Sumeet Puri, Chief Technology Solutions Officer chez Solace
Depuis l’impression 3D jusqu’à l’IA, les processus de fabrication sont dans le collimateur du changement. Pour la première fois, la technologie est en mesure de donner aux fabricants les moyens de visualiser leurs processus, pas seulement depuis la pièce jusqu’au produit fini avec toutes les étapes intermédiaires, mais aussi depuis le produit jusqu’à la pièce, et cela en temps réel. Sumeet Puri, Chief Technology Solutions Officer chez Solace, explique comment ce changement radical permet aux fabricants, à leurs collaborateurs et aux processus de fonctionner harmonieusement et en temps réel. Et cela demande aussi un effort humain !
L’évolution spectaculaire dans les échanges de données de fabrication est sur le point de réaliser son plein potentiel transformatif. Il faut remonter à l’industrie 3.0 où tout a commencé, lorsque les usines se sont mises à introduire la connectivité, avec des monolithes ERP centralisés pour connecter divers aspects du système. Le secteur de la fabrication faisait ses premiers pas dans la compréhension et l’intégration du mouvement de données.
Une fois cette numérisation lancée, l’industrie 4.0 a fait son entrée, lorsque le système ERP centralisé a évolué pour adopter une structure plus modulaire. Ce fut un tournant dans la maîtrise du mouvement des données, où les univers de la technologie de l'information et de la technologie opérationnelle ont commencé à s'intégrer l'un à l'autre et à échanger des informations, comme les systèmes MES, SCADA et les systèmes de détection des défauts historiques côté usine.
Résurgence de l’homme dans le secteur de la fabrication
De l’industrie 4.0 nous passons désormais à l’industrie 5.0. D’après la note d’orientation de la Commission européenne, l’industrie 5.0 a pour objectif de : « dépasser l’efficacité et la productivité comme seuls objectifs et renforcer le rôle et la contribution de l’industrie dans la société. » Elle vient compléter l’approche de l’industrie 4.0 existante en plaçant, en particulier, la recherche et l’innovation au centre de la transition vers une industrie manufacturière durable, résiliente et centrée sur l’humain.
Les organisations d’Amérique du Nord placent aussi les travailleurs humains au cœur de l’industrie 5.0, avec la croissance de l'entreprise portée par l'innovation et le capital humain. Il existe aussi, en parallèle, des opportunités pressantes pour tirer parti de l’IA, tout en gardant un œil sur l'importance de l'humain, la durabilité et la résilience. Il faut donc trouver un équilibre technique pour garantir la collaboration homme-machine et l'apprentissage l'un de l’autre.
Cet équilibre harmonieux doit commencer au niveau des données. L’industrie 5.0 renforce la convergence IT/OT par le regroupement des données d'atelier en temps réel pour aider à combler les écarts, par la collecte et l’analyse en continu des données et par une visibilité à 360° sur les opérations de fabrication. La diffusion de ces données permet aux principales parties prenantes, en particulier aux ouvriers dans les ateliers, de prendre des décisions cruciales basées sur des données précises en temps réel.
Nouvelle approche requise dans l’échange des données – un autre ensemble de moteurs
Imaginez un monde où les opérations commerciales ne seraient plus entravées par les retards ou les goulots d’étranglement ; et pas seulement au niveau des ateliers, mais à travers l’ensemble de l’entreprise, et dans chaque aspect des transactions. Et si vous pouviez tout connecter, même si plusieurs systèmes étaient utilisés pour gérer la fabrication en atelier et en back-office ?
On peut envisager des systèmes dans la couche OT associés à des systèmes dans la couche IT de manière sécurisée, garantie, régulée, sur plusieurs sites et dans le cloud, mais surtout en streaming en temps réel. Pour être plus précis, les systèmes opérationnels tels que les MES, les API (automates programmables industriels), les SCADA, les couches OPC UA se connecteront aux données de référence, aux systèmes PLM, aux systèmes GRC (gestion de la relation client), aux systèmes de gestion des incidents de SAP, à Salesforce, ServiceNow, Microsoft, Oracle et bien d’autres encore.
Ces systèmes peuvent se connecter les uns aux autres de manière transparente, dans une grande variété de cas d’utilisation en usine, en inventaire et en logistique. Pour cela, l’intégration doit se réinventer, surtout si elle doit faire appel à d’autres technologies qui vont devenir monnaie courante dans les opérations d'usine, comme l’intelligence artificielle. Pour que cet univers piloté par l'industrie 5.0 et l’IA puisse se concrétiser, nous devons penser différemment.
Le début d’un event mesh dans la fabrication - trouvez cette vitrine unique !
La souplesse est de mise
Il faut envisager l’intégration d’une manière beaucoup plus moderne. Arrêtons d’utiliser un historique et une mise à jour par lots traditionnels, ou un ESB (enterprise service bus) comme architecture, où un composant logiciel centralisé exécute les intégrations entre les applications. Nous devons passer à une approche orientée événements beaucoup plus souple pour le mouvement des données. En ce qui concerne les moteurs, ils constituent la base essentielle de l’industrie 5.0.
On récolte ce que l'on sème
Une application publie les messages ou les événements, et d'autres applications les reçoivent. De nouvelles applications ou de nouveaux appareils sont installés ; dès qu’ils commencent à écouter les données, de nouvelles données arrivent vers eux. L’ajout d’autres applications se fait en toute transparence.
Les données circulent
Les fabricants peuvent étendre ce mouvement des données entre les appareils et les capteurs ; toutes sortes de capteurs peuvent ainsi publier des informations ou s’y abonner.
Prenons l'exemple d'une ligne de production en panne. Il s’agit d’un événement du côté OT de l’entreprise. Pour savoir quels clients et quels éléments de la chaîne d’approvisionnement sont affectés, il faut faire la relation entre cet événement OT et tous les autres systèmes IT (ERP, CRM, gestion de transport, logistique, etc.). Imaginez pouvoir diffuser en temps réel l’événement « ligne de production en panne » vers les systèmes IT sur un modèle un-à-plusieurs, ainsi que la visibilité et les actions en temps réel que cela implique.
Un event mesh est né
Un event mesh est un tissu de données qui relie les systèmes (IT, OT, AI) de manière efficace comme structure de connectivité universelle. Il permet d'intégrer ensemble de nombreux appareils, de connecter les usines et la logistique, et de gérer l'ensemble, en comprenant tous les événements en temps réel.
La clé est l'aspect temps réel car les événements sont des « incidents » instantanés du côté IT ou OT. À l'aide d'un event mesh, nous pouvons examiner intelligemment les événements et constater qu’ils peuvent être décrits comme objets + actions + propriétés en utilisant un « routage des topics ». Prenons l'exemple d'une « ligne de production » (objet) + « en panne » (action) + « dans la région X, usine Y, ligne Z » (propriétés).
Un event mesh garantit l'acheminement de ces incidents en temps réel vers toutes les applications et systèmes qui sont intéressés et « à l’écoute ». Les applications comme SAP ou OPC UA sont connectées nativement à l’event mesh via MQTT ou via des micro-intégrations, qui sont des connecteurs légers permettant aux applications existantes de se connecter à l'event mesh pour produire ou consommer des événements.
L’IA et le métavers dans l’usine du futur
Le métavers industriel, tel que mis en évidence par EY, a le potentiel de révolutionner les processus de fabrication et d’optimiser la gestion. Ce sont les jumeaux numériques orientés données, les simulations de modèles et l’analyse des données qui l’ont rendu possible, ouvrant la voie à une transformation des modes de travail. Nvidia Omniverse est un exemple parmi d’autres.
Mais il faut que le métavers se connecte à l’univers physique en temps réel. Il est prohibitif en termes de coût et d’énergie de continuer à entraîner des modèles d'IA en temps réel. Comment intégrer l’IA aux données en temps réel ? L’IA agentique et la RAG (génération augmentée de récupération) sont utilisées pour intégrer les capacités de GenAI aux données en temps réel. Ces données en temps réel sont essentiellement des flux d’événements sur l’event mesh, alimentant des bases de données vectorielles pour RAG ou agents pour les maintenir à jour avec le contexte en temps réel.
L’intégration orientée événements permet aux fabricants de s’adapter à tous ces nouveaux changements dans leur usine, de mieux capitaliser sur les nouvelles technologies telles que les modèles d'IA ou de se connecter aux applications du métavers industriel en pleine expansion dans le secteur de la fabrication. Le facilitateur IA est un mécanisme d’intégration orienté événements fournissant à l’IA le contexte en temps réel dans des systèmes autonomes, grâce à ce qu’on appelle un « context mesh ».
Un context mesh regroupe l’ensemble du contexte d’une entreprise et peut servir de base solide à des applications sophistiquées basées sur l’IA (depuis les assistants intelligents utilisant des modèles GenAI et des outils d’analyse complexes, jusqu’aux modèles de recommandation basés sur le langage machine et les applications IA spécialement conçues utilisant le deep learning ou le reinforcement learning). Il devient la structure qui pousse le contexte en temps réel sur ces jumeaux numériques.
L’industrie 5.0 représente l’avenir qui commence dès aujourd’hui – quelques cas d’utilisation dans la fabrication en temps réel
Prenons l’exemple d’une grande multinationale d’ingénierie et de technologie qui utilise l’intégration orientée événements pour connecter ses sites de fabrication à travers le monde. En particulier, le fabricant a déployé des event brokers dans chacune de ses 160 usines, ainsi que dans ses couches IT on-premises et dans le cloud, constituant ainsi un vaste event mesh interconnecté.
Gestion des données de référence à grande échelle
Grâce à son event mesh, l’entreprise a pu rationaliser la distribution d’énormes quantités de données de référence sur les produits à travers l’ensemble de ses activités.
Par exemple, ses opérations mondiales produisent 7 000 pièces à la minute. Pour y parvenir, l’entreprise doit pouvoir transmettre à ses différents sites de production les données de référence de la production, par exemple une nomenclature principale. Cela implique l’envoi de 6 000 000 messages à ses usines du monde entier, soit l’équivalent de trois téraoctets d’informations par jour.
Au fur et à mesure de la mise en fabrication de ces produits dans d’autres usines ou des modifications apportées aux données de référence, les exigences en matière de données deviennent de plus en plus vastes et complexes, créant ainsi un énorme volume d’un bout à l’autre de la chaîne.
Avec un event mesh, le fabricant est en mesure de partager en toute confiance et en temps réel ses données de référence concernant la production avec tous les sites concernés. Cette capacité à connecter les usines à travers le monde repose sur une connexion asynchrone stable entre les principaux data centers répartis dans le monde et ses différentes usines.
Déploiement de l’IA pour minimiser les erreurs
Cette entreprise a aussi déployé l’IA sur ses lignes de production afin de limiter les niveaux d’erreur à moins d’une pièce sur 10 millions de pièces produites. Elle cherche maintenant à accélérer ses lignes de production avec ces différents modèles, tout en réduisant les taux d’erreur.
En s’appuyant sur une dorsale d’intégration orientée événements capable d’étayer les exigences en données des nouveaux modèles d'IA, l’entreprise vise à augmenter encore son taux de réussite sur ses lignes de production. En effet, le fabricant estime qu’il sera en mesure de passer à l'échelle supérieure tout en minimisant les erreurs à une pièce sur 100 millions de pièces produites à l’avenir.
L’intégration de la fabrication nécessite une nouvelle réflexion
Dans le secteur de la fabrication en route vers l'industrie 5.0, les méthodes d’intégration traditionnelles ne suffisent plus. La base de l’industrie 5.0 exige une collaboration homme-machine transparente, facilitée par des échanges de données en temps réel.
L’intégration orientée événements est un moteur clé pour libérer le plein potentiel des données en temps réel dans la fabrication à l’échelle mondiale.
La technologie est là - et les humains sont de retour !
L’évolution spectaculaire dans les échanges de données de fabrication est sur le point de réaliser son plein potentiel transformatif. Il faut remonter à l’industrie 3.0 où tout a commencé, lorsque les usines se sont mises à introduire la connectivité, avec des monolithes ERP centralisés pour connecter divers aspects du système. Le secteur de la fabrication faisait ses premiers pas dans la compréhension et l’intégration du mouvement de données.
Une fois cette numérisation lancée, l’industrie 4.0 a fait son entrée, lorsque le système ERP centralisé a évolué pour adopter une structure plus modulaire. Ce fut un tournant dans la maîtrise du mouvement des données, où les univers de la technologie de l'information et de la technologie opérationnelle ont commencé à s'intégrer l'un à l'autre et à échanger des informations, comme les systèmes MES, SCADA et les systèmes de détection des défauts historiques côté usine.
Résurgence de l’homme dans le secteur de la fabrication
De l’industrie 4.0 nous passons désormais à l’industrie 5.0. D’après la note d’orientation de la Commission européenne, l’industrie 5.0 a pour objectif de : « dépasser l’efficacité et la productivité comme seuls objectifs et renforcer le rôle et la contribution de l’industrie dans la société. » Elle vient compléter l’approche de l’industrie 4.0 existante en plaçant, en particulier, la recherche et l’innovation au centre de la transition vers une industrie manufacturière durable, résiliente et centrée sur l’humain.
Les organisations d’Amérique du Nord placent aussi les travailleurs humains au cœur de l’industrie 5.0, avec la croissance de l'entreprise portée par l'innovation et le capital humain. Il existe aussi, en parallèle, des opportunités pressantes pour tirer parti de l’IA, tout en gardant un œil sur l'importance de l'humain, la durabilité et la résilience. Il faut donc trouver un équilibre technique pour garantir la collaboration homme-machine et l'apprentissage l'un de l’autre.
Cet équilibre harmonieux doit commencer au niveau des données. L’industrie 5.0 renforce la convergence IT/OT par le regroupement des données d'atelier en temps réel pour aider à combler les écarts, par la collecte et l’analyse en continu des données et par une visibilité à 360° sur les opérations de fabrication. La diffusion de ces données permet aux principales parties prenantes, en particulier aux ouvriers dans les ateliers, de prendre des décisions cruciales basées sur des données précises en temps réel.
Nouvelle approche requise dans l’échange des données – un autre ensemble de moteurs
Imaginez un monde où les opérations commerciales ne seraient plus entravées par les retards ou les goulots d’étranglement ; et pas seulement au niveau des ateliers, mais à travers l’ensemble de l’entreprise, et dans chaque aspect des transactions. Et si vous pouviez tout connecter, même si plusieurs systèmes étaient utilisés pour gérer la fabrication en atelier et en back-office ?
On peut envisager des systèmes dans la couche OT associés à des systèmes dans la couche IT de manière sécurisée, garantie, régulée, sur plusieurs sites et dans le cloud, mais surtout en streaming en temps réel. Pour être plus précis, les systèmes opérationnels tels que les MES, les API (automates programmables industriels), les SCADA, les couches OPC UA se connecteront aux données de référence, aux systèmes PLM, aux systèmes GRC (gestion de la relation client), aux systèmes de gestion des incidents de SAP, à Salesforce, ServiceNow, Microsoft, Oracle et bien d’autres encore.
Ces systèmes peuvent se connecter les uns aux autres de manière transparente, dans une grande variété de cas d’utilisation en usine, en inventaire et en logistique. Pour cela, l’intégration doit se réinventer, surtout si elle doit faire appel à d’autres technologies qui vont devenir monnaie courante dans les opérations d'usine, comme l’intelligence artificielle. Pour que cet univers piloté par l'industrie 5.0 et l’IA puisse se concrétiser, nous devons penser différemment.
Le début d’un event mesh dans la fabrication - trouvez cette vitrine unique !
La souplesse est de mise
Il faut envisager l’intégration d’une manière beaucoup plus moderne. Arrêtons d’utiliser un historique et une mise à jour par lots traditionnels, ou un ESB (enterprise service bus) comme architecture, où un composant logiciel centralisé exécute les intégrations entre les applications. Nous devons passer à une approche orientée événements beaucoup plus souple pour le mouvement des données. En ce qui concerne les moteurs, ils constituent la base essentielle de l’industrie 5.0.
On récolte ce que l'on sème
Une application publie les messages ou les événements, et d'autres applications les reçoivent. De nouvelles applications ou de nouveaux appareils sont installés ; dès qu’ils commencent à écouter les données, de nouvelles données arrivent vers eux. L’ajout d’autres applications se fait en toute transparence.
Les données circulent
Les fabricants peuvent étendre ce mouvement des données entre les appareils et les capteurs ; toutes sortes de capteurs peuvent ainsi publier des informations ou s’y abonner.
Prenons l'exemple d'une ligne de production en panne. Il s’agit d’un événement du côté OT de l’entreprise. Pour savoir quels clients et quels éléments de la chaîne d’approvisionnement sont affectés, il faut faire la relation entre cet événement OT et tous les autres systèmes IT (ERP, CRM, gestion de transport, logistique, etc.). Imaginez pouvoir diffuser en temps réel l’événement « ligne de production en panne » vers les systèmes IT sur un modèle un-à-plusieurs, ainsi que la visibilité et les actions en temps réel que cela implique.
Un event mesh est né
Un event mesh est un tissu de données qui relie les systèmes (IT, OT, AI) de manière efficace comme structure de connectivité universelle. Il permet d'intégrer ensemble de nombreux appareils, de connecter les usines et la logistique, et de gérer l'ensemble, en comprenant tous les événements en temps réel.
La clé est l'aspect temps réel car les événements sont des « incidents » instantanés du côté IT ou OT. À l'aide d'un event mesh, nous pouvons examiner intelligemment les événements et constater qu’ils peuvent être décrits comme objets + actions + propriétés en utilisant un « routage des topics ». Prenons l'exemple d'une « ligne de production » (objet) + « en panne » (action) + « dans la région X, usine Y, ligne Z » (propriétés).
Un event mesh garantit l'acheminement de ces incidents en temps réel vers toutes les applications et systèmes qui sont intéressés et « à l’écoute ». Les applications comme SAP ou OPC UA sont connectées nativement à l’event mesh via MQTT ou via des micro-intégrations, qui sont des connecteurs légers permettant aux applications existantes de se connecter à l'event mesh pour produire ou consommer des événements.
L’IA et le métavers dans l’usine du futur
Le métavers industriel, tel que mis en évidence par EY, a le potentiel de révolutionner les processus de fabrication et d’optimiser la gestion. Ce sont les jumeaux numériques orientés données, les simulations de modèles et l’analyse des données qui l’ont rendu possible, ouvrant la voie à une transformation des modes de travail. Nvidia Omniverse est un exemple parmi d’autres.
Mais il faut que le métavers se connecte à l’univers physique en temps réel. Il est prohibitif en termes de coût et d’énergie de continuer à entraîner des modèles d'IA en temps réel. Comment intégrer l’IA aux données en temps réel ? L’IA agentique et la RAG (génération augmentée de récupération) sont utilisées pour intégrer les capacités de GenAI aux données en temps réel. Ces données en temps réel sont essentiellement des flux d’événements sur l’event mesh, alimentant des bases de données vectorielles pour RAG ou agents pour les maintenir à jour avec le contexte en temps réel.
L’intégration orientée événements permet aux fabricants de s’adapter à tous ces nouveaux changements dans leur usine, de mieux capitaliser sur les nouvelles technologies telles que les modèles d'IA ou de se connecter aux applications du métavers industriel en pleine expansion dans le secteur de la fabrication. Le facilitateur IA est un mécanisme d’intégration orienté événements fournissant à l’IA le contexte en temps réel dans des systèmes autonomes, grâce à ce qu’on appelle un « context mesh ».
Un context mesh regroupe l’ensemble du contexte d’une entreprise et peut servir de base solide à des applications sophistiquées basées sur l’IA (depuis les assistants intelligents utilisant des modèles GenAI et des outils d’analyse complexes, jusqu’aux modèles de recommandation basés sur le langage machine et les applications IA spécialement conçues utilisant le deep learning ou le reinforcement learning). Il devient la structure qui pousse le contexte en temps réel sur ces jumeaux numériques.
L’industrie 5.0 représente l’avenir qui commence dès aujourd’hui – quelques cas d’utilisation dans la fabrication en temps réel
Prenons l’exemple d’une grande multinationale d’ingénierie et de technologie qui utilise l’intégration orientée événements pour connecter ses sites de fabrication à travers le monde. En particulier, le fabricant a déployé des event brokers dans chacune de ses 160 usines, ainsi que dans ses couches IT on-premises et dans le cloud, constituant ainsi un vaste event mesh interconnecté.
Gestion des données de référence à grande échelle
Grâce à son event mesh, l’entreprise a pu rationaliser la distribution d’énormes quantités de données de référence sur les produits à travers l’ensemble de ses activités.
Par exemple, ses opérations mondiales produisent 7 000 pièces à la minute. Pour y parvenir, l’entreprise doit pouvoir transmettre à ses différents sites de production les données de référence de la production, par exemple une nomenclature principale. Cela implique l’envoi de 6 000 000 messages à ses usines du monde entier, soit l’équivalent de trois téraoctets d’informations par jour.
Au fur et à mesure de la mise en fabrication de ces produits dans d’autres usines ou des modifications apportées aux données de référence, les exigences en matière de données deviennent de plus en plus vastes et complexes, créant ainsi un énorme volume d’un bout à l’autre de la chaîne.
Avec un event mesh, le fabricant est en mesure de partager en toute confiance et en temps réel ses données de référence concernant la production avec tous les sites concernés. Cette capacité à connecter les usines à travers le monde repose sur une connexion asynchrone stable entre les principaux data centers répartis dans le monde et ses différentes usines.
Déploiement de l’IA pour minimiser les erreurs
Cette entreprise a aussi déployé l’IA sur ses lignes de production afin de limiter les niveaux d’erreur à moins d’une pièce sur 10 millions de pièces produites. Elle cherche maintenant à accélérer ses lignes de production avec ces différents modèles, tout en réduisant les taux d’erreur.
En s’appuyant sur une dorsale d’intégration orientée événements capable d’étayer les exigences en données des nouveaux modèles d'IA, l’entreprise vise à augmenter encore son taux de réussite sur ses lignes de production. En effet, le fabricant estime qu’il sera en mesure de passer à l'échelle supérieure tout en minimisant les erreurs à une pièce sur 100 millions de pièces produites à l’avenir.
L’intégration de la fabrication nécessite une nouvelle réflexion
Dans le secteur de la fabrication en route vers l'industrie 5.0, les méthodes d’intégration traditionnelles ne suffisent plus. La base de l’industrie 5.0 exige une collaboration homme-machine transparente, facilitée par des échanges de données en temps réel.
L’intégration orientée événements est un moteur clé pour libérer le plein potentiel des données en temps réel dans la fabrication à l’échelle mondiale.
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