Une suite logicielle de virtualisation

Si les progrès de l’automatisation industrielle font régulièrement les gros titres de la presse, on oublie souvent qu’ils sont l’aboutissement de développements longs et complexes, visant des procédés de plus en plus élaborés et des équipements toujours plus décentralisés, autonomes et communicants, qu’une kyrielle de techniques pointues s’ingénie à programmer, à configurer et à mettre en service. Ces équipements, pour la plupart multi-sources, compliquent les échanges de données et les essais.

À cela s’ajoute une bonne dose de logiciel, qui allonge les temps de développement, augmente les risques et l’inaptitude au test puisque, à ce stade précoce, le matériel nécessaire n’est pas prêt. La solution tient en un mot: virtualisation. L’atelier logiciel Automation Builder d’ABB permet aux constructeurs de machines et aux intégrateurs de systèmes de virtualiser et d’automatiser des applications complexes, non seulement dans l’industrie alimentaire, mais aussi dans tous les domaines réclamant une automatisation poussée.

Les automatismes font partie du paysage industriel depuis des décennies, et le secteur agro-alimentaire en a été l’un des grands bénéficiaires. Pourtant, de nombreux procédés ont atteint un tel niveau de complexité que leur automatisation dans les délais impartis s’avère impossible avec les méthodes traditionnelles. À cette complexité s’ajoute une autre difficulté: aucun fournisseur n’ayant à son catalogue de quoi équiper toute une ligne de production, il faut diversifier les sources, au prix de risques multiples d’incompatibilité.

 

Les projets d’automatisation deviennent extrêmement complexes. Les concepts d’industrie 4.0, fondés sur l’IoTSP et de mise en service virtuelle facilitent et améliorent leur gestion, en coût comme en temps.

L’industrie du futur

La solution réside dans l’usine numérique, portée par les projets Industry 4.0 outre-Rhin et Smart Manufacturing aux États-Unis. Ces deux initiatives prennent appui sur l’Internet industriel des objets (IoT) et les protocoles d’Internet pour faciliter la connexion et l’interaction de tous les constituants de l’usine, capteurs, actionneurs, automates, machines et autres équipements de production.

Deux impératifs techniques sous-tendent la concrétisation efficace des projets d’automatisation dans ce nouvel univers connecté, marqué par des cycles d’innovation et de réalisation toujours plus courts:

•Faire travailler davantage en parallèle les disciplines impliquées (génie mécanique, électronique, logiciel, par exemple), toutes étant prises en compte dans l’étude de conception globale, avec des interdépendances explicitement décrites;

•Disposer à tous les stades du projet de prototypes virtuels afin de pouvoir tester, d’une part, les fonctionnalités requises, sitôt développées et, d’autre part, vu la tendance à une décentralisation fonctionnelle accrue, la conception de la logique de contrôle-commande distribuée sans utiliser de matériel «en dur». Ce second point préfigure le développement d’un modèle virtuel du procédé avec tous ses capteurs/actionneurs ou du système de contrôle-commande, ou encore de l’ensemble.

 

De nouveaux outils s’imposent pour maîtriser la complexité croissante des projets d’automatisation.

L’automatisation à la carte

La suite logicielle intégrée Automation Builder est destinée aux constructeurs et intégrateurs soucieux d’automatiser leurs machines et leurs installations de manière productive. Elle regroupe les outils nécessaires à la configuration, à la programmation, au déverminage et à la maintenance des projets d’automatisation sous une même interface intuitive.

Cette suite logicielle peut ainsi intégrer des automates AC500, des variateurs programmables, des terminaux d’opérateurs et des robots dans une solution de contrôle-commande cohérente, incluant la gestion et l’échange de données avec les composants mécaniques et électriques du système. En liant ces jeux de données, les modèles virtuels destinés à la mise en service ou aux essais de prototypes peuvent être générés et traités plus rapidement. Capable de virtualiser des machines ou des lignes de production entières, cette suite logicielle s’attaque au premier poste de dépense des projets d’automatisation modernes: le logiciel.

La solution, téléchargeable, se décline en plusieurs variantes, adaptées à différentes échelles de projet. Son paramétrage intuitif facilite la configuration de l’installation, tout comme la gestion des licences, des opérations de maintenance et des mises à jour logicielles. Toutes les données utiles fournies sont transférées dans un modèle du système. Les données issues du logiciel de programmation robotique hors ligne et de simulation RobotStudio^®, inclus dans la distribution Automation Builder, sont également prises en compte.

Ce logiciel de programmation sert de moteur de simulation 3D dans lequel automates, interfaces hommes-machines et variateurs virtuels rencontrent les prototypes mécaniques virtuels pour interagir mutuellement et avec ce monde virtuel. L’évolutivité de la plate-forme est assurée, non pas par des supercalculateurs ultrarapides, mais par le concept de temps virtuel qui, à l’inverse du temps réel, réduit la vitesse d’exécution de la simulation quand l’ordinateur atteint ses limites de performance.

 

La suite logicielle Automation Builder simplifie et accélère l’automatisation des procédés industriels.

Une solution ouverte, dans l’esprit d’Industrie 4.0

La suite Automation Builder est une solution ouverte: quelle que soit leur complexité, les composants qui font défaut pour simuler le système peuvent être créés par l’utilisateur ou téléchargés en ligne depuis la plate-forme collaborative des programmeurs et développeurs RobotStudio. Des bibliothèques logicielles, des extensions applicatives PowerPac et diverses interfaces pour échanger des données d’équipements et de signaux dans plusieurs formats Sont ainsi disponibles: tableur Microsoft Excel, fichiers CAO pour logiciels d’ingénierie électrotechnique EPLAN Electric P8 ou Zuken E3, simulation multi-domaines MATLAB/Simulink.

Le concept d’industrie 4.0 facilite à plusieurs titres la mise en œuvre d’Automation Builder. Il permet notamment l’échange de certains jeux de données standardisées entre les équipements et outils de différents fournisseurs. De surcroît, il exploite le haut débit des communications Ethernet pour transférer facilement de grandes quantités de données. Dans le sillage des «communautés» d’entraide qui fleurissent dans une multitude d’autres domaines sur les réseaux sociaux, apparaîtront sans doute des sites collaboratifs dédiés à l’automatisation industrielle. ABB participe déjà à cet élan collectif avec RobotApps^TM, qui propose toute une gamme d’applications utiles aux roboticiens.

La virtualisation ouvre aux industriels des horizons radicalement nouveaux. On peut ainsi envisager d’externaliser dans le nuage des simulations de production, très gourmandes en ressources, évitant de disposer en interne de la puissance de calcul nécessaire. Tout comme il est également possible de virtualiser la configuration de la fabrication en cours, puis de la relancer pour voir les effets des changements de paramètres ou d’équipements. Les retombées sont multiples: consommation énergétique optimisée, rendement maximisé, coût total de production réduit. Même les opérateurs peuvent se former sur des équipements virtuels.

 

Source: ABB Review 2/16

 

ABB Suisse SA

8048 Zurich

Tél.: 058 585 00 00

www.abb.com

 

---

* ABB Discrete Automation and Motion, Heidelberg