Les avantages des dispositifs d'intelligence des capteurs (SID) 

Les dispositifs d'intelligence des capteurs (SID) optimisés en énergie et capables de fonctionner en temps réel, tels que ceux développés par le Centre Fraunhofer pour l'intelligence des capteurs (ZSI), font office de niveau intermédiaire ou de méta-niveau entre la technologie opérationnelle (OT) au niveau de la machine et les systèmes informatiques au niveau de l'entreprise : par exemple un Manufacturing Execution System (MES), une plateforme IoT ou un ERP.

Pour établir l'interopérabilité, c'est-à-dire le lien, la communication et la collaboration entre le SID et les systèmes informatiques (MES, plateforme IoT, ERP) et intégrer les données pertinentes pour les processus dans les opérations commerciales, il faut une solution informatique comme ORBIS Distributed Shopfloor Processing (ORBIS DSP).

Condenser les données des capteurs en informations de processus

D'un point de vue technique, les SID sont des composants électroniques qui rassemblent des données brutes ou des données traitées provenant de capteurs installés sur une machine, les combinent et les compriment en informations pertinentes pour le processus et permettent ainsi de tirer des conclusions sur la qualité de fabrication et d'usinage d'un produit. En outre, les SID sont utilisés pour surveiller et adapter les processus de production en temps réel et pour les optimiser en termes de qualité du produit, de sécurité, d'infrastructure ou d'utilisation des ressources. 

La réduction des données des capteurs permet de réduire les coûts

Habituellement, les données d'état saisies par les capteurs, telles que la température, la pression ou les vibrations, mais aussi les caractéristiques de qualité telles que les pores ou les fissures dans une pièce de fonderie ou la dureté de pressage d'un matériau, sont intégrées dans un MES ou une solution IoT, où elles sont mises en corrélation avec des informations pertinentes pour l'entreprise. Il en résulte un flux de données permanent, gourmand en énergie et donc coûteux, et en même temps une quantité de données énorme et en constante augmentation - le Big Data - qui nécessite des capacités de stockage énormes et coûteuses.

Les dispositifs d'intelligence des capteurs (SID) optimisés en termes d'énergie et fonctionnant en temps réel comblent le fossé entre la technologie opérationnelle (OT) au niveau de la machine et les systèmes informatiques au niveau de l'entreprise.

Prof. Dr Hans-Georg Herrmann,
Institut Fraunhofer pour les méthodes de contrôle non destructif IZFP

Les SID, en revanche, compriment le flot de données des capteurs et donc des valeurs réelles en informations pertinentes pour le processus, par exemple sur la dureté d'un métal, et transmettent ces données comprimées aux systèmes de gestion, ce qui réduit considérablement le flux de données. Cela permet non seulement d'économiser de l'électricité, mais aussi de l'espace de stockage coûteux - une valeur ajoutée évidente. 

Le potentiel des systèmes de capteurs basés sur l'IA 

Mais le potentiel des SID n'est pas encore épuisé : ils peuvent être reliés entre eux pour former un réseau de capteurs intelligents, dans lequel ils interagissent en temps réel, et peuvent être complétés par l'intelligence artificielle (IA). Les systèmes de capteurs basés sur l'IA permettent d'obtenir des informations sur la qualité d'un composant dès le processus de fabrication, car les anomalies et les défauts tels que les pores dans une pièce moulée ou les fissures dans une vis sont immédiatement identifiés.

Cela permet une régulation et une optimisation adaptatives des processus pendant la production, car les paramètres de l'installation ou du produit peuvent être adaptés de manière dynamique, mais aussi une maintenance prédictive (Predictive Maintenance). 

Les systèmes de capteurs basés sur l'IA du Fraunhofer ZSI font déjà leurs preuves dans la pratique dans différents domaines d'application. Dans l'industrie automobile, par exemple, ils sont utilisés pour le contrôle de pièces de carrosserie durcies à la presse et pour le contrôle de ressorts de soupapes, pour le soudage par friction avec agitation pour la surveillance en temps réel de la stabilité du processus et de la qualité de l'assemblage ou pour le contrôle final du montage d'outils de coupe pour moissonneuses-batteuses. 

Pour plus d'informations sur les dispositifs d'intelligence des capteurs (Sensor Intelligence Devices - SID), voir :

zsi.fraunhofer.de