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Soudage avec OPC UA intégré : la meilleure passerelle vers l’Industrie 4.0

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L’Intelligence artificielle et l’apprentissage machine sont loin d’être accessoires pour le soudage industriel. Les process doivent traiter de plus en plus de variantes et de combinaisons de matériaux différents.

Ils ont besoin d’être optimisés en permanence pour fournir une qualité constante. La difficulté à surmonter est le transfert et le traitement du volume de données. Et celui produit par les process de soudage est colossal.

Une avancée radicale devrait permettre l’essor des stratégies basées sur l’IoT. Bosch Rexroth intègre à ses séquences de soudage le protocole OPC UA, massivement utilisé dans l’industrie.

Les données générées durant un process de soudage sont une mine d’or pour son optimisation, l’apprentissage machine et la création de valeur. Cependant, rendre ces données exploitables, par exemple pour la prise de décision ou le déclenchement automatique d’actions définies, ne s’improvise pas. Il faut d’abord pouvoir les collecter, les analyser et les traiter efficacement.

Pour faire communiquer le système d’automatisme avec la couche de données ou le cloud, la méthode courante consiste à utiliser une passerelle externe, avec les limites que peut comporter un tel système (lenteur de transfert, gestion de la sécurité etc…).

Une solution permet de s’affranchir de ces contraintes : le protocole de communication uniformisée OPC UA. Créé au départ pour l’interopérabilité dans les systèmes d’automatisme, il est tout aussi pertinent pour la communication avec les systèmes informatiques.

 

OPC UA : la voie rapide des applications IoT

Le protocole de communication uniformisée OPC UA permet la transmission de données au cloud pour analyse mais aussi le retour d’information vers le système de commande de la machine. Il ne se contente pas de transporter des données machine.

Il est aussi capable de les transcrire dans une sémantique lisible pour la machine. D’où son intérêt dans les applications d’intelligence artificielle et d’apprentissage machine.

Ainsi OPC UA s’est naturellement imposé dans les usines connectées, au point de devenir le standard industriel majoritaire pour les applications d’IoT. Les constructeurs automobiles l’utilisent de plus en plus, en parallèle avec MQTT, l’autre protocole de réseau ouvert.

MQTT est particulièrement intéressant dans les environnements avec une faible bande passante et une latence élevée. Il est idéal pour le transfert de gros volumes de données sous forme de packages.

Enfin, ces deux protocoles sécurisés garantissent l’intégrité des données indispensable aux applications connectées.

OPC UA et MQTT intégrés au séquenceur de soudage : le soudage en mode 4.0

La demande pour des solutions intégrées est forte de la part des industriels qui privilégient ces deux protocoles dans leur réseau, notamment dans le secteur automobile. Les anciens systèmes de soudage ne supportaient pas les protocoles MQTT et OPC UA directement car ils ne possédaient pas la puissance nécessaire.

Et la solution initiale avec une passerelle externe a atteint ses limites. Un logiciel intermédiaire requérant ou non un serveur supplémentaire devait être placé entre les séquenceurs de soudage et le cloud pour collecter, agréger et publier les données.

C’est pourquoi Bosch Rexroth propose le premier séquenceur de soudage avec OPC UA serveur et MQTT publisher entièrement intégrés. Les deux protocoles sont disponibles via une licence logicielle.

 

Quels avantages concrets dans les applications de soudage ?

Jusqu’à 30 000 points de soudure peuvent être enregistrés quotidiennement par un seul contrôleur. Le système de commande transmet les données en JSON, un format texte lisible en clair. La sécurité des données est assurée avec le chiffrement sur base de certificats. Outre la réponse immédiate aux exigences de connectivité, c’est aussi une maitrise des coûts assurée.

 

Les avantages de la solution tout-en-un : spécialement conçue pour l’Industrie 4.0

Destinée aux applications d’Industrie 4.0, une solution tout-en-un a l’avantage d’offrir plus que la simple connectivité. Par exemple la plateforme matérielle de la séquence de soudage PRC7000 possède la puissance nécessaire pour des projets d’intelligence artificielle reproductibles.

L’accès à OPC UA ouvre désormais de nombreuses possibilités pour tous les industriels du secteur. Les PME peuvent développer et intégrer plus facilement leur propre interface utilisateur. La détection précise des erreurs et l’identification plus précoce de leur origine réduit nécessairement les arrêts de production non programmés. La mise en place d’une véritable maintenance prédictive fait aussi partie de toutes les opportunités d’amélioration.

Fabrice Boutron
Ingénieur commercial Grands Comptes Automobile
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