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En 2015, la conception des objets connectés les rendra encore plus fonctionnels

Quels seront les leviers d'innovation à ne pas manquer en 2015 ? La rédaction d'Industrie & Technologies en a sélectionné quinze, à découvrir jour après jour sur notre site. Aujourd'hui, l’approche système permettant de concevoir des objets connectés qui répondent aux attentes des utilisateurs.

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En 2015, la conception des objets connectés les rendra encore plus fonctionnels
Optimiser la conception pour optimiser le fonctionnement des objets connectés

Les objets connectés envahissent notre quotidien et le très prochain Consumer Electronic Show (CES 2015), qui ouvre ses portes à Las Vegas du 6 au 9 janvier, montrera que cette tendance ne fait que se renforcer. Mais comment concevoir ces objets connectés pour qu’ils nous apportent réellement les services attendus ?

Déjà un constat, les experts de McKinsey Global Institute estiment que l’Internet des objets (Internet of Things – IoT) représentera un marché mondial annuel de l’ordre de 3 à 6 milliards de dollars en 2025. Pour fixer les idées ces mêmes experts pensent que l’impression 3D pèsera alors de 200 à 600 millions de dollars et les énergies renouvelables de l’ordre de 200 à 300 millions de dollars. C’est dire l’enjeu de l’IoT. D'autant que les mêmes experts prédisent que nous franchirons la barre de 50 milliards d’objets connectés dès 2020, qu’il s’agisse d’objets physiques ou d’infrastructures informatiques ou de communication.

Un objet connecté, comment ça marche ?

Un objet connecté comporte une partie physique ‘‘traditionnelle’’ composée de mécanique et d’électronique, complétée par un ensemble de capteurs reliés à une électronique de surveillance et de contrôle pilotée par des logiciels de commande, ainsi qu’une interface utilisateur pour l’interaction avec les opérateurs. Ce ‘‘smart product’’ comme disent les anglo-saxons est chapeauté par des capacités de connexion et de communication (one to one, one to many, many to many), ainsi que de liaison avec le Cloud Computing.

De simples objets sous contrôle, ces smart products deviennent alors ‘‘intelligents’’ et peuvent voir leur fonctionnement optimisé en permanence pour améliorer la performance globale du système auxquels ils appartiennent ou être dotés d’une certaine autonomie de comportement. Une telle approche va permettre de développer de nouveaux ‘‘business models’’ beaucoup plus orientés sur la valorisation des services rendus. Encore faudra-t-il que les produits rendent les services que l’on attend d’eux.

Tracteur et baskets, même combat

Deux exemples. Le fabricant de tracteurs agricoles John Deere a pendant plus de 150 ans fabriqué de simples machines agricoles, puis dans les années 90 il a commencé à les doter d’électronique de contrôle des fonctions du tracteur, puis de l’ensemble tracteur + machine attelée pour optimiser le travail réalisé. Cela s’est poursuivi par l’ajout de capacités de communication avec l’informatique de la ferme par déchargement journalier des données acquises lors du travail, puis par communication continue via la téléphone mobile. Aujourd’hui le tracteur et tous ses équipements ne font plus qu’un et ils sont en permanence connectés à la plate-forme de gestion de la ferme qui reçoit aussi de nombreuses informations d’autre systèmes (prévisions météo, suivi du sol en temps réel en termes d’humidité et de nutriments, données sur les produits venant des semenciers, données économiques sur la vente des produits agricoles…). La plate-forme peut ainsi conseiller l’agriculteur sur les opérations à effectuer et les matériels à utiliser. John Deere est passé du stade de fournisseur d’un produit fini clé en mains à celui de fournisseur d’un service où il propose en permanence la machine la mieux adaptée pour satisfaire les objectifs de l’exploitation agricole.

Autre exemple, celui de Nike, qui est passé du statut de fournisseur de chaussures de course à pieds et de chronomètre, à celui de ‘‘coach sportif’’ qui adapte en permanence ses conseils en fonction de votre activité physique réelle et de vos objectifs en termes de santé.

Intégrer l’approche système

Cette approche globale doit être prise en compte dans la conception même des produits, car il faut concevoir de front non seulement tous les éléments de la partie ‘‘physique’’ du produit, mais aussi toutes les applications auxquelles il sera connecté, ainsi que l’architecture du système dans lequel il devra s’intégrer. On voit bien que les traditionnels outils de CAO et de PLM ne pourront suffire, même s’ils restent incontournables.

Ainsi un éditeur d’outils de conception et de gestion du cycle de vie des produits tel PTC, qui a déjà intégré dans son offre des outils de gestion du cycle de vie des applications logicielles - ALM (Integrity, Artisan…) et de gestion du cycle de vie des services - SLM (Arbortext, Sevigistics…), a complété son offre avec des outils de gestion des connexions sécurisées de machines et de capteurs dans le Cloud Computing (ThingWorx, Axeda…).

En regroupant toutes ces capacités, l’éditeur entend proposer une plate-forme de conception, facilitant la validation du respect des exigences fonctionnelles et qualitatives des objets connectés, qu’il appelle Systems Engineering Solution. Celle-ci est basée sur une approche MBSE (Model-Based Systems Engineering) partagée entre tous les acteurs d’un projet, ce qui permet d’intégrer l’ingénierie des exigences, la conception de systèmes et l’analyse des options de conception.

De nouveaux outils de conception qui seront disponibles dès 2015 sous forme de souscription à travers le Cloud Computing. Comme quoi la conception est, elle-aussi, en train de se réinventer. Gageons que tous les autres éditeurs vont suivre rapidement le mouvement.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://fr.ptc.com

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