L’objectif est clair : connecter la vente à la production, flexibiliser la fabrication, automatiser les processus globaux. Les chaînes se reconfigurent idéalement seules selon le carnet de commandes. Une continuité du monde de la vente ou de la gestion avec le monde des machines ou des automates est indispensable. Le standard OPC UA rime avec usines 4.0. 

 Une solution s’impose : l’OPC UA. Elle allie performance, interopérabilité et sécurité, et convient parfaitement aux industriels.

Genèse, présent et futur.

Les industriels souhaitent depuis longtemps le rapprochement du monde de l’IT (technologies de l’information) à celui de l’OT (technologies de l’exploitation)..

Le protocole Open Plateform Communication a été conçu initialement pour fédérer les applications client-serveur. Les technologies qui le supportaient ont dû s’adapter à notre formidable transformation digitale. Le standard OPC UA s’impose dans les usines comme un vecteur universel structurant d’échanges tous azimuts, du cloud à l’objet connecté, en passant par l’ERP.

Pour rendre les machines encore plus interopérables, TSN y intègre le temps réel indispensable.

 

Que sont l’OPC UA et TSN ?

Une fondation autour d’OPC UA

La fondation OPC se charge depuis 1994 de ce standard de communication ouvert pour les applications industrielles. Elle est constituée d’industriels moteurs et volontaires, dont Bosch Rexroth.

Ouvert et unifié, l’OPC UA (OPC Unified Architecture) favorise la constitution d’un tissu fédéré d’entreprises compétentes en pratiques et outils de production: fournisseurs de machines, de solutions informatiques ou de services.

Les grands industriels majeurs y ont la capacité de donner un cap compatible de leurs aspirations, et l’opportunité d’y opérer la synthèse des avancées vertigineuses de l’IA, du big data et de l’IoT.

Les principes d’OPC UA et TSN.

Les impératifs industriels ont conduit à des choix techniques robustes et révolutionnaires. Il est essentiel de faire communiquer ces applications évoluées avec n’importe quel système de contrôle.

Les échanges Machine To Machine (M2M) facilitent et unifient cette communication. Des clients OPC trient les données automates et évitent bus terrain spécifiques ou cohortes de passerelles.

L’industriel soucieux de sa sécurité informatique exige des protocoles sécurisés pour contrer toutes failles. Il veut de la cohérence et de l’homogénéité. Tout se connecte au réseau de l’usine qui devra être bien protégé et cloisonné.

Pour atteindre des cadences temps réels, l’extension Ethernet TSN (Time sensitive networking) exploite des temps de cycle ultra courts et des principes one-to-many ou many-to-many qui s’adaptent à l’internet des objets ou aux machines ultra-rapides. De quoi satisfaire les attentes en terme d’opérabilité de l’usine 4.0 et du big data.

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Comment intégrer vos machines à l’usine connectée avec rapidité et flexibilité ?

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L’OPC UA en pratique.

Deux exemples concrets de l’acteur majeur Bosch Rexroth illustreront cette solution pour industriels, pilotée par des industriels.

Le poste de travail intelligent ActivAssist

Bosch Rexroth a conçu et mis en œuvre avec ses partenaires un maillon fondamental et configurable au bas de la chaîne. La simple lecture de l’étiquette RFID d’une pièce charge automatiquement plans, gammes et aides-opérateurs spécifiques et personnalisés. Ce qui peut se faire automatiquement se réalise, et pour le reste l’opérateur est guidé et assisté dans son action. La formation est grandement facilitée et sécurisée. ActivAssist se projette dans les flux physiques et numériques d’une usine 4.0, sa GPAO, sa supervision et s’interface avec les postes de travail afférents. OPC UA en fait un Plug and Play: le rêve devient réalité pour l’évolutivité des usines.

ChoConnect pour la confiserie

Lors du salon Interpack, 4 constructeurs de machines (Loesch Verpackungstechnik, SOLLICH, THEEGARTEN-PACTEC and WINKLER und DÜNNEBIER Süßwarenmaschinen) ont réalisé une ligne de production virtuelle : « Cho connet ».

Avec ce projet M2M (Machine to Machine), les 4 OEMs ont démontré en pratique l’utilisation du standard ouvert et industriel de l’industrie 4.0 : OPC UA avec soutien de leur fournisseur en automatisme : Bosch Rexroth.

Les 4 machines sont connectées à une ligne de production de confiserie en chocolat virtuelle. Les machines sont situées sur les stands de leurs fabricants répartis au 4 coins du salon. Ces machines ne sont pas raccordées à un system de MES central. Les machines communiquent entre elles.

ChoConnect démontre une simplicité et rapidité d’installation, une fluidification et une évolutivité des échanges entre machines facilitant l’optimisation des flux grâce à un suivi optimisé du TRS (Taux de Rendement Synthétique).

Les machines se reconfigurent en fonction des informations reçues des autres machines.

Lorsque le carnet de commandes l’exige, le changement du produit de confiserie à élaborer se propage harmonieusement de poste en poste !

L’OPC UA , colonne vertébrale de l’usine du futur.

Avec son interopérabilité, sa capacité à interfacer les automates anciens et les solutions M2M les plus avant-gardistes, sa connectivité naturelle au cloud comme aux ERP, son temps de cycle ultra-court (TSN) pour exploiter le big data et l’internet des objets, OPC UA s’impose comme la colonne vertébrale universelle des usines 4.0.

La lecture de cette contribution est recommandée par Bosch Rexroth.

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