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15 avril 2016 | La Revue POLYTECHNIQUE 02/2016 | Productique

Diagnostic machine et maintenance prédictive

L’acquisition des données synchrone au cycle PLC est la condition pour pouvoir analyser et supprimer en toute efficacité des erreurs de fonctionnement de la machine. À cet égard, Beckhoff a développé le nouveau produit Industrie 4.0, TwinCAT Analytics.
La mise en œuvre d’Industrie 4.0 et IoT s’accompagne de nombreuses exigences, en particulier pour le diagnostic machine: état des lieux en ligne et hors ligne, maintenance prédictive, reconnaissance d’images, optimisation de machine ou archivage des données à long terme.

Les erreurs de fonctionnement des machines sont souvent très coûteuses, en temps et en argent. Et si les données machine et les paramètres de production ne sont pas disponibles pour analyser ces erreurs et éviter qu’elles se reproduisent, cela est d’autant plus lourd de conséquence. Le nouveau produit TwinCAT Analytics apporte une solution à ce problème, en ce sens que toutes les données pertinentes du procédé sont enregistrées de manière synchrone au cycle PLC. Sauvegardées dans un format standardisé avec compression des données, ces données restent, selon les besoins, disponibles localement ou sur un serveur de l‘entreprise, ou encore dans un nuage public.
 

Sur la base d’une acquisition complète et synchrone au cycle de l’automate, l’outil TwinCAT Analytics permet d’effectuer une analyse en ligne et hors ligne des machines et des données de production.
 

L’acquisition des données recèle un potentiel d’optimisation
L’outil TwinCAT Analytics permet d’obtenir une image complète du procédé dans le temps, ainsi que des données de production. C’est une source d’informations, non seulement pour les cas d‘erreurs, mais également pour un état des lieux complet de la machine, par exemple.
Les données de procédé et de production enregistrées sont évaluées en ligne et hors ligne, les cadences de machine sont analysées, comme les temps de cycle minimaux, maximaux ou moyens. Des compteurs de cycles ou des analyses de traçage hors ligne permettent d’obtenir les durées totales d’utilisation, ainsi que les différences de temps entre deux productions. à l’aide de la configuration «post-scope» sous TwinCAT Scope View Professional, par exemple.
 
L’outil TwinCAT Analytics propose de nombreux scénarios d’utilisation: enregistrement et analyse des données directement sur la commande locale, dans des réseaux privés ou dans le nuage public.

 

Les avantages de la maintenance préventive
La maintenance préventive permet d’autres avantages. Ainsi, les données issues des compteurs d’heures de service, de l’analyse de fréquence ou des calculs de moyenne quadratique permettent de réaliser un contrôle d’état très efficace. En outre, il est facile de procéder à la surveillance des valeurs limites de différentes données du procédé. La reconnaissance d’images contribue également à la fiabilité de l’installation, pour la détection de certaines régularités ou répétitions de données.
Outre une aide optimale dans l’analyse des défauts, l’outil TwinCAT Analytics propose de nombreuses possibilités d’optimisation. Ainsi, l’analyse d’état fournit toutes les informations nécessaires pour optimiser la machine ou l’installation au niveau énergétique ou concernant le déroulement du procédé. En outre, la connaissance précise de la machine permet de mieux adapter le dimensionnement des moteurs, sur une base de mesures réelles, plutôt que théorique. Enfin, cet outil prend également en charge la demande accrue de production hautement flexible, jusqu’à des tailles de lots 1. Dans ce cas, TwinCAT Analytics peut fournir pour chaque pièce une documentation complète de la production.
 
Un logiciel d’analyse basé sur des composants
Le produit TwinCAT Analytics comprend quatre composants:
  • L’enregistreur TwinCAT Analytics Logger permet la sauvegarde cyclique de grandes quantités de données, afin d’enregistrer l’image complète du procédé, y compris les données d’application issues du PLC ou la NC, par exemple.
  • L’atelier TwinCAT Analytics Workbench est un outil d’ingénierie pour l’analyse en ligne et hors ligne d’une ou plusieurs machines. Il comprend notamment la fonction PLC-Runtime, le nouveau configurateur Analytics, la bibliothèque PLC TwinCAT Analytics, une licence Scope View Professional, ainsi que la liaison par TwinCAT IoT Communication via le protocole standard MQTT.
  • La bibliothèque TwinCAT Analytics Library contient différents blocs fonctionnels d’analyse de cadence et de calculs énergétiques et de moyenne quadratique. Il s’agit d’une bibliothèque PLC pour une utilisation au sein de l’atelier Analytics Workbench.
  • La fonction TwinCAT Analytics Cloud Storage permet d’enregistrer et de fournir des données par le biais d’un agent de messages dans les réseaux locaux et publics. Le serveur Analytics peut également analyser plusieurs machines au sein de l’usine. Chaque constructeur de machines ou analyste externe peut recevoir les données sous différents formats de données ou encore se procurer ces données dans le nuage, à l’aide de l’outil TwinCAT Analytics Cloud Storage.