La connexion des machines dans la version 4.0 pour les nuls

Lorsqu'on décide de procéder à l'évaluation d'une connexion de machine en mode 4.0, comme on peut facilement le deviner, il est nécessaire d'analyser les différentes exigences du processus dans l'usine et d'assurer la médiation entre les différentes parties prenantes impliquées dans le processus.

En particulier, nous sommes face à quatre acteurs impliqués: le client - qui a besoin de connecter ses machines de production en réseas; l'expert qui interprète les réglementations en vigueur et endosse le projet; le fabricant de l'installation qui peut avoir structuré et conçu la machine pour l'adapter au mode 4.0 et, enfin, l'intégrateur de système - dans ce cas TESAR - qui véhicule et organise les différentes informations collectées au sein d'un système MES.

Mais que signifie exactement connecter les machines en mode 4.0?

Alessandro Morelli - Machinery Interconnection Manager de TESAR - explique, en termes simplifiés, ce que signifie connecter des machines à un logiciel de gestion de production dédié, tel qu'un MES - Manufacturing Execution System.

Cette connexion peut se faire de deux manières: en mode classique ou en mode réseau.

Dans le premier cas, la machine ne dispose pas d'un langage avancé pour pouvoir disposer nativement d'un système d'échange de données, et se connecte grâce à l'utilisation de «contacts propres» - ce qu'on appelle en langage technique des “relais” - dont le signal est recueilli par un PLC «concentrateur» fourni par Tesar. Dans le second cas, en revanche, la machine est née dans une perspective 4.0, et se connectera donc directement via un réseau (LAN - local area network) avec la CNC ou le PLC/HMI qui gère l'usine de production.

Dans le secteur manufacturier, environ 60 % des machines et des usines sont connectables via des signaux électriques numériques, même si elles ne sont pas prêtes pour la norme 4.0. Le pourcentage restant, en revanche, est connectable de manière plus intelligente via la mise en réseau et les protocoles 4.0.

Pour ces derniers, un protocole de communication commun doit être défini au moyen d'un «traducteur» spécial afin de permettre l'échange de données. Dans ce contexte, le système MES est en mesure de définir les flux de communication utiles à l'échange de données bidirectionnel qui est la principale caractéristique de la numérisation en mode 4.0.

Il apparaît clairement qu'à la base de la connexion en mode 4.0, il y a une mentalité et un désir de communication libre et ouverte: alors que dans le passé, chaque entreprise développait son propre protocole de manière indépendante, avec le mode 4.0, la tendance est à la standardisation du processus de communication au sein de la chaîne de production.

Quels sont les avantages de la connexion en mode 4.0?

Voici les principaux atouts de l’interconnexion des machines en Industrie 4.0:

• Qualité des données. La collecte des informations via le réseau, en passant par un PLC ou un CNC, garantit une précision et une fiabilité accrues des données recueillies.
• Flexibilité de la collecte. Une fois le protocole de communication établi, il est facile d'ajouter ou de modifier les données à échanger sans nécessiter d’intervention matérielle.
• Réception des données de configuration. Dans les machines connectées par des signaux électriques numériques, lorsque les opérateurs doivent modifier une commande, ils doivent changer manuellement les instructions de réglage de l'article à produire ; dans les machines intelligentes 4.0, ce processus peut se dérouler automatiquement. Les données de configuration (structurées en données de base ou en recettes) sont envoyées directement depuis le système de gestion de l'usine, ce qui réduit le risque d'erreur.
• Simplification du travail. L'opérateur, qui ne doit plus se concentrer sur les informations à saisir au début de la production pour la configuration de l'installation, pourra se consacrer à la gestion de l'installation, au suivi d'autres activités - par exemple les stocks de matières premières, la gestion de la qualité en cours de fabrication, la supervision d'autres installations adjacentes, etc.

À l'appui de cela, à titre d'exemple, après la mise en œuvre d'un système MES «conforme à l'industrie 4.0», les cas de non-conformité vérifiés sur une moyenne de 200/250 machines connectées par an ont diminué de façon spectaculaire.

Les prochaines tendances

Les chiffres de l'industrie 4.0 ont également connu une légère baisse pendant les mois les plus difficiles de la pandémie: de nombreux clients ont reporté l'achat de nouveaux équipements et certains fournisseurs ont retardé les livraisons. Cependant, le secteur se redresse et les analyses prévoient une augmentation soudaine et continue vers la fin de cette année. En effet, de plus en plus d'entreprises, même petites, numérisent leurs activités, grâce à des incitations et à une information continue sur le sujet: pour rester compétitif sur le marché, il est essentiel de contrôler sa propre production et d'étudier les données recueillies.

Secteurs de mise en œuvre

Il n'y a pas de secteurs particuliers pour la mise en œuvre d'un système conforme à l'industrie 4.0 : cette logique est applicable à toutes les entreprises manufacturières. Notre clientèle comprend des entreprises de différents secteurs tels que l'ingénierie mécanique, le médical, l'alimentaire ou encore les entreprises chimiques et textiles et les fabricants d'usines.