Cet article fait suite à l’article « IIoT pour l’industrie de process : pourquoi et comment le déployer ». Une fois la stratégie définie et les premiers pilotes identifiés, une question très concrète se pose : comment l’IIoT pour l’industrie de process se comporte-t-il dans les conditions réelles d’exploitation d’un site industriel ?
Les fabricants de l’industrie de process qui commencent à déployer des projets d’IIoT pour l’industrie de process se heurtent vite à la réalité du terrain : environnements sévères, actifs très dispersés, installations conçues pour durer plusieurs décennies. Dans ce contexte, un partenaire IIoT expérimenté doit apporter bien plus que des capteurs connectés. Il doit proposer une solution complète, capable de transformer des valeurs mesurées en décisions exploitables pour l’exploitation et la maintenance.
Concrètement, l’IIoT dans l’industrie de process doit répondre à trois grands défis : les zones dangereuses, les longues distances et les cycles de vie très longs des installations.
Les grands défis de l’IIoT dans l’industrie de process
Zones dangereuses et exigences de sécurité
Une grande partie des applications critiques – en particulier dans l’oil & gas, la chimie ou le raffinage – se trouvent en zones potentiellement explosives. Dans ces zones, chaque appareil doit respecter des exigences strictes. Les capteurs qui collectent les données IIoT doivent être certifiés « sécurité intrinsèque » ou antidéflagrants, selon des normes telles qu’ATEX, IECEx, EAC ou CSA.
Dans ces conditions, des appareils « IT » standards ne sont pas envisageables. Pour déployer de l’IIoT pour l’industrie de process en zones Ex, il faut une instrumentation conçue pour ces environnements, capable de fournir des mesures fiables en continu tout en transmettant les données vers des plateformes cloud ou on-premise. L’enjeu est double : garantir la sécurité du process tout en rendant la donnée disponible pour la digitalisation.
Distances importantes et actifs éloigné
Les sites de process et leurs infrastructures associées couvrent souvent de très grandes surfaces. Pipelines, réseaux d’eau ou de vapeur peuvent s’étendre sur des dizaines, voire des centaines de kilomètres. Ramener un câblage complet jusqu’à chaque point de mesure serait extrêmement coûteux et peu flexible.
De nombreux équipements se trouvent en extérieur ou sur des sites isolés, avec peu d’alimentation électrique disponible et une couverture mobile limitée ou inexistante. Dans ce cas, l’IIoT pour l’industrie de process repose largement sur des capteurs sans fil, autonomes et alimentés par batterie. Les technologies de type LoRaWAN® (LPWAN) permettent de couvrir de longues distances avec des efforts de câblage très réduits, tout en rendant la solution facilement extensible à d’autres unités ou sites.
Long cycles de vie des installations
Les installations de l’industrie de process sont dimensionnées pour fonctionner sur plusieurs décennies. Sur cette durée, les systèmes d’automatisme et les standards de communication évoluent à plusieurs reprises. Si la solution IIoT retenue n’est pas ouverte et modulaire, son maintien à niveau peut devenir complexe et onéreux.
Lorsqu’on planifie une nouvelle unité ou un retrofit, il est donc judicieux de s’appuyer sur des concepts ouverts comme la NAMUR Open Architecture (NOA). Cette approche permet de superposer une couche IIoT à l’infrastructure de contrôle existante (DCS, SCADA), sans toucher aux boucles de sécurité ni aux fonctions de base. L’IIoT vient ainsi enrichir la visibilité, le diagnostic et l’optimisation, tout en respectant la structure de contrôle en place.
Où l’IIoT crée le plus de valeur ? Cas d’usage typiques
L’IIoT pour l’industrie de process génère déjà des gains mesurables dans de nombreuses applications. En apportant plus de visibilité et en permettant une maintenance proactive, il contribue à protéger les actifs, à réduire les arrêts non planifiés et à utiliser les ressources plus efficacement. Voici trois cas d’usage fréquents.
Gestion des machines tournantes
Une surveillance continue garantit le bon fonctionnement des pompes, des compresseurs et d’autres équipements essentiels.
Pompes, ventilateurs, turbines, compresseurs : ces machines sont au cœur de la plupart des process, mais beaucoup restent encore peu instrumentées. C’est particulièrement vrai lorsque les équipements sont situés dans des stations éloignées, par exemple des pompes de surpression sur des réseaux d’adduction d’eau.
Les machines tournantes sont très sensibles à l’usure et aux déséquilibres. Des variations de vibration, de température ou de comportement acoustique sont souvent les premiers signaux d’alerte. Si ces signaux ne sont pas détectés, la conséquence peut être une panne brutale, une perte de production et des réparations en urgence.
Solution IIoT :
Un réseau de multi-capteurs sans fil, alimentés par batterie, mesure en continu des grandeurs comme la température, les vibrations et l’ultrason. Les données sont transmises via LoRaWAN® vers une plateforme centrale, où des algorithmes d’apprentissage automatique détectent dérives et anomalies. Les équipes de maintenance reçoivent des alertes ciblées à temps pour planifier leurs interventions et éviter des avaries majeures.
Surveillance des puits de pétrole et de gaz
La surveillance à distance des puits permet aux opérateurs en amont de gagner du temps et de l’argent.
Les opérateurs de l’amont pétrolier et gazier doivent garantir l’intégrité de leurs puits avec des ressources humaines limitées et un cadre réglementaire strict. Beaucoup de puits se trouvent dans des zones isolées, et les inspections manuelles restent espacées. Des fuites ou des conditions de fonctionnement anormales peuvent ainsi rester invisibles pendant plusieurs semaines, avec des risques environnementaux et de non-conformité.
Les tournées de contrôle mobilisent du temps, de la logistique et de la paperasse, sans apporter de visibilité continue entre deux visites.
Solution IIoT :
Un système IIoT basé sur LoRaWAN® permet de surveiller les puits 24 h/24, sans câblage important. Des capteurs mesurent en continu les pressions de tubage et de cuvelage ainsi que le niveau de liquide dans les fosses. Lorsque des valeurs sortent des plages cibles, le système déclenche automatiquement une alarme et journalise l’événement. Les opérateurs disposent ainsi d’une vision claire de l’état de chaque puits et peuvent prioriser les interventions sur la base de données en temps réel plutôt que sur un calendrier fixe.
Gestion des bouteilles de gaz
La surveillance sans fil élimine le besoin de vérifier manuellement les niveaux des bouteilles de gaz.
Les batteries de bouteilles de gaz sont omniprésentes dans les usines chimiques, pharmaceutiques et autres sites de process. Souvent dispersées sur tout le site, elles sont encore fréquemment contrôlées manuellement. Cette pratique consomme beaucoup de temps, génère des coûts logistiques cachés et ne fournit qu’une vision ponctuelle du stock.
Avec des relevés occasionnels, il est difficile de repérer les tendances de consommation ou de planifier à l’avance le remplacement des bouteilles. Des bouteilles vides ou presque vides peuvent perturber la production ou les activités de laboratoire.
Solution IIoT :
Un système de surveillance sans fil mesure en continu la pression et le statut des bouteilles. Les exploitants reçoivent des notifications dès qu’une bouteille approche de la fin, ce qui supprime les rondes inutiles et limite les ruptures inopinées. Le suivi à distance et la documentation automatique offrent une visibilité complète. Des modules IIoT basés sur LoRaWAN® peuvent être ajoutés sur des manomètres mécaniques existants, intégrant ainsi les bouteilles dans l’écosystème IIoT avec un minimum de modifications.
Au-delà de ces exemples, l’IIoT pour l’industrie de process ouvre des perspectives pour la surveillance des tubes à double enveloppe, la mesure de niveau dans les cuves de stockage, le suivi de la formation de coke dans certaines unités de raffinage, l’optimisation des réseaux vapeur ou encore le monitoring d’état des vannes critiques.
De la valeur mesurée à la valeur ajoutée
Tout comme le pétrole, les données doivent être traitées pour être exploitables.
Les actifs matériels – usines, machines, stocks – sont visibles. La donnée, elle, reste intangible, mais elle est devenue l’un des principaux leviers de performance industrielle.
Comme le pétrole, la donnée brute a peu de valeur tant qu’elle n’est pas « raffinée ». Il ne suffit pas d’en collecter toujours plus ; il faut qu’elle soit fiable, contextualisée et analysée avec les bons outils. Dans le cadre de l’IIoT pour l’industrie de process, trois éléments sont déterminants :
- une acquisition continue des données, via des capteurs de qualité adaptés aux environnements industriels,
- une connectivité robuste et sécurisée entre le terrain et les systèmes supérieurs,
- une couche logicielle capable d’analyser, de représenter et de transformer ces données en décisions.
En investissant dans l’instrumentation, l’infrastructure réseau et les plateformes IIoT, les industriels sécurisent l’ensemble de cette chaîne – de la valeur mesurée à la valeur ajoutée – et peuvent s’appuyer sur des informations fiables pour piloter leurs opérations.
WIKA, partenaire IIoT de bout en bout pour l’industrie de process
Acteur de référence dans la mesure industrielle, WIKA est idéalement positionné pour accompagner l’IIoT pour l’industrie de process. Des millions d’instruments WIKA sont installés dans le monde sur des applications de process exigeantes, constituant une base solide pour des solutions connectées.
L’offre IIoT de WIKA couvre l’ensemble de la chaîne de valeur :
- Capteurs et transmetteurs intelligents conçus pour les environnements de process, y compris les zones Ex
- Solutions de connectivité (passerelles radio, intégration aux réseaux LPWAN, etc.)
- Plateformes IIoT et outils de gestion d’appareils, de visualisation et d’analytique
- Services : conseil, définition de cas d’usage, conception de pilotes, déploiement et support
Cette approche globale facilite l’adoption de l’IIoT. Plutôt que de coordonner plusieurs fournisseurs, les industriels travaillent avec un partenaire unique qui maîtrise à la fois l’instrumentation de terrain, les contraintes de sécurité et les architectures digitales. Du pilote initial au déploiement multi-sites, WIKA aide à réduire la complexité, à renforcer la transparence et à garantir la pérennité des systèmes IIoT.
FAQ – IIoT pour l’industrie de process
Qu’est-ce qui distingue l’IIoT pour l’industrie de process des autres secteurs ?
L’IIoT pour l’industrie de process doit fonctionner dans des conditions sévères. Ces environnements comprennent des pressions élevées et des températures extrêmes. Ils incluent aussi des milieux agressifs et des zones potentiellement explosives. Les exigences réglementaires y sont très fortes. Les solutions doivent donc intégrer des capteurs certifiés. Elles nécessitent aussi des boîtiers robustes. Elles demandent des communications longue portée. L’intégration doit être parfaite avec les systèmes DCS ou SCADA existants.Pourquoi les technologies sans fil sont-elles si importantes pour l’IIoT de process ?
Les sites de process et leurs infrastructures s’étendent souvent sur de grandes distances. Câbler chaque point de mesure est coûteux et peu adaptable. Les technologies IIoT sans fil, comme LoRaWAN® ou d’autres standards LPWAN, permettent de connecter des actifs éloignés, de réduire les coûts d’installation et de faire évoluer la solution plus facilement à l’échelle de plusieurs unités ou sites.
Comment l’IIoT aide-t-il à gérer des installations très anciennes ?
Comme les usines de process fonctionnent pendant des décennies, leurs systèmes de contrôle et de communication évoluent. L’IIoT ajoute une couche d’information flexible qui peut être mise à jour indépendamment. En utilisant du matériel modulaire et des architectures ouvertes, il devient possible d’intégrer l’IIoT sur des actifs existants tout en conservant les fonctions de contrôle et de sécurité au cœur du système.
Quels sont les bons cas d’usage pour démarrer un projet IIoT ?
Les premiers cas d’usage concernent souvent les machines tournantes. Ils touchent aussi les puits ou les cuves éloignés. Les batteries de bouteilles de gaz sont également concernées. Les réseaux vapeur ou les vannes critiques le sont aussi. Ces domaines manquent souvent de visibilité. Ils génèrent aussi des coûts élevés lors des arrêts ou de la maintenance. L’IIoT apporte donc des bénéfices rapidement visibles.Comment WIKA peut-elle accompagner un projet IIoT de bout en bout ?
WIKA propose un accompagnement complet.
Identification des cas d’usage, définition de l’architecture, fourniture de l’instrumentation et des solutions IIoT, intégration et support. Des ressources comme le livre blanc « Présentation et déploiement des solutions IIoT pour l’industrie de process » permettent également aux entreprises de structurer leur feuille de route, du pilote au déploiement à grande échelle.