Comment la collaboration entre PTC, AWS Cloud et les experts de TT PSC peut-elle supporter votre transition vers l’industrie 4.0 ?
La maintenance prédictive à distance et la gestion des actifs IoT (Internet des objets) n’ont jamais été aussi accessibles.
Une usine est un système complexe de vaisseaux interconnectés au sein duquel de nombreux départements, machines, systèmes et experts devraient travailler comme un seul organisme. Une telle organisation idéale et unifiée est complexe à atteindre, aujourd’hui grâce à la technologie et aux principes de l’Industrie 4.0 cet idéal devient réalité.
Vous n’avez peut-être jamais entendu parler du connecteur ThingWorx AWS. Néanmoins, si vous êtes un industriel , il y a de fortes chances que vous sachiez déjà que PTC, un pionnier de l’IIoT (Industrial Internet of Things), fournit une solution appelée Thingworx. Peut-être votre entreprise l’utilise-t-elle déjà, mais vous n’en connaissez pas les détails techniques et n’êtes pas informé de l’utilité du « connecteur ThingWorx AWS ». Le connecteur est une extension spéciale de ThingWorx qui permet une connexion au cloud AWS, vous permettant ainsi de profiter de ce qu’il y a de mieux dans les deux mondes. Ces avantages sont abordés plus loin dans l’article. Mais avant d’entrer dans les détails du connecteur ThingWorx AWS, concentrons-nous un peu sur l’approche de l’industrie 4.0.
Tous les regards se tournent vers la transformation numérique de l’industrie
La mondialisation progressive et la marchandisation ont contraint les entreprises industrielles à mettre en œuvre de nouveaux modèles économiques axés sur les services et l’augmentation des revenus, et à porter leur attention sur les technologies innovantes et les solutions numériques. Nous vivons actuellement la quatrième révolution industrielle, plus connue sous le nom d’industrie 4.0, qui est actuellement l’un des marchés à la croissance la plus rapide pour l’IoT. Dans leur quête de transformation numérique, de nombreuses organisations ont mis en œuvre des solutions IoT intelligentes. La course à la transformation numérique ne se résume pas à se vanter d’innovations et de gadgets intelligents. C’est souvent l’une des meilleures solutions pour faire face aux principaux goulets d’étranglement de l’industrie, tels que les temps d’arrêt fréquents et les arrêts complets des lignes de production.
Les entreprises qui ne réussissent pas à définir leur stratégie IIoT risquent de perdre leur compétitivité et de prendre du retard sur leur marché. Si vous faites partie de ces entreprises, ne vous inquiétez pas, car grâce aux progrès incroyables de l’IIoT et à la croissance portée par l’industrie 4.0, c’est le moment idéal pour entamer votre transformation numérique. Aujourd’hui, nous avons accès à d’innombrables technologies de pointe et ressources innovantes.
La puissance de la maintenance prédictive
ThingWorx étant une plateforme IoT, elle vous permet de créer et héberger une solution IoT, comme par exemple de petits capteurs de température à partir desquels vous pouvez extraire des données. Vous pouvez ensuite générer des rapports d’activité avec des informations pertinentes.
Imaginons que vous ayez plusieurs machines de fabrication de chaussettes, et que vous souhaitiez surveiller leur fonctionnement et leur efficacité. Ces machines peuvent générer certains paramètres de données, tels que la température, la vitesse de la broche, la fréquence de la tension de ligne et bien d’autres. Ces valeurs peuvent indiquer, par exemple, certaines performances de la machine, comme l’efficacité de la machine ou ses éventuels dysfonctionnements. Vous pouvez également utiliser ces données pour prévoir certaines solutions de maintenance préventive des machines. Par exemple, vous pouvez définir une exigence selon laquelle si la fréquence dévie ou si la tension fluctue de manière significative, vous recevrez une alerte vous informant d’une panne potentielle de l’alimentation électrique de la machine, ce qui signifie que votre personnel technique devra remplacer l’alimentation électrique à l’intérieur de la machine, ou que vous devrez appeler rapidement un spécialiste externe.
ThingWorx permet à votre système d’anticiper les incidents indésirables, afin que vous puissiez effectuer les réparations essentielles avant qu’un dysfonctionnement n’arrête la machine ou n’entraîne un arrêt complet de la ligne. Grâce à l’extension Connector, vous pouvez facilement transférer toutes les données de vos appareils IoT vers le cloud AWS et ainsi utiliser toute sa puissance de calcul et d’analyse.
ThingWorx dans le cloud AWS – de quoi s’agit-il ?
ThingWorx, dans le cadre de l’industrie 4.0 et d’un riche catalogue d’outils pour supporter cette approche, est une plateforme IoT complète qui permet de créer et de développer rapidement des solutions IoT. La plateforme ThingWorx peut optimiser le développement de vos solutions IoT. Par exemple, elle peut réduire les délais de mise sur le marché et les coûts de développement de logiciels.
La combinaison de la puissance de ThingWorx avec le cloud AWS peut apporter des avantages concrets. Les clients qui utilisent ThingWorx dans le cloud peuvent transférer leurs données IoT vers d’autres outils fournis par le cloud AWS pour les traiter et les analyser. L’exécution de ThingWorx dans le cloud (Connector) se traduit également par la possibilité de prétraiter les données IoT avant même qu’elles n’entrent dans ThingWorx. Cette fonctionnalité est particulièrement utile pour les données spontanées en temps réel qui pourraient autrement submerger ThingWorx si elles y étaient transférées directement.
Comment ThingWorx se compare aux autres solutions IoT et pourquoi le Connector a-t-il été créé ?
Avec ThingWorx, vous pouvez alimenter les données dans un moteur d’IA [Intelligence Artificielle] et de ML [apprentissage automatique – Machine Learning]. Vous trouverez tout cela dans ThingWorx. Cela peut nécessiter davantage de configuration, mais la plateforme est conçue pour être très simple et intuitive.
De nombreuses solutions sur mesure sont conçues pour des machines PLC [Programmable Logic Controller] particulières qui lisent des données spécifiques mais prennent souvent en charge des modèles et/ou des versions matérielles spécifiques. ThingWorx, en association avec un autre logiciel appelé Kepware, vous permet de lire les données de pratiquement toutes les machines industrielles du marché. Il rend les données intéressantes, affiche ce que vous voulez voir, et les traite de la manière que vous voulez.
La mise en œuvre d’une solution qui s’intègre à d’autres systèmes d’entreprise est une idée très judicieuse. Vous recevez facilement des données venant de votre usine, d’une ligne de production que vous connaissez parfaitement. Et les données que vous recevez prouvent que la ligne de production est performante et contribue à un objectif économique pertinent. Pour cela, ThingWorx propose dispose de toute une série d’outils permettant l’intégration à divers systèmes d’entreprise tels que l’ERP SAP.
Il existe des solutions similaires sur le marché, comme IoT Core d’Amazon Cloud. IoT Core est similaire à ThingWorx dans une certaine mesure, mais elle n’est pas aussi complète. Cela signifie qu’elle offre les outils nécessaires pour concevoir quelque chose de ce type, mais vous aurez besoin d’un intégrateur de systèmes ou de l’éditeur pour concevoir et mettre en œuvre une solution sur mesure.
Le cloud AWS à lui seul fournit des outils qui vous permettent de créer de petits appareils et de leur associer des logiciels pouvant envoyer des données vers le cloud d’Amazon. Ce que vous faites de ces données n’est pas si simple. Il n’existe pas de méthode spécifique pour créer une interface utilisateur (IU), ou du moins ce n’est pas si accessible. Vous avez besoin d’expertise autour du cloud pour comprendre comment relier les différents éléments entre eux afin d’obtenir le résultat escompté.
Le cloud Amazon ne propose pas d’outils spécifiques permettant de se connecter facilement à l’ERP. Bien qu’AWS fournisse les outils nécessaires pour développer, comme avec ThingWorx, il s’agit d’un système très complexe. Vous devez être un architecte du cloud ou au moins avoir une bonne compréhension du cloud Amazon. Et même si vous atteignez ce niveau, vous ne pourrez toujours pas vous connecter facilement à l’ERP.
Pour la plupart des personnes désirant utiliser ThingWorx, la raison qui les poussent à choisir cette plateforme IoT n’est pas anodine. Bien que l’IoT Core d’Amazon Cloud ne soit pas directement comparable à ThingWorx, il présente également ses propres avantages et bénéfices par rapport à ThingWorx. Par exemple, il y a un nombre important d’appareils qui sont livrés inclus avec le support de la connectivité du cloud AWS déjà intégré. AWS IoT Core prend également en charge les protocoles MQTT et HTTP, ce qui permet à pratiquement tous les types de dispositifs de communiquer avec le cloud. En outre, AWS IoT Core prend en charge les tâches à distance pour le déploiement de la mise à jour du logiciel et du micrologiciel à distance.
Compte tenu de tout ces éléments et de la pleine connaissance des besoins de nos clients, TT PSC, en coopération avec AWS et PTC, a conçu une solution permettant à ThingWorx de s’intégrer à IoT Core dans le cloud Amazon (ThingWorx AWS Connector). Les clients qui souhaitent combiner la richesse des fonctionnalités ThingWorx avec celles, rapides et hautement évolutives du cloud Amazon, peuvent désormais facilement utiliser ThingWorx dans l’environnement cloud d’Amazon grâce au ThingWorx AWS Connector.
Libérez toute la puissance du Cloud industriel et de ThingWorx
L’utilisation du cloud d’Amazon présente de nombreux avantages : c’est un environnement intrinsèquement sécurisé, car il s’agit d’un cloud public dont s’occupent un nombre conséquent d’ingénieurs logiciel. Il est également beaucoup moins couteux dans le cas d’une augmentation de vos besoins en matière de cloud.
Selon le rapport de Gartner, PTC ThingWorx est leader dans le domaine des plateformes IoT dédiées. Amazon Web Services, quant à lui, fait partie des leaders dans la catégorie des solutions cloud. ThingWorx AWS Connector tire parti du meilleur des deux mondes – ThingWorx de PTC et le cloud d’Amazon. La combinaison des deux crée une solution puissante. Elle offre des capacités élevées en matière de la compatibilité avec divers protocoles et offre de nombreux dispositifs modernes, prêts à l’emploi en étant simples d’utilisation.
ThingWorx à lui seul est une plateforme IIoT à usage intensif, développé sur de nombreuses années – permettant la connectivité à de nombreux systèmes d’entreprise. Elle dispose également de nombreux outils de visualisation des données, tels que des graphiques et des diagrammes spécialement conçus pour les entreprises industrielles. L’exécution de ThingWorx dans le cloud permet à vos solutions IIoT d’accéder à l’environnement cloud d’Amazon, riche en fonctionnalités. La possibilité d’accéder aux services de cloud AWS combinée à ThingWorx vous permet de faire tout ce dont vous avez besoin avec vos données IIoT.
Amazon Cloud vous offre l’accès à de nombreuses fonctionnalités, comme les RTOS libres d’accès, un système d’exploitation en temps réel pour les appareils IoT offrant une intégration simplifiée avec AWS IoT Core. Il y a aussi beaucoup d’autres outils au sein du cloud AWS, comme les fonctions Lambda qui peuvent être facilement utilisées pour manipuler et prétraiter les données.
Examinons un scénario dans lequel une solution IIOT existante basée sur ThingWorx n’a pas accès au cloud. Supposons que dans cette solution, il n’y ait que 100 automates qui envoient des données en temps réel toutes les minutes à ThingWorx. Imaginons maintenant que nous voulions ajouter 1000 automates supplémentaires et diminuer le débit de données de 1 minute à 100 millisecondes pour chaque automate. Il est impossible de traiter autant de données sans utiliser la puissance du cloud. En fait, il y a simplement quelques limitations. Pour de nombreuses raisons, il est difficile pour ThingWorx seul, sans aucune extension, de gérer une telle charge de données. D’abord, la plateforme ne peut pas gérer un flux de données plus d’une fois par seconde. Cela reviendrait à essayer de conduire une voiture à 300 kilomètres par heure avec un véhicule conçu pour ne pas dépasser les 150 km/h.
Le cloud Amazon, en revanche, peut le faire grâce à des technologies telles que Greengrass. Il peut gérer des tonnes de données de ce type. Nous avons créé une extension pour ThingWorx appelée « SiteWise Extension », qui permet à ThingWorx de se connecter au service SiteWise dans le cloud Amazon.
Il s’agit d’une solution AWS qui permet aux clients industriels de télécharger des quantités massives de données en temps réel avec la possibilité de les prétraiter sur place ou de les télécharger directement dans le cloud. L’extension que nous avons développée pour ThingWorx vous permet d’utiliser ces données sous forme prétraitée, de sorte que vous n’ayez pas à vous soucier de la vitesse à laquelle vos données atteignent ThingWorx. Si vous avez besoin d’accéder à ces données, vous y avez directement accès.
SiteWise a déjà prétraité les données et celles-ci vous « attendent ». C’est extrêmement rapide. Supposons que vous ayez 300appareils PLC qui envoient des données de tension toutes les 100 millisecondes et que, pour une raison quelconque, vous ayez besoin de les surveiller. La probabilité que vous souhaitiez disposer d’un tableau de bord indiquant la valeur moyenne de la tension au cours des 30 dernières minutes avec une résolution de 1 minute est relativement élevée. Il s’agit d’une énorme quantité de données. Si vous voulez l’afficher sur un graphique dans ThingWorx et ensuite placer un moniteur sur le mur où l’équipe d’ingénieurs peut voir ces données en permanence, vous ne pourriez pas le faire aussi facilement avec ThingWorx seul.
Comment faire ? Concevez votre système sur la base du cloud Amazon et utilisez tous les outils que le cloud met à votre disposition.
Vous pouvez simplement utiliser notre connecteur cloud AWS et notre extension SiteWise pour ThingWorx. Tout d’abord, vous configurez vos appareils industriels dans SiteWise sur votre compte Amazon Cloud. Ensuite, vous pouvez commencer à envoyer des données d’automates à SiteWise. À l’aide de l’extension SiteWise développée par TT PSC, il suffit de concevoir un mashup et de demander les valeurs moyennes des 30 dernières minutes.
La bonne nouvelle est que vous n’avez même pas besoin de stocker des données dans ThingWorx pour y parvenir. L’installation de l’extension SiteWise dans ThingWorx permet une fonctionnalité qui peut être facilement sollicitée dans votre mashup ThingWorx pour récupérer n’importe quel type de données agrégées de SiteWise sans avoir besoin de stocker des données dans ThingWorx.
Si vos données sont plus lentes qu’un paquet par seconde ou un point de données par seconde, vous pouvez les télécharger directement de SiteWise vers ThingWorx en temps réel.
Bien que ThingWorx AWS Cloud Connector soit une solution open-source, nous savons comment l’implémenter pour des scénarios plus avancés, alors n’hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin de plus d’informations.
Le connecteur ThingWorx AWS est bien documenté, et une fois que vous avez tout configuré, récupérer des données depuis vos appareils IoT connectés à AWS est beaucoup plus facile que depuis n’importe quelle autre plateforme IoT. Il suffit de tout inclure dans un graphique et vos collaborateurs qui connaissent les bases de JavaScript et de HTML peuvent tout assembler et vous montrer quelques aperçus des opérations. Vous n’avez pas nécessairement besoin d’embaucher des personnes extrêmement expérimentées pour atteindre cet objectif.
Quand vous voulez plus que les bases
Partant du constat que de plus en plus d’entreprises industrielles subissent ou ont déjà subi un processus de transformation numérique, elles sont désireuses de créer leurs propres solutions. Au départ, cela semble logique, plus rapide et moins cher, mais la plupart de ces entreprises prennent du recul par rapport au processus, et seules quelques-unes parviennent à le mener à bien. En fait, dans les entreprises manufacturières, seul un petit pourcentage des projets IoT qu’elles initient sont couronnés de succès. Travailler avec ThingWorx, c’est un peu comme travailler avec un logiciel. Certaines organisations disposent d’employés suffisamment compétents et d’équipes informatiques très bien développées.
Pour des solutions plus complexes, vous aurez besoin d’une équipe de développement professionnelle. Bien que vous puissiez réaliser vous-même des implémentations de base, pour tout ce qui dépasse une application simple, vous devrez peut-être nous consulter. Ainsi, ThingWorx vous permet un démarrage accessible, mais pour aller plus loin cela peut devenir délicat. Concentrez votre savoir-faire et vos ressources sur ce que vous faites le mieux, et nous nous occupons du reste. Dans le contexte de l’IoT indutriel (IIoT), ThingWorx est la meilleure plateforme IoT.
Pourquoi nous choisir ?
Examinons un scénario typique
Récemment, nous avons eu un client qui cherchait un moyen d’envoyer des données à partir de ses bureaux connectés à des fins de surveillance. Le système devait envoyer des données telles que la hauteur du bureau, l’heure à laquelle l’utilisateur l’a installé et d’autres données sensorielles.
Le client était dans le flou à ce sujet. Il savait ce qu’il voulait obtenir, mais il n’avait aucune idée de comment s’y prendre pour la conception au niveau du matériel et des couches logiques, comme par exemple les serveurs et la connectivité au cloud. En outre, le client avait aussi des contraintes budgétaires et voulait obtenir un premier prototype le plus tôt possible. Pour pouvoir répondre à ces attentes, nous avons recommandé l’utilisation de notre ThingWorx AWS Cloud Connector, qui leur a permis d’obtenir un prototype en seulement quelques semaines pour évaluer leur idée. Nous avons également proposé au client d’utiliser l’option Free RTOS du cloud Amazon pour développer la capacité de contrôle de leurs bureaux connectés à partir de leur matériel, ce qui a aussi facilité le développement du logiciel embarqué requis.
Grâce à notre savoir-faire, vous pouvez concevoir un système d’exploitation basé sur un RTOS libre d’accès qui fera exactement ce qui est attendu en fournissant une connectivité prédéfinie avec l’infrastructure du cloud Amazon.
Vous pouvez dupliquer le code source pour le ThingWorx AWS Cloud Connector depuis la page GitHub – elle est opérationnelle. Sur la page, nous avons intégré un script de Cloud Formation qui vous permettra de facilement installer le connecteur sur votre compte Amazon Cloud, en revanche tout ce qui concerne la personnalisation n’est pas un jeu d’enfant. Par exemple, nous pouvons customiser la solution en vous permettant d’exécuter des tâches à distance sur des appareils IoT comme des capteurs ou autres appareils connectés. Vous pouvez envoyer des tâches directement à la machine, mettre à jour son firmware ou envoyer directement des commandes, tout cela depuis ThingWorx.
Méthodologie d’implémentation (offre de base)
Ainsi, si vous avez besoin de recevoir des données plus rapidement qu’une fois par seconde dans votre configuration ThingWorx existante ou si vous recherchez une solution qui vous offre la facilité d’utilisation de ThingWorx, combinée à l’évolutivité et à la sécurité du cloud Amazon, alors ThingWorx AWS Connector est l’une des meilleures solutions pour vous. De plus, puisque nous avons développé cette solution en étroite collaboration avec PTC et AWS, nous sommes bien placés pour fournir le support adapté à des projets plus complexes.