Magazine Dimanche 24 octobre 2021 - 21:07

L’importance du Big Data pour la fabrication additive

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Le big data et la fabrication intelligente sont deux piliers de l’industrie 4.0. Ils symbolisent la nouvelle manière de produire mais ne sont pas sans risques. Explication !

Vous entendez sûrement souvent parler de big data, littéralement de « grosses données » en anglais. L'expression « désigne les ressources d’informations dont les caractéristiques en termes de volume, de vélocité et de variété imposent l’utilisation de technologies et de méthodes analytiques particulières pour générer de la valeur et qui dépassent en général les capacités d’une seule et unique machine et nécessitent des traitements parallélisés », selon la définition de Wikipédia. Le big data est également décrites comme « les ensembles d’informations volumineux et diversifiés qui se développent à un rythme toujours croissant. Ils englobent le volume d’informations, la vitesse à laquelle elles sont créées et collectées, et la variété ou la portée des points de données couverts », explique Investipedia. Ces mégadonnées sont extrêmement présentes dans nos sociétés modernes et couvrent tous les aspects de notre vie quotidienne, de nos vies de nos professions et de notre communauté. Elles le sont d’autant plus dans les entreprises de fabrication.

Les mégadonnées sont généralement issues de l’exploration de données (data mining), c’est-à-dire d’« un processus utilisé par les entreprises pour transformer les données brutes en informations utiles ». L’univers du big data grandit de jour en jour développant de nouveau enjeu, créant de nouveaux métiers, de nouvelles opportunités, mais aussi laissant émerger de nombreux risques

Quelles tailles et quels supports pour le big data ?

Chaque jour sur la Terre, les hommes génèrent environ 500 millions de tweets, 294 milliards d’emails, 4 millions de gigaoctets de données Facebook, 65 milliards de messages WhatsApp et 720 000 heures de nouveaux contenus ajoutés quotidiennement sur YouTube. En 2018, la quantité totale de données créées, capturées, copiées et consommées dans le monde était de 33 zettaoctets (ZB), soit l’équivalent de 33 000 milliards de gigaoctets. Ce chiffre est passé à 59 ZB en 2020 et devrait atteindre 175 zettaoctets d’ici 2025. Un zettaoctet correspond à 8 000 000 000 000 000 000 de bits.

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L’introduction du stockage de données numériques a changé la façon dont nous produisons, manipulons et stockons les informations. Le point de non-retour été atteint en 1996, lorsque le stockage numérique est devenu plus rentable que le papier. Les technologies de stockage de données numériques sont très diverses. Les plus notables sont le stockage magnétique (HDD, bande), les disques optiques (CD, DVD, Blu-ray) et les mémoires à semi-conducteurs (SSD, lecteur flash). Chaque type de mémoire est plus utile à des applications spécifiques. Les mémoires à semi-conducteurs sont le choix préféré pour l’électronique portable. Le stockage optique est principalement utilisé pour les films, les logiciels et les jeux, tandis que le stockage de données magnétiques reste la technologie dominante pour le stockage d’informations à haute capacité, y compris les ordinateurs personnels et les serveurs de données. Celui-ci est la référence clé pour l’industrie manufacturière.

Toutes les technologies de stockage de données numériques fonctionnent sur les mêmes principes. Des bits d’informations peuvent être stockés dans n’importe quel matériel contenant deux états physiques distinctifs et commutables. En code binaire, les informations numériques sont stockées sous forme de chiffres 1 et 0, également appelés « bits ». Huit bits forment un octet.

Stockage de données

La plupart des informations numériques sont stockées dans trois types d’emplacements. Le premier est la collection mondiale des « soi-disant » points de terminaison, y compris tous les appareils liés à l’Internet des objets (IdO), tels que les PC, les Smartphones et tous les autres périphériques de stockage d’informations. Le deuxièmement, la périphérie, qui comprend des infrastructures telles que des tours de téléphonie cellulaire, des serveurs institutionnels et des bureaux, comme des entreprises de fabrication, des bureaux gouvernementaux, des universités et des institutions financières. Le troisièmement – et le plus pertinent –, est le serveur de données traditionnels et le centre de données cloud.

Comme nous l’avons déjà analysé dans le numéro 28 d’A3DM Magazine, l’Europe est en retard par rapport aux États-Unis et à la Chine dans l’adoption des technologies numériques. Actuellement, de nombreuses entreprises de technologie numérique de premier plan (de divers secteurs comme l’électronique grand public, la cybersécurité, les infrastructures et les services numériques) sont basées aux États-Unis ou en Chine. Les entreprises de l’Union européenne (UE) sont à la traîne dans l’adoption des technologies numériques : seulement 20 % des plus grandes entreprises de R&D sont européennes. Cette situation affecte également la répartition des centres de données dans le monde. Il existe environ 600 centres de données à grande échelle – avec plus de 5 000 serveurs – dans le monde. Environ 39 % d’entre eux se trouvent aux États-Unis, tandis que la Chine, le Japon, le Royaume-Uni, l’Allemagne et l’Australie représentent environ 30 % du total. Les plus grands serveurs de données au monde sont China Telecom Data Center à Hohhot, en Chine, qui occupe 10,7 millions de pieds carrés, ainsi que The Citadel à Tahoe Reno, dans le Nevada, aux États-Unis, qui occupe 7,2 millions de pieds carrés et utilise 815 mégawatts d’électricité. Pour répondre à la demande toujours croissante de stockage de données numériques, une centaine de nouveaux centres de données sont construits tous les deux ans. Une étude récente d'AIP Advances, publiée en août 2020, a examiné ces tendances et a conclu qu’avec un taux de croissance annuel de 50 %, dans environ 150 ans, le nombre de bits numériques atteindrait une valeur impossible, dépassant celui de tous les atomes sur Terre. Dans environ 110 ans, la puissance nécessaire pour soutenir cette production numérique dépassera la consommation électrique totale de la planète aujourd’hui.

Big data et fabrication intelligente

Le développement de technologies innovantes liées à l’identification et à la conception, à la conception à distance, à la radio-identification (RFID), aux capteurs sans fil et aux technologies de communication a créé une nouvelle ère de l’Internet des objets et de la fabrication intelligente.

 

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