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Déployer des solutions de maintenance conditionnelle prédictive reposant sur l’IA pour faire évoluer les processus de fabrication

L’intelligence artificielle peut potentiellement comporter de nombreux avantages pour le secteur manufacturier, et pas uniquement. Ainsi, SERENA, un projet financé par l’UE, a fait un grand pas en avant grâce au développement d’une plateforme industrielle Internet des Objets évolutive et résiliente, qui permettra le déploiement de services d’intelligence artificielle dont l’objectif est de réduire les coûts et d’améliorer la productivité.

Économie numérique
Technologies industrielles

L’intelligence artificielle (IA) pourrait être le prochain grand bond technologique qui guidera les prouesses technologiques humaines, et le projet SERENA (VerSatilE plug-and-play platform enabling remote pREdictive mainteNAnce), financé par l’UE, est à l’avant-garde de cette révolution. Spécifiquement conçue pour le secteur manufacturier, sa plateforme repose sur quatre technologies clés: la surveillance et le contrôle à distance des conditions de travail, la maintenance conditionnelle basée sur l’IA, les outils de réalité augmentée (RA) pour l’assistance à distance et le soutien aux opérateurs humains, et, enfin, une plateforme Cloud pour réaliser des diagnostics polyvalents à distance. «En résumé, nous avons développé une plateforme industrielle distribuée, légère et évolutive de l’Internet industriel des objets (IIdO) qui, grâce à l’utilisation collective de ses services intégrés, fournira des solutions de maintenance prédictive au personnel des ateliers», déclare Massimo Ippolito, coordinateur du projet SERENA.

Présentation du système SERENA

La plate-forme utilise une architecture légère de micro-services, ainsi que des conteneurs Docker pour empaqueter les services offerts dans des unités déployables. Les composants IA de SERENA pour l’analyse prédictive, à la fois distribués et centralisés, sont utilisés pour estimer les défaillances potentielles des équipements de fabrication, permettant une planification et une programmation des activités de maintenance qui respectent un calendrier spécifique, ce qui garantit que le processus de production global au sein de l’usine n’est pas interrompu. De plus, le système SERENA facilite l’assistance à distance du personnel de maintenance grâce à des technologies reposant sur la RV/RA qui l’aident à évaluer l’état des machines et de l’ensemble des équipements au sein de l’usine. L’accès à ces technologies se fait par le biais de lunettes intelligentes, de smartphones et de tablettes.

Relever les défis

Bien que ces innovations démontrent que la plateforme SERENA est effectivement très prometteuse, le déploiement du projet ne s’est pas fait sans heurts. «Il est devenu évident dès les premières phases du projet que l’analyse prédictive n’est pas seulement une question de disponibilité des données, mais aussi de qualité de ces données», explique Massimo Ippolito. «Si les données ne contiennent pas les caractéristiques qui correspondent à la défaillance potentielle [de l’équipement], alors elles ne sont d’aucune utilité.» Qui plus est, il n’existe pas une règle unique qui s’applique à chaque cas. L’analyse humaine et des corrélations complexes sont nécessaires pour extraire des correspondances significatives, tout comme le sont les connaissances d’un expert. «Néanmoins, l’étape franchie par SERENA dépasse ces limites en introduisant un mécanisme d’auto-évaluation et une méthodologie qui pourrait potentiellement être suffisamment générique pour saisir une grande variété de problèmes», ajoute Massimo Ippolito. Enfin, une autre série de défis rencontrés et surmontés a été la nécessité de déployer le système SERENA dans des environnements polyvalents avec des capacités de connectivité et des systèmes existants très différents (la différence qui existe, par exemple, entre une usine de pointe produisant des iPhones Apple et une usine séculaire spécialisée dans une industrie traditionnelle). Pour ce faire, le système SERENA a dû être conçu et mis en œuvre de manière à pouvoir prendre en charge des cas fortement polyvalents. C’est pour cela qu’il permet un déploiement soit via le Cloud soit directement sur site.

Regarder vers l’avenir

En ce qui concerne l’avenir, Massimo Ippolito croit fermement que, globalement, le temps est venu pour que des solutions commercialement viables reposant sur l’IA commencent progressivement à se répandre sur le marché. «À l’avenir, il est plus que probable que les applications d’IA continueront à s’étendre à de nouveaux domaines, fournissant des résultats interprétables avec une précision accrue et un temps de réponse réduit», prédit-il. Et pour finir, qu’en est-il de l’avenir de l’équipe SERENA, puisque le projet se termine officiellement en septembre 2020? Massimo Ippolito reste plutôt prudent sur le sujet, mais confirme que les activités de diffusion des résultats se poursuivront et que de futures initiatives visant à étendre le système SERENA et sa myriade de solutions sont à l’étude; donc, affaire à suivre.

Mots‑clés

SERENA, Intelligence artificielle, IA, Réalité augmentée, RA, Cloud, fabrication, analyse prédictive, Internet industriel des objets, IIdO, micro-services, plug-&-play

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