Convergence IT/OT dans les processus de fabrication : avantages, défis et exemples

Les Convergence IT/OT dans les processus de fabrication décrit la fusion des technologies de l'information (IT) et des technologies opérationnelles (OT). Alors que ces départements étaient traditionnellement isolés, la convergence IT/OT intègre les outils que les entreprises utilisent pour collecter des données (IT) avec les outils qu'elles utilisent pour contrôler les processus (OT). Il s'agit d'un élément fondamental de l'industrie 4.0 qui a amélioré la fabrication, les soins de santé, les transports, la vente au détail et de nombreuses autres industries en permettant aux appareils connectés et aux données en temps réel d'automatiser et d'informer les opérations.

L'internet des objets (IdO) est au cœur de la stratégie de développement durable de l'UE. Convergence IT/OT dans les processus de fabrication. Les appareils connectés utilisent des capteurs pour collecter des données en temps réel sur les équipements, telles que la consommation de ressources ou la production, la température, la vitesse, la composition chimique, l'humidité et les erreurs. Les appareils utilisent ensuite des actionneurs pour contrôler les machines et déclencher des actions en fonction des changements dans les informations collectées. Étant donné que les données collectées doivent être stockées et distribuées à l'aide de ressources informatiques qui affectent directement les processus OT, ces deux secteurs distincts sont en train de converger.

Alors que les entreprises continuent d'exploiter l'IdO pour améliorer, simplifier et automatiser davantage d'opérations, la compréhension des avantages de l'IdO continuera de croître. Convergence IT/OT dans les processus de fabrication et les défis qu'elle pose ne feront que s'accentuer.

Les paragraphes qui suivent mettent en évidence ces avantages et ces défis, et explorent quelques exemples concrets de la manière dont le système d'information sur les droits de l'homme est utilisé. Convergence IT/OT dans les processus de fabrication se développe dans un certain nombre d'industries.

Principales différences entre les technologies de l'information et les technologies de la terre

Pour apprécier les avantages que l Convergence IT/OT dans les processus de fabrication peut offrir aux organisations industrielles, il est important de comprendre ce que sont ces deux technologies et en quoi elles diffèrent.

• Qu'est-ce que l'informatique : l'informatique peut être définie comme l'infrastructure et les processus informatiques, de stockage de données et de mise en réseau utilisés pour créer, traiter, stocker, protéger et échanger toutes les formes de données électroniques. Ce sont les systèmes de traitement des données qui servent de dépositaires des informations d'une organisation, mettant les données à la disposition des applications commerciales et des utilisateurs de ces applications. Alors que les systèmes informatiques sont les dépositaires et les processeurs de données, leurs homologues informatiques sont chargés de générer les informations traitées par les systèmes informatiques.
• Qu'est-ce que l'OT : les systèmes d'OT surveillent les événements, les processus et les dispositifs physiques, et apportent des ajustements aux opérations commerciales et industrielles. Dans les environnements de fabrication, les systèmes OT comprennent généralement les systèmes d'usinage à commande numérique par ordinateur (CNC) et les systèmes de contrôle industriel tels que le contrôle de surveillance et l'acquisition de données.

En termes simples, la différence entre les systèmes informatiques et les systèmes OT est donc que les technologies de l'information se concentrent sur les données et la communication, tandis que les systèmes OT se concentrent sur les comportements et les résultats.

La connectivité est une caractéristique inhérente aux systèmes informatiques, alors que les systèmes OT ont tendance à ne pas être connectés de manière native. La plupart des systèmes de contrôle ne sont pas mis en réseau, ce qui rend difficile leur communication ou leur partage d'informations. Même les équipements de contrôle centralisés utilisent traditionnellement des protocoles de communication fermés ou propriétaires.

L'usine connectée est réalisable pour les fabricants de toutes tailles. L'usine Convergence IT/OT dans les processus de fabrication permet de prendre des mesures plus tangibles en faveur d'une usine connectée.

Avantages de la convergence IT/OT dans les processus de fabrication

Le rapprochement des technologies de l'information et des technologies opérationnelles permet aux organisations d'améliorer leurs processus de diverses manières. Il s'agit là de quelques-unes des principales motivations pour trouver des opportunités pour les technologies de l'information et de l'exploitation. Convergence IT/OT dans les processus de fabrication.

• Possibilités d'automatisation

  Le recours à des opérateurs humains crée des goulets d'étranglement. Alors que le personnel OT possède l'expérience et l'expertise nécessaires pour prendre des décisions nuancées sur la manière de gérer les équipements et de garantir le bon déroulement des processus, la convergence IT/OT permet aux professionnels OT de prédéterminer des actions basées sur des conditions spécifiques, qu'il s'agisse de programmer la maintenance en fonction de la baisse des performances ou d'arrêter les machines en raison d'un environnement dangereux.

  Les capteurs IoT peuvent transmettre des informations à une application, qui transmet à son tour des instructions à un actionneur sur la base de ces informations, contrôlant automatiquement l'équipement sans nécessiter d'opérateur humain. Si les employés de l'OT continuent de surveiller et de gérer cette automatisation, ils n'ont plus à contrôler manuellement chaque processus et à réagir à chaque situation.

  L'automatisation peut réduire les dommages et les coûts liés aux retards, permet aux services d'OT de gérer beaucoup plus de ressources à la fois et réduit considérablement les coûts liés aux processus de routine.

• Amélioration de la visibilité des opérations

  Lorsque les employés doivent physiquement mesurer, observer et/ou enregistrer des informations avant de pouvoir agir, cela peut avoir des conséquences dévastatrices. Si, par exemple, une vanne est laissée ouverte et qu'il faut des heures à un employé pour s'en apercevoir, des niveaux mortels de produits chimiques peuvent être libérés dans l'air, ou une inondation peut détruire l'équipement et causer des dommages structurels.

  La visibilité en temps réel est essentielle pour permettre aux techniciens d'exploitation de réagir rapidement aux problèmes. Elle permet également aux organisations de réagir aux problèmes avant qu'ils ne causent des dommages. Des seuils sont établis pour indiquer que l'équipement est sur le point de tomber en panne ou que quelque chose ne fonctionne pas comme il le devrait, et les techniciens peuvent enquêter et prévenir les problèmes majeurs.

  Étant donné que le Convergence IT/OT dans les processus de fabrication permet aux entreprises de collecter en permanence des données, elle offre également la possibilité de reconnaître des schémas et d'établir un profil des opérations normales dans une installation. Par exemple, tout au long du mois, une usine aura certains jours et certaines heures où elle utilisera beaucoup plus de ressources, ou lorsque certains équipements fonctionneront plus longtemps. La compréhension de ces schémas d'utilisation permet aux employés de l'OT de reconnaître plus rapidement les anomalies.

  Combinant une visibilité en temps réel et une base de données d'informations au fil du temps, la Convergence IT/OT dans les processus de fabrication ouvre la voie à la maintenance prédictive, où les techniciens utilisent les performances actuelles de l'équipement pour planifier et programmer la maintenance, plutôt que de programmer la maintenance à des intervalles fixes. Connaît les les premières étapes de la mise en place d'un programme de maintenance prédictive réussi.

• Réduction des coûts

  Les Convergence IT/OT dans les processus de fabrication aide les entreprises à réduire leurs coûts de plusieurs façons. Grâce à l'automatisation, les entreprises peuvent réduire le temps que les techniciens passent à faciliter manuellement les opérations. Cela permet également à l'entreprise de réagir plus rapidement aux problèmes, avant qu'ils ne gaspillent davantage de ressources ou ne causent plus de dommages.

  Étant donné que le Convergence IT/OT dans les processus de fabrication La maintenance prédictive permet d'éviter que des temps d'arrêt imprévus ne perturbent les opérations quotidiennes. Lorsque l'équipement doit être entretenu, les techniciens d'exploitation peuvent programmer et coordonner les travaux de maintenance et affecter les équipements et les ressources de réserve en fonction des besoins, plutôt que de réagir sur place pour éteindre l'incendie.

  Et si la maintenance préventive contribue également à réduire les temps d'arrêt imprévus, elle crée un autre problème : des temps d'arrêt inutiles et des ressources gaspillées. Les programmes de maintenance préventive sont basés sur le nombre d'heures de fonctionnement d'un équipement ou sur le temps écoulé depuis la dernière opération de maintenance, et non sur l'usure des pièces, le manque de fluides et le fait que la machine ne fonctionne pas au maximum de ses performances.

  Ces programmes sont conçus pour prévenir les problèmes de maintenance, mais cela signifie parfois qu'il faut dépenser du temps, de l'argent et des pièces pour résoudre un problème qui n'existe pas. Mais il existe toujours des moyens de tirer le meilleur parti de cette maintenance grâce à ces programmes. 7 étapes pour créer une liste de contrôle de maintenance préventive efficace.

  La maintenance prédictive utilise des informations mesurables pour détecter les signes avant-coureurs d'un problème, de sorte que des pièces en parfait état ne soient pas mises au rebut et que la maintenance ne soit pas effectuée plus fréquemment que nécessaire.

  Entre l'automatisation des opérations et la maintenance prédictive, la Convergence IT/OT dans les processus de fabrication peut permettre de réaliser des économies considérables.

• Potentiel de nouveaux services ou modèles de tarification

  En fonction de l'activité, le Convergence IT/OT dans les processus de fabrication propose différentes structures tarifaires et des services basés sur l'utilisation de l'équipement, plutôt que d'exiger des clients qu'ils achètent l'équipement au comptant, ce qui peut être excessif pour des besoins à court terme ou un budget limité.

En savoir plus les avantages de la convergence entre les technologies de l'information et de la communication et les technologies de l'information dans la fabrication intelligente des installations industrielles.

Les défis de la convergence IT/OT

Bien que la Convergence IT/OT dans les processus de fabrication a un immense potentiel d'amélioration des processus d'entreprise, il peut y avoir des obstacles importants à sa mise en œuvre. Il peut s'avérer nécessaire de restructurer la relation entre l'informatique et la technologie de l'information, d'investir dans de nouveaux outils ou de moderniser les anciens. Examinons les principaux obstacles qui entravent la mise en œuvre de la technologie de l'information. Convergence IT/OT dans les processus de fabrication.

• Processus et connaissances isolés

  Les techniciens d'exploitation doivent être formés aux processus informatiques, et les techniciens informatiques doivent être formés aux processus OT, afin que chaque département comprenne comment ses décisions affectent l'autre. Et si les services informatiques et les services techniques ne doivent pas nécessairement partager le même espace de travail et travailler ensemble sur tout, la convergence informatique/technique opérationnelle crée suffisamment de chevauchements pour qu'ils aient besoin de se consulter plus fréquemment.

  Par exemple, avec le Convergence IT/OT dans les processus de fabrication, La sécurité et la connectivité de l'IdO jouent un rôle clé dans la gestion et le contrôle des opérations, mais ces domaines relèvent de la responsabilité de l'informatique. Et comme les équipes d'exploitation sont équipées de capteurs IoT qui collectent et transmettent des données sur un réseau, les décisions en matière d'OT peuvent avoir de graves conséquences pour l'IT, et vice versa.

  Les Convergence IT/OT dans les processus de fabrication exige un changement d'état d'esprit et la fusion de ces processus traditionnellement isolés. Les professionnels des technologies de l'information et des technologies de l'information devront se faire confiance et s'appuyer sur l'expertise de chacun pour créer des solutions qui soutiennent les opérations sans compromettre la sécurité.

• Sécurité de l'IdO

  Historiquement, les dispositifs IoT sont notoirement vulnérables au piratage. Certains transmettent des données non cryptées, qui peuvent être facilement interceptées et manipulées. Ils sont souvent trop peu puissants pour intégrer des fonctions de sécurité plus avancées. Ils peuvent être capturés pour être utilisés dans des réseaux de zombies, qui utilisent des attaques DDoS pour faire tomber des réseaux massifs. Enfin, leur proximité avec des données et des appareils de valeur peut en faire un dangereux tremplin vers des cibles plus importantes.

  Les services informatiques doivent avoir une connaissance approfondie de la manière dont chaque appareil connecté s'intègre dans l'écosystème technologique de l'entreprise et des menaces qu'il fait peser sur le réseau. Dans certains cas, cela peut signifier que les équipes opérationnelles devront compromettre certaines des fonctionnalités qu'elles souhaitent afin d'opter pour une solution plus sûre, et elles devront toujours impliquer le service informatique dans la sélection de la technologie convergente.

• Intégration

  Les Convergence IT/OT dans les processus de fabrication fonctionne mieux lorsque les appareils connectés d'une installation sont intégrés à la pile technologique de l'équipe d'exploitation. Dans le cas contraire, les techniciens doivent constamment se connecter et se déconnecter de plusieurs portails et solutions, et certaines informations essentielles risquent d'être perdues. Les données nécessaires doivent apparaître là où ils passent déjà du temps : ERP et autres outils qu'ils utilisent pour gérer et contrôler les opérations. Les entreprises doivent souvent développer manuellement des intégrations, mais de nombreuses sociétés spécialisées dans l'IdO proposent des API et d'autres solutions pour faciliter ce processus.

• Connectivité IoT

  Chaque appareil IoT est construit pour fonctionner avec une solution de connectivité particulière, comme le cellulaire, le WiFi, le Bluetooth, l'Ethernet ou le LoRaWAN. Cela signifie qu'il est également limité par les capacités de cette technologie sous-jacente. Certaines solutions, comme le WiFi, ne peuvent assurer une couverture que dans une zone très limitée, et ne pénètrent pas bien les murs ou ne résistent pas à beaucoup d'interférences.

  Mais dans un environnement industriel où la sécurité est vitale, la principale préoccupation est de savoir si le réseau fournit un débit de données suffisant pour faciliter les mises à jour du micrologiciel pendant la durée de vie de l'appareil.

  Il est également essentiel que le réseau ne soit pas partagé avec d'autres appareils. Même si les appareils IoT eux-mêmes sont sécurisés, d'autres appareils connectés au réseau pourraient devenir un point d'entrée pour un pirate, compromettant potentiellement les appareils IoT également. Les réseaux tels que le WiFi et le réseau public LoRaWAN peuvent être accessibles par des tiers, ce qui les rend particulièrement vulnérables.

Exemples de Convergence IT/OT dans les processus de fabrication

Les Convergence IT/OT dans les processus de fabrication se produit dans toute entreprise où des appareils IoT collectent et transmettent des données que les techniciens d'exploitation utilisent pour gérer les équipements et les processus. Mais la nature exacte de cette convergence varie considérablement d'une installation ou d'une entreprise à l'autre. Elle dépend entièrement des informations que l'entreprise est en mesure de collecter et des opérations quotidiennes.

Commerce de détail

Les détaillants doivent gérer des quantités massives d'informations en constante évolution. Et depuis plus de 20 ans, l'IdO joue un rôle précieux dans les opérations de vente au détail, ce qui fait de ce secteur un adopteur précoce de l'IdO. Convergence IT/OT dans les processus de fabrication.

Les appareils connectés transmettent des données sur la disponibilité des stocks et les dates d'expiration tout au long de la chaîne d'approvisionnement, de sorte que les équipes opérationnelles peuvent s'assurer que chaque magasin dispose des stocks dont il a besoin. Les capteurs IoT peuvent également surveiller les environnements dans lesquels les produits sont stockés, en alertant les employés lorsque les températures, les niveaux de lumière et l'humidité sont trop bas ou trop élevés. Les appareils IoT peuvent même ajuster automatiquement l'environnement en fonction du produit qui y est stocké. Cela élimine la possibilité d'une erreur humaine et aide les magasins à éliminer le gaspillage.

Fabrication

Les usines intelligentes s'appuient sur des dispositifs IoT pour surveiller et transmettre des informations sur l'environnement de fabrication, les équipements et les produits, déclenchant des actionneurs ou alertant les techniciens en cas de problèmes nécessitant une attention particulière. L'industrie manufacturière a été à l'avant-garde de la convergence entre l'informatique et l'IdO, tirant parti de l'automatisation pour accroître l'efficacité et la production, réduire les coûts et dimensionner les opérations.

Les systèmes de fabrication reconfigurables et la fabrication à la demande, où les processus de fabrication sont lancés et adaptés en fonction des commandes de produits, constituent peut-être l'un des cas les plus intéressants de convergence entre les technologies de l'information et de la communication (TI) et la fabrication. L'usine modifie ses opérations en fonction de ce qui doit être fabriqué, ou même de l'évolution d'une commande de produits établie. Il s'agit d'une évolution majeure de la fabrication qui dépend de la fusion et de la synchronisation entre les processus et l'infrastructure informatique et télématique.

La construction

Une entreprise de construction n'a peut-être pas de service informatique officiel, mais elle s'appuie sur des systèmes d'information pour suivre les actifs et recueillir des informations sur les travaux, l'équipement et le personnel. Ces informations sont directement intégrées dans les opérations quotidiennes, aidant les responsables de la construction à coordonner le travail sur plusieurs sites et à minimiser les temps d'arrêt imprévus des excavatrices, des pelleteuses, des bétonnières, des chariots élévateurs à fourche, des préparateurs de commandes et d'autres équipements essentiels. Les entreprises peuvent contrôler l'emplacement de ces équipements, la date de leur dernier entretien, leur durée de fonctionnement et leur état, puis planifier la maintenance et les travaux en conséquence.

L'importance de l'équilibre entre les TI et les TO

Bien que la Convergence IT/OT dans les processus de fabrication peuvent améliorer considérablement les opérations, les organisations doivent veiller à trouver le bon équilibre entre les avantages de la modernisation de leurs systèmes OT par des intégrations informatiques et le maintien de la sécurité.

Le principal avantage de la convergence IT/OT est de surmonter le problème de la connectivité entre les systèmes IT et OT. Mais y parvenir en toute sécurité est aussi probablement le plus grand défi associé à un projet de convergence.

Les points forts d'une opération de convergence IT/OT comprennent une relation moins isolée entre les départements IT et OT d'une organisation, qui se retrouveront à travailler plus étroitement ensemble pour gérer la technologie convergente. L'un des effets positifs est la réduction des coûts de développement, d'exploitation et d'assistance. L'analyse d'un plus grand nombre de données provenant des équipements OT permettra de réduire les temps d'arrêt imprévus grâce à la possibilité d'une maintenance prédictive.

L'amélioration de la visibilité, de la gestion et de l'audit qui rend possible la Convergence IT/OT dans les processus de fabrication permet également de mieux respecter les normes réglementaires. Plus important encore, du moins d'un point de vue financier, cela se traduira par une utilisation plus efficace de l'énergie et des ressources, une réduction des coûts d'exploitation et une mise sur le marché plus rapide.

Face à ces avantages, les organisations sont confrontées à des défis et à des complications en matière de sécurité de l'IdO lorsque les systèmes informatiques et les systèmes de télécommunications convergent.

Traditionnellement, les systèmes OT n'ont pas été construits en tenant compte de la connectivité internet et, dans de nombreux cas, les systèmes OT d'une organisation peuvent être en place depuis des décennies plus longtemps que ses systèmes informatiques. Les ramifications sécuritaires de ces facteurs doivent être prises en compte lors du lancement d'un projet de convergence, qui nécessitera la mise à niveau des systèmes OT avec des dispositifs IoT et des contrôles de sécurité appropriés.

Une complication supplémentaire réside dans le fait que les systèmes OT, en plus d'être utilisés pour maintenir les infrastructures critiques, sont souvent distribués, ce qui signifie une surface d'attaque plus importante. Ces vulnérabilités peuvent exposer les infrastructures critiques au risque d'espionnage et de sabotage industriel.

Un investissement rentable

Bien que la réalisation de l Convergence IT/OT dans les processus de fabrication Bien que cela nécessite un certain travail, l'avantage pour les fabricants est que les bénéfices de l'utilisation d'un système convergent peuvent être significatifs.

Lorsque les technologies de l'information et les technologies de l'information sont intégrées de manière transparente, les opérateurs d'usine ont un contrôle plus direct sur leurs processus de fabrication et la possibilité de surveiller leurs opérations. Ils peuvent facilement analyser les données provenant de systèmes complexes en temps réel, ce qui permet d'améliorer la prise de décision et l'efficacité opérationnelle.