18 avril 2007 - AIP PRIMECA Composants Logiciels pour Îlots de Palettisation robotisés

18 avril 2007 - AIP PRIMECA

Composants Logiciels pour Îlots Composants Logiciels pour Îlots de Palettisation robotisésde Palettisation robotisés

Composants Logiciels pour Îlots Composants Logiciels pour Îlots de Palettisation robotisésde Palettisation robotisés

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CLIPS : Piloter les Infrastructures industriellesCLIPS : Piloter les Infrastructures industrielles(Contexte)(Contexte)

Infrastructures de plus en plus hétérogènes Coexistence d’équipements de plusieurs générations,

souvent de plusieurs fournisseurs Information dispersée dans les équipements, les instruments de mesure

et les systèmes de contrôle

Architectures de plus en plus complexes Équipements connectés de plus en plus en réseau

pour véhiculer les informations et les commandes

Contrôle de plus en plus sophistiqué Acquisition de l’information en temps réel et près de là où elle se trouve Formatages de cette information pour une présentation concise et homogène Réaction optimisée pour assurer le bon fonctionnement de l’infrastructure Interfaces de contrôle diversifiées pouvant être déportées

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PartenariatPartenariat

LIMOS / IFMA FRE CNRS 2239 : équipe de recherche de l’IFMA (Institut Français de Mécanique Avancée) pilotage, supervision et contrôle/commande systèmes de production en approche multi-agents

NEWTEC PALETTISATION (chef de file) : leader européen pour l’étude et la réalisation de palettiseurs pour tout type de systèmes de production

SINOVIA : PME innovante spécialisée dans le contrôle / commande et la supervision de systèmes complexes par composants logiciels et matériels avec sa technologie Plug & Net®.

CEA-LIST / SLA : modélisation et conception orientée objets de systèmes temps réel

CEA-LIST / SRSI : méthode de supervision de systèmes robotisés par utilisation de la réalité virtuelle

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CLIPS : Composants Logiciels pour ÎlotsCLIPS : Composants Logiciels pour Îlotsde Palettisation robotisésde Palettisation robotisés

Objectifs Conception d ’une plate-forme ouverte et générique basée sur des composants

logiciels pour le contrôle/commande, la supervision et le diagnostic des systèmes de production automatisés et hétérogènes

Les équipements bénéficient d ’une forte connectivité allant du réseau industriel au réseau local.

La validation est effectuée sur une application dédiée à la palettisation composée de plusieurs robots et automates et caractérisée par une forte diversité sur le plan matériel et logiciel.

Innovation & Points forts Développement d’une plate-forme de composants distribués pour le contrôle-

commande d’un système de production automatisé et hétérogène. Une démarche de modélisation et de synthèse assistée de l'architecture d'accueil. Une démarche collaborative ouverte et reconfigurable dynamiquement entre plusieurs

types d ’équipements de production (Robots et Automates) Une approche distribuée pour la communication entre les composants

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Résumé des objectifs de CLIPSRésumé des objectifs de CLIPS

CpG2

CpG1

Container GénériqueContainer Générique

SP1

SP2

Architecture SupportArchitecture SupportAdaptative et Adaptative et

ReconfigurableReconfigurable

Architecture GénériqueArchitecture Génériquede Pilotage & Supervisionde Pilotage & Supervision

SP3

CpG Diagnostique

CpGMission&Trajectoire

CpG Schéma Palétisation

SP4

Composant Générique

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N° Actions Durée évaluée

CEA-SLA

CEASRSI

Limos (P.m)

Newtec (P.m)

SIN-OVIA

M 1

M 2

M 3

M 4

M 5

M 6

M 7

M 8

M 9

M 10

M 11

M 12

M 13

M 14

M 15

M 16

M 17

M 18

M 19

M 20

M 21

M 22

M 23

M 24

M 25

M 26

M 27

M 28

M 29

M 30

SP1 Architecture et organisation

6

Lot 1.1: Structure générale

3 0 2 4

2

Lot 1.2 : Spécification UM L

3 1 1 2 2

SP2 Plate-forme

distribuée

12

Lot 2.1 Adaptation & Extension

12 0 0 0 12

Lot2.2 Modélisation & développement

3 0 2 1 12

SP3 Modules

d'assistance

12

Lot3.1: Schémas 0 0 6 2 0 Lot3.2 : Trajectoires

0 0 10 1 0

Lot3.3: supervision

0 8 1 1 3

SP4 Démonstrateur &

Déport

6

Lot4.1 :Plate-forme maté rie lle

0 0 1 10 0

Lot4.2: Démons. 3 3 2 10 4 Lot4.3: Déport 0 0 1 10 4 TOTAL 27

mois 24

Pmois

12 Pmoi

s

26 P.mois

41 P.mois

39

Planning prévisionnel

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Principe de basePrincipe de base Réalisation d'une plate-forme logicielle

à base de composants associée à une partie opérative.

La plate-forme est basée sur le Framework “ Plug & Net®

Open Components ® ”

La modélisation (spécification) UML et la synthèse de l'architecturefournit des éléments réutilisables

L'ensemble doit s'adapter à des systèmes de production très variés.

les composants permettent : une “ virtualisation ” des objets physiques

robots, mécanismes, lignes de produits, unités de vente, palettes, etc. une encapsulation des fonctions de mise en œuvre

supervision, diagnostic, choix de schémas de palettisation, génération de trajectoires, etc.

.

Supervision Aide au choix des schémas

Aide au diagnostic Génération de trajectoires

Base deschémas

Automatisme 1Robot1 Robot2 Robot8 Automatisme 2

Composants d'automatisme

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Retombées du projet CLIPSRetombées du projet CLIPS

Développement d’un nouveau concept de palettisation à partir d’une approche générique

Reconfiguration dynamique, généricité et personnalisation du logiciel contrôle / commande et fonctions support.

Enrichissement de la plate-forme technologique “ Plug & Net® Open Components ” par de nouveaux composants

Application à un processus industriel exigeant un pilotage décentralisé dans des composants autonomes (temps réel, réactivité, robustesse)

Définition d’une méthodologie de conception de systèmes automatisés complexes

Retour d'expérience alimentant les actions normatives sur

UMLUML et et MDAMDA IngénierieDirigées parles modèles

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Ouverture et valorisation dans domaine des syst. de production automatisés

Méthodologie de modélisation de composants embarqués

Plate-forme de mise en œuvre à objets temps réel

Création d’applications de pilotage industriel par assemblage de briques logicielles et matérielles Fourniture d’un composant de génération de trajectoires Fonctions de collaboration multi - robots

Architecture pour le support d ’un système de décision distribué : application aux problèmes d ’ordonnancement temps réel

Enjeux

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Réalisation et résultats

PalettesVides

Stockintercalaires

Préparation descouches

Empilage de couches

Arrivée des Unités de Vente

Evacuationpalettes pleines

Une coucheconstituée

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Composants Métiers

Identification des composants

BDD

GestionSchémas

GestionProgrammes

GestionCampagne Gestion

Implantation

GestionProduits

12


Composants Métiers

Identification des composants

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Composants Métiers

Calcul Relatif Résumé

Effectue l’interprétation des données relatives en données référencées et vice-et-versa.

Services Fournis Sauvegarde de schémas de palettisation Récupération de schémas de palettisation puis dimensionnement Réglage administrateur

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Composants Métiers

}

15


Composants Métiers

Gestion Schéma Résumé

Gère la définition des produits par l’utilisateur, récupère les informations d’un produit donné

Services Fournis Lancement d’une interface utilisateur de gestion Enregistrement des informations produit dans un format standard Récupération des cotes, du Facing, des paramètres de comportement dynamique

d’un produit

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Composants Métiers

Gestion Programme Résumé

Gère la définition des produits par l’utilisateur, récupère les informations d’un produit donné

Services Fournis Lancement d’une interface utilisateur de gestion Enregistrement des informations produit dans un format standard Récupération des cotes, du Facing, des paramètres de comportement dynamique

d’un produit

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Composants Métiers

Composant de simulation Objectifs:

Vérification de la faisabilité de la préparation Estimation de cadence Détection des collisions

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Composants Métiers

Composant de simulation

DonnéesImplantation

DonnéesProduit

DonnéesPalettisation

Composantsde calcul

Composantde Simulation

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Démonstrations

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Définition d’une méthodologie de conception des systèmes automatisés

L’approche MDA (Model Driven Architecture) et le langage UML (Unified Modelling Language)

Spécification de composants multi-facettes

Conception et modèles d’assemblages

Déploiement vers les plates-formes d’exécution

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L’approche MDA

PIM(Platform Independent

Model )

PIM(Platform Independent

Model )

Profil UML d’unePlate-forme

(Corba, EJB, .NET)

Profil UML d’unePlate-forme

(Corba, EJB, .NET)

MappingTransformation

MappingTransformation

PSM(Platform Specific

Model )

PSM(Platform Specific

Model )

templates,types de données

Entités, relations

Les modèles permettent de spécifierdes processus de fonctionnement enretardant au maximum le choix d’uneimplémentation spécifique

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Le langage UML

Modélisation orientée objet

Représentation graphique et description des modèles basée sur XML.

Jusqu’à sa version 1.5, permettait une génération de squelettes de code dans différents langages.

Les récentes évolutions de la norme 2.0 permettent une spécifications plus précise des architectures à base de composants.

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Spécification d’un composant

Composant(élément physique,

collaboration)

Spécificationsmécaniques

Spécificationsautomatisme

Spécificationsélectriques

Spécificationsde contrôle

(supervision)

Spécificationsde suivi

(archivage, stats)

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Exemple: Spécifications Automatisme

Profil XMLBlocs automates

IEC 61499

Modèle logiqueComposant de contrôle

Modèle SpécifiqueAutomatisme

Modèle SpécifiquePLC Unity Pro

Mapping spécifiquepour Automate Premium

Unity Pro

Transformation

Transformation

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Spécification par les modèles

Diagramme de structure composite->Vue structurelle statique(boîte blanche/boîte noire)

Comportement Interne (Diagramme d’état)

Comportement dynamique(Diagramme de séquence)

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Déploiement Automate Transformation d’un diagramme d’état vers un langage cible pour la

définition interne d’un bloc fonction

mapping xml

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Déploiement Logiciel

Génération de fichiers d’interface pour les composants de suivi/contrôle

Documents

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