Kathrein Solutions : du Track & Trace au pilotage des processus

La localisation industrielle évolue. Les entreprises ne se contentent plus de savoir où se trouve un objet. Elles veulent comprendre ce que cette position implique pour la production ou la logistique – et quelle doit être la prochaine étape.

Dans un entretien accordé à Think WIoT, Stoyan Iliev, directeur technique de KATHREIN Solutions, explique pourquoi la localisation évolue du « Track & Trace » classique vers le contrôle des processus, quel rôle jouent la technologie RAIN UHF RFID, le Bluetooth et l’UWB dans ce contexte, et pourquoi les systèmes hybrides gagnent en importance.

Quand les positions deviennent des informations de processus

KATHREIN Solutions constate actuellement un besoin important en matière de localisation, notamment pour les supports de charge, les outils, les équipements, les chariots élévateurs et les systèmes de transport autonomes.

Mais la question « Où se trouve l’objet ? » ne suffit plus. Les données de position et de mouvement doivent permettre de piloter et d’automatiser les processus de production et de logistique. Pour M. Iliev, il s’agit donc de plus en plus de surveillance et d’optimisation automatiques des processus – avec davantage de transparence, des flux plus flexibles, des flux de matériaux automatisés et des réactions plus rapides en cas de dysfonctionnements.

La véritable valeur ajoutée apparaît lorsque les données de localisation, d’état et de processus sont combinées. Si, par exemple, un système RFID détecte qu’un composant arrive dans une zone de production ou en sort, le progiciel de gestion intégré (ERP) peut mettre à jour le statut de traitement, valider l’étape suivante ou générer un message en cas d’écart.

Un système de localisation se transforme ainsi en système de contrôle des processus.

La position d’un objet n’est alors plus l’objectif de l’application. Elle devient le déclencheur de l’étape suivante du processus.

Comprendre d’abord le processus, puis choisir la technologie

C’est précisément là qu’intervient KATHREIN Solutions dans le choix de la technologie. Ce ne sont pas la RFID, le Bluetooth ou l’UWB qui viennent en premier lieu, mais la question suivante : de quelles informations le processus a-t-il réellement besoin ?

Suffit-il de savoir qu’un objet passe par un point donné ? Faut-il également détecter la direction du mouvement ? Ou le processus nécessite-t-il une position précise en temps réel ?

C’est à partir de là seulement que le choix technologique s’impose.

La RFID UHF est particulièrement adaptée à l’identification économique de grands volumes ainsi qu’à des points et zones définis. Le BLE répond à des besoins plus simples de détection de proximité et de localisation. L’UWB entre en jeu lorsqu’une position en temps réel très précise est requise.

Iliev résume ainsi cette approche : il ne s’agit pas d’une précision de localisation maximale à tout prix, mais d’un bénéfice maximal pour le processus grâce à un investissement économiquement raisonnable.

RAIN RFID : performant pour les grands volumes

Pour KATHREIN Solutions, la technologie RAIN RFID est une technologie clé lorsqu’il s’agit d’identifier de manière rentable un grand nombre d’objets tout en les localisant dans des processus de production ou de logistique.

Le transpondeur passif ne nécessite pas de pile, est peu coûteux et ne nécessite aucun entretien. Cela permet non seulement de recenser des actifs de grande valeur, mais aussi de doter un grand nombre de produits, de composants et de supports de chargement d’une identité numérique.

La technologie RAIN RFID fournit ainsi un autre type d’informations de localisation qu’un système RTLS continu. Elle répond très efficacement à des questions telles que : quel objet se trouve dans quelle zone ? Quel point du processus a-t-il franchi ? Dans quelle direction se déplace-t-il ?

Pour de nombreux processus industriels, c’est précisément cette information qui est déterminante.

Une entreprise n’a pas nécessairement besoin de connaître les coordonnées exactes d’un support de charge. Ce qui peut être déterminant, c’est qu’il ait franchi une étape de production – et que l’étape suivante puisse ainsi démarrer.

Un événement physique se transforme ainsi en information numérique sur le processus.

Du premier point de détection à l’automatisation

La RFID offre également une mise en œuvre relativement simple.

Iliev cite à cet égard des points de processus clairement définis, tels que la réception des marchandises ou les passages entre les zones de production. À ces endroits, il est possible de détecter quel objet franchit un tel point, à quel moment et dans quelle direction il se déplace.

À partir de là, la solution peut évoluer. Un premier point de saisie est suivi d’autres zones de production et de logistique. Les informations sont ensuite reliées à un ERP ou à d’autres systèmes de gestion des processus. La saisie génère des statuts tels que « Matériel arrivé », « Traitement terminé » ou « Validé pour l’expédition ».

Si la saisie ponctuelle ou par zone ne suffit pas et qu’une localisation précise en temps réel est nécessaire, la technologie UWB peut venir compléter la solution RFID.

L’approche : commencer modestement, démontrer la valeur ajoutée, puis évoluer de manière ciblée – sans avoir à remplacer la solution existante.

C’est ainsi que l’on passe, étape par étape, d’un événement RFID isolé à l’automatisation des processus.

Zone ou emplacement ? C’est là que la technologie fait la différence

Un exemple tiré de l’entretien illustre particulièrement bien à quel point le choix de la technologie appropriée dépend des besoins réels en informations.

Dans une usine de production, il peut suffire de savoir qu’un véhicule se trouve dans la zone « retouches ». Dans ce cas, une attribution de zone suffit.

La situation change lorsqu’il ne suffit plus de savoir que le véhicule se trouve en retouche, mais également sur quel emplacement précis.

Le niveau de précision requis augmente alors – et avec lui la question du choix de l’infrastructure adaptée.

Iliev explique qu’une telle tâche pourrait en principe être résolue grâce à une infrastructure RFID suffisamment fine. Cela nécessiterait toutefois, dans certains cas, de nombreux points de détection. Un système RTLS UWB peut en revanche couvrir une zone plus vaste et localiser en continu les véhicules à l’intérieur de cette zone.

La question du choix de la meilleure technologie devient ainsi un calcul de rentabilité. Iliev évoque une analyse du seuil de rentabilité entre l’infrastructure, les exigences et les avantages.

Si des informations au niveau d’une zone suffisent, la technologie RFID passive peut être le bon choix. Si, au sein de cette zone, une localisation en temps réel continue et très précise est requise, le calcul change.

L’UWB là où la localisation en temps réel est vraiment nécessaire

L’UWB déploie tout son potentiel là où une localisation très précise en temps réel est réellement nécessaire – par exemple pour les véhicules, les équipements ou d’autres actifs dont l’emplacement doit être connu en permanence au sein d’une zone plus vaste.

Mais le choix de l’UWB ne repose pas uniquement sur la précision atteignable. Les coûts d’installation, le matériel, l’intégration logicielle et le volume d’informations requis doivent être en adéquation.

C’est précisément là que réside, pour Iliev, la dimension économique du choix technologique : les étiquettes RFID passives sont peu coûteuses, ne nécessitent aucun entretien et fonctionnent sans pile. Les appareils Bluetooth peuvent présenter des avantages financiers par rapport à l’UWB en termes de coût des équipements. Dans le même temps, la donne peut s’inverser si une technologie supposée plus simple nécessite une infrastructure supplémentaire très importante pour fournir les informations souhaitées.

Ce qui est donc déterminant, ce n’est pas seulement le prix d’une étiquette ou d’un appareil, mais l’effort nécessaire pour générer de manière fiable les informations requises dans le processus concret.

Cette analyse est dynamisée par une nouvelle évolution.

Le « Bluetooth Channel Sounding » repousse les limites

Grâce au Bluetooth Channel Sounding, le Bluetooth gagne nettement en précision en matière de mesure de distance.

Iliev y voit une avancée majeure pour la localisation industrielle. De nouvelles applications pourraient voir le jour dans le domaine des outils, des supports de charge, des véhicules et du géorepérage. Parallèlement, l’infrastructure Bluetooth existante peut être mieux exploitée.

Une ligne de démarcation jusqu’alors relativement claire commence ainsi à s’estomper. Aujourd’hui, le BLE répond principalement à des tâches simples de détection de proximité et de localisation, tandis que l’UWB assure un positionnement en temps réel très précis. Avec le Channel Sounding, le Bluetooth se rapproche d’applications qui étaient jusqu’à présent davantage associées à l’UWB.

Cela soulève une question centrale : quelles applications UWB actuelles pourraient à l’avenir être également réalisées avec le Bluetooth ?

Iliev reste délibérément prudent sur ce point. Selon lui, le Bluetooth présente des avantages économiques, notamment au niveau des appareils. Si la précision venait à devenir comparable à celle de l’UWB dans certaines applications, certains scénarios jusqu’ici réservés à l’UWB pourraient à l’avenir être mis en œuvre avec le Bluetooth.

Il ne prévoit toutefois pas un remplacement généralisé de l’UWB. Le choix de la meilleure technologie doit être évalué au cas par cas, en fonction du projet et de l’application.

C’est précisément ce chevauchement qui rend le « channel sounding » intéressant : des applications qui étaient jusqu’à présent clairement attribuées à l’UWB pourraient à l’avenir également être envisagées pour le Bluetooth.

L’avenir est hybride

Pour M. Iliev, cette évolution ne débouche pas sur une concurrence où, au final, une seule technologie subsisterait.

Du point de vue de KATHREIN Solutions, l’avenir réside dans les systèmes de localisation hybrides. La RFID, le Bluetooth et l’UWB seront combinés en fonction de l’application et du niveau de précision requis.

La technologie RAIN RFID convient à la grande majorité des objets ainsi qu’à l’identification économique, à la détection de zones et de points de processus. Le BLE peut prendre en charge les tâches de détection de proximité et de localisation. Le Bluetooth Channel Sounding élargit les possibilités de mesure précise des distances. L’UWB reste pertinent lorsqu’une position en temps réel, continue et très précise, est requise.

Le principe directeur est le suivant : la bonne technologie pour la bonne information et le bon processus.

Le terme « hybride » ne signifie donc pas utiliser le plus grand nombre possible de technologies simultanément. Ce qui est déterminant, c’est plutôt de savoir à quel moment du processus quelle information est nécessaire – et avec quelle technologie elle peut être générée de manière rentable.

Le matériel et les logiciels embarqués au cœur du système

Cette vision se reflète également dans l’orientation de KATHREIN Solutions.

Selon M. Iliev, l’entreprise se concentre sur le matériel, les logiciels embarqués et la collecte fiable de données d’identification et de localisation. Les logiciels, la visualisation et l’intégration des processus sont mis en œuvre en collaboration avec des partenaires d’intégration spécialisés.

Même lorsque les partenaires utilisent leur propre middleware, KATHREIN Solutions peut assurer la compatibilité entre le matériel et les logiciels des partenaires.

La répartition des rôles est ainsi claire : le matériel enregistre l’événement physique. Cette information ne prend toute sa valeur que lorsqu’elle est intégrée dans les systèmes de processus en aval.

Du suivi à la base de production numérique

KATHREIN Solutions identifie actuellement les besoins les plus urgents dans les domaines de la production et de l’intralogistique, en particulier dans l’industrie automobile, la construction mécanique et chez les prestataires logistiques.

Partout où de grandes quantités de matériaux, de supports de charge ou de moyens de production sont déplacées, le manque de transparence, les temps de recherche, les stocks et les risques liés aux processus entraînent un besoin croissant d’agir. Parallèlement, la pénurie de main-d’œuvre qualifiée, l’automatisation et la volonté de disposer de chaînes d’approvisionnement plus résilientes renforcent la demande.

Le rôle de la localisation évolue donc.

Elle peut commencer par un simple événement RFID. Celui-ci génère un état de processus. La transparence résulte de la combinaison de plusieurs informations d’état. Et la connexion avec les systèmes ERP et de production peut donner lieu à des processus automatisés.

C’est précisément là que réside le message central de l’entretien avec KATHREIN Solutions : la localisation industrielle prend toute sa valeur lorsqu’elle ne se contente pas de rendre les positions visibles, mais qu’elle déclenche également des processus.

RAIN RFID, BLE, Bluetooth Channel Sounding et UWB ne sont donc pas des réponses concurrentes à une même question. Ils fournissent des informations différentes pour répondre à des besoins différents.

Leur combinaison intelligente ouvre la voie, passant du simple « Track & Trace » au contrôle automatisé des processus.