Quand la maintenance fait sa 4e révolution industrielle

Enclenchée depuis une dizaine d’années, la quatrième révolution industrielle n’a pas épargné la maintenance. Les technologies reposant sur l’Internet des objets, sur la supervision en temps réel de l’outil de production ou encore sur la planification et l’historique automatique des interventions font aujourd’hui partie du quotidien de ces métiers, lesquels sont plus que jamais concernés par l’intelligence artificielle.

Si le préventif existe toujours et le curatif demeure malheureusement une phase incontournable, la maintenance prévisionnelle – ou « predictive maintenance » comme on l’appelle dans la langue de Shakespeare – tend à les réduire au maximum.
Pour ce faire, la maintenance fait appel à des technologies nouvelles reposant à la fois sur l’IoT, ou encore la réalité virtuelle (VR), le tout associé à des systèmes de monitoring, des solutions logicielles de supervision ainsi que des capteurs de plus en plus compacts et performants. Mais depuis quelque temps, la maintenance se révèle aussi être une cible privilégiée pour les applications en matière d’intelligence artificielle (IA). 

L’IA comme ouverture vers une maintenance toujours plus réactive

En effet, les nombreuses remontées de données des capteurs génèrent des informations cruciale mais aussi de plus en plus massives rendant parfaitement pertinente la recherche automatisée (et en quelques minutes voire quelques secondes) des éléments dont a besoin un technicien de maintenance face à un problème.

 En cela, l’IA n’est pas nouvelle dans les métiers de la maintenance industrielle mais elle profite aujourd’hui des avancées considérables de l’IA générative dont les outils se spécialisent désormais à telle ou telle fonction. Désormais, les opérateurs de maintenance disposent de solutions permettant de rechercher des informations applicatives en fonction des problématiques de réparation d’équipements, de recherche de pannes ou d’origine de défaillance grâce à l’accès quasi-instantané d’informations réunies dans le système de l’entreprise.

Ainsi, un technicien de maintenance est en mesure d’interroger le système à partir d’une requête à la manière d’outils comme ChatGPT ou LeChat (pour reprendre un outil français) et ce dans un langage naturel. Plusieurs propositions lui sont formulées et l’aident à faire le choix le plus judicieux. Cette technologie n’enlève rien au savoir-faire du technicien mais accélère son intervention. À l’inverse, en cas de pénurie de compétences, l’IA peut se révéler stratégique d’autant que l’essentiel de l’historique de maintenance mais aussi de tout types données recueillies au cours de la carrière des différents opérateurs sont stockées et auront fait l’objet d’un retraitement par l’IA facilitant la formulation de prompts.

Le M.E.S., point d’ancrage du suivi en temps réel des équipements de production… et de la maintenance 4.0

Si à l’origine ces nouveaux outils ciblent prioritairement la fabrication, cette nouvelle ère industrielle permet désormais de faire communiquer et travailler étroitement la production et la maintenance, deux métiers qui, jusqu’à présent, se tournaient le dos.

Comment ? Par le biais notamment du monitoring des équipements en fonctionnement et des nombreuses informations enregistrées et remontées en temps réel vers les services concernés. Les systèmes de supervision tels que le M.E.S. (Manufacturing Execution System) permettent la collecte de données en temps réel, disponibles en fonction de chaque profil d’utilisateur et stockées dans le serveur de l’entreprise, l’ERP ou dans le Cloud.

Ce monitoring est rendu possible grâce à une multitude de capteurs et de systèmes intelligents permettant aux machines de remonter de précieuses informations mais aussi de communiquer entre elles, d’alerter le responsable de production d’un arrêt de ligne et le service maintenance de l’apparition de signes avant-coureurs d’une panne tels qu’une montée en température, un désalignement d’arbre, un bruit suspect ou une vibration anormale.

L’enjeu du partage d’informations

Responsable groupe développement 4.0 sur le site Bosch de rodez, Grégory Brouillet présente son usine comme une « référence mondiale au service de nos collaborateurs, de l’agilité et de l’innovation profitable ». Plus concrètement, cet instigateur de l’industrie 4.0 au sein de l’usine définit sa stratégie de maintenance dite « 4.0 » selon plusieurs piliers essentiels : le renforcement de la flexibilité et l’agilité de l’usine pour répondre à la volatilité des marchés, l’amélioration du partage de « la bonne information, au bon moment, au bon endroit », mais aussi la construction de machines intelligentes ou encore la conception de systèmes fiables et sécurisés. Enfin, étape essentielle pour mener à bien la démarche de transition numérique, le développement des compétences des collaborateurs de l’entreprise.

Cette stratégie reposant sur la diffusion et le partage des informations ne peut en revanche fonctionner que si l’on respecte certaines règles au préalable. Avant toute chose, il est primordial de considérer la démarche d’Industrie du futur comme un projet d’entreprise à part entière, impliquant des acteurs clefs autour d’un chef de projet et intégrer le responsable de maintenance. Asseoir le socle avant toute prise de décision implique de « bâtir une organisation fonctionnelle de la maintenance », comme l’indique Matthieu Jolens, fondateur de JI-Conseil, à partir de leviers décisifs tels que « les achats de biens et de services ». Cette brique, parmi d’autres, permettra de partir sur de bonnes bases. Il en est de même pour l’amélioration de l’utilisation des assets ; c’est en choisissant les équipements les plus critiques que l’on va mieux identifier les risques et prioriser afin de « mener à bien la transformation digitale du site », pour reprendre les mots de Bruno Barbanson, consultant chez Rockwell Automation.

Enfin, n’oublions pas que la mise en œuvre de la « maintenance 4.0 » ne passera que par une vision globale d’entreprise et devra s’appuyer sur une architecture réseau solide afin de pouvoir orchestrer les millions de données et les mettre à profit de la maintenance.

Quelles technologies entourent la maintenance 4.0 – et bientôt « 5.0 » ?

Le Big Data et les données

Elles sont au cœur de tous les enjeux. De plus en plus denses et volumineuses, les données – ou encore datas – foisonnent d’informations toujours plus pertinentes et précieuses les unes que les autres. Mais attention, les spécialistes ne le diront jamais assez. Ce n’est pas tant la collecte des données qui importe, mais ce qu’on en fait. C’est en cela que le traitement et la confrontation de ces informations par « data mining » et « text mining » joueront un rôle crucial. Les potentiels de développement sont énormes, y compris pour la maintenance mais à condition de paramétrer le plus finement possible ses systèmes d’acquisition en ayant toujours en tête ses besoins actuels et futurs (planification et durée des interventions, opérations de maintenance de niveau 1, gestion des pièces de rechange etc.).

Le monitoring et la supervision à distance de l’équipement

Pour recueillir toutes ces précieuses données, les industriels ont recours à des capteurs toujours plus compacts, performants et résistants, pouvant être de plus en plus conçus à partir de technologies sans fil. Ensemble et intégrés de façon cohérente, aux endroits dits les plus critiques, ils font « parler » les machines jusqu’à les rendre intelligentes en les faisant communiquer entre elles mais également avec les opérateurs. Ces informations transmises et, le plus souvent, stockées dans le Cloud, transitent préalablement vers les utilisateurs les plus concernés, tels qu’un opérateur de ligne ou la maintenance, via des alertes email ou SMS.

L’intelligence artificielle

L’IA – notamment avec l’IAGen – a fait des progrès fulgurants en peu de temps… et va continuer à fortement se perfectionner dans les mois et les années à venir, la rendant tout à fait pertinente pour la maintenance industrielle. Le secteur voit naître des développements de plus en plus poussés dans les « assistants » entièrement robotisés, capables d’apprendre et de comprendre seuls – et rapidement – leur environnement et de s’adapter afin de produire une information pertinente et proposer la meilleure solution. Une sorte de « machine learning » totalement au service de la maintenance.

La réalité virtuelle et augmentée

C’est un fait. Les technologies Web mûres et l’IA aidant, des outils que l’on n’aurait même pas imaginés il y a dix ans se sont multipliés, s’appuyant pour certains d’entre eux sur la réalité augmentée et les solutions « immersives ». L’exemple des lunettes connectées est criant. En se connectant à l’autre bout du monde, un expert en électronique ou en mécanique peut, par exemple, guider le technicien pas à pas lors d’une intervention délicate, en fonction de ce qu’il voit sous les yeux. Mais avec la réalité augmentée, les lunettes prennent encore une autre dimension comme dans la prise en compte des problématiques de maintenance lors de la conception d’une ligne de production.

La GMAO

Si elle ne symbolise pas en tant que tel l’engouement récemment porté par l’Industrie du futur, du fait notamment de son existence bien antérieure, la gestion de la maintenance assistée par ordinateur a connu de nombreuses évolutions : nouvelles fonctionnalités, interfaces toujours plus conviviales rapportées à des outils de mobilité aujourd’hui éprouvés.

La robotique et la cobotique

Encore peu utilisés aujourd’hui par les techniciens de maintenance, les technologies robotisées progressent à une vitesse fulgurante, en particulier dans la robotique collaborative, celle qui permet au robot et à l’homme de travailler ensemble. Mais il ne s’agit pas seulement ici des « cobots » mais également de systèmes hybrides tels que les exosquelettes.