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The Process Automation Revolution

Revolution de l'automatisation des processus

ABB Corporate Research, Ladenburg, Allemagne

En regardant 30 années, la technologie de l'information a profondément transformé la vie quotidienne. Internet, les réseaux informatiques et les appareils mobiles se sont rapidement répandus. Pour de nombreux adolescents, le smartphone est désormais la chose la plus importante de leur vie. Cela s'est accompagné d'avancées technologiques impressionnantes. La production de masse de milliards d'appareils chaque année signifie que la technologie de base puissante est maintenant disponible à très faible coût.

En comparant l'automatisation de processus d'une usine 30 d'une usine nouvellement construite, nous remarquons qu'elle est encore relativement similaire. Bien sûr, le coût de l'automatisation a considérablement diminué et le niveau d'automatisation a considérablement augmenté au cours de cette période. Mais dans l'ensemble, les principes de l'automatisation n'ont pas vraiment changé.

L'automatisation des processus a différentes exigences clés telles que la sécurité, la fiabilité et la longévité, ce qui entraîne une adaptation plus lente de la technologie réseau et informatique disponible. Cependant, nous pensons que dans un proche avenir, l'automatisation des processus accélérera l'utilisation des technologies de l'information grand public de pointe et changera radicalement.

La plupart des contraintes imposées par le matériel, telles que la puissance de traitement limitée sur les systèmes embarqués, seront grandement assouplies, voire disparaîtront. Du côté des logiciels, des technologies telles que la virtualisation rendront le logiciel d'automatisation portable et plus facile à déployer. Les systèmes logiciels en temps réel peuvent effectivement devenir agnostiques de toute spécificité de plate-forme, qu'il s'agisse de systèmes d'exploitation ou de systèmes de communication industriels. Cela ouvre la voie à une pléthore de technologies, augmentant la flexibilité mais aussi la complexité.

Raspberry Pi, un ordinateur monocarte fonctionnant sous Linux.

Raspberry Pi, un ordinateur monocarte fonctionnant sous Linux. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Clive Darra sur Flickr

Bientôt, la plupart des actionneurs et des capteurs communiqueront via une forme d'Ethernet. Cela rompra le couplage serré qui règne encore entre les contrôleurs et les signaux de processus. Bien que les exigences industrielles pour le câblage et les connecteurs diffèrent de celles du monde des bureaux, les efforts en cours conduiront à des normes industrielles, par exemple pour Ethernet sur des câbles à deux conducteurs. La pile de communication Ethernet peut fonctionner sur de nombreux supports physiques différents tels que fibre, cuivre, WLAN, 4G ou Bluetooth et peut donc être optimisée pour des cas d'utilisation spécifiques.

Les technologies logicielles pour la virtualisation et le déploiement dynamique rapide permettront d'exécuter des programmes d'automatisation sur de nombreux hôtes différents: directement sur l'appareil, sur une nouvelle classe de serveurs d'automatisation industrielle ou même dans le cloud. De nouveaux schémas de redondance seront développés. Le coût de l'ingénierie diminuera considérablement car la plupart des configurations se feront par plug & play.

La tâche de choisir les bonnes technologies pour une application peut d'abord être plus difficile car il y a peu d'expérience concernant les compromis dans le domaine de l'automatisation. Un exemple est la possibilité de réduire le nombre de contrôleurs dans une usine car un nouveau matériel de contrôleur plus puissant nécessiterait moins de contrôleurs pour le même travail qu'avant. Cependant, le meilleur équilibre entre coût, complexité et disponibilité doit être trouvé pour un tel scénario où de nombreuses variables sont impliquées. La flexibilité et l'évolutivité de la production deviennent de plus en plus importantes. Les concepts d'automatisation modulaire permettront de construire rapidement de nouvelles usines de production et de les agrandir ou de les réduire en fonction de la demande. Les concepts d'automatisation modulaires standardiseront et encapsuleront l'automatisation de base. L'automatisation de haut niveau sera confortablement orchestrée sur un plan abstrait.

Technologie de carte perforée

Métier à cartes perforé au Musée national d'Écosse. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Gnomonic sur Flickr

Un matériel plus performant et des sous-systèmes de communication à bande passante plus élevée permettront également de disposer de systèmes de diagnostic entièrement intégrés dans les dispositifs de terrain. La disponibilité de données de diagnostic plus détaillées ouvrira de nouvelles voies pour gérer les systèmes d'automatisation concernant, par exemple, la redondance et la maintenance prédictive. De nouvelles fonctionnalités, telles que de meilleurs diagnostics et une meilleure résilience, sont essentielles pour des marchés tels que le forage en profondeur et d'autres opérations dans des environnements difficiles.

L'une des conséquences est que les modèles commerciaux traditionnels vont changer. De nombreux composants matériels sont devenus des produits de base tout comme les systèmes d'exploitation en temps réel dans le passé. Alors qu'est-ce qui va changer? La valeur sera plus qu'avant créée dans les composants logiciels. Si ce n'est pas dans les moteurs d'exécution des contrôleurs, alors dans les capacités de diagnostic d'un système d'automatisation. Lorsqu'un fournisseur peut offrir une fiabilité supérieure et des coûts de maintenance réduits grâce à des services de diagnostic, il aura l'avantage sur la concurrence.

Dans certains domaines, cependant, nous verrons une course vers le bas semblable à ce qui s'est passé dans l'industrie des TI. Les marchés jadis lucratifs ont exercé une pression extrême sur les prix du matériel, des logiciels et des services.

Au final, le client bénéficiera de ce développement. Les fonctionnalités de base pour l'automatisation d'une production deviendront moins chères. Il y aura également plus de choix dans les logiciels et le matériel. Cela profitera au marché bas, moyen et haut de gamme. Au-dessus de cela, nous verrons des capacités de plus haut niveau, par exemple, des diagnostics sophistiqués, bénéficiant principalement au milieu et haut de gamme du marché.

Dr Martin HollenderStephan Sehestedt

Par Martin Hollender et Stephan Sehestedt

Dr Martin Hollender

http://www.abb.de

Dr. Martin Hollender ([EMAIL PROTECTED]) est chercheur dans le groupe Operations Management chez ABB Corporate Research en Allemagne. Il est éditeur du livre "Collaborative Process Automatio

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