MtoM Mag - Le journal de l'MtoM.
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Selon Wikipédia, l’Internet des objets « représente le réseau d’objets physiques intégrant des composants électroniques, des logiciels, des capteurs et une connectivité leur permettant d’échanger des données avec le fabricant, l’opérateur et/ou d’autres équipements connectés ».Voilà qui devrait parler aux spécialistes du secteur de l’automatisation. Nous connectons des équipements intelligents à des réseaux de contrôle depuis des dizaines d’années. Nous pouvons donc nous considérer comme des pionniers.
Mais alors, pourquoi tout ce battage médiatique ? Lorsque l’on parcourt les magazines et les sites Internet dédiés à l’automatisation, l’Internet des objets semble être le seul sujet d’actualité. Dans le monde de l’industrie, on l’appelle l’« Internet des objets industriels », l’« Industrie 4.0 », etc. Mais au final, qu’y a-t-il de si différent entre ce concept à la mode et le fait de connecter un relais de protection thermique au réseau de communication d’une usine, comme nous le faisions il y a vingt ans ?
Pas grand-chose, à vrai dire. L’Internet des objets industriels (Industrial Internet of Things, IIoT) renvoie aux équipements intelligents comme les relais de protection, capteurs Photo Eye, variateurs de fréquence ou automates qui fournissent des données que nous utilisons pour renforcer l’efficacité des process. L’IIoT désigne une tendance qui existe depuis des années dans le domaine du contrôle de la fabrication et des process. Elle consiste à recueillir davantage de données auprès d’objets plus intelligents, et à utiliser de puissants outils d’analyse pour identifier et éliminer les sources de gaspillage.
Bien sûr, nous établissons des connexions à distance avec les automates depuis très longtemps. Autrefois, l’accès à distance supposait d’installer un modem série connecté à une ligne téléphonique dédiée, c’est pourquoi les machines concernées étaient limitées aux opérations les plus essentielles.
Ce qui a changé dans l’univers de l’IIoT, c’est la prolifération de la connectivité sans fil, en particulier les réseaux cellulaires et les LAN sans fil. Selon certaines estimations, 85 % de la population mondiale sera couverte par des réseaux de données cellulaires haut débit d’ici 2017. Ce phénomène a eu plusieurs effets qui modifient notre approche de l’accès à distance et de la surveillance des équipements. Tout d’abord, il est devenu possible de recueillir bien plus de données auprès des machines distantes. Depuis 2008, le coût moyen par Mo de données cellulaires a baissé de 98 %, passant de 0,43 à 0,009 EUR. Toutes les données que l’on estimait auparavant pas assez importantes pour mériter d’être transmises peuvent désormais être mises à disposition depuis les sites distants.
Deuxièmement, la demande du grand public ayant entraîné un développement rapide des interfaces utilisateur sur Internet, ces mêmes technologies permettent à un nombre accru d’utilisateurs professionnels d’accéder à distance aux équipements industriels, notamment aux données de process.
Enfin, les constructeurs de machines et les ingénieurs mécaniciens de systèmes de commande responsables d’opérations mondiales largement dispersées peuvent développer une connectivité fiable au sein de leurs systèmes sans nécessiter d’infrastructure sur mesure ni d’intégration sur le site final. La technologie cellulaire à l’œuvre sur les réseaux du monde entier permet à ces ingénieurs d’articuler leur système autour d’une connexion à distance standard, et d’obtenir généralement une connexion fonctionnelle où que la machine se trouve. Pour les équipements mobiles, l’accès est disponible partout où sont placés les équipements.
Les technologies de l’IIoT ne se résument pas aux connexions cellulaires avec des machines distantes. De nouvelles approches réseau se développent pour traiter les anciens besoins de connexion des capteurs, interfaces opérateur, contrôleurs et systèmes ERP, qui tirent parti des technologies de mise en réseau de l’Internet contemporain. Les grands fournisseurs de systèmes d’automatisation comme Rockwell Automation® et Schneider Electric® offrent une connectivité Ethernet industrielle aux automates et équipements associés depuis plus de dix ans. Les protocoles Ethernet industriel comme EtherNet/IP d’ODVA fournissent le niveau de performances requis pour les systèmes d’automatisation, tout en permettant l’interopérabilité avec l’infrastructure réseau IP considérable que l’on retrouve dans quasiment toutes les entreprises.
Dans de nombreuses applications industrielles, les équipements mobiles posent de grandes difficultés en termes de communication avec les capteurs, actionneurs et commandes de ces équipements. De nombreux produits existent pour résoudre ce problème, des connecteurs tournants aux chemins de câbles flexibles.
Toutefois, ces solutions filaires génèrent un coût et une complexité supplémentaires, tout en augmentant les besoins de maintenance de la machine. Et pendant ce temps, nous déambulons au bureau et à la maison en bénéficiant d’une connexion Internet ininterrompue sans aucune guirlande de câbles. Aujourd’hui, les ingénieurs d’automatisation tirent parti des technologies IP pour concevoir des réseaux plus fiables pour les équipements mobiles.
Un domaine de l’automatisation dans lequel les technologies IIoT créent de nouvelles opportunités consiste à créer une connexion avec le réseau partout sur le site de production. Les anciens systèmes ne proposaient que quelques emplacements à partir desquels « se brancher ». Les opérateurs devaient utiliser la machine à partir d’un emplacement précis : le panneau opérateur. Les techniciens devaient noter les mesures et observations à saisir dans le système de gestion de la maintenance lorsqu’ils revenaient de l’atelier. Les ingénieurs mécaniciens de systèmes de commande ne pouvaient programmer les automates qu’en s’y connectant directement, ou en accédant au réseau physique de l’automate via un adaptateur spécial.
Alors qu’il est désormais possible de régler à distance le thermostat de son domicile, ce genre de système paraît désuet. Les systèmes d’automatisation bénéficient désormais de la même philosophie de « réseau universel » que notre environnement de domicile et de bureau.
L’Internet des objets industriels ouvre de nouvelles possibilités intéressantes en termes d’automatisation. N’attendez plus : commencez dès aujourd’hui à réfléchir à la façon dont vous pouvez rendre vos systèmes « compatibles IIoT ».La bonne nouvelle, c’est que vous avez probablement déjà mis en place certains éléments : équipements de terrain intelligents, réseaux industriels, voire une infrastructure IP. Voici quelques éléments de réflexion à prendre en compte dans le cadre de l’adaptation de vos systèmes au nouvel univers des machines connectées.
Migration du réseau : si la plupart de vos équipements de terrain sont sans doute déjà présents sur un réseau, celui-ci n’est probablement pas IP. Peu importe. Quand vous aurez besoin de transférer des données d’équipement vers des systèmes plus globaux, vous n’aurez pas besoin de supprimer votre réseau dédié existant, qui a fait ses preuves. Des passerelles et des interfaces de protocole en châssis dans votre contrôleur vous permettent de connecter aisément ces anciens réseaux aux applications IP nécessitant ces données d’équipement. L’accès aux données des équipements intelligents renforce la valeur ajoutée de vos activités, sans vous obliger à modifier tous les systèmes déjà en place.
Cybersécurité : si l’interopérabilité de l’IIoT comporte de nombreux avantages, elle crée aussi de nouveaux risques devant être traités. En réalité, de nombreux systèmes d’automatisation étant déjà « connectés », la cybersécurité devrait déjà être au coeur de vos préoccupations. Il est important de comprendre qui peut accéder à quel équipement, les connexions nécessaires et celles superflues et la façon dont les données transmises hors des frontières du réseau de votre entreprise sont protégées.
Migration progressive : partout dans le monde, les fournisseurs ont des rêves de grandeur concernant les avantages de l’IIoT pour les fabricants. Mais n’oubliez pas : il n’est pas nécessaire de s’y plonger entièrement pour en tirer avantages. Recherchez les applications les plus utiles à votre secteur et essayez-les. L’évolutivité est l’un des principaux points forts de l’IIoT : les applications basées sur Internet peuvent s’avérer tout aussi utiles dans le cadre d’un seul déploiement que dans le cadre de plusieurs. Choisissez une application intéressante et réalisez un pilote dans un domaine restreint. Pour en savoir plus au sujet d’une nouvelle technologie, le meilleur moyen consiste encore de l’essayer.
Demandez de l’aide : il est essentiel de faire appel à des fournisseurs de confiance. Dans le domaine des réseaux industriels, ProSoft Technology® aide les ingénieurs à faire en sorte que différents équipements communiquent dans le même langage depuis plus de 25 ans. Nous pouvons vous aider à établir une feuille de route pour votre passage à l’IIoT, de la connexion d’anciens réseaux Modbus® et PROFIBUS® à l’établissement d’une connectivité avec des équipements distants via des réseaux cellulaires. Lorsque vous serez prêt à commencer la phase suivante de votre passage à l’IIoT, nous pourrons vos aider.
Keith Blodorn est directeur de la gestion des programmes chez ProSoft Technology. Il travaille dans le secteur de l’automatisation industrielle depuis plus de 20 ans.
