défi historique pour les fabricants. La solution TKM permet aux fabricants de dissocier ces informations d'identification du processus de production, ce qui rend l'entreprise évolutive et préserve la confiance entre les fabricants et les clients.

Un autre domaine à considérer pour les acteurs de l'industrie est la monétisation réussie des logiciels. Les licences et la protection IP sont un élément important de la fabrication d'appareils industriels, qui incluent des logiciels, des secrets commerciaux et des modèles de tarification de plus en plus complexes basés sur l'utilisation et des ensembles de fonctionnalités variables.

Que doivent faire les parties prenantes pour sécuriser leurs installations de fabrication intelligentes ?

Des mesures de sécurité doivent être intégrées dans tous les systèmes de fabrication dès le départ, permettant une production à sécurité intégrée et une protection contre les cybermenaces. Il n'y a pas de solution unique. Au lieu de cela, les fabricants doivent travailler avec des experts pour protéger et défendre l'appareil, le réseau, les données et les solutions et applications logicielles qui pilotent les systèmes de fabrication intelligents IoT. Gemalto propose des services et des solutions qui offrent une sécurité de bout en bout reconnue, quel que soit le moyen de connectivité, du cellulaire au LPWAN en passant par les réseaux fixes.

Le potentiel de fabrication intelligente est énorme et ne devrait pas être entravé par des doutes de sécurité. Les leaders de l'industrie doivent développer la confiance lors de la création ou de la modernisation d'usines intelligentes. Il est impératif que les solutions soient soigneusement et scrupuleusement sélectionnées et reconnues pour leurs performances exceptionnelles. En raison du long cycle de vie des équipements de fabrication, il est également essentiel que les solutions choisies aient une flexibilité intégrée et des solutions avancées de mise à jour sans fil en place pour prévenir les menaces aujourd'hui et à l'avenir.