Des usines intelligentes pour des collaborateurs plus efficaces avec Google

En pleine transformation numérique, les acteurs de l’industrie manufacturière misent sur les technologies innovantes, comme le cloud et l’IA, pour accroître leur compétitivité et assurer une croissance durable. Selon le cabinet McKinsey, près des deux tiers des acteurs du secteur utilisent déjà des solutions cloud. Toutefois, le passage du stade de PoC (Proof of Concept) à l’industrialisation reste un défi pour la majorité d’entre eux, selon les analystes. 

Nous sommes convaincus que les problèmes rencontrés lors du déploiement à grande échelle des projets pilotes sont de deux ordres : d’une part, pas ou peu d’accès aux données opérationnelles contextualisées, et d’autre part, une pénurie de compétences dans les usines pour utiliser les outils complexes de la datascience et de l’IA.

Afin de permettre aux manufacturiers de convertir leurs efforts de transformation numérique en véritables applications de production, Google Cloud vient de lancer de nouvelles solutions spécialement conçues pour répondre aux besoins du secteur de l’industrie.

Ces solutions permettent aux ingénieurs et directeurs d’usines d’unifier et contextualiser l’accès aux données éparpillées entre différentes sources et processus. 

Pour vous présenter ces nouvelles solutions, nous vous proposons de suivre le parcours des données, en partant de l’usine jusqu’au cloud :

1. Manufacturing Data Engine constitue le socle de notre solution pour traiter, contextualiser et stocker les données d'usine. Cette plateforme cloud peut acquérir des données provenant de n'importe quel type de machine et accepte n’importe quel type de données, de la télémétrie aux images. Le transfert est réalisé via une connexion privée, sécurisée et à faible coût entre le site (edge, autrement dit en périphérie) et le cloud. Dotée de fonctionnalités de normalisation et d’enrichissement du contexte, la plateforme permet d’aboutir à un modèle de données commun avec un stockage des données dans un datalake optimisé pour les besoins de l’usine.
   

2. Manufacturing Connect est une plateforme edge pour usines. Elle a été co-développée avec Litmus Automation. Grâce à sa bibliothèque riche de plus de 250 protocoles machine, elle peut se connecter très facilement avec quasiment tous les équipements présents en usine. Elle transforme les données des machines en jeux de données exploitables avant de les transmettre à la plateforme Manufacturing Data Engine pour traitement, contextualisation et stockage. Hébergeant des workloads sous forme de containers, elle permet aux manufacturiers de mettre en place des solutions exigeantes en termes de temps de réponse, qu’il s’agisse de visualisation de données en quasi-temps-réel, d’analyses avancées ou encore d’applications exploitant des fonctionnalités ML.

En collaboration avec nos partenaires, nous enrichissons sans cesse Manufacturing Data Engine de nouvelles applications d’analyses boostées à l’IA et répondant à des cas d’usage concrets :

• Analyses et tableaux de bord pour l’industrie : réalisation de tableaux de bord et analyses sans écrire une seule ligne de code grâce l’intégration de données facile, rapide et intuitive avec les templates de Looker. Les ingénieurs et responsables d’usine peuvent ainsi créer, personnaliser et modifier rapidement des tableaux de bord en ajoutant automatiquement de nouvelles machines, configurations et usines. La solution permet d’analyser en profondeur les données relatives aux indicateurs clés de performance (KPI) et/ou d’effectuer des analyses à la volée pour identifier des opportunités d'amélioration dans toute l'usine. Les analyses peuvent être partagées, ce qui favorise une meilleure collaboration à l'échelle de l'entreprise et avec les partenaires.
  

• Maintenance prédictive : grâce aux modèles ML prêts à l’emploi dédiés à la maintenance prédictive, les manufacturiers peuvent déployer en quelques semaines des solutions offrant des résultats pertinents dès le départ. Ils peuvent ensuite les améliorer et les affiner avec la collaboration des ingénieurs de Google Cloud.
  

• Détection des anomalies machine : grâce à l’intégration avec l’API Timeseries Insights de Google Cloud (Prévisions de séries temporelles à grande échelle et détection d'anomalies en temps réel), les données des machines - collectées par les capteurs - sont analysées en temps réel afin d’identifier d’éventuels dysfonctionnements et générer des alertes en temps réel. 

« Le volume de données collecté par les capteurs situés sur nos chaines de production ne cesse d’augmenter. Cette volumétrie croissante constitue à la fois une opportunité pour améliorer la qualité des produits, gagner en productivité ou encore mieux superviser l’état de nos machines grâce à des analyses plus avancées, mais aussi un challenge dans la mesure où il faut intégrer et gérer cette masse de données », explique Jason Ryska, directeur du développement des technologies de fabrication chez Ford Motor Company. « Nous avons travaillé avec Google Cloud afin de mettre en œuvre une plateforme qui stocke les données provenant de plus de 100 machines clés connectées à travers deux usines. Au total, elles émettent plus de 25 millions d’enregistrements par semaine. Ces données nous fournissent des informations précieuses qui devraient nous aider à mettre en œuvre des actions prédictives et préventives et à rendre nos usines plus efficaces ».   

« Grâce à l’intégration entre une puissante solution d’usine déployée sur site (edge) et Google Cloud, il n’a jamais été aussi facile d’exploiter les avantages du cloud », estime pour sa part Masaharu Akieda, directeur général de la division des solutions numériques chez KYOCERA Communication Systems Company. « Les solutions de Google Cloud permettent à un panel plus large d’utilisateurs (au-delà des data-scientists) d'accéder rapidement aux données, de les analyser et de les utiliser pour répondre à de nombreux besoins différents. Nous sommes ravis de nous associer à Google Cloud pour mettre en œuvre de nouvelles solutions visant à optimiser les opérations de production et à augmenter la qualité de manière constante ».

« En tant que leader mondial et innovant dans le domaine des technologies de refroidissement et de chauffage à l'état solide, nous avons développé une plateforme industrielle durable qui utilise moins d'eau, moins d'électricité et moins de déchets chimiques », explique de son côté Jason Ruppert, directeur des opérations de Phononic. « Ce partenariat avec Google Cloud nous permet de contextualiser les données sur l'ensemble de nos processus de fabrication. Plus concrètement, nous disposons aujourd’hui des analyses et informations nécessaires pour optimiser nos opérations et ainsi continuer à proposer au monde des produits qui refroidissent durablement, contribuent à la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) et donc à la préservation de l'environnement ».

Un nombre croissant de partenaires enrichissent les solutions pour l’industrie de Google Cloud avec de nouveaux connecteurs, de nouvelles applications boostées à l’IA, etc. Nombre d’entre eux sont revenus sur leurs expériences et ont partagé leurs cas d’usage à l’occasion de l’événement Google Cloud Manufacturing Spotlight. Ces témoignages sont à découvrir ou redécouvrir à la demande en cliquant sur ce lien.

Grâce aux nouvelles solutions cloud de Google pour l’industrie, trois piliers essentiels à l’ère de l’industrie « intelligente » se trouvent à la fois renforcés et mieux intégrés : les ingénieurs en usine, les données et l’IA. 

Donner aux ingénieurs en usine les moyens d'être le pivot de la fabrication intelligente

Au cours des dernières années, l'industrie manufacturière a contribué à plus de 10 % du produit intérieur brut américain, ou 24 % du PIB en incluant la valeur indirecte (c'est-à-dire les achats auprès d'autres industries). Ce secteur emploie également environ 15 millions de personnes, soit 10 % de l'emploi total aux États-Unis. Cependant, plus de 20 % de la main-d'œuvre de ce secteur aux États-Unis a plus de 55 ans avec une moyenne qui s’établit autour de 44 ans. On observe des tendances similaires dans le monde entier. Dit autrement, il est de plus en plus difficile pour les manufacturiers de trouver de nouveaux talents pour remplacer la main-d'œuvre qui part à la retraite.

Dans ce contexte, les entreprises doivent non seulement capitaliser sur leur main-d'œuvre existante mais également gagner en attractivité pour attirer de nouveaux talents. Pour relever ce double challenge, elles doivent rendre les technologies essentielles, telles que le cloud et l'IA, plus accessibles, plus faciles à utiliser et les ancrer profondément dans leurs opérations au quotidien. 

Les solutions de Google dédiées à l’industrie ont précisément été conçues dans cette perspective. En combinant mise en œuvre rapide et facilité d'utilisation, elles permettent aux collaborateurs de s’approprier de puissants outils numériques pour identifier de nouvelles opportunités et optimiser les opérations de manière entièrement nouvelle.

Une des grandes forces de l’approche Google est de ne requérir aucune (ou très peu) de compétences en programmation pour configurer et utiliser ses services. Reposant sur les méthodes no-code ou low-code, les solutions peuvent donc être appréhendées par un large éventail d’utilisateurs finaux. Parallèlement, elles sont nativement conçues pour monter en puissance et leur déploiement - basé sur l’utilisation de templates - favorise la normalisation et la réutilisation. Élaborées à partir des meilleures pratiques, elles permettent aux acteurs de l’industrie de concentrer leurs précieuses ressources sur des cas d’utilisation et non pas sur l’infrastructure sous-jacente.

Les ingénieurs peuvent ainsi visualiser les données et approfondir les analyses en utilisant Manufacturing Analytics & Insights, construit sur le moteur de business intelligence de Looker. Intégrée au Manufacturing Data Engine, la solution se configure automatiquement et permet d’avoir une vue actualisée sous tous les angles des opérations d’une chaine de fabrication. Du directeur d’exploitation aux directeurs d'usine en passant par les ingénieurs, tous les utilisateurs peuvent facilement parcourir et explorer les données au niveau de l'entreprise, de l'usine, d’une machine ou d’un capteur.

Grâce aux nouvelles solutions cloud de Google pour l’industrie, trois piliers essentiels à l’ère de l’industrie « intelligente » se trouvent à la fois renforcés et mieux intégrés : les ingénieurs en usine, les données et l’IA. 

Donner aux ingénieurs en usine les moyens d'être le pivot de la fabrication intelligente

Au cours des dernières années, l'industrie manufacturière a contribué à plus de 10 % du produit intérieur brut américain, ou 24 % du PIB en incluant la valeur indirecte (c'est-à-dire les achats auprès d'autres industries). Ce secteur emploie également environ 15 millions de personnes, soit 10 % de l'emploi total aux États-Unis. Cependant, plus de 20 % de la main-d'œuvre de ce secteur aux États-Unis a plus de 55 ans avec une moyenne qui s’établit autour de 44 ans. On observe des tendances similaires dans le monde entier. Dit autrement, il est de plus en plus difficile pour les manufacturiers de trouver de nouveaux talents pour remplacer la main-d'œuvre qui part à la retraite.

Dans ce contexte, les entreprises doivent non seulement capitaliser sur leur main-d'œuvre existante mais également gagner en attractivité pour attirer de nouveaux talents. Pour relever ce double challenge, elles doivent rendre les technologies essentielles, telles que le cloud et l'IA, plus accessibles, plus faciles à utiliser et les ancrer profondément dans leurs opérations au quotidien. 

Les solutions de Google dédiées à l’industrie ont précisément été conçues dans cette perspective. En combinant mise en œuvre rapide et facilité d'utilisation, elles permettent aux collaborateurs de s’approprier de puissants outils numériques pour identifier de nouvelles opportunités et optimiser les opérations de manière entièrement nouvelle.

Une des grandes forces de l’approche Google est de ne requérir aucune (ou très peu) de compétences en programmation pour configurer et utiliser ses services. Reposant sur les méthodes no-code ou low-code, les solutions peuvent donc être appréhendées par un large éventail d’utilisateurs finaux. Parallèlement, elles sont nativement conçues pour monter en puissance et leur déploiement - basé sur l’utilisation de templates - favorise la normalisation et la réutilisation. Élaborées à partir des meilleures pratiques, elles permettent aux acteurs de l’industrie de concentrer leurs précieuses ressources sur des cas d’utilisation et non pas sur l’infrastructure sous-jacente.

Les ingénieurs peuvent ainsi visualiser les données et approfondir les analyses en utilisant Manufacturing Analytics & Insights, construit sur le moteur de business intelligence de Looker. Intégrée au Manufacturing Data Engine, la solution se configure automatiquement et permet d’avoir une vue actualisée sous tous les angles des opérations d’une chaine de fabrication. Du directeur d’exploitation aux directeurs d'usine en passant par les ingénieurs, tous les utilisateurs peuvent facilement parcourir et explorer les données au niveau de l'entreprise, de l'usine, d’une machine ou d’un capteur.

Au-delà de leur facilité d’utilisation, ces solutions conçues sur mesure pour l’industrie par Google et ses partenaires permettent également aux manufacturiers de faire monter leurs salariés en compétences avec un service de mise en œuvre dédié.

Rendre chaque source de données accessible et exploitable

Les données constituent la colonne vertébrale de la transformation numérique de l’industrie et les acteurs du secteur ont déjà potentiellement accès à une manne conséquente d’informations : les journaux de performance d'une seule machine peuvent générer 5 gigaoctets de données par semaine, et une usine intelligente typique peut produire 5 pétaoctets par semaine.

Pour l’heure, cette richesse – et les perspectives qu’elle pourrait ouvrir – reste toutefois largement inexploitée par de nombreux manufacturiers. Les données ne sont encore que partiellement capturées avant d’être silotées dans des systèmes hétérogènes et propriétaires. 

Développé en collaboration avec Litmus Automation, Manufacturing Connect propose plus de 250 connecteurs pour protocoles natifs de machines. Dit autrement, la plateforme permet de se connecter rapidement à quasiment tous les équipements d’une usine et donc d’acquérir les données collectées en quelques clics. Les fonctions d'analyse intégrées et la prise en charge des traitements conteneurisés offrent aux industriels la possibilité de traiter les données directement sur site.

Grâce à un composant cloud complémentaire, les manufacturiers peuvent centraliser la gestion, la configuration, la normalisation et la mise à jour des instances Edge et ce dans toutes leurs usines à l’échelle mondiale. Ils ont également la possibilité de traiter les données avant de les envoyer vers le cloud à partir de la même interface en configurant Manufacturing Data Engine de Google Cloud en conséquence.

Le Manufacturing Data Engine structure les données et leur apporte une contextualisation sémantique. Elles sont dès lors utilisables par tous et utiles à toute l’entreprise. En faisant abstraction de la complexité sous-jacente des données provenant des usines, les acteurs de l’industrie et les partenaires sont ainsi en mesure de développer des solutions analytiques et IA à forte valeur ajoutée répondant à des cas d’usages concrets. 

L’IA pour une industrie intelligente suppose un écosystème étendu de partenaires

Les manufacturiers considèrent l’IA comme un outil prometteur pour optimiser les coûts et gagner en productivité. Certains d’entre eux détiennent même des brevets actifs sur des initiatives IA. De fait, selon une étude menée par Google en juin 2021, 66 % des acteurs de l’industrie utilisant l’IA dans leurs opérations au quotidien avouent enregistrer une dépendance croissante à l’IA.

Google Cloud accompagne les manufacturiers dans la mise en œuvre des technologies du cloud et de l’IA afin d’accélérer et fluidifier le fonctionnement des usines. Les clients qui utilisent le Manufacturing Data Engine de Google Cloud peuvent accéder directement à la plateforme Vertex AI de Google Cloud. Leader sur le marché, elle propose des outils intégrés d'IA/ML, allant d'AutoML pour les ingénieurs à des outils d'IA avancés pour les experts qui souhaitent affiner les analyses. Avec Google Cloud, le développement d’applications boostées à l'IA/ML n'a jamais été aussi facile pour les acteurs de l’industrie.

Surmonter le « purgatoire des PoCs » dans l’industrie en profitant de la puissance du cloud et de l’IA

Notre mission est d'accélérer votre transformation numérique en établissant des ponts entre les silos de données et en contribuant à faire de chaque ingénieur un data-scientist grâce à des technologies IA faciles à utiliser et à une plateforme adaptée aux besoins de l’industrie.
Ces nouvelles solutions Google dédiées à l’industrie ont été divulguées pour la première fois lors de l’Hannover Messe 2022 qui s’est tenue du 30 mai au 2 juin.
Pour en savoir plus, nous vous invitons à explorer les présentations, démonstrations et contenus du Google Cloud Manufacturer Spotlight disponibles dès aujourd’hui « à la demande ».