- L'UWB est indispensable pour les applications où une haute précision et une mise à jour fréquente des positions sont nécessaires.
- D'autres technologies comme la 5G, le Bluetooth ou la RFID peuvent être suffisantes selon les exigences de précision et les coûts.
- L'adoption de systèmes hybrides permet d’adapter la localisation aux besoins spécifiques de différentes zones industrielles.
- L’intégration des données de localisation aux systèmes ERP/MES est cruciale pour valoriser pleinement les bénéfices de l’UWB.
La technologie à bande ultra-large (UWB) est l'une des plus performantes pour la localisation précise en temps réel dans le secteur industriel. Elle permet de distinguer les postes de travail voisins, de suivre en continu les actifs mobiles et de prendre en charge les événements de processus où le temps est un facteur critique.
Ces performances s’accompagnent toutefois d’efforts supplémentaires. Les systèmes UWB industriels nécessitent généralement des balises actives, une infrastructure d’ancrage fixe, une installation minutieuse, une intégration avec les systèmes informatiques de production et une adaptation continue à mesure que les agencements évoluent.
La véritable question n’est donc pas de savoir si l’UWB fonctionne, mais dans quels cas sa précision apporte une valeur ajoutée suffisante au processus pour justifier la complexité et les coûts supplémentaires.
Cela revêt d’autant plus d’importance que d’autres technologies s’améliorent. La 5G, le Bluetooth, la RFID, le GNSS et les architectures hybrides peuvent également fournir des données de localisation utiles, parfois avec des coûts d’infrastructure ou d’équipement moindres. L’UWB est particulièrement performant là où une haute résolution spatiale, des mises à jour fréquentes et un positionnement fiable en temps réel sont réellement nécessaires.
Les domaines où l’UWB présente un avantage évident
L’UWB s’avère particulièrement pertinent lorsqu’un processus de production nécessite plus que de simples informations de présence ou de zone.
On peut citer, par exemple, la distinction entre des postes d’assemblage voisins, la localisation d’outils au niveau du poste de travail, le suivi de chariots élévateurs dans les zones de production ou la détection de l’entrée dans des zones strictement délimitées. Dans de tels cas, des informations de localisation approximatives peuvent s’avérer insuffisantes.
La précision requise doit donc être définie en partant du processus. La question clé est de savoir quelle décision dépend de la position et avec quelle précision cette position doit être connue pour que la décision soit fiable.
Plus la distinction entre des positions proches devient importante, plus l’UWB s’impose comme la solution idéale.
La localisation précise n’est pas l’apanage de l’UWB
La valeur ajoutée provient de données de position fiables, et non d’une technologie radio spécifique.
Les travaux de BMW sur la localisation 5G illustrent ce point. L’entreprise a évalué différentes technologies de positionnement, notamment l’UWB, le GPS et la RFID, au sein d’une architecture de localisation commune. Lors des tests, la 5G a atteint une précision inférieure au mètre dans des environnements de production automobile, en fonction de la configuration et du cas d’utilisation. L’UWB offrait toujours une plus grande précision, mais la 5G constitue une alternative intéressante là où une infrastructure cellulaire privée existe déjà.
Cela change la donne. L’UWB ne doit pas être choisie simplement parce qu’il s’agit de la technologie la plus précise disponible. Elle doit être choisie lorsque le processus tire réellement parti de cette précision.
Dans d’autres domaines, le Bluetooth, la RFID, le GNSS ou la 5G peuvent s’avérer suffisants.
La précision doit s’adapter au processus
Une usine a rarement besoin du même niveau de précision partout.
Un transporteur de charges peut avoir besoin d’un positionnement précis à proximité d’une chaîne de montage, mais seulement d’une visibilité au niveau de la zone dans l’entrepôt. Une palette passant par une zone de transition contrôlée peut ne nécessiter qu’une lecture RFID. Les véhicules extérieurs peuvent souvent être localisés grâce au GNSS.
C’est ce qui rend les architectures hybrides intéressantes.
Des zones UWB de haute précision peuvent être utilisées là où la résolution spatiale est essentielle, tandis que des technologies plus simples couvrent d’autres parties du processus. Le document de référence évoque déjà des architectures combinant l’UWB avec le BLE, la RFID ou le GPS.
L’objectif n’est pas d’atteindre une précision maximale dans l’ensemble de l’usine, mais d’obtenir la précision adéquate là où elle crée de la valeur.
Les déclencheurs de processus renforcent les exigences
L’automatisation basée sur la localisation est l’un des arguments les plus convaincants en faveur d’un positionnement précis en temps réel.
Dans l’usine de Munich d’ASMPT, un fournisseur mondial d’équipements et de logiciels pour la fabrication de semi-conducteurs et de composants électroniques, un système RTLS basé sur l’UWB est utilisé pour suivre les ordres de fabrication et les mouvements de matériaux. Selon l’étude de cas publiée, les saisies manuelles ont été réduites de 95 %, les arrêts de la chaîne de production ont diminué de 60 % et la productivité de l’approvisionnement en matériaux a augmenté de 2,5 %.
Ce type d’application est exigeant, car les données de localisation modifient directement l’état du processus.
Si une position ne sert qu’à une analyse ultérieure, une lecture occasionnellement imprécise peut être tolérable. En revanche, si elle enregistre automatiquement un ordre de travail, libère des matériaux ou déclenche un avertissement, la précision à elle seule ne suffit pas. La fréquence de mise à jour, la latence et la fiabilité deviennent tout aussi importantes.
Un système de positionnement utilisé pour déclencher des processus doit fournir la bonne position au bon moment.
L’échelle change la donne économique
SEG Automotive, un fournisseur mondial de composants de groupes motopropulseurs et d’électrification, a suivi 600 palettes métalliques sur une superficie d’environ 2 000 mètres carrés à l’aide de 40 balises UWB. L’étude de cas publiée fait état de la suppression des erreurs de préparation de commandes et d’une réduction de 50 % des délais d’exécution.
Cela montre à quel point une visibilité continue peut être précieuse lorsque les actifs sont étroitement liés au flux de production.
Mais l’échelle accroît également la sensibilité aux coûts. Les déploiements à grande échelle multiplient les coûts liés aux étiquettes, à la maintenance des batteries, à l’infrastructure et aux exigences de capacité du système.
Cela signifie que l’évolutivité ne doit pas être mesurée uniquement par le nombre d’objets qu’un système est capable de localiser. Un indicateur plus pertinent est le coût de la fourniture des informations de localisation dont le processus a réellement besoin.
Pour les encours de fabrication de grande valeur ou les actifs essentiels à la production, l’UWB peut être facile à justifier. Pour de très grands parcs d’objets de faible valeur, une autre architecture peut s’avérer plus économique.
Les données de localisation peuvent améliorer l’usine elle-même
Tous les avantages ne nécessitent pas un déclenchement immédiat du processus.
Marmon Foodservice Technologies, un fabricant d’équipements et de systèmes destinés à la restauration professionnelle, a utilisé des données de mouvement basées sur l’UWB, associées à un jumeau numérique, pour analyser les flux de production. Selon l’étude de cas publiée, la productivité a augmenté de 15 %, deux lignes de production ont été regroupées et environ 250 mètres carrés d’espace de production ont été libérés pour un autre usage.
Ce type de données permet de mettre en évidence les déplacements inutiles, les temps d’attente, l’engorgement des zones tampons et les agencements inefficaces. Il peut également constituer une base précieuse pour des analyses avancées ou l’intelligence artificielle.
Pour de telles applications analytiques, cependant, les exigences peuvent différer de celles de l’automatisation en temps réel. Une fréquence de mise à jour maximale ou une précision au centimètre près ne sont pas toujours nécessaires. Le juste équilibre dépend de la question analysée.
Simon Chudoba : Précision et efficacité grâce au système RTLS UWB chez Marmon Foodservice
L’intégration du système RTLS à bande ultra large permet aux entreprises industrielles d’améliorer la précision des opérations et d’accroître leur efficacité grâce à une localisation en temps réel fiable.
L’installation est un facteur permanent
L’infrastructure UWB doit être conçue en fonction de l’environnement physique.
Les machines, les structures métalliques, les véhicules et les personnes peuvent bloquer ou réfléchir les signaux radio. L’orientation des balises et leur position de montage peuvent également affecter les performances. Les agencements de production évoluent au fil du temps ; il peut donc s’avérer nécessaire de revoir la géométrie des points d’ancrage, la couverture et la définition des zones.
La localisation s’inscrit ainsi dans la gestion du changement.
Un système doit donc être évalué non seulement en fonction de son coût d’installation initial, mais aussi en fonction de sa facilité d’adaptation lorsque les lignes de production, les zones de stockage ou les flux de matériaux évoluent.
Cet effort tout au long du cycle de vie peut influencer la rentabilité autant que le matériel d’origine.
Le backend n’a pas besoin de connaître toutes les positions
Les systèmes RTLS à haute fréquence peuvent générer des volumes de données très importants.
Mais les applications ERP, MES ou métier ont rarement besoin de chaque mise à jour brute de position. Dans de nombreux cas, l’information pertinente est qu’un actif est entré dans une zone, y est resté pendant une période définie, a changé d’état ou a enfreint une règle de processus.
Cela ouvre une option architecturale importante : les données de localisation peuvent être filtrées ou agrégées au niveau OT ou en périphérie avant d’être transmises aux systèmes informatiques de niveau supérieur.
Les données de position brutes à haute fréquence peuvent rester proches du processus, tandis que seuls les événements pertinents sont transmis aux applications MES, ERP ou cloud.
Cela réduit la charge du backend sans nuire à la qualité de la localisation sous-jacente.
L’intégration peut être plus importante que la radio
Un système RTLS techniquement performant ne crée pas automatiquement de la valeur.
Le système doit associer des balises aux actifs, définir des zones valides et des règles de traitement, gérer les positions manquantes ou contradictoires et relier les données de localisation aux applications ERP, MES, WMS ou de sécurité. Dans les projets critiques pour la production, cette intégration OT/IT peut nécessiter plus d’efforts que l’installation radio elle-même.
C’est également la raison pour laquelle les plateformes de localisation ouvertes ou neutres sur le plan technologique gagnent en pertinence. Si les applications exploitent des informations de localisation standardisées, les fabricants peuvent utiliser différentes technologies de positionnement en fonction des exigences de chaque processus, au lieu de concevoir chaque application autour d’un seul système radio.
Cela réduit la dépendance technologique et facilite les changements futurs.
Dans quels cas l’UWB justifie-t-elle l’effort ?
L’UWB est particulièrement efficace lorsque la localisation continue et haute résolution apporte un avantage opérationnel mesurable.
Cela inclut les zones de production très rapprochées, les outils mobiles de grande valeur, les travaux en cours, le suivi des véhicules, les déclencheurs de processus précis et l’analyse détaillée des mouvements. Dans ces applications, la précision supplémentaire peut améliorer directement l’automatisation, le débit ou la transparence.
Mais l’UWB peut s’avérer surdimensionnée lorsque le processus ne nécessite qu’un événement de passage de porte, une attribution au niveau d’une pièce ou une mise à jour occasionnelle de la localisation. La RFID UHF passive, le Bluetooth, le GNSS, la 5G ou des solutions hybrides peuvent alors offrir un meilleur rapport coût-performance.
La comparaison pertinente ne porte donc pas sur la technologie qui produit la plus faible erreur de positionnement. Les fabricants doivent mettre en balance la précision, la fréquence de mise à jour, la latence et la fiabilité avec le coût des étiquettes, l’infrastructure, les efforts liés au cycle de vie, l’évolutivité et les exigences du backend.
L’UWB reste l’une des technologies les plus performantes lorsque le positionnement intérieur précis en temps réel est véritablement nécessaire. Sa valeur est maximale lorsque le processus peut tirer parti de cette précision.
Lorsque ce n’est pas le cas, une précision accrue signifie simplement un système plus complexe que ne l’exige l’application.
