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Les capteurs intelligents : et si on parlait de pertinence dans l’industrie 4.0 ?

L’industrie 4.0 ou « Industrie du futur » a fait émerger le concept de la maintenance prédictive. L’avènement des capteurs intelligents, ces objets connectés (IoT) capables de communiquer des informations en temps réel, a suscité l’intérêt des industriels qui y voient un moyen d’optimiser investissements et productivité. Le marché des IoT – qui devrait atteindre 27 milliards d’euros en 2022 – pose notamment la question de la gestion des instruments de mesure, indispensables au bon fonctionnement d’une chaîne de production.

Si les capteurs intelligents sont sélectionnés et utilisés de manière optimale, ils peuvent avoir un impact positif sur la prise de décision et prévenir accidents et pannes en milieu industriel. Comment aborder cette transition vers une industrie 4.0 de façon pertinente et optimale ?

Définir clairement le besoin initial pour trouver le « capteur intelligent » pertinent

Avant de s’aventurer dans l’intégration de capteurs intelligents, il est nécessaire de bien définir et évaluer le besoin, que ce soit en termes d’usage et de périmètre.  Quels sont les objectifs ? Souhaite-t-on installer des capteurs pour géolocaliser les instruments ? Pour en surveiller l’usage ou encore pour être alerté en cas de dysfonctionnement ? Pour pouvoir mesurer les fréquences d’utilisation ?

Dans la gestion de parc d’instruments de mesure, ces différents objectifs peuvent être critiques en fonction des processus ou des métiers de chaque industriel. Cette démarche analytique est primordiale dans la phase amont pour bien s’assurer que les capteurs peuvent avoir une valeur ajoutée et être un guide pour les prises de décision.

Il s’agit ensuite de réaliser le bon choix de capteurs ou d’adapter les capteurs existants aux besoins de l’entreprise. Par exemple, il faut déterminer les principales caractéristiques du capteur (taille, forme, matière) pour qu’il ne perturbe pas l’usage ou le fonctionnement de l’instrument de mesure. D’autres paramètres sont aussi à prendre en compte comme les besoins en énergie, la résistance à des milieux plus ou moins hostiles ou encore les contraintes de sécurité d’accès.

L’effort financier et environnemental acceptés pour la mise en œuvre d’un capteur

La fabrication, l’usage et la maintenance des capteurs tout au long de leur cycle de vie génèrent aussi des coûts financiers et environnementaux. Cela implique une logistique à laquelle l’industrie n’est pas toujours préparée et qu’il convient donc d’anticiper.

Le choix de la technologie embarquée dans le capteur (RFID, Wi-Fi ou Sigfox) présente des avantages et inconvénients. Par exemple, pour un suivi des paramètres environnementaux, un tag RFID n’aura que peu d’intérêt par rapport à un capteur Bluetooth capable de faire remonter des informations sans intervention humaine.

Par ailleurs, à l’heure de la préservation de l’environnement, le Green IT devient un enjeu social. Or, il faut être conscient que les capteurs sont des consommateurs d’énergie considérables puisqu’ils transmettent des informations en continu et nécessitent le stockage de milliers de données dans des serveurs. À titre d’exemple, 182 data centers en France consomment 8% de l’énergie nationale. Et que faire des piles et batteries utilisées par ces milliers de capteurs ? Si certains modèles disponibles sur le marché offrent une autonomie de plusieurs années, leur coût global demeure trop élevé quand il s’agit d’équiper des milliers d’instruments. Les chercheurs travaillent encore sur des modèles de capteurs capables d’absorber de l’énergie sans batterie ni chargeur.

Enfin, la question du retour sur investissement est nécessairement posée par les industriels. C’est pourquoi il est capital de poser dès le départ l’ensemble des objectifs du projet et de se faire accompagner dans l’évaluation des enjeux. La valeur de l’information récupérée par les capteurs ne réside, en effet, pas dans la capacité à collecter des données mais dans les décisions qu’elle permettra de prendre.