Renforcer la sécurité industrielle par l'intégration IoT et IIoT

Internet, sous ses multiples formes, permet aux gens de se connecter et communiquer depuis sa création. Avec l'avancée technologique, cette capacité de connexion s'étend progressivement à d'autres aspects du quotidien mondial. L'intégration d'internet aux technologies industrielles a déclenché une nouvelle révolution industrielle, baptisée « Industrie 4.0 ». Les progrès dans l'Internet des objets (IoT), l'apprentissage automatique (ML), l'intelligence artificielle (IA), etc., permettent d'imaginer et de réaliser une industrie opérant dans un cadre de durabilité, maximisant l'utilisation des ressources tout en augmentant la qualité des produits et en minimisant les coûts de production. Au-delà de la fabrication, l'Industrie 4.0 révolutionne aussi le transport, la sécurité, etc. Cet article explore comment l'Industrie 4.0 utilise ses outils, notamment l'IoT, pour assurer une sécurité accrue pour les humains et les machines.

Comprendre l'idée de base de la sécurité industrielle par l'IoT

L'Internet des objets désigne un réseau d'objets physiques interconnectés capables d'envoyer et recevoir des données entre eux via internet. Ces dispositifs vont du simple capteur de luminosité au bras robotique automatisé complexe. Ils partagent des données qui sont traitées et déclenchent des mesures appropriées, le tout sans intervention humaine. Cette nature même de la technologie en fait une plateforme idéale pour implémenter de meilleurs protocoles de sécurité basés sur la surveillance en temps réel et l'intervention automatique.

Une implémentation basique consisterait à déployer des capteurs dans l'usine surveillant en continu des paramètres critiques : température, humidité, niveaux de gaz toxiques, etc. Le traitement peut s'appuyer sur l'IA et le ML, où les algorithmes reçoivent les données des niveaux attendus et sont configurés pour appliquer des mesures de sécurité en cas d'écart. Autre exemple : intégrer des algorithmes de détection de travailleurs humains dans les systèmes de traitement de robots autonomes IoT, afin que les machines anticipent si leurs prochaines actions rencontreront un être humain et déploient des mesures d'évitement.

Dans les processus à haute précision, une légère déviation peut causer des risques majeurs. Un système IoT surveillant en continu les paramètres du processus via des capteurs permet de détecter toute anomalie et d'y réagir plus vite qu'aucune surveillance humaine. De tels protocoles s'étendent aussi à la maintenance préventive — maintenance opportune qui contrarie les arrêts imprévus dus à des pannes soudaines. Les systèmes IoT peuvent aussi être configurés pour que la défaillance d'un équipement dans un cluster n'entraîne pas l'arrêt de tout le processus.

Grâce à l'IoT et à sa fonctionnalité M2M (Machine-to-Machine), le processus défaillant peut être arrêté et sa charge redistribuée automatiquement vers d'autres machines similaires du cluster, bien plus vite qu'avec les systèmes de surveillance et d'application traditionnels.

Appliquer la sécurité dans la construction et le transport

En prolongeant l'idée des capteurs de surveillance, les ouvriers du bâtiment peuvent être équipés de wearables intelligents surveillant leur état physiologique et les paramètres environnementaux. Ces données sont collectées et traitées pour chaque travailleur, et des alarmes sont déclenchées en cas de déviation par rapport au modèle prédictif. Les variables environnementales peuvent inclure humidité, vitesse du vent, etc. Un tel système peut prévenir des accidents comme les chutes de hauteur.

Dans le transport et la logistique, les systèmes IoT peuvent être employés à plusieurs niveaux pour la sécurité et la surveillance. Un niveau consiste à surveiller directement les schémas de comportement des conducteurs et à traiter ces données via des modèles ML établis pour déterminer si le conducteur est apte à conduire. L'information est envoyée à un superviseur de flotte centralisé pour décision. Une autre application intervient lors du « dernier kilomètre » de livraison, quand de nombreux véhicules convergent. Des camions IoT peuvent aider à décider la meilleure action en cas de convergence de nombreux véhicules et d'horaires de livraison, évitant les incidents.

Perspectives pour l'avenir des systèmes de sécurité basés sur l'IoT

Au-delà de l'équipement de machines existantes avec l'IoT pour améliorer leur sécurité, l'étape suivante serait d'employer des machines basées sur l'IoT pour remplacer complètement les processus existants, minimisant drastiquement les risques. Par exemple, selon l'OSHA (US Occupational Safety and Health Administration), en 2020, les trébuchements, chutes et glissades ont représenté le plus grand nombre de violations de sécurité, pouvant entraîner de graves conséquences pour les travailleurs. Ces risques peuvent être atténués par une conception appropriée de l'usine associée à des systèmes automatisés IoT remplaçant les opérateurs humains, bien plus fiables et moins sujets à ces erreurs. Autre violation majeure : les incendies d'origine électrique. Des systèmes IoT peuvent assurer une intervention rapide, voire prévenir de tels dangers.

En conclusion, par les diverses implémentations mentionnées, l'IoT semble prometteur pour améliorer la sécurité du lieu de travail industriel, soit en surveillant et agissant sur les écarts, soit en éliminant la dépendance à l'élément humain pour certaines tâches. Cette seconde étape a d'importantes implications : l'élimination de postes sur le terrain ouvre des opportunités d'emploi ailleurs, avec des exigences radicalement différentes. L'élément humain sera recruté pour des postes plus intellectuels, réduisant le nombre de personnes sur le terrain, qui a été un énorme contributeur aux décès au travail.