Plus une entreprise utilise les données de manière intelligente, plus le profit est important. Cela est connu non seulement des grandes entreprises de logiciels internationales comme Google, Meta et Microsoft, mais aussi des entreprises de l'industrie manufacturière. Grâce à une mise en réseau intelligente des données, la plus grande valeur ajoutée est créée. C'est pourquoi les normes d'interface, qui garantissent une communication inter-constructeurs des machines et un échange fluide des résultats de mesure dans l'usine, sont de plus en plus sous les projecteurs. Comment peut-on tirer le meilleur parti des données ? Des réponses à cette question centrale seront données lors de l'EMO Hannover 2025, du 22 au 26 septembre. Lors de la foire mondiale des technologies de production, les visiteurs pourront se familiariser avec les dernières tendances de la production industrielle sous le slogan « Innovate Manufacturing. »
Chaque machine génère d'énormes quantités de données. Autrefois considérées comme un sous-produit, elles sont aujourd'hui une matière première indispensable, grâce à laquelle la fabrication peut être rendue plus efficace. Ainsi, les entreprises manufacturières peuvent également garantir un avantage concurrentiel décisif en période de pénurie de main-d'œuvre qualifiée et de forte pression concurrentielle internationale. De plus, une utilisation intelligente des données permet de réduire les émissions et d'augmenter la durabilité de la production pour faire face aux défis réglementaires croissants.
Langue mondiale de la production
Cependant, les données ne peuvent être utilisées de manière optimale que s'il existe une communication sans barrières entre les machines. Un tel « langage universel de la production » dans une usine connectée est rendu possible par la norme d'interface ouverte OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture). OPC UA, sur lequel l'interface universelle umati (Universal Machine Technology Interface) est basée, garantit l'interopérabilité des machines et des installations qui peuvent être reliées et reconfigurées selon les besoins via Plug & Work - indépendamment de la plateforme et des fabricants.
« OPC UA permet l'interopérabilité entre des machines et des systèmes très variés, indépendamment du fabricant », confirme Heiko Wenzel-Schinzer, Chief Digital Officer (CDO) du spécialiste de la métrologie Wenzel Group basé à Wiesthal en Franconie.
« Cela crée la base d'une production entièrement connectée, où les résultats de mesure peuvent directement entrer dans le contrôle des processus. L'avantage : réduction des sources d'erreur, temps de réaction plus rapides en cas de déviations et efficacité accrue dans la fabrication. »
Reconnaître les tendances et les modèles
Grâce à l'échange fluide de données, des analyses statistiques deviennent possibles pour reconnaître des tendances ou des modèles dans les données et en tirer des conclusions pour l'optimisation des processus de fabrication. Une application concrète à cet égard est la surveillance de l'usure des outils dans la production. Grâce à des mesures continues et à l'analyse des données, les déviations dans la qualité du produit peuvent être détectées à un stade précoce. « Ces données entrent directement dans des modèles statistiques qui fournissent des prévisions précises sur le moment optimal de remplacement d'un outil - cela réduit les temps d'arrêt et le gaspillage de matériel », explique Wenzel-Schinzer, qui occupe également une chaire en gestion d'entreprise, conseil en affaires et gestion des processus dans le domaine des sciences économiques et des sciences de l'information à l'Université de Merseburg.
Cependant, pour que le travail avec les données des machines produise des résultats concrets, certaines barrières doivent être surmontées. « Un défi central est l'harmonisation des formats de données et des protocoles pour garantir l'interopérabilité entre les fabricants », déclare Wenzel-Schinzer. S'ajoute à cela la gestion sécurisée des données sensibles dans un environnement connecté, notamment en ce qui concerne la cybersécurité. De plus, l'intégration de normes telles qu'OPC UA nécessite une collaboration étroite entre différents acteurs de l'industrie. « C'est là que les associations entrent en jeu », souligne le Chief Digital Officer de Wenzel Group, qui exposera notamment des appareils de mesure de coordonnées et des appareils de mesure d'engrenages lors de l'EMO.
Un autre exemple concret d'application est la boucle fermée entre les machines de mesure et les installations du spécialiste des engrenages Klingelnberg, situé à Hückeswagen dans le Bergisches Land. Alexander Troska, responsable du développement logiciel chez Klingelnberg, décrit le processus ainsi : « La machine à meuler fabrique des engrenages avec la qualité souhaitée. En raison de l'usure des outils, les paramètres s'écartent lentement. Sur nos machines de mesure de précision, des mesures sont régulièrement effectuées sur des pièces nouvellement fabriquées, des développements de tendance sont identifiés et des mesures correctives sont prises. »
Basse et haute fréquence
Sur les machines à meuler des engrenages Klingelnberg, une multitude de données sont collectées : des données d'état basse fréquence, des données de contrôle haute fréquence ainsi que des réglages de processus. « Ces données proches de la machine sont combinées avec les résultats de mesure et de test des engrenages dans la GearEngine, une plateforme propre à Klingelnberg », ajoute Daniel Meuris, responsable de la numérisation et de la virtualisation chez Klingelnberg. Cette intégration des données peut alors fournir des connaissances approfondies sur les relations de cause à effet lors de l'analyse des problèmes de qualité.
Pour obtenir un résultat optimal, des connaissances approfondies de l'ensemble du processus de fabrication et de mesure sont nécessaires, explique Jan Häger, responsable du développement logiciel des centres de mesure de précision chez Klingelnberg.
« Chaque pièce a ses propres exigences en matière de qualité, de temps de cycle et de temps de réglage. Lors de l'évaluation des données, l'expérience et la connaissance des différents processus de fabrication sont utiles », déclare Häger. Mais l'intelligence artificielle, comme l'apprentissage automatique, est également déjà utilisée.
La standardisation assure la compatibilité
Là encore, l'échange fluide de données entre les machines de production et la métrologie est au centre des préoccupations. Dans le passé, Klingelnberg utilisait principalement des formats propriétaires qui se sont partiellement établis comme des normes industrielles. Aujourd'hui, chez Klingelnberg, qui présentera aux visiteurs de l'EMO, entre autres, des machines à meuler à denture, des machines de test de denture pour identifier les causes des bruits de transmission ainsi que des centres de mesure de précision avec une technologie de mesure hybride, un passage systématique aux interfaces standard telles qu'OPC UA umati est en cours. « Cela nous aide, ainsi que le client, à maintenir les interfaces compatibles à long terme », déclare Häger.
L'intelligence artificielle ou le jumeau numérique devraient, dans ce contexte, permettre de grands progrès. « L'intelligence artificielle et les jumeaux numériques rendront la fabrication dans les usines numériques beaucoup plus efficace à l'avenir », est convaincu Troska. En créant des répliques virtuelles d'installations réelles, les processus pourraient être optimisés et les problèmes potentiels détectés à un stade précoce. « Les systèmes basés sur l'IA permettent un contrôle de qualité précis et une production autonome. Le résultat est des usines plus efficaces, plus flexibles et plus intelligentes, capables de s'adapter rapidement aux conditions du marché changeantes », déclare Troska.
Avantage grâce à OPC UA
Les échanges de données et l'analyse inter-fabricants dans l'usine offrent-ils un avantage concurrentiel, notamment par rapport aux fournisseurs européens, nord-américains et asiatiques ? Daniel Meuris, l'expert en numérisation de Klingelnberg, affirme qu'il y a une forte concentration sur MQTT, un protocole réseau ouvert pour la communication machine-à-machine, notamment en Amérique du Nord. « OPC UA est plutôt fortement demandé dans d'autres parties du monde. Avec OPC UA, nous pouvons mieux répondre aux différentes exigences dans le monde depuis l'Europe », déclare Meuris.
Contact :
