Avec l'intégration accélérée de la nouvelle génération de technologies de l'information dans les industries traditionnelles – incarnée notamment par Internet, le cloud computing, le big data et l'intelligence artificielle –, une nouvelle vague de révolution technologique et de transformation industrielle connaît un essor fulgurant à l'échelle mondiale, donnant naissance à toute une série de nouvelles méthodes de production et d'organisation, ainsi qu'à des modèles économiques sans cesse renouvelés. C'est dans ce contexte qu'est apparu l'Internet industriel, pilier essentiel de la fabrication intelligente.
L'Internet industriel est une infrastructure réseau essentielle qui répond aux besoins du développement industriel intelligent et se caractérise par une faible latence, une grande fiabilité et une large couverture. Il s'agit d'un nouveau modèle commercial et d'application issu de l'intégration profonde des technologies de l'information et de la communication de nouvelle génération et de la fabrication de pointe.
Le développement de l'Internet industriel arrive à point nommé
Avec la proposition du concept de développement économique de “ retour à l'industrie manufacturière ”, incarné par les États-Unis, la nouvelle révolution industrielle, dont la fabrication intelligente est au cœur, est devenue une orientation majeure pour le développement de nombreux pays. Les pays développés et les grandes économies ont proposé des stratégies de transformation et de modernisation de l’industrie manufacturière, et développent activement la fabrication intelligente. Les plus représentatives sont la stratégie allemande “ Industrie 4.0 ” et la stratégie américaine ’ Advanced Manufacturing Nation “.
Notre pays accorde une grande importance au développement de l’Internet industriel. Depuis 2015, il a publié une série de documents d’orientation, notamment les “ Avis directeurs du Conseil d’État sur la promotion active de l’initiative “ Internet ” ” (Guofa [2015] n° 40), les “ Avis directeurs du Conseil d’État sur l’approfondissement de la fabrication de pointe et le développement intégré de l’industrie et de l’Internet “ (Guofa [2016] n° 28) et les ” Avis directeurs du Conseil d’État sur l’approfondissement de la “ fabrication avancée connectée “ pour développer l’Internet industriel ”, etc., afin d’encourager et de promouvoir le développement et la diffusion de l’Internet industriel dans notre pays. En outre, afin de mettre en œuvre les politiques du Conseil d’État, le ministère de l’Industrie et des Technologies de l’information a successivement publié des documents et des plans tels que le ” Plan d’action pour le développement de l’Internet industriel (2018-2020) “, le ” Guide de construction et de promotion des plateformes de l’Internet industriel “, la ” Méthode d’évaluation des plateformes de l’Internet industriel “ et d’autres documents, afin de promouvoir activement le développement de l’Internet industriel dans notre pays.
Afin d’accélérer le développement innovant de l’Internet industriel, le Groupe de pilotage national pour la construction d’une puissance industrielle a mis en place, en février 2018, un groupe de travail spécial dédié à l’Internet industriel, présidé par Miao Wei, ministre de l’Industrie et des Technologies de l’information, et dont les vice-présidents sont Lin Nianxiu, directeur adjoint de la Commission nationale du développement et de la réforme, ainsi que par Xu Chen Zhaoxiong, vice-ministre des Sciences et des Technologies, Nanping, vice-ministre de l’Industrie et des Technologies de l’information, et Liu Wei, vice-ministre des Finances, en tant que vice-présidents. Les responsables des ministères concernés, tels que le ministère de l’Éducation, le ministère des Ressources humaines et de la Sécurité sociale, le ministère des Transports et le ministère du Commerce, sont membres du groupe de travail spécial sur l’Internet industriel.
Grâce aux différentes politiques nationales mises en œuvre, le niveau d’informatisation de l’industrie manufacturière de mon pays s’est considérablement amélioré, et les secteurs clés ont réalisé des progrès significatifs en matière de numérisation, de mise en réseau et d’intelligence. Selon les statistiques du ministère de l’Industrie et des Technologies de l’information, en 2017, le taux de pénétration des outils numériques de R&D et de conception, le taux de commande numérique des processus clés, le taux de numérisation des équipements de production et le taux de mise en réseau des équipements numériques dans les entreprises industrielles d’une taille supérieure au seuil défini ont atteint respectivement 63,31 TP5T, 46,41 TP5T, 44,81 TP5T et 391 TP5T respectivement, ce qui a favorisé l’émergence d’un ensemble de plateformes d’Internet industriel. Les caractéristiques d’intelligence dominante de l’industrie manufacturière sont devenues de plus en plus évidentes, et l’Internet industriel de mon pays est en plein essor.
L'écosystème industriel évolue vers plus de intelligence et d'efficacité
L'une des caractéristiques distinctives de l'Internet industriel réside dans le fait qu'en mettant en place un réseau Internet omniprésent, à faible latence et hautement fiable, il permet de relier divers équipements, matériaux, systèmes et travailleurs au sein de l'usine, ainsi que les produits, l'entreposage, la logistique, les utilisateurs et d’autres maillons de la chaîne d’approvisionnement en dehors de l’usine. Tous ces éléments sont reliés entre eux pour parvenir à une interconnexion omniprésente et à une circulation fluide des données à tous les niveaux, formant ainsi un écosystème industriel intelligent et efficace.
La connexion réseau de l’Internet industriel est indissociable de diverses technologies de communication. À l’heure actuelle, la grande majorité des technologies de communication utilisées dans le domaine industriel restent des technologies filaires, notamment diverses technologies Ethernet industrielles dédiées et des technologies de bus de terrain ; dans certains scénarios industriels spécifiques, la technologie sans fil est devenue une alternative à la technologie filaire en raison de sa grande mobilité. Ajout important. HMS, une entreprise suédoise spécialisée dans les réseaux industriels, a publié le rapport de prévisions 2018 sur les parts de marché mondiales des réseaux industriels, basé sur les statistiques relatives aux parts de marché mondiales des réseaux industriels en 2017. Le rapport indique qu’en 2018, la part de marché de l’Ethernet industriel représentera 52% du marché mondial des réseaux industriels, celle des bus de terrain s’élèvera à 42%, et celle des réseaux sans fil industriels représentera 6% de la part de marché totale.
La technologie sans fil est une technologie révolutionnaire qui réduit le coût des systèmes industriels de mesure et de contrôle et élargit leur champ d'application. La transmission d’informations via la technologie sans fil présente les avantages d’un faible coût, d’une grande facilité d’utilisation et d’une grande flexibilité. Elle est particulièrement adaptée aux applications dans des environnements caractérisés par des températures élevées, un niveau de bruit important et des zones reculées qui ne se prêtent pas à une exploitation manuelle, ce qui peut considérablement améliorer l’efficacité de la production. Selon les calculs d’Emerson, la technologie sans fil permet de réduire les coûts d’équipement de 60%, de diminuer le temps consacré à la gestion des équipements de 65% et d’économiser 95% d’espace de câblage. La technologie sans fil constitue un complément important aux différentes technologies industrielles câblées et est devenue un axe de développement majeur pour les connexions réseau de l’Internet industriel.
Les technologies sans fil favorisent le développement de l'Internet industriel
À l'heure actuelle, les technologies sans fil utilisées dans les applications de l'Internet industriel peuvent généralement être classées en deux catégories :
L'une d'entre elles est une technologie de communication à courte portée . Les technologies de communication à courte portée constituent actuellement les technologies de communication sans fil les plus répandues dans le secteur industriel. Elles comprennent principalement les technologies traditionnelles de communication à courte distance telles que le WLAN, le Bluetooth et la RFID, ainsi que les applications industrielles représentées par WirelessHART, ZigBee, ISA100.11a, WIA-PA, etc., qui constituent des technologies de communication à courte portée dédiées.
Les équipements de transmission sans fil à micro-puissance et à courte portée sont généralement utilisés pour des communications unidirectionnelles ou bidirectionnelles à faible puissance et à courte portée. Ils se caractérisent par une large couverture de fréquences, un large champ d’application et un grand nombre d’appareils. Ils présentent également les avantages d’un faible coût, d’une grande flexibilité de déplacement et d’une mise en réseau aisée, ce qui explique leur utilisation généralisée dans de nombreux domaines de la production et de la fabrication industrielles. À mesure que le niveau d’automatisation de la production et de la fabrication industrielles continue de s’améliorer et que la demande en matière d’intelligence ne cesse de croître, l’utilisation des équipements de transmission sans fil à micro-puissance et à courte portée dans l’Internet industriel va se généraliser de plus en plus.
L'autre catégorie concerne les technologies de communication par réseau étendu. Alors que la demande en matière de communications sans fil diverses dans le secteur industriel ne cesse de croître, la technologie de communication mobile cellulaire et celle des réseaux étendus à faible consommation (LPWAN), basés sur la technologie cellulaire, ont également commencé à être mises en œuvre dans ce secteur.
Les technologies de communication WAN actuellement utilisées dans le secteur industriel comprennent les technologies de communication mobile cellulaire 2G/3G/4G, ainsi que les technologies WAN à faible consommation d'énergie représentées par le NB-IoT, l'eMTC, le Multefire, LoRa , etc. La technologie des réseaux étendus à faible consommation (LPWAN) est une technologie de communication pour l'Internet des objets (IoT) qui permet de bénéficier d'une faible bande passante, d'une faible consommation d'énergie, d'une grande portée et d'un grand nombre de connexions. Sa principale caractéristique réside dans sa capacité à offrir une grande portée tout en garantissant une faible consommation d'énergie.
Par ailleurs, la norme de technologie de communication mobile de cinquième génération prévoit également deux scénarios : les connexions à faible consommation et à grande échelle (mMTC) et les connexions à faible latence et haute fiabilité (URLLC), qui sont principalement destinées aux futurs réseaux de l’Internet des objets à grande échelle et à l’automatisation industrielle, où le temps de réponse est critique et les exigences très élevées. Les exigences en matière de fiabilité visent principalement à résoudre le problème lié au fait que les technologies de communication mobile traditionnelles ne sont pas en mesure de prendre correctement en charge l’Internet des objets et les applications sectorielles verticales. Grâce aux progrès et au développement continus des normes technologiques 5G, l’Internet industriel peut utiliser la 5G comme moyen de communication et de connexion. La vague de développement de la technologie 5G peut favoriser une application plus large des technologies sans fil dans l’Internet industriel.
L'Internet industriel constitue un pilier essentiel pour favoriser la construction d'une puissance industrielle et d'une puissance numérique, ainsi qu'un soutien solide à la réalisation d'une société modérément prospère à tous les égards et à l'édification d'un grand pays socialiste moderne. À l’avenir, avec le développement de l’informatisation et de l’intelligence des usines, de plus en plus de scénarios industriels nécessiteront l’utilisation de technologies et d’appareils sans fil. Le développement et les progrès continus des technologies sans fil favoriseront également davantage le développement de l’industrie manufacturière et donneront un nouvel élan au développement de l’Internet industriel.
