L'avenir de la maintenance :des technologies de pointe qui transforment les opérations

La demande d’optimisation accrue de la maintenance ne diminuera jamais. Alors que les usines continuent de se développer pour répondre aux besoins toujours croissants des consommateurs, elles doivent identifier de nouvelles opportunités pour faire progresser les pratiques des installations.

Les technologies progressistes présentent des solutions nouvelles et uniques à une multitude d’obstacles et offrent un aperçu de ce à quoi ressemblera l’avenir de la maintenance. Du C-Suite aux bottes sur le terrain, ces innovations offrent des résultats mesurables qui ont un impact direct sur les performances au travail et la productivité des installations.

En utilisant la technologie pour se positionner stratégiquement en vue d’une efficacité accrue et d’une croissance future, les installations peuvent minimiser les effets du déficit croissant de compétences qui sévit actuellement dans l’industrie. Alors que de nouvelles solutions arrivent régulièrement sur le marché, les technologies qui vont rester incluent l'Internet industriel des objets (IIoT), le big data, le cloud, l'intelligence artificielle (IA) et la réalité virtuelle (VR).

L'Internet industriel des objets

L'Internet industriel des objets (IIoT) est un réseau interconnecté d'appareils et de machines qui collecte des données et les communique directement à l'équipe de maintenance en temps réel. Cette technologie se concentre sur l’automatisation des machines et aide le personnel et les gestionnaires à minimiser les temps d’arrêt des machines en donnant la parole aux actifs précieux. Cette technologie aide les activités des installations telles que :

• Maintenance prédictive
• Maintenance proactive
• Surveillance en temps réel
• Optimisation des ressources
• Analyse des opérations inter-établissements
• Sécurité des machines et des employés

En connectant l'équipe de maintenance aux machines via IIoT, les techniciens peuvent prédire plus précisément le moment où un actif est susceptible de tomber en panne. Ces données leur permettent de planifier et de programmer la maintenance au moment optimal, réduisant ainsi les pannes imprévues et les pertes de productivité.

L'industrie a constaté ces avantages et, par conséquent, le nombre de connexions IIoT passera de 17,7 milliards actuellement à près de 36,8 milliards d'ici 2025, ce qui représente un taux de croissance de 107 %.

Pour que l’IIoT soit efficace, il a besoin de deux choses :des capteurs sur l’équipement et un système logiciel pour traiter et traduire les données. Bien que cela nécessite une dépense initiale, les capteurs représentant près de 50 % du coût total, cet investissement est récupéré grâce à une augmentation de l'efficacité de la production, une réduction des pannes de machines et une diminution des stocks mal gérés.

Les autres avantages de l'adoption de l'IIoT incluent :

• Meilleure adhésion grâce à la maintenance prédictive

Étant donné que les capteurs surveillent en permanence l’état des équipements, plutôt que d’effectuer une maintenance préventive basée sur un calendrier, les données en temps réel informent l’équipe lorsqu’une intervention est nécessaire. À la base, la maintenance prédictive consiste à accroître l’efficacité de la maintenance en effectuant la maintenance uniquement lorsque cela est nécessaire.  

• Analyse des données en temps réel

Si les capteurs IIoT permettent aux équipes de prédire les pannes imminentes, ils peuvent également identifier les modèles de pannes et les problèmes récurrents. Non seulement l'équipe peut concevoir une solution de maintenance autour de ces données, mais les fabricants d'équipement d'origine (OEM) peuvent également les utiliser pour améliorer la qualité et la conception de leurs machines.

• Recommandations de réparation

Si une machine tombe en panne, le système IIoT a collecté diverses données sources et le logiciel peut les analyser. Sur la base des résultats, le système peut présenter les données et faire des recommandations appropriées sur la meilleure solution. Grâce à cela, les techniciens disposent de toutes les informations pertinentes et peuvent confirmer la meilleure voie à suivre.

• Mise à niveau automatique du logiciel

Les machines connectées à l'IIoT peuvent recevoir des mises à jour logicielles selon les besoins pour améliorer les performances ou résoudre des problèmes techniques. Ces mises à jour sont souvent effectuées à distance par l'éditeur de logiciels ou l'OEM. Cela garantit que les machines évoluent constamment vers des actifs plus productifs.

• Surveillance des stocks

Un système IIoT peut également faciliter la gestion des stocks. En disposant d'un entrepôt connecté, les installations peuvent surveiller les fournitures utilisées pour faciliter la prise de décisions d'achat. Ces décisions peuvent conduire à des décisions de stockage plus précises et à une réduction des dépenses. Les constructeurs OEM peuvent également utiliser ces informations pour formuler des recommandations plus précises en matière de pièces de rechange.

• Surveillance des actifs à distance

L'IIoT peut également être utilisé sur des équipements distants, éliminant ainsi le besoin de consacrer un temps précieux à la maintenance pour accéder à l'actif et effectuer les vérifications nécessaires. Cela réduit le temps global nécessaire à la surveillance d'un équipement et réduit les coûts associés aux inspections manuelles à forte intensité de main d'œuvre.

Mégadonnées

Le Big Data fait référence à un ensemble de données d’équipement si vastes et si complètes qu’il est extrêmement difficile à analyser efficacement par un technicien ou un système logiciel classique. Combiné au défi du traitement simultané de plusieurs actifs, le travail de déchiffrement de ces données non structurées devient presque impossible. Une étude a révélé que 95 % des entreprises citent la nécessité de gérer des données non structurées comme l'un des principaux problèmes de leur entreprise.

Historiquement, ces données n’ont pas été analysées ou utilisées correctement parce qu’elles ne pouvaient pas l’être. Mais l'introduction de systèmes logiciels avancés tels que les plates-formes IIoT rend possible le traitement de cette mine de données, révélant des informations précieuses sur la santé et les performances des actifs critiques.

Le Big Data fournit un aperçu global des actifs d’une usine, révélant quelles machines sont en bon état, lesquelles nécessitent plus d’attention et même comment les actifs interagissent et s’influencent les uns les autres. Les équipes peuvent utiliser ces informations et les appliquer à leurs routines de maintenance quotidiennes pour améliorer les performances des actifs, rationaliser les processus de maintenance et personnaliser les paramètres des actifs.

Par exemple, le Big Data est utilisé pour définir avec précision l’intervalle PF (Potentiel d’échec) d’un actif, qui décrit le point où un actif ne parvient pas à remplir une fonction requise. En définissant plus précisément l'intervalle PF, les équipes de maintenance peuvent planifier la maintenance en fonction des besoins de la machine, et non en fonction du ressenti ou d'une panne.

Bien qu’elles aient toujours été considérées comme importantes, sans aucun moyen efficace de traiter l’information, les mégadonnées ont souvent été laissées de côté dans le processus décisionnel. Maintenant que la technologie a répondu aux besoins des usines et peut gérer les informations, ces données peuvent être récoltées et utilisées pour faire des progrès extraordinaires dans l’optimisation et la maintenance des usines. Tant d'entreprises ont commencé à utiliser le Big Data que le marché devrait être évalué à 655 milliards de dollars d'ici 2029.

Le nuage

Face à la nécessité de disposer de données partout et à tout moment, de manière simple à utiliser, de plus en plus d'établissements se tournent vers des solutions de données basées sur le cloud plutôt que vers le stockage de données traditionnel sur site. Avec le stockage dans le cloud, les données sont enregistrées sur un serveur externe sécurisé hébergé par un fournisseur et accessible à distance par un utilisateur autorisé disposant d'une connexion Internet.

En rendant l'information plus facile d'accès pour les employés approuvés, les temps de production, les calendriers de maintenance et les coûts opérationnels sont tous affectés positivement.

Bien qu'il s'agisse souvent des points forts d'un système basé sur le cloud, d'autres avantages incluent :

• Flexibilité

Le stockage basé sur le cloud étant très accessible, le système peut être équipé pour répondre exactement aux demandes d'une installation. En optimisant l'expérience en fonction des besoins pertinents de l'équipe, une entreprise peut personnaliser son expérience cloud pour utiliser les données d'une manière qui a un impact positif sur les performances de travail et la recherche d'informations.

• Capacité et évolutivité

Non seulement le cloud peut stocker une grande quantité de données, supérieure à celle généralement observée dans les systèmes de données sur site, mais il peut également être étendu sans avoir à ajouter de nouveaux équipements ou processus. Cela garantit que le système peut gérer toutes les données historiques et futures. 

• Heure de lancement

Le cloud ne nécessitant pas de silos de données sur site, le temps de mise en œuvre est relativement court par rapport aux systèmes de stockage de données traditionnels. Une installation peut configurer et commencer à utiliser le nouveau système rapidement, permettant aux techniciens de découvrir de nouvelles informations et opportunités de maintenance qui étaient enfouies dans le système traditionnel.  

Le cloud gagne rapidement l’approbation de l’industrie et on estime que d’ici 2025, la valeur totale du marché du cloud atteindra près de 850 milliards de dollars. Malgré ce vote de confiance, beaucoup s’interrogent encore sur la sécurité des systèmes cloud. Alors que certains cherchent à exploiter le système et à accéder à des données précieuses, il a été signalé que 88 % de toutes les violations de données dans le cloud étaient le résultat d'une erreur humaine et non d'une défaillance de sécurité du fournisseur de cloud. Grâce à la sécurité, à la simplicité et aux multiples utilisations des systèmes de données cloud, ils deviennent rapidement une option viable pour de nombreuses installations.

Intelligence artificielle

L'intelligence artificielle (IA) est une technologie d'apprentissage déployée dans les installations pour trier et transcrire le Big Data en rapports faciles à comprendre. Les rapports sont générés à l'aide d'un mélange de données sur l'état actuel, de données historiques et d'enregistrements de performances pour déterminer quand une machine a besoin d'être réparée. Grâce à ces informations, l'équipe de maintenance peut prendre des décisions rapides et éclairées sur l'état de santé de ses machines.

En effectuant des fonctions d’analyse des causes profondes, l’IA peut également contribuer à prévenir les pannes d’actifs et à réduire considérablement les temps d’arrêt imprévus. Grâce à ces avantages, les revenus mondiaux de l'IA en 2022 ont atteint un montant record de 342 milliards de dollars, démontrant que le monde est prêt à adopter et à intégrer pleinement cette technologie dans ses processus quotidiens.

Les systèmes d’IA nécessitent l’utilisation de capteurs IIoT qui surveillent l’activité des machines et transmettent les résultats au programme d’analyse de l’IA, où les données complexes sont synthétisées et transcrites. L'IA n'étant pas une technologie fixe, comme le matériel physique sur site, le système peut également apprendre au fil du temps, ce qui lui permet d'évoluer pour répondre aux exigences de ses installations.

Pour garantir que le système évolue de manière appropriée, il est essentiel de travailler avec les techniciens de maintenance les plus expérimentés de l’installation pendant la mise en œuvre de l’IA afin de déterminer quelles machines et données doivent être surveillées, quelles données historiques pourraient être ajoutées pour améliorer les performances et à quelle fréquence les données doivent être collectées et transcrites.  

Les autres avantages de la technologie de l'IA incluent :

•  Détecter les pannes et les conditions anormales avant qu'un problème ne survienne
• Économies sur les activités de maintenance
• Diminution des pertes de production dues à des équipements défaillants
• Nombre réduit de réparations nécessaires au fil du temps
• Nombre réduit d'inspections requises par les professionnels de la maintenance, leur permettant de se concentrer sur les activités critiques ou génératrices de revenus

Réalité virtuelle et augmentée

La réalité virtuelle (VR) est un outil de simulation incroyablement avancé qui recrée de manière réaliste différents scénarios avec lesquels il est possible d'interagir et d'apprendre. La taille et la sophistication de cet équipement varient en fonction du type d'expérience VR nécessaire. Par exemple, la technologie VR est accessible sur un seul appareil ou ordinateur, ou elle peut remplir une pièce entière, permettant aux opérateurs un niveau d'interaction plus profond avec l'environnement rendu numériquement.

Comme son homologue, la réalité augmentée (AR) permet également des simulations avancées générées par ordinateur, mais au lieu de recréer complètement un scénario virtuel, elle cherche à améliorer le monde réel. Par exemple, lors de l'achat d'une chaise de bureau, un employé pourrait utiliser l'appareil photo de son téléphone et un programme de réalité augmentée pour insérer numériquement à quoi ressemblerait la chaise dans l'espace avant même d'acheter le produit.

Par exemple, si un technicien effectue une tâche de maintenance, au lieu que le système AR donne simplement des instructions étape par étape, le programme peut restituer numériquement les étapes sur la surface de travail réelle pour mieux guider le technicien tout au long du processus. De cette manière, les techniciens sont connectés à des rendus et des données avancés sans avoir à se plonger dans une simulation informatique.

La réalité virtuelle gagne en popularité, en particulier dans les secteurs où la formation présente des défis en raison de l'inexpérience des stagiaires et du coût d'achat du matériel d'entraînement physique. La réalité virtuelle offre aux membres un espace sûr pour explorer les tenants et les aboutissants de leur travail sans que leurs erreurs n'aient un impact sur les actifs réels de l'usine ou sur les autres employés.

La technologie VR est également déployée pour aider les membres de l’équipe à résoudre des problèmes complexes. Si les techniciens de maintenance rencontrent une anomalie unique, ils peuvent pratiquer les techniques nécessaires en VR et apprendre de leurs erreurs avant même de les tenter sur l'équipement physique.

Pour cette raison, la demande de réalité virtuelle a connu une croissance rapide. En 2018, la valeur marchande estimée de la réalité virtuelle destinée aux pratiques de maintenance était de 400 millions de dollars. Ce chiffre devrait désormais atteindre 3,3 milliards de dollars d'ici 2024.

Les secteurs ayant une demande croissante pour les technologies VR et AR comprennent :

• Aéronautique
•  Automobile
• Fabrication
•  Pétrole et gaz

En comprenant comment résoudre un problème avant même d’entrer dans l’établissement, les membres de l’équipe peuvent renforcer leur confiance en leurs capacités et opérer à un calibre supérieur. Pour l'ensemble de l'installation, cela signifie un personnel plus qualifié, moins de temps d'arrêt et une réduction significative de la mauvaise gestion des actifs de l'installation.

L’avenir de l’industrie est là, et même si les outils ressemblent davantage à de la science-fiction, les résultats sont tout sauf le cas. En tirant parti de ces technologies, les installations peuvent créer un environnement dédié à la progression et à l'amélioration de tous les actifs et employés.