Bob Assistant 3
4 décembre 2018

Bob Assistant : la maintenance prédictive accessible grâce à l’iA Edge

Alors que la maintenance est l’un des sujets principaux de l’industrie 4.0, la société Eolane lance Bob Assistant en partenariat avec Cartesiam, startup dédiée à l’implémentation de l’intelligence artificielle dans les objets. Il s’agit d’une solution d’assistance à la maintenance prédictive “plug and play”, intelligente et connectée. La Cité de l’Objet Connecté a rencontré Jérôme Colin, Directeur Innovation et Partenariats d’Eolane, pour lever le voile sur ses fonctionnalités très innovantes et ses bénéfices pour l’usine du futur.

C’est au coeur même de la Cité de l’Objet Connecté que ce projet est né. Cartesiam y menait des travaux en 2015 sur l’intelligence artificielle (IA). Quelles nouvelles applications peuvent émerger de l’utilisation de l’intelligence artificielle dans l’industrie et comment les mettre en oeuvre simplement ? À l’issue de ce travail de réflexion et de créativité, la société est arrivée à la conclusion que l’IA Edge était la meilleure piste à suivre : “au lieu d’intégrer une intelligence artificielle centrale dans le cloud, l’IA Edge consiste à embarquer l’intelligence dans les différents maillons de la chaîne de production… et l’idée était d’aller au bout de la démarche, embarquer de l’IA dans les capteurs” développe Jérôme. “Le groupe éolane cherchait justement à intégrer une innovation de rupture pour enrichir son offre de solutions connectées à destination de l’industrie, baptisée Smart Solutions, et poursuivre la montée du groupe dans la chaîne de valeur. De là est né notre partenariat avec Cartesiam, et avec lui la solution BOB Assistant!”.

Du cloud au capteur : quels sont les bénéfices de l’IA edge ?

Pour appréhender les bénéfices de cette solution, Jérôme rappelle brièvement le fonctionnement de l’IA connue de chacun, et basée dans le “Cloud”. Une IA Cloud utilise des bases de données très importantes pour réaliser des apprentissages à des réseaux de neurones de très grande taille. Elle requiert des puissances de traitements très importantes effectués par des serveurs en data centers, des cartes graphiques, des GPU très énergivores de 500W à 1000W. Les résultats sont alors d’autant plus pertinents que la quantité de données est élevée. Peu d’acteurs disposent évidemment des quantités de données structurées nécessaires, des moyens financiers nécessaires ou des compétences techniques très pointues. Ce sont donc logiquement des solutions chères, complexes à implémenter, peu écologiques, sans parler des contraintes de confidentialité des data ou de cybersécurité.

“A contrario, l’IA edge s’affranchit de la plupart de ces difficultés”, explique Jérôme. “Les données sont traitées directement dans le capteur par son IA, ce qui exclut le besoin d’une connectivité forte et diminue les coûts tout en réduisant l’installation à sa plus simple expression. Le capteur mesure des données en grande quantité, analyse avec son IA, et ne remonte que l’information utile. Et plus de problème de confidentialité des données avec des risques.”

Mais les avantages de l’IA Edge ne se limitent pas à la connectivité, elle joue également en faveur de la consommation d’énergie du capteur. Une simple pile AA permet une autonomie de 2 à 4 ans, une goutte d’eau si l’on compare à la consommation des GPU d’un data center. Et la sécurité est enfin prise en compte au maximum, toutes les données sont doublement cryptées par BOB.

“La technologie IA Edge est un sujet qui est encore peu identifié par les grands acteurs mais il s’agit d’une tendance de fond dont BOB est un précurseur. À titre d’exemple, Microsoft a annoncé vouloir investir 5Md$ dans l’IA Edge, HP $4 Md$, Dell, $1Mds et Apple vient d’acheter la startup Silk Labs.”

La rencontre entre éolane et Cartesiam a permis d’accélérer les travaux de développement et un partenariat a été mis en place. L’objectif commun était de concevoir une solution industrielle clé en main pour la maintenance prédictive : Bob Assistant était né.

Photos bob assistant

BOB Assistant, la maintenance prédictive devient accessible

La maintenance prédictive, la boule de cristal de l’usine du futur ?

Rappelons qu’il existe 3 trois types de maintenance industrielle :  

  • la maintenance curative : une intervention n’est déclenchée que lorsque la machine tombe en panne. Le problème est qu’une panne finira forcément par se produire et bloquer une chaîne de production, à n’importe quel moment. Elle est en général réservée à des équipements non critiques.
  • la maintenance préventive : une opération de maintenance est effectuée régulièrement, même si aucune panne n’est à déplorer. C’est une méthode peu optimisée en coût, car le contrôle et le remplacement de pièces est réalisé sans qu’aucun symptôme de défaillance n’ait été détecté. Une réparation peut en effet être faite alors que la machine est en bon état.
  • la maintenance prédictive : c’est la méthode la plus efficace. La panne est anticipée. La maintenance est alors réalisée au meilleur moment, permettant d’éviter toute coupure de la ligne de production.

La maintenance prédictive est la solution idéale… mais elle est basée sur des prédictions complexes à réaliser. En pratique, il y a des experts qui savent ressentir des vibrations incorrectes de machines, ou il est possible d’utiliser des équipements de métrologie très sophistiqués. Mais alors comment faire pour utiliser ces moyens 24h/24 et sur tout un parc de machines et sur plusieurs sites? Les nouveaux équipements industriels -ceux de l’usine du futur- apportent des solutions car incluent de plus en plus des systèmes prédictifs basés sur des capteurs et des algorithmes, mais ils ont un coût important et toutes les machines n’en sont pas équipées, en particulier celles déjà en place qui représentent la très grande majorité. BOB peut répondre à ces besoins, car il peut se mettre sur tout type de machines et fonctionne en permanence.

Bob Assistant

Entièrement autonome, BOB Assistant ne délivre que l’information utile

BOB, une solution connectée qui vous veut du bien

“L’un des indicateurs les plus pertinents pour faire de la maintenance prédictive est la vibration” développe Jérôme. “Beaucoup de machines sont vibrantes -moteur, pompes, compresseurs, machines tournantes… Et l’état de leurs vibrations fournit des informations précises sur l’état de santé de la machine si l’on sait écouter.”

BOB assistant 3

En indoor ou outdoor, BOB Assistant est la clé d’entrée de l’industrie 4.0

Concrètement, on peut fixer très simplement un BOB sur une machine sans aucun câblage par simple aimantation, en intérieur ou en extérieur. BOB va d’abord apprendre les différents régimes de fonctionnement de la machine pendant quelques heures ou quelques jours. Une fois cette période d’apprentissage terminée, BOB se met en fonctionnement nominal et analyse de façon périodique la machine. En plus de rapports périodiques, dès lors qu’il détecte une anomalie dans les vibrations, il envoie une alerte via le protocole LoRa™. Elle est réceptionnée et affichée sur les tableaux de bord en ligne du client. “C’est sur cette base que l’intervention d’un expert peut être enclenchée pour pousser les investigations alors même que la machine est encore opérationnelle.” poursuit Jérôme.

 

Enfin, l’un des points forts de la solution est qu’elle permet d’éviter les difficultés du Big Data. Le Big Data transmet des quantités de données très importantes et inutiles. BOB va à l’essentiel et ne délivre que l’information indispensable à la gestion du parc de machines de l’usine à ses utilisateur : marche/arrêt/anomalie.

Installé sur des moteurs, des climatiseurs, des conditionneurs d’air, des groupes électrogènes, machines tournantes ou encore des groupes froids, BOB présente le grand avantage d’être de plus opérationnel 24/24h.

“La qualité des résultats et la connectivité LoRa sont des véritables atouts notamment lorsque l’on doit exploiter des machines exotiques, isolées ou sur des machines difficiles d’accès. Nous avons testé avec succès BOB chez nos premiers clients EDF et Véolia.”

Une solution complète de bout en bout

Du capteur avec IA à la connectivité et jusqu’à la gestion des données, BOB Assistant est une solution unique au monde par sa simplicité, ses performances, et son innovation. Il s’agit d’un service tout inclus (capteurs loués, support, connectivité, tableaux de bord) en mode abonnement. “Je précise d’ailleurs que les données sont totalement accessibles et téléchargeables en ligne via une interface de type API.”

Le groupe Eolane ambitionne de révolutionner les pratiques en matière de maintenance et de pilotage d’equipements industriels avec cette nouvelle solution, dans un contexte de développement fort des marchés de l’IoT industriel.

La société Cartesiam développe des logiciels à base d’intelligence artificielle embarquée sur microcontrôleurs qui sont installés sur de nombreux équipements . Elle vient d’annoncer la levée de 2,5 millions d’euros et l’ouverture d’une filiale aux USA.