Renforcement de l'efficacité industrielle grâce à l'analyse des données

Le secteur industriel s'intéresse au renforcement de l'efficacité et de la productivité dans chaque aspect du processus de production. Conscientes que l'amélioration de la rentabilité ne peut souvent être obtenue qu'en optimisant à la source des procédés industriels complexes, de nombreuses entreprises se tournent vers les contrôleurs programmables et les logiciels d'optimisation pour y parvenir. Bien que ces outils évoluent rapidement au rythme des besoins de l'industrie, les complexités telles que la latence des communications et la sécurité des réseaux peuvent poser problème.

Si les automates programmables, qui existent depuis les années 70, offrent une souplesse de programmation bien supérieure à celle des systèmes à relais, ils demeurent programmés en utilisant une logique d'échelle pour reproduire l'apparence des schémas de câblage. Les contrôleurs programmables constituent un progrès, car ils offrent une plateforme unique pour de nombreux domaines comme les applications de contrôle des mouvements, de commande point à point et de commande de processus, avec un degré supérieur de flexibilité et d'interopérabilité avec les systèmes d'entreprise. Toutefois, du fait de leur incapacité à s'adapter de manière dynamique à l'évolution des objectifs de l'entreprise, ils sont considérés comme des composants statiques, fortement dépendants des spécifications de conception lors de l'installation.

Si la plupart des fabricants utilisent encore des automates et des contrôleurs programmables, l'ère de l'Internet industriel a permis aux outils d'analyse d'évoluer. Les outils d'analyse des données gagnent en complexité pour répondre au besoin croissant de souplesse, et multiplient les possibilités d'atteindre l'efficacité opérationnelle, de réduire les coûts et de stimuler la productivité.

Intégration des dispositifs et des équipements
L'IIoT implique de nombreux dispositifs physiques produisant une importante quantité de données, dont l'intégration et l'organisation sont essentielles pour obtenir des enseignements pertinents et exploitables. Les données et leur analyse peuvent aider à relier le fonctionnement des équipements aux objectifs et performances de l'entreprise. Lorsque les dispositifs et équipements sont intégrés avec efficacité au sein de l'usine et avec les outils d'automatisation de l'entreprise, il devient plus facile d'élaborer des stratégies de maintenance selon l'état et d'améliorer le taux de rendement global (TRG).

La maintenance selon l'état est une stratégie basée sur la surveillance de l'état réel des équipements et sur la détermination des opérations nécessaires en fonction des signes avant-coureurs de défaillances, par opposition à une maintenance basée sur un calendrier. Elle fonctionne pour de nombreux types d'équipements, surtout ceux qui effectuent une tâche constante (pompe, moteur, compresseur, ventilateur, etc.). Les techniciens examinent les tendances à long terme de paramètres essentiels des processus des équipements et apprennent à repérer les changements de comportement signalant l'apparition de problèmes mécaniques. Les utilisateurs expérimentés peuvent développer des modèles statistiques des équipements et comparer le comportement actuel avec ces modèles afin de localiser les problèmes potentiels.


Edge Computing hautes performances
Avec l'augmentation rapide des performances des équipements industriels grâce aux dernières avancées en matière de technologies de processeurs, le rôle des contrôleurs en périphérie s'élargit et gagne souvent en polyvalence. L'un des moyens de tirer le meilleur parti de la puissance de traitement multicoeur inhérente à la nouvelle génération d'équipements de périphérie qui optimisent les résultats consiste à virtualiser les systèmes de contrôleur programmable.

La capacité des techniques de virtualisation matérielle à exécuter plusieurs systèmes d'exploitation en tandem offre une nouvelle approche de l'optimisation des processus de commande, avec des applications d'analyse et d'optimisation exécutées au niveau de la machine sans impact direct sur le contrôle déterministe en temps réel.




Données en temps réel
En capturant et en analysant les données, et en les utilisant en temps réel pour s'adapter à un large éventail de variables, la dernière génération de systèmes de contrôleur programmable renforce la productivité, l'efficacité et la sécurité de tout type d'activité.

Étant donné que chaque site possède ses spécificités et que le type et le nombre d'équipements et de processus connectés varient selon l'entreprise, plus un logiciel d'optimisation offre de souplesse et de connectivité lorsqu'il exploite des données externes pour analyser et optimiser les opérations industrielles, plus il s'avère utile.

La technologie en périphérie joue aussi un rôle important dans le traitement des données en temps réel. Si le cloud s'avère extrêmement précieux de par sa capacité à centraliser le traitement et le stockage d'un volume colossal de données, il subsiste un problème de latence dans les applications où le moindre retard entre l'envoi et le traitement des données (même d'une fraction de seconde) peut entraver l'activité. Pour ces applications, le traitement des données en périphérie au lieu de les envoyer dans le cloud supprime ce retard et les décisions peuvent être prises immédiatement, ce qui permet de réagir en temps réel.

Des interfaces locales sur le web
Les interfaces homme-machine permettent d'accéder aux données de l'équipement via un navigateur web. Une interface web offre de nombreux avantages, au premier rang desquels l'accessibilité en tout lieu. Les interfaces web sont également accessibles sur les appareils mobiles, ce qui peut réduire l'encombrement lié aux équipements sur site et aider les nouvelles générations d'opérateurs qui privilégient ces outils dans le cadre de leur travail, sur site ou ailleurs. Le développement d'une application web est ponctuel. Celle-ci est ensuite accessible sur tout appareil prenant en charge les navigateurs web classiques, ce qui permet de réduire les coûts et de gagner du temps lors du développement et du dépannage.




Télésurveillance
Il peut être difficile pour les fabricants d'évaluer l'état de leurs machines et systèmes, surtout lorsqu'ils ont de grandes flottes ou de nombreuses ressources distantes à surveiller. Sans connectivité, les techniciens de maintenance des fabricants doivent se rendre sur le site du client pour inspecter son équipement soit de façon préventive, soit en cas de panne. Le premier cas de figure peut potentiellement signifier de longs déplacements pour vérifier des équipements en parfait état de marche. Le second est encore pire, car le fabricant rend alors visite à un client victime d'une panne, ce qui peut nuire à sa réputation et entraîner un futur manque à gagner.

L'information en temps réel (surtout lorsque celle-ci revêt un caractère exceptionnel) présente donc un avantage majeur, car les équipes de maintenance des fabricants ont un aperçu de l'état du matériel à distance. Les fabricants peuvent ainsi être proactifs, en intervenant sur l'équipement dès les premiers signes de dysfonctionnement et non plus une fois qu'il est effectivement hors service.

En collectant et en analysant des données à distance et en toute sécurité, les fabricants peuvent facilement fournir des informations exploitables aux ingénieurs de maintenance et aux utilisateurs finaux qui ont acheté l'équipement. Grâce à l'accès à des journaux d'erreurs détaillés, aux versions du matériel et des micrologiciels et à la durée de balayage, les opérateurs peuvent corriger les pannes à distance, ce qui réduit considérablement les coûts d'exploitation et les arrêts imprévus.




La surveillance et le diagnostic à distance par le biais de services cloud offrent également aux fabricants un aperçu de la façon dont les clients utilisent les machines, et peuvent optimiser les performances, les processus et la rentabilité du matériel.

À propos de l'auteur
Steve Ward est directeur de l'ingénierie appliquée dans la région EMEA au sein de la division Machine Automation Solutions d'Emerson. Il est spécialiste des systèmes de commande, interfaces opérateur, PC industriels et produits logiciels et matériels IoT pour l'automatisation industrielle.

Vous pouvez nous contacter directement ici.

Des informations générales sont également disponibles sur la page suivante :

https://www.emerson.com/fr-fr/automation/control-and-safety-systems/industrial-automation-controls-iac

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