Conception de réseaux robustes de systèmes de systèmes cyber-physiques
L’industrie 4.0 bouleverse les paradigmes de la conception et du déploiement des systèmes d’automatisation, en faisant tomber les barrières entre les technologies opérationnelles (TO) et les technologies de l’information (TI). Le projet 1-SWARM, financé par l’UE, vise à combler ce fossé naissant entre les TI et les TO. «Nous avons cherché à développer un cadre modulaire pour concevoir des réseaux robustes de systèmes de systèmes cyber-physiques (CPSoS) caractérisés par l’intelligence en essaim et conformes aux normes ouvertes acceptées par l’industrie», explique Tommaso Colombo, responsable de la recherche en IA à Spindox, qui, avec ses deux unités de R&D, Spindox Labs et aHead Research, a coordonné le projet. Les CPSoS sont des réseaux qui interconnectent les systèmes cyber-physiques et les personnes. L’intelligence en essaim désigne le comportement collectif de systèmes décentralisés et auto-organisés.
Les progrès des CPSoS
Réunissant des fournisseurs de technologies de différents secteurs, pays et domaines d’expertise, le projet s’est concentré sur l’augmentation de l’intelligence des systèmes cyber-physiques à la périphérie des réseaux, de manière à ce qu’ils présentent un comportement cognitif et un degré élevé d’autonomie. Les progrès réalisés dans le domaine des CPSoS ont donné naissance à de vastes réseaux de systèmes intelligents capables d’interagir à la fois au niveau physique, pour résoudre des tâches coordonnées, et au niveau numérique, en échangeant des informations qui garantissent la robustesse et la fiabilité intrinsèques de leurs comportements émergents. «Les progrès rapides de la puissance de calcul omniprésente, associés aux possibilités de délocaliser dans la périphérie des fonctionnalités basées sur l’intelligence artificielle, peuvent donner naissance à une nouvelle génération de systèmes d’automatisation industrielle basés sur les services, dont l’intelligence locale peut être dynamiquement reliée à des fonctionnalités d’exécution résidant dans le brouillard ou dans le nuage», explique Tommaso Colombo.
Cadre DevOps d’intelligence en essaim
Pour soutenir l’effacement progressif des frontières entre l’atelier physique et le cybermonde, ces réseaux CPSoS doivent s’appuyer sur l’adoption de nouvelles solutions méthodologiques et technologiques. C’est là que le projet 1-SWARM entre en jeu. «1-SWARM a abordé les questions de CPSoS en tenant compte des spécificités des réseaux de distribution et de logistique à grande échelle, où l’enchevêtrement des fonctionnalités des CPS se produit à plusieurs niveaux et potentiellement à travers différentes étapes de la chaîne de valeur correspondante», note Tommaso Colombo. Pour ce faire, l’approche 1-SWARM est basée sur le cadre DevOps modulaire et évolutif de l’intelligence en essaim. Le cadre est un ensemble de modules fonctionnels interopérables qui traitent singulièrement des questions les plus difficiles entravant actuellement l’adoption généralisée des CPSoS. «Il peut également être intégré à une approche globale qui couvre la gestion de l’ensemble du cycle de vie de ce réseau complexe d’agents intelligents», ajoute Tommaso Colombo.
Combler le fossé TO-TI
Le projet a testé son cadre dans différentes applications industrielles allant de la production à l’entreposage et au commerce de détail. Par exemple, lors d’une démonstration, le projet a montré comment l’intégration de l’intelligence décisionnelle avec l’automatisation peut permettre d’orchestrer le CPSoS avec un échange de données en temps réel. «En abordant à la fois la couche de mise en œuvre de l’automatisation distribuée en temps réel intégrée dans une plateforme informatique de pointe et l’ingénierie de l’intelligence artificielle avancée régissant le comportement intégré et l’orchestration des CPS, nos concepts de base peuvent être développés dans le cadre d’une approche bien structurée afin d’atteindre tous les éléments habilitants manquants en matière de R&D», fait remarquer Tommaso Colombo.
Mots‑clés
1-SWARM, systèmes de systèmes cyber-physiques, industrie 4.0, automatisation, technologie opérationnelle, technologie de l’information, intelligence en essaim, intelligence artificielle
