L'IoT et l'IA au coeur de la connectivité des camions Volvo
Volvo Trucks North America utilise l'IoT et des analyses avancées pour améliorer les diagnostics des véhicules utilitaires, rationaliser l'entretien et aider les opérateurs de flottes à optimiser le temps d'utilisation de leurs camions.
Les véhicules fabriqués par Volvo Trucks sont de plus en plus connectés. Plus de 350 000 camions de la marque suédoise circulant chaque jour sur les routes d'Amérique du Nord sont équipés de capteurs IoT afin de surveiller l'état des véhicules, repérer les défaillances éventuelles et envoyer des données d'analyse. La télématique embarquée permet de mettre à jour en direct, via les airs, le logiciel du moteur. Combinée à une plate-forme d'analyse en back-end, la technologie embarquée permet à Volvo Trucks de traiter instantanément des millions de données enregistrées. Grâce à l'IoT et à l'intelligence artificielle, le constructeur a pu réduire les temps de diagnostic de 70 % et les temps de réparation des camions de 25 %. Pour les gestionnaires de flotte, le principal avantage se situe dans l'amélioration du temps d'utilisation des véhicules. « Cette capacité de maintenance plus efficace et plus proactive permet à Volvo Trucks d'aider ses clients à optimiser les temps de parcours des véhicules et à minimiser les coûts liés aux interruptions de service », a expliqué Conal Deedy, directeur des solutions de productivité client chez Volvo Trucks North America, une entité de la multinationale suédoise Volvo Group.
Il a fallu huit ans à Volvo Trucks pour mettre au point ces capacités de connectivité des véhicules. Sa première incursion dans la sphère des camions connectés a commencé en 2012 avec le développement d'un service de diagnostic à distance qui permettait aux clients de transmettre des informations vers et depuis leurs camions et de surveiller en temps réel les indicateurs de défaillance mécanique. Peu après le lancement de ce service, Volvo Trucks a mis en route un service de programmation à distance qui permettait de mettre à jour les logiciels et les paramètres par onde radio via un service cellulaire. Les codes d'erreur se déclenchent quand le système détecte une anomalie dans l'un des organes du véhicule, comme le moteur ou la transmission. Les capteurs de chaque camion collectent des données en temps réel pour donner une idée du contexte, en particulier, la localisation du véhicule au moment où l'événement mécanique s'est produit et les conditions générales au moment de la panne, comme l'altitude, la température de l'air ambiant, le régime et la charge de couple. L'objectif est de faire des diagnostics et des réparations plus rapidement et plus complètement sans attendre d'atteindre le kilométrage préconisé par le calendrier d'entretien traditionnel et fournir aux opérateurs de flotte des informations sur les habitudes de conduite, la consommation de carburant, les performances des camions et autres données.
Ces dernières années, Volvo Trucks a cherché à améliorer et à enrichir ses capacités d'analyse. L'entité américaine s'est associée au fournisseur d'analyses SAS pour déployer une plateforme plus avancée qui exploite le traitement des flux d'événements et l'IA. « La plate-forme d'analyse SAS permet à Volvo Trucks de définir des règles complexes pour améliorer la création et l'exécution de diagnostics à distance », a encore expliqué M. Deedy.
Où vont les données
En Amérique du Nord, chaque camion Volvo embarquant un système de diagnostic à distance est équipé de centaines de capteurs, dont 75 environ sont surveillés de près. En effet, les analyses ont montré que ces capteurs fournissaient des informations utiles sur les défaillances critiques. Les camions envoient les données à une passerelle de communication télématique via un réseau cellulaire. La passerelle propriétaire « permet d'accéder au réseau de données central des camions et de collecter et de stocker les données de manière fiable sans interférer avec les opérations des véhicules », a ajouté M. Deedy. Les données clés sont transmises directement aux serveurs dédiés de Volvo Trucks, qui traduisent les informations en vue d'un traitement ultérieur. Toute donnée caractéristique d'une défaillance mécanique est envoyée en temps quasi réel à une file d'attente de messages entrants, où elle est récupérée et traitée par le moteur de traitement des flux d'événements de SAS sur un réseau 10 Gigabits.
Le système SAS applique des règles basées sur l'analyse et peut déclencher la création de dossiers d'assistance via une file d'attente de messages sortants. La plate-forme de gestion de services basée sur le Web ASIST de Volvo Trucks récupère les messages dans la file d'attente des messages sortants pour traiter les notifications des clients. « Le moteur analyse et applique des règles commerciales complexes aux flux données remontant des erreurs », a expliqué M. Deedy. Les clients sont ensuite notifiés par e-mail, SMS ou téléphone, sur les pannes par un employé du centre de disponibilité Volvo Trucks Uptime Center. « Toute la saisie et le traitement des données sont effectués derrière les pare-feux de Volvo Trucks afin de garantir la sécurité des données ». Le système traite 1,5 million d'alertes de panne par jour, chaque alerte contenant de 30 à des centaines de données, dont les relevés des capteurs du groupe motopropulseur. Le traitement du flux d'événements par SAS déclenche chaque jour quelque 4 000 règles, dont environ 3000 cas mis à jour, plus 1000 nouveaux cas.
Le système comporte un autre composant appelé SAS Asset Performance Analytics. Ce moteur d'analyse est utilisé par Volvo Trucks pour examiner l'historique des données sur les défaillances. Les gestionnaires peuvent utiliser les capacités d'analyse pour affiner les paramètres du moteur de règles, effectuer des sélections de données et établir des rapports en fonction de l'historique des défaillances. Le moteur d'analyse stocke 8 téraoctets de données et contient tout l'historique des données sur les défaillances depuis 2015. Ces défaillances, dont le nombre s'élève à environ 1 milliard aujourd'hui, ont été générées par une flotte toujours plus nombreuse de camions connectés, laquelle atteint actuellement 350 000 véhicules. Un million et demi de défaillances sont ajoutés quotidiennement au moteur d'analyse. En raison de la complexité de l'opération, il a fallu 11 mois environ pour déployer la plateforme SAS. Celle-ci repose sur un ensemble de serveurs haute performance qui utilisent des technologies in-memory et des disques durs à faible latence et à haut débit.
Les capacités d'intelligence artificielle ont permis à Volvo Trucks de découvrir des informations cachées dans les données collectées et de les fusionner avec les connaissances de son groupe d'ingénierie dédié aux camions. L'entreprise est ainsi en bien meilleure position pour comprendre exactement le sens des données et pour les intégrer dans le service de diagnostic à distance. Le déploiement du service d'analyse SAS a permis de réduire considérablement le nombre de faux positifs et d'améliorer la précision des diagnostics de Volvo Trucks.
Défis et avantages de la connectivité des véhicules
Pour mettre en oeuvre sa stratégie de connectivité, Volvo Trucks a dû surmonter plusieurs défis. L'entreprise a dû en particulier assurer une collaboration transparente avec plusieurs acteurs, dont HCL Technologies, le fournisseur de services IT qui a racheté les activités informatiques externes de Volvo en 2016, mais aussi avec SAS et HPE, dont le matériel est utilisé pour exécuter le logiciel SAS. Volvo Trucks a adopté une approche « d'équipe unique » et a identifié les ressources clés de chaque acteur pour travailler conjointement sur les principaux développements. C'est l'intégration des technologies de traitement des règles de SAS dans les processus et systèmes existants de Volvo Trucks qui a posé le plus de problèmes techniques. L'infrastructure télématique et le système ASIST, déjà en place, avaient fait leur preuve chez Volvo Trucks. Pour modifier ces systèmes, il fallait que la technologie SAS s'y connecte de manière transparente. Pour parvenir à ce résultat, Volvo Trucks a affiné les conditions de collecte des données et s'est appuyé sur la flexibilité du traitement des flux d'événements de SAS afin de l'intégrer à ses systèmes internes. L'entité américaine de Volvo a travaillé en étroite collaboration avec les services professionnels et les équipes de R&D de SAS pour gérer la mise en oeuvre de ces règles complexes. Par souci de fiabilité, Volvo Trucks a choisi d'utiliser les capacités de basculement du moteur d'analyse de SAS et de l'intégrer à Apache Kafka, une plate-forme logicielle de traitement des flux d'événements open source. Un serveur de secours est capable de traiter les données au cas où le serveur principal de traitement des flux d'événements se retrouve hors ligne. Les données sont sauvegardées dans Apache Kafka sans limite de temps, de sorte que si les deux serveurs sont hors ligne, les autres serveurs peuvent retraiter les règles basées sur le temps et récupérer le traitement au redémarrage.
Une connectivité en progrès constants
Volvo Trucks fait progresser en permanence sa stratégie de connectivité. L'entreprise a récemment dévoilé son service de maintenance Dynamic Maintenance qu'elle a créé avec son fournisseur d'IoT et partenaire Noregon. Ce service utilise les technologies connectées existantes et l'analyse des données, combinées à la plate-forme de Noregon, pour fournir des plans de service personnalisés pouvant prendre en compte chaque véhicule individuellement afin d'améliorer l'efficacité des opérations de la flotte. Un autre nouveau service de consignation électronique (ELD) appelé Geotab Drive for Volvo Trucks développé avec l'entreprise de télématique et d'IoT de Geotab fournit aux clients un outil pour surveiller et enregistrer les journaux de bord, notamment les rapports d'inspection des véhicules. Le principal avantage de ce service, c'est qu'il permet de fournir des journaux précis conformément au mandat ELD dans le cadre des réglementations de la Federal Motor Carrier Safety Administration (FMCSA). Le dispositif télématique de Volvo installé en usine fonctionne avec l'application ELD de Geotab, elle-même basée dans le cloud, afin de permettre la saisie et la transmission des données. Les gestionnaires de flotte peuvent accéder aux données ELD via un portail MyGeotab, afin de suivre la conformité de la flotte avec des données en temps réel. Ils ont aussi la possibilité de visualiser des rapports détaillés sur les logs des conducteurs, les alertes en cas d'infraction et les rapports sur l'état actuel de la flotte. « La plupart des ELD fournissent des données via des systèmes Wi-Fi ou Bluetooth », a expliqué Volvo Trucks, mais Geotab Drive fonctionne sur un système basé sur le cloud qui, selon le constructeur, offre aux clients des capacités de capture de données ELD plus fiables.
Volvo Trucks propose également un nouveau pack d'abonnement appelé Parameter Plus, en complément de son service de programmation à distance. Ce dernier tire parti de la télématique intégrée de l'entreprise et permet aux gestionnaires de flotte d'effectuer plus de mises à jour en temps réel des paramètres des moteurs et des logiciels via les réseaux cellulaires, ce qui réduit encore les temps d'arrêt des véhicules. Le développement de la solution a été poussé par la demande des clients. Auparavant, les mises à jour des paramètres et des logiciels pouvaient nécessiter deux jours d'arrêt ou plus, ainsi que du travail et des coûts supplémentaires. Le nouveau service permet d'effectuer les mises à jour du logiciel du groupe motopropulseur en moins de 20 minutes. « Tous ces efforts contribuent à faire de Volvo Trucks un leader dans le domaine de la connectivité des véhicules utilitaires », explique M. Deedy.
