Les produits partiellement numériques comportent des fonctions numériques. Elles sont réalisées par des ensembles matériels et logiciels inclus. Les choix économiques relatifs aux aspects numériques de ces produits portent sur la nature des produits concernés, leurs fonctions numériques, les données utilisées, les autres caractéristiques des ensembles matériels et logiciels inclus : ergonomie, environnements cibles, capacités, performances, fiabilité, sécurité, adaptabilité, exploitabilité, maintenabilité, évolutivité, durabilité.
L’intégration de tels éléments numériques est susceptible d’avoir un impact fort sur certains marchés. Encore faut-il que les clients voient un intérêt aux solutions proposées, que les technologies disponibles permettent de réaliser des produits efficaces pour des coûts et dans des délais raisonnables. A ce jour (2024), par exemple, les projets de voiture complètement autonome ont pratiquement tous été abandonnés.
Le tableau ci-après présente des choix couramment faits de la nature des produits partiellement numériques, de leurs fonctions numériques.
Ils comportent les mêmes natures de fonctions générales que les produits entièrement numériques. On présente ci-après leurs fonctions spécifiques.
Types de produits | Nature, fonctions numériques spécifiques |
Équipements commerciaux | Terminaux points de vente, automates commerciaux en libre-service (distributeurs de carburants, bornes de péages d'autoroutes, bornes SNCF...) Traitement des ventes, des consommations, facturation, règlement |
Équipements, composants pour les locaux | Pilotage automatique des systèmes de chauffage, de climatisation (par exemple chaudières, capteurs, thermostat intelligents) Contrôle des accès, surveillance (cf. ci-après) |
Équipements domestiques, pour les activités culturelles, de loisirs | Consoles de jeux, liseuses numériques, montres connectées, robots domestiques Orgues électroniques, pianos numériques, synthétiseurs |
Équipements pour le transport, les déplacements, la logistique | Moyens de transport : véhicules terrestres, bateaux, aéronefs, engins spatiaux Équipements pour les réseaux de transport, les entrepôts automatisés (robots logistiques, compteurs électroniques...) Aide au pilotage, pilotage automatique, à distance, simulation Géolocalisation, calcul d'itinéraires |
Équipements pour la production de biens (activités industrielles, agricoles...) | Machines-outils, robots industriels, machines agricoles Contrôle-commande, pilotage automatique de la fabrication |
Équipements, supports de données pour la finance | Automates bancaires (distributeurs de billets...), cartes, terminaux de paiement |
Équipements pour les activités militaires, la police | Armes, systèmes d'armes (missiles, canons...) : pilotage automatique de la trajectoire, conduite de tir, génération de trajectoire, simulation de tir, de combat... Avions de combat, hélicoptères, navires de guerre, chars d'assaut Équipements pour le transport militaire (cf. ci-dessus) Robots, plateformes autonomes, drones pour les armées : déminage, reconnaissance, surveillance, transport de matériel, tir... |
Équipements, supports d'informations pour le contrôle, la surveillance | Cartes d'identification à puce, documents sécurisés (passeports électroniques, biométriques...) Dispositifs de contrôle d’accès, de surveillance des locaux d'habitation, professionnels, des installations industrielles, militaires, des réseaux, du territoire... Drones, caméras fixes de vidéosurveillance, détecteurs à rayons X Radars : numérisation des mesures, pilotage de l'appareil |
Équipements pour la santé | Appareils d'imagerie médicale Implants médicaux : stimulateurs cardiaques (pacemakers), pompes à insuline, pompes cardiaques... Objets de santé connectés (mesures de température, de pression artérielle, alertes médicales...), lits d’hôpital intelligents Prothèses électroniques (auditives, rétiniennes, cœurs artificiels…), masques connectés d’aide au sommeil Robots médicaux, interventionnels (pour la chirurgie) ou pour la rééducation |
Composants pour la construction, la maintenance des équipements | Dispositifs d’identification (code-barres, radio-étiquettes RFID…) Actionneurs numériques, boîtiers de géolocalisation, capteurs, injecteurs de carburant Microsystèmes électromécaniques (MEMS) Sous-systèmes fonctionnels (par exemple de freinage, de climatisation) |
1) Offrant beaucoup plus de possibilités que les code-barres, les radio-étiquettes RFID sont considérées par certains professionnels de la logistique comme la solution ultime à tous les problèmes de traçabilité. Elles sont lisibles à partir de lecteurs spécialisés. Les pièces des avions, par exemple, sont parfois équipées de puces RFID, pour faciliter la maintenance. Les principales limites à leur généralisation sont le prix, l’absence de normalisation, le respect de la vie privée.
2) Les capteurs numériques installés sur les équipements permettent l’enregistrement des mesures, des sons, des images. Ils sont utiles pour la surveillance du fonctionnement des équipements, de leur environnement, leur pilotage, la représentation de phénomènes complexes par des images numériques adaptées à leur exploitation, le traitement logique des données, et donc tout ce qui rend les équipements « intelligents ». Certains pneus d'avion, par exemple, comportent des capteurs, connectés, fournissant des informations aux techniciens de maintenance, aux pilotes. La baisse du coût des capteurs facilite leur généralisation.
Les équipements comportant des éléments numériques incluent normalement des fonctions d'affichage d'informations en cas de dysfonctionnement. L’augmentation du nombre et de la précision des capteurs, de la richesse des fonctions de traitement des dysfonctionnements, permettent d’obtenir des informations plus complètes. Elles rendent possible, ou plus efficace, un pré-diagnostic des pannes par les clients, les utilisateurs, facilitent le diagnostic par les professionnels.
3) Des modalités d’échange d’informations avec les objets connectés sont à choisir : l’objet répond à l’émission d’un signal, comme une radio-étiquette RFID, ou est capable d’émettre et de recevoir des informations sur la base de protocoles plus élaborés.
La communication est à très courte distance, comme dans le cas du paiement sans contact, ou à plus longue distance, via un réseau de communication numérique tel que l’IoT. Elle est filaire ou sans fil. La 5G, aux latences très courtes, offre de nouvelles possibilités.
La communication numérique rend possibles la télécollecte des mesures (par exemple pour la météorologie), le télépilotage, la prise de main, la maintenance à distance, la surveillance à distance (locaux, état de santé des personnes...), l'utilisation d'Internet dans les avions, les trains… Pour la location de véhicules, de machines, la communication numérique entre les sites du loueur et les appareils loués permet d’améliorer le service au client, de mieux contrôler l’utilisation des appareils.
La communication numérique entre les produits vendus et les systèmes de leur constructeur permet à ce dernier de disposer d’informations nombreuses sur leur fonctionnement, leur utilisation. Cela nécessite qu’il soit équipé pour exploiter de grands volumes de données, et que les clients soient d’accord.
L’installation de fonctions de communication numérique sur les équipements présente des risques nouveaux, comme celui des prises de contrôle malveillantes. Un bilan avantage/risques est donc à établir, des protections de niveau suffisant sont à mettre en place. Aujourd’hui, les objets connectés ne sont pas aussi bien protégés que les ordinateurs.
Les équipements connectés peuvent être surveillés à distance. Le fournisseur est en mesure d'identifier certains dysfonctionnements avant que les utilisateurs ne les signalent, voire de façon anticipée.
4) Le pilotage automatique des équipements est parfois nécessaire. Il peut rendre leur utilisation plus efficace, économiser de la charge de travail, de l'énergie, des matières premières... Les équipements concernés sont des robots (au sens large du terme), des moyens de transport (robotique mobile), des prothèses médicales, des systèmes d'armes.
Les domaines potentiels d’utilisation de ces équipements sont très nombreux : production industrielle, transports, logistique, activités domestiques, relatives à la santé, « robots de l’extrême », hôtellerie, sciences, défense... Le choix de leur nature, de leurs fonctions nécessite une évaluation préalable de la faisabilité, des délais et coûts de leur développement, des risques associés, de leur marché. Les robots utilisés par les entreprises doivent souvent être adaptables à des processus métier spécifiques.
Le pilotage porte sur le fonctionnement de tout ou partie des équipements, sur la conduite des moyens de transport, sur la fabrication d'objets, des fonctions d'entretien, le tir, le guidage des missiles...
Le fonctionnement de ces équipements est souvent complexe, voire très complexe. Il présente souvent des risques en cas de dysfonctionnement. Actuellement, par exemple, dans l’industrie, les robots sont souvent utilisés dans des enclos fermés. Les robots collaboratifs (cobots), mieux sécurisés, cohabitent avec des personnes.
5) Un des objectifs poursuivis par la mise en place de fonctions numériques dans les équipements est l'amélioration de leur sécurité d'utilisation, par exemple pour signaler une situation de risque, arrêter le fonctionnement des produits lorsqu'il présente un danger. C'est le cas par exemple pour les installations de chauffage, lorsqu'un capteur détecte des émissions de gaz toxiques.
Pour les automobiles, les fonctions ABS entrent dans cette catégorie, ainsi que les fonctions de freinage automatique (AEBS) lorsqu'un radar détecte un obstacle.
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