Informatique et industrie 4.0 - 8INF427

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(3.0 cr.)

Objectifs généraux

• S'initier aux technologies et concepts clés de l'Industrie 4.0.
• Concevoir l'architecture d'une chaîne de production interconnectée.
• Exploiter des données temps réel issues de capteurs.
• Évaluer les impacts technologiques, éthiques et organisationnels de la transformation numérique.

Quelques objectifs spécifiques parmi d'autres

Identifier les composantes d'un système cyber-physique; Expliquer l'IIoT, le edge computing et le cloud industriel; Mettre en uvre un échange de données via MQTT ou OPC-UA; Analyser l'interopérabilité et les normes ISA-95 et RAMI 4.0; Évaluer les limites techniques et énergétiques des solutions 4.0; Analyser une architecture logicielle de collecte et de traitement; Programmer des microcontrôleurs pour collecter des données; Déployer un tableau de bord Grafana ou Node-RED; Appliquer les principes de cybersécurité; Simuler un scénario de panne ou d'attaque.

Industrie 4 ; 0 : origines, principes, systèmes cyber-physiques (CPS) ; Architecture industrielle : ISA-95, RAMI 4 ; 0, 5C ; IIoT et capteurs intelligents (ESP32, Raspberry Pi, DHT22, BMP180) ; Communication machine-machine : MQTT, WebSocket, OPC-UA ; Microcontrôleurs et collecte de données (MicroPython, Node ; js) ; Bases de données temporelles (InfluxDB, TimescaleDB) ; Visualisation : Grafana, Node-RED ; Chaîne temps réel : acquisition ? stockage ? visualisation ? action ; Edge Computing vs Cloud vs Fog ; Traitement local : filtrage, agrégation, détection d'anomalies ; Interopérabilité et normalisation (OPC-UA, ISA-95, RAMI 4 ; 0) ; Jumeaux numériques (Factory I/O, Simulink, Unity) ; Cybersécurité industrielle : menaces, segmentation, IEC 62443, NIST SP 800-82 ; Gouvernance et souveraineté des données (Gaia-X, Data Spaces, OPC UA over TSN) ; Intégration Brownfield : rétro-ingénierie, passerelles Edge, PLCs anciens ; Intelligence embarquée : TensorFlow Lite, Edge Impulse ; Analyse d'impact et réflexivité socio-technique (éthique, responsabilité, autonomie) ; Dilemmes technologiques et humains : place de l'humain, résilience, durabilité ; Projet intégrateur : conception d'un système 4 ; 0 complet (capteurs, acquisition, traitement, visualisation, sécurité, documentation) ; Bonnes pratiques : robustesse, interopérabilité, reproductibilité, cybersécurité, gouvernance.

Préalable(s): (8INF428)

Formule pédagogique : Cours Magistral

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