Comment l'accès à distance progresse dans les industries de transformation

À mesure que le niveau d'automatisation augmente dans la fabrication, le besoin et l'avantage d'un accès à distance aux systèmes de contrôle et aux données augmentent également. Dans les industries de fabrication de procédés, l'accès à distance permet aux opérateurs et aux ingénieurs de contrôler l'équipement, d'analyser les données et de dépanner le système à partir d'ordinateurs portables, de smartphones ou de tablettes depuis leur bureau, leur domicile ou leur café.

Qu'est-ce que l'accès à distance ?

L'accès à distance est l'endroit où les données et les systèmes de contrôle sont exécutés électroniquement et accessibles via Internet (ou, mieux encore, l'intranet privé de l'entreprise). De cette façon, les ingénieurs et les techniciens n'ont pas à passer autant de temps à errer dans une installation industrielle pour collecter des données de processus ou des systèmes de contrôle. Au lieu de cela, les données sont stockées numériquement en temps quasi réel et les ordinateurs peuvent prendre des décisions de contrôle de processus.

L'ingénierie des processus est particulièrement améliorée avec l'accès à distance, car il existe souvent des processus continus et stables qui doivent être surveillés régulièrement. Cependant, les installations de fabrication discrètes devraient également bénéficier d'un accès à distance. Mais pour la base de cet article, nous allons nous concentrer sur la fabrication par processus.

Figure 1. Une jauge visuelle et une caméra peuvent être utilisées comme sauvegarde pour vérifier la lecture numérique du niveau de liquide dans un réservoir. Image utilisée avec l'aimable autorisation de Grainer

Pour la fabrication de processus, les débits, températures, pressions et autres paramètres physiques peuvent être échantillonnés et facilement comparés aux graphiques de contrôle statistique des processus (SPC) pour rechercher les problèmes. Dans la fabrication discrète, cela est également vrai, bien que les entrées puissent inclure le nombre de pièces via la rupture du faisceau lumineux, le poids ou la vision industrielle.

L'accès à distance inclut souvent l'accès aux données de la caméra. Ceci est particulièrement utile pour vérifier une mesure numérique par rapport à une mesure analogique. Supposons qu'un débitmètre n'indique aucun débit. Un technicien peut vérifier une caméra placée stratégiquement pour voir un simple flotteur indiquant si le flux est vraiment arrêté et prendre les mesures appropriées.

Avec un système correctement intégré, les techniciens et les ingénieurs n'ont accès aux systèmes qu'avec une formation et des informations d'identification appropriées. Les données sont limitées à ceux qui ont besoin de les consulter, et les contrôles sont laissés entre les mains de ceux qui ont été formés.

Avantages de l'accès à distance

Sécurité améliorée

L'accès à distance permet aux employés d'économiser du temps et des efforts, mais il peut également améliorer la sécurité sur le lieu de travail.

Dans une grande raffinerie, il peut y avoir des milliers de jauges de température, de pression et de débit qui doivent être suivies à des fins de qualité et de sécurité. Chaque opération d'unité, telle que les échangeurs de chaleur et les craquelins, aura des alarmes supplémentaires pour les excursions de processus, les avertissements et les indicateurs de maintenance.

Figure 2. Un travailleur portant des EPI et vérifiant des jauges dans une installation industrielle.

Avant l'accès à distance, les techniciens enfilaient leur équipement de protection individuelle (EPI), attrapaient leur presse-papiers, puis se promenaient dans le dédale de passerelles et d'échelles, notant les lectures des différentes jauges. Ces points de données devaient être collectés, quelle que soit la météo, ce qui signifie que les travailleurs ont peut-être dû grimper sur des échelles glacées ou dans des conditions de chaleur extrême. Chaque jour dans cet environnement, il y avait un risque de trébuchement, de glissade ou de chute et, selon les conditions météorologiques, des risques d'exposition ou de coup de chaleur.

Figure 3. Cette raffinerie de Sinclair dans le Wyoming dispose de milliers de capteurs, de processus et d'équipements de surveillance et de génération de données pour une analyse future. Image utilisée avec l'aimable autorisation de la raffinerie Sinclair

Avec l'accès à distance, les données sont collectées automatiquement et stockées dans des bases de données sur le cloud. Les ingénieurs écrivent des routines pour analyser les données et vérifier les anomalies. En cas d'anomalie, ils peuvent envoyer des techniciens à un endroit précis et collecter des mesures manuelles ou effectuer une tâche de maintenance ou de réparation. Ce faisant, les techniciens ne se promènent pas constamment dans une grande installation, ce qui augmente leurs risques de blessures.

Contamination limitée

Grâce à l'accès à distance, les ingénieurs de l'usine minimisent le nombre de déplacements qu'ils doivent effectuer dans l'installation. Il s'agit d'un avantage majeur dans les processus sensibles à la contamination, tels que les produits pharmaceutiques et les semi-conducteurs, où toutes les personnes entrant dans l'installation doivent subir une procédure compliquée d'habillage et de déshabillage.

Dans la fabrication de produits pharmaceutiques, les personnes entrant dans n'importe quelle partie de l'installation où des composés pharmaceutiques sont exposés doivent être habillées et testées. Non seulement la procédure d'habillage limite les contaminants chimiques, mais tout le monde doit être testé pour s'assurer qu'aucun contaminant biologique n'atteint le produit. La menace biologique dans l'usine de fabrication de semi-conducteurs est limitée, mais le potentiel de contamination particulaire est beaucoup plus élevé.

Figure 4. Une salle blanche de fabrication de semi-conducteurs vide.

Grâce à l'accès à distance, les ingénieurs et les techniciens peuvent surveiller, étudier et dépanner de nombreux processus sans entrer dans la salle blanche. Les données sont collectées à partir du stockage en nuage et analysées sur un ordinateur portable ou envoyées à un cluster de processeurs pour analyse. Souvent, les tests peuvent être commandés à distance, ce qui signifie que les techniciens ne doivent entrer dans l'espace que pour effectuer des tâches de maintenance.

Sécurité des données

L'un des défis les plus importants consiste à équilibrer les avantages de l'accès à distance avec la sécurité numérique des appareils. L'accès à distance aux commandes et aux données clés de la machine est pratique pour l'ingénieur et le pirate informatique ou un espion industriel.

Avant l'accès à distance, un espion industriel cherchant à voler des conceptions ou à saboter des systèmes critiques devrait se faufiler dans l'installation physique, apprendre à s'y retrouver et soit récupérer les données critiques, soit lancer son attaque. Souvent, cela signifiait que l'espion devait être embauché par l'établissement ou l'un de ses sous-traitants, ce qui est un défi en soi.

Désormais, les pirates peuvent accéder beaucoup plus facilement aux systèmes critiques. Physiquement, ils peuvent voler l'ordinateur portable, la tablette ou le smartphone de quelqu'un. Ils peuvent simplement regarder par-dessus l'épaule d'un ingénieur dans un café bondé et y accéder. Sur le plan électronique, il existe de nombreux scripts et techniques pour voler des données une fois qu'elles sont disponibles sur le cloud.

Les employés doivent être formés à la sécurité des accès à distance. S'ils ne le sont pas, ce n'est qu'une question de temps avant que l'installation ne soit attaquée. Un rapport récent a montré que les attaques de ransomware représentaient plus de 80 % des cyberattaques, et que le paiement moyen a grimpé à plus de 220 000 $.

En raison de cette menace, certains systèmes critiques doivent disposer d'un système de contrôle manuel pour contourner une attaque, ou ne doivent pas du tout être contrôlés à distance. La Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA) et le Multi-State Information Sharing and Analysis Center (MS-ISAC) ont récemment publié un guide conjoint sur les ransomwares pour aider à prévenir les attaques.

L'avenir de l'accès à distance

La sécurité, la qualité et la commodité continueront de s'améliorer pendant de nombreuses années à venir. À mesure que l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique (ML) deviendront plus intelligents et plus performants, ils pourront détecter des excursions de qualité plus loin, alertant les ingénieurs en temps réel.

L'accès à distance continuera de se développer et d'être attaqué. Les systèmes de sécurité s'amélioreront, mais les techniques de piratage aussi. Les grandes installations devront employer du personnel pour créer des systèmes de sécurité plus robustes et des plans de formation à la sécurité afin de limiter les impacts de ces attaques.

Les usines de traitement sont généralement des installations robustes avec des centaines de capteurs collectant des données. L'accès à distance permet de réduire le temps, la sécurité, la contamination et la sécurité dans l'ensemble d'une usine de traitement.