Construire des systèmes de fabrication flexibles pour l'industrie 4.0

De nombreuses discussions sur l'Internet industriel des objets (IIoT) décrivent comment tous les types de capteurs seront connectés au cloud, où la bête de l'analyse des mégadonnées consommera beaucoup de données pour vous fournir des optimisations d'efficacité. D'énormes économies de coûts sont particulièrement promises dans les secteurs de l'énergie et des transports. L'industrie médicale, d'autre part, voit une opportunité de fournir des soins de meilleure qualité et plus sûrs, en intégrant des dispositifs de surveillance des patients et en corrélant les données ou en réduisant simplement le nombre d'alarmes erronées.

Je suis très enthousiasmé par la façon dont l'IIoT transformera la façon dont les choses sont faites. La fabrication additive et l'impression 3D révolutionnent déjà la façon dont les machines produisent des articles individuels. Une imprimante 3D générique, fournie avec les bons matériaux de base, et guidée par un schéma directeur électronique, peut produire tout type de composant. La NASA a récemment démontré comment créer une nouvelle clé dans l'espace, basée sur un plan envoyé par courrier électronique à la station spatiale internationale. GE fabrique des pièces critiques de moteurs à réaction en utilisant l'impression 3D. Cette technologie est déjà là.

Le sol de fabrication subira des changements spectaculaires. L'Allemagne, poids lourd de la fabrication, a saisi l'occasion et a lancé le projet Industrie 4.0 pour diriger la quatrième révolution industrielle. Aux États-Unis, l'initiative Smart Manufacturing Leadership Coalition rassemble des entreprises de fabrication et des groupes de recherche pour définir l'avenir de la fabrication.

Industrie-4.0 - les vidéos de Siemens et Bosch fournissent d'excellents exemples de la façon dont les changements dans la fabrication permettront des économies de coûts et permettront aux entreprises de fournir des produits de meilleure qualité :

• Des processus de fabrication et des systèmes d'atelier plus flexibles permettront de réduire les coûts de livraison de produits définis par le client ("taille du lot 1") :des chaussures LeBron James personnalisées, ça vous tente ?
• Maintenance prédictive permettra aux entreprises d'économiser de l'argent en prolongeant la durée de vie de la machine et promet de réduire le temps d'arrêt global de la machine.
• Fabrication sera mieux intégré au réapprovisionnement en pièces de rechange grâce à des capteurs de localisation et de poids. Cela permet d'économiser du temps et de l'argent pour localiser et commander des pièces.
• RFID et d'autres technologies fourniront une « mémoire de produit » pour lire ce qui doit être fait sur une pièce et enregistrer les progrès :par exemple, des outils de serrage intelligents enregistrent l'emplacement et la quantité de couple appliqué au boulon sur une aile d'avion. En rendant les outils plus intelligents, moins d'erreurs seront commises dans l'atelier de fabrication. En cas de rappel de produit, il sera également plus facile de rappeler certains produits, plutôt que, par exemple, toutes les voitures d'un modèle spécifique entre 2007 et 2013.

Construire un système de fabrication plus flexible et intégré nécessite des modifications des machines et l'ajout de nouveaux capteurs. Cela nécessite également des modifications des processus et des logiciels fournissant le bus de service de fabrication (MSB).

Un livre blanc récent "Augmenter l'adaptabilité des systèmes de fabrication en utilisant la communication centrée sur les données" montre que le paradigme de la communication centrée sur les données est essentiel pour répondre aux exigences des futurs systèmes de fabrication adaptables . Nous convenons qu'une approche centrée sur les données est essentielle. Cependant, évidemment biaisés, nous ne sommes pas d'accord avec les auteurs sur la solution.

RTI Connext, basé sur la norme OMG du service de distribution de données (DDS), répond aux exigences pour alimenter les systèmes de fabrication de nouvelle génération. Avec RTI Connext, les systèmes sont :

1. Découplé - Conçu pour la communication en temps réel des systèmes distribués, RTI Connext découple les systèmes et les composants dans l'espace, le temps et les flux. Les systèmes n'ont pas besoin de savoir à l'avance quel composant produit les données ou quel composant recevra les données. Les données historiques sont disponibles pour les adhérents tardifs. L'envoi et la réception de données peuvent être découplés du flux de contrôle principal, évitant ainsi de bloquer des tâches plus critiques.
2. Découverte automatique - DDS découvre les sources et les puits de données via un mécanisme de découverte automatique léger. Un mécanisme de maintien en vie vérifie que les systèmes sont toujours opérationnels et se comportent comme prévu. Les composants non réactifs peuvent être ignorés.
3. Résistant à l'échec - Parce que toutes les informations circulent d'égal à égal, RTI Connext évite tout point de défaillance unique. De plus, RTI Connext est suffisamment intelligent pour gérer les producteurs, les consommateurs et même les réseaux redondants.
4. Eprouvé dans des systèmes hétérogènes - RTI Connext est déployé dans de nombreux systèmes dans de nombreux secteurs, il prend en charge une grande variété de systèmes d'exploitation, y compris les systèmes d'exploitation temps réel intégrés. Il prend également en charge de nombreux transports différents; avec son interface de transport enfichable, des transports nouveaux ou anciens peuvent être ajoutés.
5. Basé sur des normes - Parce qu'il est basé sur les normes OMG du protocole d'interopérabilité DDS et Real-Time Publish-Subscribe, RTI Connext permet aux systèmes d'interopérer selon des normes.
6. Sécurisé - Le DDS sécurisé RTI Connext et les transports sécurisés assurent une sécurité totale de tous les flux de données. Cela inclut l'authentification, le cryptage (confidentialité), l'intégrité et la disponibilité, ainsi que la non-répudiation des informations transactionnelles.
7. Flexible - RTI Connext prend en charge plusieurs paradigmes de communication :publication-abonnement (par exemple, pour les alarmes et les événements), demande-réponse (par exemple, les demandes d'état), livraison au plus une fois et exactement une fois. La qualité de service peut être définie sur une base par sujet :par exemple, les données d'alarme doivent être fournies de manière fiable et prioritaire, tandis qu'un signal de capteur peut ne nécessiter qu'une livraison au mieux avec la priorité d'arrière-plan.
8. Rapide et évolutif - La performance en temps réel est dans nos veines :nous concevons pour une faible latence, une faible gigue, un débit élevé et une évolutivité élevée. Nos clients ont besoin d'une latence de quelques microsecondes ou millisecondes, pouvant aller d'une poignée d'appareils à des centaines et des milliers.

RTI Connext fournit-il tous les éléments aujourd'hui ? Pas encore tout à fait. L'intégration avec les protocoles et systèmes existants sera essentielle. Une option pour établir un pont avec la base installée existante consiste à utiliser le service de routage RTI Connext, qui fournit un mécanisme pour créer des adaptateurs et des transformations entre divers protocoles existants.

Les changements qui se produisent dans l'atelier de fabrication sont passionnants et aussi exigeants. Un protocole de communication en temps réel éprouvé pour les systèmes distribués, comme RTI Connext, sera essentiel. Découvrez pourquoi utiliser RTI Connext pour votre système de fabrication de nouvelle génération.

En savoir plus :

Production de véhicules autonomes »

Connectivité dans les systèmes autonomes »

Qu'est-ce que DDS ? »

Connext DDS Pro »

Qu'est-ce que l'IIoT ? »