Cloud computing pour les fabricants : guide pratique

Mis à jour : 21 janvier 2021

 

Voici ce que nous aborderons dans cet article approfondi sur le cloud computing dans la fabrication :

• Introduction au cloud computing dans la fabrication
• Qu'est-ce que le cloud computing ?
• Qu'est-ce qu'une plateforme de cloud computing ?
• Avantages et cas d'usage du cloud dans la fabrication
• La relation entre Edge et Cloud
• Comment le paysage de la connectivité dans la fabrication évolue

Introduction au cloud computing dans la fabrication

Le cloud computing renforce sa présence dans la fabrication alors que les fabricants et OEM s'appuient de plus en plus sur les données pour guider leurs décisions. La collecte de données elle-même est devenue plus une attente qu'une anomalie sur le terrain de l'usine. Entre les machines industrielles connectées IoT, les interfaces opérateur, les données fournisseurs, la prévision de la demande et une multitude d'autres flux de données, de nombreuses entreprises se retrouvent submergées par plus de données qu'elles ne savent comment utiliser. Même les entreprises best-in-class n'utilisent en moyenne que 50 % des données pour la prise de décision, les retardataires n'atteignant que 30 %.

Un facteur limitant majeur pour l'utilisation des données collectées a été la puissance nécessaire pour analyser et tirer du sens de telles vastes étendues de données. De nombreuses entreprises qui ont pu installer des dispositifs de collecte de données ont commencé leur parcours analytique avec des data scientists internes sur des machines internes, mais ont rapidement été dépassées. Stockage des données, sauvegardes, sauvegardes hors site, sécurité des données, en plus du matériel pour utiliser efficacement et rapidement les techniques d'apprentissage automatique pour tirer les insights les plus approfondis et précis — toutes ces choses s'additionnent rapidement, tant en temps qu'en argent dépensé.

C'est là que le cloud excelle. Le cloud offre un stockage de données pratiquement illimité à une fraction du coût du stockage interne. Malgré une croyance populaire (maintenant en voie d'érosion), les données confiées à un fournisseur cloud réputé sont plus à l'abri des dommages que sur un serveur interne. Parce que c'est un facteur majeur de leur modèle d'affaires entier, pas un ajout ou un à-côté comme ce serait le cas dans la plupart des entreprises envisageant un stockage de données interne, les plateformes cloud ont tendance à avoir un stockage plus sophistiqué et des protections plus profondes que celles qui seraient réalisées sur site par la plupart des entreprises. Les fournisseurs cloud s'engagent à maintenir un certain niveau de sécurité, à rester informés de tout risque de sécurité connu au fur et à mesure de leur évolution, et beaucoup peuvent assurer les entreprises contre la possibilité d'une violation de données. En termes de sécurité physique, les fournisseurs cloud ont tendance à maintenir une redondance plus élevée (y compris des copies hors site dans une autre installation en cas d'incendie, d'inondation ou d'autres catastrophes naturelles ou causées par l'homme), donc le risque de perte de données est notablement réduit.

Quant à la puissance de calcul, le partage des ressources matérielles via le cloud peut offrir aux entreprises une puissance de calcul exponentiellement plus grande par dollar que les machines internes. Les fabricants peuvent accéder à du matériel extrêmement coûteux en partageant des ressources avec d'autres via internet. Cela permet une analyse approfondie et l'utilisation de techniques d'apprentissage automatique même complexes sur de grandes quantités de données sans ralentir la prise de décision en raison de matériel lent. Le cloud computing coûte généralement des centimes par dollar par rapport à l'achat (et la maintenance) d'équipements internes avec un temps de disponibilité et une facilité d'utilisation nettement supérieurs.

Pour tous ses avantages que nous aborderons plus en profondeur dans une section ultérieure de cet article, il reste une question importante à laquelle répondre : Qu'est-ce que le cloud ? La question tourne encore dans l'esprit de nombreux acteurs qui peuvent avoir une idée vague mais ne l'ont pas vu explicité. Définissons exactement ce que signifie le cloud, en particulier dans le contexte de la fabrication.

Qu'est-ce que le cloud computing ?

Le cloud computing est un moyen d'accéder à des ressources informatiques à la demande sans avoir à les gérer activement. L'accès se fait généralement via internet. Les types de ressources disponibles avec le cloud computing incluent la puissance de calcul et le stockage de données. C'est comme avoir des disques durs, GPU et CPU quasi illimités, tous bien entretenus et à jour pour un prix bas accessible de presque n'importe où avec une meilleure sécurité et disponibilité que les machines locales, le tout sans avoir à embaucher du personnel IT supplémentaire, acheter du matériel ou changer d'infrastructure à mesure que l'entreprise se développe.

Simplement dit, le cloud computing consiste à accéder à des ressources informatiques de premier ordre pour un coût raisonnable. Le modèle économique fonctionne pour les fournisseurs cloud car ils obtiennent un ROI croissant sur leurs offres high-tech plus ils peuvent servir efficacement de personnes. Fondamentalement, tout le monde y gagne.

Le cloud computing fonctionne bien aux côtés de l'edge computing. Le cloud computing peut prendre des données à haute fréquence et collecter des stockages à long terme — bien plus que ce qui serait réaliste sur site. Il permet ensuite une analyse approfondie de ces données qui serait trop gourmande en ressources pour les scénarios d'edge computing. La combinaison des technologies permet des décisions en temps réel basées sur les données ainsi qu'une analyse et une prise de décision stratégiques à long terme.

Pour comprendre l'edge computing, il aide de penser à une solution IoT comme ayant généralement trois composants :

• Objets comme les appareils IoT, qui génèrent des données de capteurs.
• Insights que vous extrayez de ces données.
• Actions que vous effectuez basées sur ces insights pour délivrer une certaine valeur.

Avec le cloud computing, vous déplacez les composants insights et actions depuis l'intérieur de l'installation de fabrication vers du matériel plus puissant à un autre emplacement, généralement via internet, mais parfois via satellite ou une autre méthode de transmission. En d'autres termes, vous pouvez envoyer vos données ailleurs pour le stockage ou l'analyse afin de pouvoir agir sur les insights qui en sont dérivés à une date ultérieure.

Qu'est-ce qu'une plateforme de cloud computing ?

Une plateforme de cloud computing est une solution pour offrir des services de cloud computing. L'une des plateformes cloud les plus connues est Amazon Web Services (AWS).

Les plateformes de cloud computing gèrent des charges de travail qui seraient trop intensives, chronophages ou (dans certains scénarios) sensibles pour être effectuées avec du matériel sur site. Dans un scénario d'edge computing, des données machines à haute fréquence pourraient être analysées par des dispositifs d'edge computing pour dériver des insights en temps réel sur lesquels on peut agir immédiatement — comme l'arrêt d'une machine avec un danger de sécurité détecté — tandis que le cloud computing peut gérer les flux de données complets qui seraient un fardeau trop important pour un système edge, permettant le stockage et des insights plus profonds qui peuvent ensuite être redescendus dans le système de fabrication, pilotant souvent même des réponses générées depuis les dispositifs edge.

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Avantages et cas d'usage du Cloud Computing dans la fabrication

Beaucoup connaissent les solutions de stockage de données abordables présentées via le cloud. Ce que vous ne savez peut-être pas, c'est la flexibilité, la source unique de vérité, la personnalisation et les avantages analytiques avancés que les plateformes cloud apportent tant aux fabricants qu'aux OEM.

En commençant par les OEM, le parcours pour construire des équipements optimisés ou du matériel IIoT capable de résister aux environnements difficiles des usines commence par la collecte de données. Le processus de collecte de données, dans ce cas, se concentre sur la performance des machines dans des environnements spécifiques. Le cloud industriel fournit une plateforme pour collecter les données machines de tous les équipements IoT que votre entreprise a jamais vendus, sans manquer d'espace.

Le cloud sert de plateforme pour agréger ces ensembles de big data et développer des algorithmes avancés pour les analyser. En tant qu'OEM, vous pouvez ensuite choisir d'utiliser l'insight pour développer des plans de maintenance à distance, ou des packages Data-as-a-Service pour aider les utilisateurs finaux à optimiser l'utilisation de leur équipement. Encore une fois, le coût entre en jeu.

Le coût associé à une solution cloud qui ne manque jamais d'espace est considérablement inférieur à ce qu'il en coûte pour exploiter des installations de stockage sur site individuelles. L'achat d'un système de stockage sur site haute performance pourrait coûter 100 000 $, sans compter les coûts récurrents de maintenance du système. D'un autre côté, un plan d'abonnement cloud coûterait plusieurs fois moins et n'aurait pas de coûts généraux pour les mises à niveau et améliorations ultérieures.

La plateforme Cloud conçue pour la fabrication apporte le meilleur des deux mondes à chaque OEM. Cela inclut un espace de stockage infini et une plateforme haute performance pour l'agrégation de données, la surveillance à distance des machines, et chaque exigence de calcul IIoT que votre entreprise pourrait avoir.

Du point de vue d'un fabricant, le Cloud offre un stockage de données illimité pour suivre l'historique de production, obtenir une visibilité à distance sur les opérations, et construire des algorithmes avancés pour détecter les pannes machines avant qu'elles ne se produisent.

En plus des avantages ci-dessus, les fabricants bénéficieront également des avantages ci-dessous :

Flexibilité

Les activités de fabrication fluctuent selon la demande client. Ces fluctuations signifient qu'un système de stockage et de calcul flexible est requis pour assurer une collecte, une analytique et des opérations optimales. Les plateformes cloud offrent cette flexibilité de ressources lorsque vous ajoutez plus de capacité de production à votre atelier. Cela fournit également un emplacement de stockage centralisé pour les multiples installations que vous avez l'intention de numériser.

Sécurité des données

La numérisation s'accompagne de menaces de cybersécurité qui peuvent entraîner des temps d'arrêt et du vol de données. Une plateforme cloud bien construite intègre l'utilisation de systèmes de gestion de sécurité de niveau entreprise pour protéger vos données et réduire les menaces de sécurité.

Sauvegarde et récupération

Les systèmes de collecte et de gestion de données sont quasi infaillibles mais pas complètement. Ainsi, lorsque des erreurs ou incidents entraînant une perte de données se produisent, il est important qu'une solution de sauvegarde et de récupération soit en place. Avec la bonne plateforme cloud, vos données machines restent sécurisées et sauvegardées contre une perte totale de données.

Mises à niveau automatisées

Une caractéristique du Cloud computing est les mises à niveau et nouvelles fonctionnalités qui font partie du package. Cela inclut de nouvelles applications, certificats de sécurité et protocoles de communication ajoutés à chaque mise à niveau technologique sans coût supplémentaire.

Support client amélioré

Ce que de nombreux fournisseurs de services cloud omettent de mentionner, c'est la courbe d'apprentissage qui accompagne l'utilisation de nouvelles technologies. Pour démarrer rapidement et récolter les bénéfices du cloud industriel, un support client peut être requis. Tournez-vous vers des vendeurs qui non seulement ont la technologie dont vous avez besoin, mais peuvent vous aider à implémenter avec succès une stratégie de cloud computing.

Le Cloud, l'Edge, ou les deux ?

Nous avons un article complet sur la différence entre le cloud computing et l'edge computing dans la fabrication, donc nous resterons brefs.

Le cloud et l'edge sont deux technologies distinctes, mais elles sont souvent utilisées en tandem en raison de leurs forces compensatrices. Au cœur de la relation, l'edge computing traite et agit sur les données qui sont sensibles au temps, tandis que le cloud computing agrège les données dans un emplacement centralisé qui n'aura pas besoin d'être actionné dans les délais.

Dans une infrastructure IIoT complète, les fabricants peuvent utiliser à la fois l'edge pour la collecte de données en temps réel, l'analytique prédictive et la prise de décision autonome, et le cloud pour l'analyse de données agrégées, le benchmarking et l'analyse de tendances.

Ces avantages et inconvénients se poursuivent :

 

Comment le paysage de la connectivité dans la fabrication évolue

Nous savons que le but de l'IoT industriel est d'appliquer des analyses avancées à de vastes quantités de données machines, dans le but de réduire les temps d'arrêt non planifiés, de réduire le coût global de la maintenance des machines, et d'exploiter les capacités d'apprentissage automatique pour stimuler les initiatives d'amélioration continue. Le cloud a été instrumental pour rendre ce type d'acquisition, de transfert et d'analyse massive de données possible.

Alors que l'edge computing et l'analytique portent la prise de décision basée sur les données à un nouveau niveau de vitesse et de précision en temps réel en réduisant la distance physique entre les machines et le traitement des données lui-même, le cloud computing conserve une place stable pour le stockage à long terme et l'analyse approfondie. Pour les entreprises qui acquièrent des données de nombreuses sources, le cloud aide à :

•       Centraliser les données entre machines ou même installations pour une analyse stratégique à long terme
•       Disponibilité de l'analytique pour une gamme plus large d'entreprises et d'utilisateurs car l'information peut facilement être accessible à distance, ainsi que par plusieurs utilisateurs simultanément
•       Disponibilité de ressources informatiques pour une prise de décision plus rapide en utilisant même des techniques d'analyse avancées telles que celles parfois vues avec l'IA et le ML ainsi que du stockage complètement scalable
•       Sécurité des données tant en termes de violation de la vie privée que de protection physique pour que les investissements dans la collecte de données conduisent à une action positive avec un risque moindre de perte ou de préjudice réputationnel

Toutes ces réalités, lorsqu'elles sont gérées par le cloud computing, permettent aux fabricants de réduire les coûts et d'augmenter l'efficacité. Le cloud computing permet même la fabrication en petites séries avec la même valeur qu'une production à grande échelle en ferait l'expérience. Avec le cloud computing, tout cela est disponible sans avoir besoin de maintenance ou de gestion interne des dispositifs informatiques.

Lorsque des insights sont nécessaires, le cloud est la solution vers laquelle les fabricants devraient se tourner. L'application d'algorithmes d'IA et d'apprentissage automatique pour visualiser, diagnostiquer et prédire les problèmes est un objectif qui peut être plus facilement atteint avec des ressources informatiques abordables et scalables disponibles. Les insights prédictifs permettent aux équipes de créer des stratégies à long terme qui peuvent évoluer avec les données ainsi que de pivoter rapidement lorsque les données commencent à pointer vers une solution différente. Le stockage à long terme de grandes bibliothèques de données historiques signifie que votre équipe n'a jamais à s'inquiéter de manquer des sources de données cruciales lorsque des opportunités d'analyse imprévues se présentent.

La fabrication industrielle est au bord d'une révolution grâce au potentiel du cloud computing, surtout lorsqu'il est combiné avec l'edge computing. En conjonction avec une nouvelle génération de dispositifs edge IoT intelligents, les applications de cloud computing transformeront complètement la fabrication dans les décennies à venir pour stimuler une meilleure efficacité et productivité tout en contrôlant les coûts.