Comment la mise en réseau favorise la fabrication sans défaut

Ces dernières années, les entreprises manufacturières accélèrent leur transformation numérique dans le cadre de la quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0). L'industrie 4.0 repose sur l'introduction de systèmes de production cyber-physiques (CPPS) dans les ateliers de fabrication, notamment des cellules robotisées, des capteurs intelligents, des drones et des véhicules guides autonomes. Les CPPS peuvent être associés à des techniques d'analyse de données avancées (par exemple, des algorithmes d'analyse prédictive et d'intelligence artificielle) pour permettre une multitude de cas d'utilisation avec un ROI (retour sur investissement) prouvé, comme des lignes de production flexibles, une maintenance prédictive, une gestion de la qualité et des optimisations de la chaîne d'approvisionnement.

L'industrie 4.0 favorise un changement de paradigme dans la gestion de la qualité, également appelée qualité 4.0. Cette dernière se caractérise par une flexibilité accrue, étant donné que la plupart des processus reposent sur le traitement numérique des données plutôt que sur des processus physiques rigides. La qualité 4.0 est associée à un paradigme de gestion de la qualité prédictive et anticipative, qui s'efforce d'identifier les problèmes et d'y remédier avant qu'ils ne se produisent. Cette approche permet aux fabricants de réaliser d'importantes économies, car elle élimine les défauts et optimise l'utilisation des actifs et des équipements. Il en résulte également des avantages environnementaux tels que la réduction des déchets et l'optimisation de l'utilisation de l'énergie.

La qualité 4.0 garantit une interaction étroite entre les fonctionnalités de planification, d'assurance, de contrôle et d'amélioration, ce qui pourrait conduire à l'absence totale de défauts et à l'élimination du gaspillage associé aux défauts. La qualité 4.0 permet la fabrication sans défaut (ZDM). La ZDM est la vision ultime de la gestion de la qualité, qui devrait surpasser les pratiques de gestion de la qualité les plus modernes, telles que SixSigma et la gestion totale de la qualité (TQM).

Les facilitateurs numériques de la qualité 4.0 et du ZDM

Les solutions Qualité 4.0 intègrent une variété de technologies numériques de pointe, que l'on peut considérer comme les outils numériques de la ZDM. Plus précisément, les outils numériques suivants font partie intégrante des systèmes de qualité 4.0 :

Réseaux définis par logiciel (SDN)
Les cas d'utilisation de la qualité 4.0 collectent de grands volumes de données provenant de nombreux dispositifs différents dans l'atelier, notamment des capteurs, des systèmes CPPS et des dispositifs IoT. Par conséquent, les réseaux industriels doivent fournir une qualité de service (QoS) dans la collecte des données, tout en garantissant que les données sont collectées à partir des bons appareils, au bon moment. Par conséquent, des opérations de réseau industriel flexibles sont nécessaires, telles que les réseaux définis par logiciel. Ces derniers facilitent l'optimisation des performances du réseau et réduisent les coûts de gestion du réseau. Allied Telesis propose un ensemble de solutions SDN intelligentes qui automatisent la configuration, renforcent la sécurité et facilitent la gestion des réseaux occupés à grande échelle. Plus précisément, l'Autonomous Management Framework (AMF) d'Allied Telesis, le contrôleur de sécurité AMF et l'Autonomous Wave Controller (AWC) offrent un ensemble puissant de solutions réseau flexibles pour des déploiements de fabrication numérique évolutifs et rentables.
Informatique en nuage
Les données de gestion de la qualité sont collectées et agrégées dans le nuage. Ainsi, les solutions de qualité 4.0 bénéficient de l'élasticité, de la capacité et des caractéristiques de paiement à l'utilisation de l'informatique en nuage. Dès que les données sont sur le cloud, elles peuvent être analysées pour produire des recommandations d'amélioration de la qualité et de prédiction des défauts. Allied Telesis facilite la collecte de données dans différentes zones de l'usine grâce à ses points d'accès sans fil d'entreprise intelligents et à haut débit. En outre, notre solution AMF Cloud automatise la gestion de plusieurs périphériques réseau dans le cloud, y compris la gestion des capteurs et des périphériques IoT. Elle permet ainsi une gestion rentable des déploiements de fabrication basés sur le cloud.
Informatique de pointe
Bon nombre des opérations de qualité numérique présentées se déroulent à proximité du terrain et exigent des performances en temps réel. Par exemple, les défauts potentiels doivent être détectés rapidement pour permettre le lancement d'actions correctives (par exemple, la reconfiguration du processus de production). Dans de tels cas, des systèmes informatiques périphériques doivent être utilisés pour permettre l'acquisition rapide de données et le contrôle en temps réel, tout en optimisant la bande passante et l'efficacité énergétique pour les opérations d'analyse. Pour faciliter le déploiement de l'IoT dans le cloud, Allied Telesis fournit une plateforme de edge computing évolutive appelée EtherGRID™. Cette solution exploite l'architecture de base de données GAUGE.DB™ d'Allied Telesis, ainsi qu'un vaste portefeuille de produits de commutation Ethernet industriel, de Wi-Fi et d'interconnectivité des médias. Cette dernière permet de déployer des solutions IoT de pointe pour le secteur manufacturier, notamment des solutions qui tirent parti des caractéristiques de faible latence et de temps réel du paradigme de l'edge computing.
Analyse des données et intelligence artificielle
Les opérations Qualité 4.0 exploitent les algorithmes d'analyse des Big Data et d'intelligence artificielle pour tirer des connaissances sur les problèmes de gestion de la qualité et les meilleurs moyens d'y remédier. Par exemple, des techniques d'apprentissage profond sont aujourd'hui intégrées dans des cellules robotisées pour permettre aux robots d'effectuer des inspections de qualité intelligentes et automatisées sans que les humains ne soient dans la boucle. Des moteurs de recommandation à base d'apprentissage automatique sont également construits pour fournir aux directeurs d'usine des renseignements exploitables sur les améliorations de la qualité. Les produits SDN d'Allied Telesis permettent la collecte sécurisée et fiable de grandes quantités de données numériques provenant de nombreux appareils différents. Nous permettons ainsi aux fabricants de déployer des systèmes d'apprentissage en profondeur, qui nécessitent de très grands volumes de données pour leur formation et leur fonctionnement.

L'intégration des solutions susmentionnées permet également la mise en œuvre de représentations numériques des systèmes et processus de gestion de la qualité dans le cybermonde. Ces représentations sont appelées "jumeaux numériques" et facilitent l'analyse des processus de qualité pour différentes combinaisons de paramètres de production, de processus et de contrôle. Les jumeaux numériques sont des outils très puissants pour une gestion numérique de la qualité précise et efficace.

La flexibilité du réseau est une base pour le développement, le déploiement et l'exploitation de solutions de gestion de la qualité conformes à l'industrie 4.0. La collecte de données et les opérations de contrôle en temps réel dépendent de la disponibilité de la configuration réseau appropriée pour les tâches de gestion de la qualité à accomplir. Les entreprises ne peuvent pas se permettre de configurer manuellement leurs infrastructures réseau afin de répondre aux différentes exigences des cas d'utilisation de la qualité 4.0. C'est pourquoi elles bénéficient de solutions qui automatisent la configuration du réseau et permettent une gestion centralisée de divers dispositifs. De telles solutions réduisent les coûts d'exploitation, minimisent la probabilité de mauvaises configurations et conduisent à un retour sur investissement tangible pour les entreprises manufacturières.

Allied Telesis offre une proposition de valeur très forte à ce niveau : Vista Manager automatise et optimise le fonctionnement des réseaux câblés et sans fil tout en permettant leur gestion à partir d'un point d'entrée unique. Vous pouvez explorer ses fonctionnalités attrayantes en accédant à plus d'informations sur les composants Autonomous Management Framework (AMF) et Autonomous Wave Control (AWC) qui permettent son fonctionnement. Nous vous recommandons également d'examiner de plus près la façon dont Vista Manager visualise les informations de gestion du réseau dans un tableau de bord convivial et facile à utiliser. Dans l'ensemble, les fonctions d'automatisation et d'intelligence de Vista Manager permettent aux entreprises manufacturières de démarrer leurs déploiements Qualité 4.0 du bon pied.

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