Des données, des données, des données

Selon le Smart Service World Report 2018, la compétitivité d’un pays et de ses entreprises dépend de plus en plus de la capacité à créer des Smart Services (services intelligents) à partir du volume de données qui augmente massivement. Non seulement les grandes, mais aussi, de plus en plus, les petites et moyennes entreprises se demandent comment créer de nouvelles solutions spécifiques aux clients au moyen des données.

Poste Immobilier a développé une application commercialisable appelée «IntelliClean», qui utilise des sources et des analyses de données pour prévoir où les besoins de nettoyage sont les plus importants dans un bâtiment. Il en résulte un nettoyage des bâtiments dynamique et adapté aux besoins. Selon la factsheet «IntelliClean», l’efficacité du nettoyage est basée sur les données utilisateurs d’un bâtiment, par exemple l’occupation des salles de réunion, et sur des facteurs externes tels que la météo. L’occupation des locaux est déterminée par le biais de détecteurs de mouvement. Les données combinées donnent lieu à une planification dynamique des rondes, qui est visualisée sur le plan du bâtiment et affichée sur une tablette pour le personnel de nettoyage. Sur la base des données obtenues, le besoin en nettoyage est déterminé au moyen d’algorithmes évolutifs. Chaque entrée de données et chaque nouveau retour d’informations contribuent à optimiser les rondes de nettoyage en fonction des exigences des utilisateurs du bâtiment. Selon Poste Immobilier, l’application permet de réaliser jusqu’à 15% d’économies.

Pas de Smart Services sans données
L’exemple illustre ce que l’on entend par Smart Services. Il s’agit d’offres de services numériques basées sur la collecte, l’analyse et l’interprétation de données réelles et en temps réel. Elles peuvent être un sous-produit de processus numérisés, être accessibles au public, enregistrées avec des capteurs ou achetées. Cette base de données constitue le point de départ du développement de services innovants, appelés Smart Services. Les services basés sur les données complètent ou remplacent la gamme de produits physiques et permettent ainsi de procéder à une adaptation individuelle aux attentes spécifiques des clients.

Mise en contexte
La base des Smart Services est donc constituée par des volumes plus importants de données collectées en temps réel, ou du moins à des intervalles plus courts, dont l’accès permanent est garanti. Les données sont souvent considérées comme le pétrole du XXIe siècle. En soi, elles n’ont de prime abord aucune valeur. Il s’agit d’une matière première, dont environ 80% se présentent sous forme non structurée: texte, images, son, etc. En règle générale, de nombreuses procédures nécessitent des données structurées, mais les données non structurées peuvent la plupart du temps être converties.

Les informations peuvent être extrapolées à partir de l’exploitation des données traitées et les connaissances peuvent à leur tour être générées à partir des informations traitées. Enfin, pour constituer une ressource précieuse ou unique pour les tiers, les données collectées doivent être replacées dans leur contexte. Comme le pétrole brut, elles doivent d’abord être raffinées. Cela nécessite l’intervention de spécialistes de l’analyse des données ou de systèmes techniques dotés de compétences en matière d’analyse ou d’intelligence artificielle.

Le client au centre des préoccupations
Les Smart Services offrent un large éventail en matière de fonctions et de capacités de produits potentielles. En raison du faible cout marginal des capteurs et des composants logiciels supplémentaires, de nouvelles fonctionnalités peuvent être intégrées à un produit pour un cout relativement faible. Toutefois, les Smart Services doivent offrir au client une réelle valeur ajoutée et ne pas être justifiés par la simple présence des technologies existantes. Il est donc préférable que le développement ait lieu en étroite collaboration avec les clients et les consommateurs. En outre, une entreprise devrait choisir des fonctions renforçant sa compétitivité. Selon diverses sources, de nombreux projets de services intelligents échouent au cours de la première année suivant leur lancement sur le marché en raison d’un manque de valeur ajoutée pour les clients ou les entreprises.

Utilisation dans la construction en bois
Professeur de construction bois et de BIM à la Haute école spécialisée bernoise, Thomas Rohner voit de nombreux champs d’application potentiels pour les Smart Services dans le secteur du bois: «Le marquage des pièces sur la base d’une identification claire tout au long du cycle de vie offre certainement un point de départ intéressant, l’étiquette intelligente.» Cela est rendu possible par l’installation d’une puce RFID – unique et infalsifiable grâce à son numéro IDE – qui contient une grande quantité d’informations et peut en recevoir de nouvelles pendant les phases de vie des produits. «Ce qu’il y a d’intéressant, en toile de fond, c’est que les données de base d’un composant peuvent être définies sur l’ensemble du cycle de vie. Toutes les autres données, qu’on appelle les Linked Data, peuvent être liées. Le modèle de bâtiment, le jumeau numérique, demeure ainsi très léger, sans perte d’informations, puisque les bases de données importantes y sont liées. La maintenance des données s’en trouve également facilitée.»

Selon Thomas Rohner, il existe également un grand potentiel pour les Smart Services dans les domaines de la surveillance des bâtiments, des portes, des fenêtres et des façades. Sans oublier les systèmes de contrôle Smart Home qu’il est possible de rendre plus intelligents. «Dans ce cadre, il s’agit de trouver un équilibre entre ce qui est possible et ce qui est souhaitable», explique-t-il. Souvent, la protection et l’échange des données constituent également un obstacle majeur.

Trouver son propre accès
Le développement des Smart Services peut être difficile en raison du conflit entre les différentes disciplines. La plupart des PME ne peuvent donc les mettre en œuvre qu’en coopération avec leurs partenaires. Il semble important de se confronter activement au sujet des Smart Services et de trouver une approche propre. C’est ce qu’a fait le département Architecture, bois et génie civil de la Haute école spécialisée bernoise en développant l’application «wer.was.wo». Optimisée pour les appareils mobiles, celle-ci est basée sur un logiciel Open Source pour gérer les ressources en libre-service dans le parc technologique. Les moyens de production sont équipés d’un tag NFC qui peut être facilement scanné avec un smartphone compatible NFC. On accède ainsi à une interface utilisateur affichant les disponibilités, les accessoires, les réservations et les dispositifs de remplacement. Le moyen de production peut désormais être réservé ou emprunté spontanément. Les responsables des moyens de production, quant à eux, reçoivent des informations sur le «qui – quoi – où» et l’état desdits moyens, mais aussi sur leur fréquence d’utilisation en matière d’investissements. «C’est une application relativement facile à mettre en œuvre et rentable. Elle peut également servir de point de départ à des fonctions supplémentaires», déclare le développeur Andreas Hämmerli, responsable du parc technologique et laboratoires.

De nombreuses approches à disposition
L’introduction généralisée de la nouvelle norme de téléphonie mobile 5G devrait stimuler encore davantage le développement des Smart Services. Un réseau qui réagit pratiquement en temps réel grâce à une vitesse plus élevée et un temps de latence court présente un intérêt pour la mise en réseau de produits, de composants et de machines. Ainsi, le secteur bois deviendra de plus en plus familier avec ce thème. «Il existe déjà différentes approches. De nombreuses technologies, qui font encore office de solutions Stand-Alone, apparaissent dans les réseaux. Des éléments individuels devraient cependant déjà être mis en place en vue d’une éventuelle mise en réseau», explique Thomas Rohner.

Dr. Martin Ziesak ist seit 2012 Professor für forstliches Ingenieurwesen an der BFH-HAFL. Er leitet das Fachgebiet «Forstliche Produktion» und vertritt die Themenfelder Verfahrenstechnik, Walderschliessung und Arbeitswissenschaft.

Dr. Christian Rosset ist seit 2008 Professor an der BFH-HAFL, zuerst für forstliche Planung und GIS, ab 2013 für Waldbau und forstliche Planung. Er ist Leiter der Fachgruppe Wald und Gesellschaft. Forstingenieurstudium und Promotion an der ETHZ bis 2005, danach Arbeit in einem Ingenieurbüro und an der WSL.

FORWARDER 2020

Initiator des inzwischen abgeschlossenen Projekts war die Firma Hohenloher Spezial-Maschinenbau (HSM). Um das Projekt «Forwarder 2020» realisieren zu können, schloss sie sich mit 14 Partnern aus verschiedenen europäischen Ländern zusammen. Gemeinsam entwickelten sie fünf innovative Module, die auf zwei For-warder-Prototypen verbaut wurden:

  • Ein hydro-mechanisches, leistungsverzweigtes Getriebe
  • Einen neuen hydraulischen Kran mit energetischer Rekuperation
  • Eine federnd aufgehängte Fahrerkabine
  • Eine Dreifach-Bogie-Achse
  • Ein «Monitoring System», das die Maschine in einen «smartForwarder» verwandelt

Die HAFL hat zusammen mit HSM und forstware Informationssysteme GmbH das

«Monitoring System» entwickelt. Dazu wurden die Sensorik der Forwarder erweitert und eine Software installiert, mit der sich ihre Betriebsdaten dokumentieren lassen. Gleichzeitig und im Nachgang konnten mittels eines Cloud-Speichers Auswertungen über das Verhalten der Maschinen gemacht werden.

 

SMART FOREST

Smart Forest ist ein Managementsystem für die Optimierung der biologischen Produktion im Wald. Es besteht aus mehreren, modular konzipierten IT-Tools, die Waldinventur, Waldwachstum, Waldbau und Waldplanung in einem Gesamtprozess verbinden. Mit «TBk / Sentinel-2» wird eine Bestandeskarte aus Fernerkundungsdaten automatisch erarbeitet, mit der Smartphone-App «Moti» werden dendrometrische Grössen wie Vorrat und Grundlfäche gemessen, mit dem Waldwachstumssimulationsmodell «SiWaWa» wird die zukünftige Entwicklung der einzelnen Bestände abgeschätzt, und mit dem Planungstool «WIS.2» lässt sich die Entwicklung des ganzen Forstbetriebes lenken und überwachen. Die vier Tools decken die wesentlichen räumlichen und zeitlichen Ebenen der Waldbewirtschaftung ab. Zur Dokumentation und Kontrolle der waldbaulichen Eingriffe werden zudem permanente «waldbauliche Dauerbeobachtungs- und Trainingsflächen» eingerichtet (auf martelage.sylvotheque.ch zugänglich).

 

KOLLEGENSCHUTZ 4.0

Im aktuell laufenden Projekt «Kollegenschutz 4.0» geht es darum, in der Waldarbeit eine bessere Einsichtnahme über die Position von Personen zu erhalten und gegebenenfalls in Gefährdungsmomenten eine (automatisierte) und zielgerichtete Warnung auszugeben. Die auf Waldbedingungen adaptierte Funksensorik wird von der Forschungsgruppe «Embedded Systems» der BFH entwickelt. Die Gesamtarchitektur ist in der Lage, sich in Wald & Holz 4.0-Konzepte einzugliedern und so gegebenenfalls via Dashboards Auskunft zu geben.