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Les 4 grandes orientations de l’automatisation industrielle à surveiller

Par Philippe Gérard, Product & Segment Manager, Motion chez Bosch Rexroth France

Publication: 7 juillet

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Difficile d’évoquer l’industrie du futur, ou Industrie 4.0, sans parler d’automatisation...
 

Une automatisation qui gagne en maturité, autour de grandes tendances qui ne manqueront pas de marquer à moyen terme des évolutions profondes, dont il faut rester conscient pour garder le rythme, dans une industrie qui développe son innovation à grande vitesse.

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1. Le protocole OPC UA et le prisme de la 5G

En automatisation industrielle, les protocoles OPC (Open Platform Communication) et OPC UA (Unified Architecture) pour les objets connectés représentent la concrétisation d’un travail commun exemplaire, débuté en 1996, entre une majorité d’acteurs de l’Industrie 4.0 pour la sécurisation et la structuration des flux de données en automatisation industrielle.

Indispensables autant à la remontée des données vers les systèmes informatiques décisionnels qu’à la diffusion d’instructions en mode top-down, comme à la communication machine-to-machine, ces protocoles sont maintenant en voie d’évolution vers une dynamique de transmission en temps réel, sous l’influence du développement des capteurs connectés et des logiciels embarqués. Les données ne seront ainsi plus transmises par paquets, mais en flux plus continus. C’est l’avènement d’un nouveau protocole, le protocole OPC UA TSN.

Ce nouveau protocole nécessitera un réseau de communication efficient. Celui-ci pourra être classiquement filaire ou sans fil, avec l’arrivée de la 5G. La communication temps réel sera la technologie fondamentale au développement de l’edge computing, elle représente certainement un des progrès majeurs de l’Industrie 4.0, pour des raisons de sécurité renforcée dans la transmission de la data, de réduction du coût du stockage ou encore de recherche d’une plus grande réactivité.

2. Hyper adaptabilité des lignes de production et recalibrage à la volée

La flexibilité des équipements est une autre des grandes tendances de l’Industrie 4.0. Nous assistons à une évolution des besoins vers une production de mini séries et plus de personnalisation des produits. La capacité d’une entreprise à modifier sa production, selon des modèles toujours plus diversifiés, devient un challenge que certains ont déjà relevé, réussissant à orchestrer de très courtes productions de quelques minutes en les enchaînant. Or le recalibrage des équipements, en des temps records, concerne autant les automatismes et les commandes numériques que les actionneurs et les systèmes de transfert.

C’est pourquoi la réponse en connectivité se montre primordiale, pour assurer une transmission idéale des ordres de commande depuis l’ERP vers l’ensemble des composants de la chaîne. Le protocole OPC UA démontre ici tout son intérêt.

L’intégration totale d’une machine au système d’information d’un environnement industriel autorise la modification d’une stratégie de production de façon automatisée tout en synchronisant les différents éléments de la ligne grâce à une communication inter-machines très efficace.

En parallèle, les évolutions technologiques permettent désormais d’enrichir en nouvelles fonctionnalités des automatismes jusqu’ici peu ou pas évolutifs : au même titre que les machines s’adaptent, l’automatisme s’adapte aussi, avec l’ajout ou la suppression de fonctionnalités par applications logicielles systématiquement à jour.

3. Des données disponibles pour l’écosystème des machines (convoyage intelligent, AGVs, cobots)

La production de datas, toujours plus importante grâce à la performance des équipements et leur connectivité intégrée, n’est pertinente que si la donnée est partagée à l’écosystème de la machine : convoyage intelligent, AGVs, cobots, ....

A l’introduction progressive des convoyeurs intelligents, dont les propriétés magnétiques permettent d’adapter les conditions de prise, de dépose, d’assemblage ou de vissage et de transport d’une production à une autre, s’ajoute la participation des AGVs en entrée comme en sortie d’une ligne de production. Cette association permet de maintenir le rythme d’une production diversifiée, tout en répondant aux contraintes physiques d’un bâtiment.

L’adaptation constante des machines et de leur écosystème est une des grandes et inévitables orientations de l’automatisation du futur. Elle permet de définir et d’optimiser les trajectoires des AGVs dans un espace contraint ; la machine se règle automatiquement grâce au convoyeur intelligent et adapte le fonctionnement des cobots comme partenaires de travail des opérateurs.

Cette adaptabilité se nourrit du flux massif de données disponibles pour une meilleure traçabilité des événements et une plus grande compréhension des comportements machines.

4. Nouveaux langages de programmation et nouveaux recrutements

Avec le déploiement massif de la connectivité pour assurer une intégration des machines visant à une communication fluide, aisée et rapide, ce sont aussi les manières de concevoir la programmation et l’automatisme qui changent, tout comme les profils à recruter par les entreprises.

Il faut accompagner le glissement des métiers traditionnels de l’automatisme vers des profils plus diversifiés, susceptibles de mieux répondre demain aux enjeux mêlant la robotique, la mécanique et l’électronique sous le prisme du logiciel et de l’inter-connectivité. C’est pourquoi nous voyons émerger dans les solutions d’automatisation actuelles l’arrivée de nouveaux langages orientés informatique tels que Python et Java. La construction du programme machine se fera donc désormais par applications fonctionnelles indépendantes, codées avec le langage le plus adapté.

Cette évolution des profils doit être vue comme un atout. Elle permet de porter un œil neuf sur la conception des automatismes et de l’aborder de façon moins académique qu’on ne le faisait il y a 5 ou 10 ans. Le développement applicatif agile est une lame de fond qui profitera, à n’en pas douter, à toute la filière industrielle.

Il y aurait tant d’autres sujets à aborder sous l’angle de l’automatisation industrielle. Par exemple, l’évolution de la sécurité fonctionnelle est importante dans une optique « zéro arrêt complet ».

L’impression 3D présente beaucoup d’intérêt dans la fabrication de pièces mécaniques compte tenu des matériaux disponibles aujourd’hui.

Ce qu’il en ressort, c’est une émulation permanente et l’assurance que l’Industrie 4.0 n’a pas fini de surprendre.

http://www.boschrexroth.com/

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