Contrôle de production local vs global : quel système favorise l'efficacité ?

À mesure que le monde devient plus connecté et que les plateformes digitales deviennent plus sophistiquées, de nombreux modèles d'affaires ont réussi à créer une infrastructure centrale qui permet les interactions entre producteurs, consommateurs et l'ensemble de la chaîne de valeur de manière automatisée et efficace. Ce flux de valeur plus ouvert et en réseau affecte les modes de production et l'amène à un nouveau niveau.

Ces plateformes permettent à des entreprises beaucoup plus petites de participer au commerce mondial sans avoir à investir dans des infrastructures à travers le monde et dans leurs propres chaînes d'approvisionnement. Mais pour y parvenir, un niveau élevé de contrôle et d'automatisation est nécessaire tout au long de la chaîne de production et comment cela peut-il être atteint ?

Si vous voulez en savoir plus sur la sécurité sur serveurs locaux et cloud, nous vous invitons à lire un autre de nos articles.

Plateformes locales et isolées

En quoi consistent-elles ?

Les plateformes locales consistent généralement en un PLC (Power Line Communications) qui agit comme un automate programmable en conjonction avec d'autres outils de traitement de données (tels que SCADA ou MES).

Le PLC est un dispositif opéré numériquement, qui utilise la mémoire pour le stockage interne d'instructions afin d'implémenter des fonctions spécifiques de contrôle via des entrées/sorties numériques et analogiques d'équipements et de processus.

Cependant, le PLC lui-même ne peut automatiser que parce qu'il suit des instructions programmées. Ce qui ajoute vraiment de la valeur et rend possible un contrôle efficace sont des solutions indépendantes sous forme d'outils, aussi généralement locaux, qui sont connectés aux PLC pour collecter l'information et la transformer en automatisation.

Comment fonctionnent-elles ?

Le PLC, comme composant d'ingénierie pour programmer le système, est indépendant et opère centralement pour développer la logique via des instructions. Il fonctionne de manière séquentielle et cyclique, ce qui signifie qu'une fois le chemin complet du programme parcouru, il recommence à exécuter sa première instruction.

Travaillant en conjonction avec un outil de supervision et d'acquisition de données, tel que SCADA, qui agit comme le « cerveau » du système, et avec une IHM (interface homme-machine), ces solutions sont capables d'analyser l'information, d'enregistrer des données et d'effectuer des tâches avec une assistance humaine minimale, c'est-à-dire de manière automatisée.

Plateformes globales et intégrées

En quoi consistent-elles ?

Les systèmes de contrôle distribué (DCS) traditionnels étaient formés par des éléments de contrôle décentralisés et chaque composant ou sous-système supervisé par un ou plusieurs contrôleurs. Leurs limitations et incapacité à atteindre des analyses avancées ont fait qu'ils sont de plus en plus en désuétude.

Les plateformes globales telles que Cloud Monitoring ou Big Data et/ou plateformes IoT ont pris le relais et se sont positionnées comme l'une des formes les plus sophistiquées de contrôle et d'automatisation de la production.

Ces solutions intègrent les données machines en temps réel et les données de performance d'usine dans la prise de décision des processus de fabrication.

Comment fonctionnent-elles ?

La transmission directe des données depuis l'usine permet une analyse intégrée pour mesurer l'état des équipements et de la production basé sur des Indicateurs Clés de Performance (KPI), créant une représentation visuelle précise et donc un niveau de visibilité et de contrôle sans précédent.

L'état de production à jour est immédiatement disponible pour que les managers, opérateurs de machines et superviseurs de ligne soient toujours à jour et puissent comprendre les opérations d'un point de vue holistique et de connaissance.

Systèmes locaux vs globaux

Avantages et inconvénients des plateformes locales

• Les plateformes locales et isolées ont un coût d'implémentation et de démarrage bien plus faible, et sont donc plus viables pour des systèmes industriels à petite échelle.
• Leur redondance et scalabilité limitée les rendent principalement adaptées au contrôle de processus de fabrication discrets et d'équipements indépendants.
• Ces systèmes experts sont robustes et fiables, donc ils répondent souvent aux attentes et ajoutent de la valeur au processus de contrôle.
• Ce sont des systèmes isolés sans interconnexion approuvée, donc la communication entre différentes parties est moins efficace et l'information tend à être non structurée.
• Comme il y a de nombreux interlocuteurs, il y a difficulté à interagir avec d'autres plateformes et à échanger/partager de l'information.
• C'est un type de système bien plus rigide en termes de changements et ajustements fréquents. Il n'est pas adapté aux processus complexes car la maintenance est bien plus complexe et coûteuse.
• Les intégrations avec d'autres équipements doivent être manuelles et nécessitent un support technique spécifique.

 

Avantages et inconvénients des plateformes globales

• Bien qu'elles représentent généralement une économie de coûts à moyen et long terme, ces plateformes sont plus chères à implémenter et peuvent être une barrière pour les petites entreprises.
• C'est un type de système plus sophistiqué qui nécessite d'intégrer toutes les sources de données et fonctionnalités pour éviter la réplication, ce qui prend du temps et est complexe.
• La qualité du support fournisseur, la facilité de navigation et l'interface utilisateur sont devenus des facteurs critiques pour le contrôle correct des processus et l'utilisation correcte de la plateforme.
• Ce sont des systèmes hautement scalables et la plupart sont rapides à implémenter. La sophistication de leur traitement analytique offre une grande vision et capacité de croissance.
• Ces systèmes sont modulaires et ont la facilité d'intégrer de grands volumes d'actifs, restant toujours liés à la réalité productive et il y a une accessibilité totale des données.
• Ils ont des outils pour la gestion de l'information d'usine, l'intégrant verticalement à la chaîne de décision et permettant la supervision, le contrôle et l'exploitation de toutes les usines et actifs depuis un unique environnement opérationnel.
• Sa programmation est multi-utilisateur pour que plusieurs programmeurs puissent travailler simultanément. Sa flexibilité en termes d'environnements opérationnels permet le partage d'informations entre les différents profils de l'organisation.

 

Quel modèle de contrôle choisir ?

Tout dépend des besoins, et surtout, de la taille des entreprises. Pour les petites entreprises où les systèmes de production ne sont pas très complexes et n'ont pas besoin de nombreux ajustements ou changements, les systèmes locaux comme PLC et SCADA ensemble peuvent résoudre leurs besoins. Ces systèmes sont principalement utilisés pour contrôler des processus de fabrication discrets et des équipements autonomes.

Pour tous les processus plus complexes qui nécessitent des mesures de contrôle avancées et des ajustements ou changements plus fréquents, la solution est les systèmes de contrôle globaux comme le Cloud Monitoring. Ces types de systèmes sont utilisés pour contrôler des processus plus complexes et un contrôle intégré, facilitant les interactions entre toutes les différentes parties impliquées dans la production.

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