Industrie 4.0 dans l’industrie de process | Endress+Hauser · mesure génèrent une solution intelligente L’instrumentation de process : une source essentielle de données multiparamètres

Industrie 4.0 dans l’industrie de processGuide pratique pour la création de valeur ajoutée

grâce aux mesures, à l’exploitation des données et aux solutions d’intégration

Industrie 4.0 dans l’industrie de processGuide pratique pour la création de valeur ajoutée

grâce aux mesures, à l’exploitation des données et aux solutions d’intégration

Éditeur responsableEndress+Hauser sa/nv • Rue Carli 13 • 1140 Evere • Belgique

La composition et la rédaction de cet ouvrage ont été réalisées par Endress+Hauser sa/nv.Tous droits réservés. Reproduction possible uniquement avec l’accord écrit de l’éditeur.

2e édition, mars 2017, v2.1

Coordonné[email protected] • www.be.endress.com • Tél +32 2 248 06 00

Cet ouvrage est également disponible en ligne sur http://ebooks.endress.com/befr/industry4.0

2 Industrie 4.0 dans l’industrie de process

Table des matières

3. Préface Les plus-values pour l’industrie de process

4. Industrie 4.0 : la 4ème révolution industrielle Une nouvelle vision de l’efficacité

6. Industrie 4.0 et l’instrumentation La source de l’information

8. Six mythes persistants sur l’IIoT démystifiés Les nombreux mythes et idées fausses sur l’IIoT

10. De l’analogique au digital Trois bonnes raisons de passer aux bus

numériques et à Ethernet

12. Heartbeat Technology™ Prenez le pouls de vos mesures

13. Révolution en mesure de débit : Proline 300/500 Premiers débitmètres au monde avec connexion

WLAN (Wifi) tournés vers l’avenir

14. Gain d’efficacité en maintenance Grâce aux principes d’Industrie 4.0

16. Namur NE107 Gestion efficace et effective des alarmes

17. W@M Life Cycle Management Productivité améliorée grâce à l’information

à portée de main

18. Industrial Ethernet Développé pour le transport d’une grande

quantité de données

19. Comment évoluer étape par étape vers la ‘Factory of the Future’ ?

Fieldgate/Asset Monitor SFG500

20. Les valeurs secondaires des instruments de mesure génèrent une solution intelligente

L’instrumentation de process : une source essentielle de données multiparamètres pour économiser des coûts intelligemment

21. Industrie 4.0 Alliance distingue Endress+Hauser Connexion au monde digital

22. La pierre angulaire de l’Industrie 4.0 Le protocole de communication Machine-à-Machine

OPC UA

23. Micropilot ES et LevelFlex ES La nouvelle norme en matière de technologie radar

24. L’Industrial Internet of Things est-il vraiment sûr ? IIoT et sécurité des données

25. Liquiline CM44x Contrôleur d’analyse multiparamètre

26. Précision de la gestion des stocks avec l’architecture IIoT

Un projet récent d’Endress+Hauser dans l’industrie alimentaire

28. Un réseau de capteurs sans fil supporte l’optimalisation des stocks

Un fabricant de chocolat belge relève un défi dans la gestion des matières premières pour la production

30. Tournez-vous vers l’avenir ! L’industrie de process impose des exigences toujours

plus élevées aux systèmes de contrôle

32. Quels sont les véritables changements ? 2017 est-elle vraiment l’année de la digitalisation,

de l’informatisation et de l’Internet ?

Industrie 4.0 dans l’industrie de process 3

Les plus-values pour l’industrie de process

Cher lecteur,

A l’heure actuelle, les termes Industrie 4.0 et « Industrial Internet of Things » (ou IIOT, plus communément appelé en français « l’Internet Industriel des Objets ») sont sur toutes les lèvres. Mais où se situe concrètement la plus-value pour votre entreprise et quelle est notre position en tant que fournisseur d’instrumentation de process ?

À travers ce guide d’expert, nous détaillerons les concepts et les technologies d’Industrie 4.0. Nous vous expliquerons également comment Endress+Hauser, en tant qu’entreprise belge, peut contribuer à l’implémentation de cette vision tournée vers l’avenir.Ce guide tend également à prouver que notre ligne de référence ‘People for Process Automation’ n’est pas un slogan creux. Dans cet ouvrage, plusieurs experts issus de notre filiale belge y aborderont l’Industrie 4.0 et l’ « Industrial Internet of Things » en partant de leurs perspectives, expériences et expertises. Leur objectif est de vous livrer un regard large et réaliste sur un thème encore souvent considéré à tort comme trop abstrait et futuriste.

Dans la première partie, nous avons tenté de positionner l’Industrie 4.0 et l’ « Industrial Internet of Things » de manière conceptuelle pour que les plus-values en ressortent plus clairement.

Nous vous exposerons ensuite une série de projets concrets menés à bien par notre équipe. L’objectif ? Vous démontrer que l’ « Industrial Internet of Things » est bel et bien d’application actuellement et que ce concept offre une réponse concrète aux défis auxquels les entreprises industrielles sont confrontées.

Bien entendu, la réalisation pratique de l’ensemble de ces projets dépend ou découle des technologies disponibles. Ce guide d’expert met ainsi en exergue un ensemble d’aspects technologiques de nos produits et services, lesquels illustrent la force novatrice propre à Endress+Hauser. Une force nécessaire pour se distinguer en tant que leader et expert (et le rester !) dans une ère où l’émergence Industrie 4.0 et « Industrial Internet of Things » est un fait avéré.

J’espère que vous verrez en ce guide une source d’inspiration pour poursuivre avec nous le déploiement de la vision d’avenir d’Industrie 4.0. Réfléchissons à la manière dont nous, entreprise belge, pouvons traduire les principes de l’ « Industrial Internet of Things » en solutions concrètes porteuses de plus-values pour votre entreprise.

Réalisons cela ensemble.

Johan PuimègeGeneral Manager


Industrie 4.0 - La 4ème révolution industrielle Une nouvelle vision de l’efficacité

Industrie 4.0 est à l’origine d’une transition « efficacité de production » vers « efficacité commerciale ». De ce fait, les entreprises de production seront mieux armées face à la concurrence internationale. Néanmoins, toute société européenne qui refuserait de surfer sur cette vague 4.0 perdra à terme son avantage concurrentiel. Le site de production évolue vers une collaboration d’entités intelligentes et connectées.

Le concept : Industrie 4.0Chaque jour, nous constatons que la capacité de production se tourne vers les pays à bas salaires. Pour mettre un frein à cette tendance, le gouvernement allemand a lancé depuis 2011 des « forward-looking projects » (projets orientés vers l’avenir). Il s’agit, plus exactement, de partenariats entre les universités et les entreprises, mettant en place des recher-ches de pointe sur des thèmes spécifiques.

La thématique Industrie 4.0 fait partie intégrante de ce programme. Celle-ci permet d’adopter une toute nouvelle vision en matière d’organisation de la circulation des infor-mations au sein des sites de production.

Cette tendance se compose de :• l’optimalisation du flux de données dans l’environnement

de production ;• la mise à disposition de données importantes• l’utilisation de ces données dans le but d’optimaliser

l’utilisation des ressources (matières premières, énergie, maintenance, etc.) ;

• l’optimalisation financière qui en découle, sur base de données de production pertinentes.

La technologie : Industrial Internet of ThingsL’Industrial Internet of Things (IIoT) se traduit dans notre monde par une communication intelligente des capteurs ‘smart’ et autres appareils. Le temps où un instrument fournissait une valeur de mesure unique est loin d’être révolu. Les appareils intelligents disposent de centaines de paramètres qui nous aident lors de l’analyse des process, la maintenance, la qualité, l’étalonnage, la vérification, etc.

Cependant, on constate que plus de 90% des entreprises industrielles utilisent peu, voire pas, ces informations et transmettent seulement les valeurs de mesure vers le PLC ou le DCS via un signal 4-20 mA. Ce constat est renforcé par le fait que la pyramide hiérarchique d’automatisation classique (ISA 95) a atteint ses limites en matière d’intégration. Le concept IIoT aide donc à formuler une réponse.

La technologie IIoT offre un large éventail d’opportunités. Prenons l’exemple des activités de maintenance : grâce au « condition monitoring » (ou surveillance d’état) de tous les appareils, il est possible de prévenir l’apparition de problè-mes. Moyennant une liaison adéquate de cette information


de statut avec le module de planification de la maintenance dans votre système de Planification des ressources(Enterprise Resource Planning - ERP), ces données (mondevirtuel) peuvent être utilisées pour planifier de façon

optimale, les activités de maintenance (monde réel). Le résultat ? Une efficacité accrue et une réduction des coûts de maintenance.

L’objectif : « Factory of the Future »En tant que responsable, vous désirez obtenir une réponseà une série de questions spécifiques. Comment trouver lemeilleur rapport qualité/prix sur le marché ? Commentintégrer votre production de la façon la plus efficacepossible dans le marché ? Où se situent vos pertes ?

Comment optimaliser la consommation énergétique et celle des matières premières ?

Pour pouvoir répondre à cette série de questions, il est crucial de disposer du maximum d’informations relatives au processus de production. À l’heure actuelle, nous utili-sons des données pour une production automatique opti-

male. Toutefois, l’application de ces données à d’autres fins telles que la maintenance, la gestion optimale des stocks, la traçabilité, etc. n’est pas une réalité quotidienne dans nos entreprises. Imaginez-vous que chaque composant de votre production puisse être intelligent et connecté. S’agirait-il d’un pas vers la « Factory of the Future » ?

Ne restez pas sur la touche !Il est important pour le responsable d’un site de production,de collaborer avec ses sous-traitants, ses clients et sesfournisseurs d’équipements. Adoptez cette nouvellephilosophie pour faire évoluer votre usine vers un réseauorienté Industrie 4.0.

« Imaginez-vous que chaque composant de votre production puisse être intelligent et connecté. »


Industrie 4.0Instrumentation : la source de l’information

Industrie 4.0 permet la mise à disposition de données mesurées, nécessaires à vos transactions commerciales. Le contrôle du process, suivant ISA95, ne semble pas être le modèle idéal pour atteindre cet objectif.Il n’est pas nécessaire de refaire le monde et de repar-tir d’un réseau tout neuf avec de nouveaux instruments. Endress+Hauser offre la possibilité d’utiliser la base installée existante et de l’intégrer dans un nouveau réseau. L’utilisation des données permettra d’optimaliser les pro-cessus dans votre environnement ERP.

ISA 95 comme base de productionLe modèle ISA 95 est une pyramide structurée. Au « niveau 0 » nous avons le site de production : les cuves, tuyauteries, pompes, vannes, etc. Au niveau 1, nous retrou-vons les capteurs et les actuateurs. Grâce aux signaux 4-20 mA et/ou aux bus de terrain, le niveau 1 est relié au niveau 2, c’est-à-dire la ‘couche d’automatisation’ avec les auto-mates programmables : DCS/CNCC, HMI, Scada, etc.

Afin de répondre à la demande du management de fluidifier l’échange d’informations entre la production et les services commerciaux, logistique et maintenance, une couche de transition « niveau 3 » a été créée au sein de l’ISA 95. Cette dernière est également appelée la couche MES (Manufacturing Execution Systems).La couche MES est utilisée comme couche de communica-tion entre le contrôle du process et l’ERP.

Un modèle ISA 95 trop peu communicatifLa couche 3 (MES) est trop limitée et uniquement axée sur les données brutes de la production. Si dans le contexte d’Industrie 4.0, on désire accéder à plus de données de production, cela constituerait une perte de temps de vouloir modifier la couche MES afin d’en extraire les informations nécessaires pour l’optimalisation financière.

L’intégration d’équipement de mesure supplémentaire n’est également pas évidente car il ne suffit pas de se limiter à l’achat d’instruments. Il faut également penser à la disponibilité des câbles de signaux E/S, à la capacité limitée de traitement des bus de terrain, à l’adaptation de programmes pilotes, etc. La couche MES actuelle n’offre pas de passage suffisant et cela nécessiterait des investis-sements élevés pour obtenir les données nécessaires des instruments.

La communication Industrie 4.0 en parallèle à celle d’ISA 95Comment obtenir un accès aux données qui sont déjà disponibles dans l’instrumentation ? Comment intégrer de nouveaux instruments de mesure sans adaptation du câblage ?


Modèle d’information ISA95

Modèle d’information Industrie 4.0

ERP

MES

Execution Control

ERP

Control

Execution

MES

SSM TOP DOWN BOTTOM UP

• Communication • Data storage • Project planning

Field level

Sales & service management

Supply chain management

SCM

HMI

Sensors Actuators Network

Product & process

engineering

Control level

Operations & process control level

Company level

Endress+Hauser a conçu une série de passerelles intelligen-tes pour transférer les données des instruments vers le niveau approprié. Tel est le cas, par exemple, de la pas-serelle de communication de votre Profibus vers l’Ethernet (Fieldgate SFG500, voir page 8) qui libère les infor-mations de vos instruments, sans affecter la structure d’automatisation existante.

Une autre solution ? Wireless HART ! Endress+Hauser a développé une technologie sans fil très souple, permettant de fournir les données des instruments qu’ils soient neufs ou existants (voir page 14). Cet article illustre une applica-tion concrète qui vous expliquera comment WirelessHART optimise la chaîne d’approvisionnement.

Endress+Hauser et l’Industrie 4.0 Endress+Hauser ne se contente pas des réseaux intelli-gents, présentant la sécurité nécessaire tant de l’intégrité des données que de la fiabilité du transfert des données. Nous fournissons déjà des solutions intelligentes en rela-tion avec l’Industrie 4.0 !

En voici quelques exemples : configuration et communica-tion via un serveur web disponible dans tous les nouveaux instruments à 4 fils comme Liquiline (analyse), Proline (débit), Memograph et Ecograph (enregistreurs) ainsi que dans notre logiciel pour la gestion des parcs de réservoirs (Inventory Management Solutions). Grâce à la nouvelle ligne de produits de mesure du débit et au concept révolu-tionnaire Heartbeat Technology™ (test de fonctionnement intelligents), Endress+Hauser vous emmène un niveau plus haut (voir page 7).

Avec Endress+Hauser, vous pouvez entrer dans l’ère de l’Industrie 4.0 sans le moindre problème !


Six mythes persistants sur l’IIoT démystifiés

L’ « Industrial Internet of Things » (ou IIoT) connaît une croissance explosive. D’après le bureau d’études Gartner, il y aura d’ici 2020 plus de 25 milliards d’appareils connectés, et le secteur industriel sera l’un des principaux domaines concernés. Néanmoins, de nombreux mythes et idées reçues infondés planent autour de l’IIoT. Ainsi, après avoir été évaluées et analysées, certaines décisions d’investissement sont malheureusement reportées alors qu’elles auraient pu apporter beaucoup aux entreprises.

Mythe 1 : Il faut attendre une normeDiverses organisations, instituts de recherche et fournis-seurs travaillent actuellement sur des normes techniques pour l’implémentation de l’IIoT. Le nombre impressionnant d’initiatives démontre qu’aucune norme ne se démarque des autres.

L’absence provisoire d’une norme universelle n’est pas une raison fondée pour reporter les décisions d’investissement. Les technologies existantes rendent l’intégration de capteurs dans des réseaux et l’échange de données parfai-tement possible. Le développement d’une norme unique serait certainement une bonne chose, mais elle n’est pas nécessaire aujourd’hui pour l’implémentation réussie d’un projet IIoT.

En résumé : une norme unique n’est pas nécessaire pour déployer correctement l’IIoT dans une entreprise. Premier mythe démystifié.

Mythe 2 : Les investissements en IIoT ont un faible ROI Dans l’industrie, les investissements dans l’IIoT sont souvent comparés à des projets SCADA et MES qui fournissaient jadis un ROI trop bas. L’implémentation d’un Plant Asset Management offre par exemple toute une série d’avantages mais est aussi associée à un coût d’investissement élevé.

L’IIoT - au sein duquel les capteurs intelligents, les réseaux de communication et le cloud jouent un rôle essentiel - per-met justement d’implémenter plus vite et plus facilement de tels projets IT. Si auparavant ce type de projet était con-

« L’industrial Internet of Things (IIoT)permet de simplifier les projets IT

industriels et de les implémeter plus rapidement. »


sidéré comme trop vaste, il est aujourd’hui à portée de main grâce aux nouvelles technologies, et le ROI est supérieur.

En résumé : les investissements en IIoT s’implémentent plus efficacement et le ROI est supérieur par rapport aux projets IT conventionnels que nous connaissons aujour-d’hui. Second mythe démystifié.

Mythe 3 : Les projets IIoT sont vastes et fastidieuxOn affirme fréquemment que l’implémentation de projets IIoT a un impact important voire trop élevé sur l’organisation d’une entreprise. On met en cause les diverses nouvelles technologies qui sont introduites dans le cadre d’un projet IIoT.

L’implémentation d’un projet IIoT ne doit pas trop surchar-ger l’organisation interne. En démarrant un projet IIoT avec de petites implémentations gérables, il est possible d’obtenir de beaux résultats avec peu d’efforts. L’expérience

étant alors acquise, la confiance dans la technologie croît et d’autres défis peuvent être lancés. Si l’IIoT est synonyme de quatrième révolution industrielle, la meilleure approche est une évolution progressive.

En résumé : les projets IIoT ne surchargent certainement pas une organisation par rapport aux projets conventionnels si l’on opte pour une approche progressive, qui se traduit par des réalisations réussies. Troisième mythe démystifié.

Mythe 4 : Les solutions IIoT génèrent énormément de données et peu de résultats exploitablesEn recueillant aveuglément et sans plan précis toutes sortes de données, on obtient rapidement une montagne d’informations qui, par la complexité de sa taille, entraîne rarement des résultats pertinents exploitables.

Ce mythe a de nombreux croyants qui se montrent scepti-ques face aux avantages attribués au Big Data. Too much info is no info at all. Il est possible d’éviter ce surplus d’information en générant des applications compactes et concrètes qui utilisent les bons outils pour collecter et trai-ter l’information pertinente. Une approche à petite échelle garantit des résultats clairs et mesurables. En continuant à construire sur base de cette expérience, une approche ‘Big Data’ orientée résultats est créée, laquelle garantit une implémentation de projets réussis et rentables.

En résumé : si on traite correctement les données utilisées dans les solutions IIoT, on crée de l’information qui opti-mise les résultats. Quatrième mythe démystifié.

Mythe 5 : Les technologies IIoT ne sont pas des soluti-ons éprouvéesPar définition, il manque aux concepts innovants des antécédents qui démontrent le bon fonctionnement et la fiabilité d’une solution.

Pourtant, de nombreux clients réalisent des projets IIoT réussis en combinant des technologies existantes et nouvel-les. Les références dans ce guide montrent qu’avec une approche pragmatique et des technologies de confiance, des initiatives IIoT concrètes peuvent être réalisées pour pérenniser la compétitivité d’une entreprise.

En résumé : les antécédents de technologies IIoT innovantes sont encore limités mais cela ne limite pas les opportunités et chances de réussite. Cinquième mythe démystifié.

Mythe 6 : La peur du changementDes nouveaux concepts, des nouvelles technologies et des nouvelles manières de travailler entraînent, bien naturel-lement, une certaine résistance. La peur du changement est dès lors souvent la cause de déviation de l’implémentation de projets IIoT.

Pourtant, les jeunes collaborateurs considèrent l’IIoT comme quelque chose d’évident. Les concepts sont très pro-ches de leur monde et de la manière dont ils appréhendent

les IT. À l’instar des collaborateurs séniors qui transmettent leur savoir à la génération montante, les jeunes devront guider les collègues expérimentés dans le nouveau monde digital. La formation, le lancement de petits projets ciblés et une approche humaine sont autant d’aspects cruciaux de réussite d’un projet IIoT.

En résumé : la peur du changement est un mauvais conseilleur qui nous pousse à voir exclusivement les zones sombres de ce nouvel univers digital. S’attaquer, au contraire, à des projets IIot de façon avisée, permettra d’accéder à leurs plus-values en un tour de main.

« Une approche à petite échelle garantit des résultats clairs et mesurables. »


De l’analogique au digital

Trois bonnes raisons de passer aux bus numériques et à Ethernet

L’usage des boucles 4-20 mA classiques est toujours très populaire dans l’automatisation de process. L’explication tient dans la simplicité au plan électrique, ce qui simplifie aussi la recherche d’erreurs, la disponibilité d’un ‘live zero’ et l’application de la logique de notification d’erreur selon NE43 (3.8 et 22 mA). Néanmoins, la technologie connaît quelques restrictions, et nous vous proposons trois bonnes raisons de passer aux bus numériques et à Ethernet.

1. PrécisionL’utilisation de signaux analogiques est incompatible avec la recherche d’une précision optimale. Il faut tenir compte d’une erreur additionnelle à la sortie analogique d’un instrument, d’une résolution limitée du signal et d’éventuelles perturbations causées par des influences électriques et externes.

Prenons l’exemple d’une mesure de niveau sur une citerne haute de 16 mètres, où un radar classique est capable de déterminer la hauteur du liquide avec une incertitude de mesure de +/- 2 mm.

L’utilisation d’une communication analogique apporte une imprécision supplémentaire du signal, générée par le transducteur dans l’appareil (0.02% typiquement). En outre, une plage définie de 16 mètres qui équivaut à +/- 2 mm électriquement correspond à +/- 2 µA seule-ment. Une variation aussi faible sur une carte d’entrée moyenne est déjà difficile à détecter et sera certainement perdue à la moindre perturbation électrique.

Il faut ajouter à cela l’incertitude de la carte d’entrée et l’influence de la conversion analogique/digital. Tous ces

aspects réunis amènent facilement l’incertitude finale de la mesure de niveau à plusieurs centimètres. Comme l’incertitude est indépendante de la répétitivité, cela ne constitue pas un problème pour la plupart des commandes de process. Mais si ces valeurs de mesure sont aussi utilisées dans une gestion (financière) des stocks, la précision limitée est absolument inacceptable. La lecture digitale de la valeur de mesure ramène l’écart possible à l’incertitude initiale de l’appareil – une bonne raison donc de passer au digital.


2. Appareils multiparamètresToute une série d’appareils mesure des grandeurs physiques simultanément. Pensez par exemple à un débitmètre massique qui, outre le débit massique, mesure la densité, le débit volumique, la température et éventuellement la viscosité.

Outre les paramètres physiques, les instruments de mesure livrent de l’information secondaire. Ils peuvent, en surveillant par exemple la variation de la consommation de courant du débitmètre massique (oscilation damping fluctuation), parfaitement indiquer lorsque des bulles de gaz se forment dans le liquide. Ce diagnostic peut être appliqué selon la surveillance de qualité du produit fini (efficience de production supérieure) et/ou pour protéger l’installation (détection de cavitation).

Le câblage analogique amène des limites évidentes dans le blocage de ces informations – une seconde bonne raison d’utiliser une communication digitale de bus ou Ethernet.

3. Plant Asset ManagementLes nouvelles générations d’appareils disposent de plus en plus de possibilités étendues d’autodiagnostic (surveillance conditionnelle) et de vérification (procédure d’inspection en ligne et/ou calibration). Ces appareils sont capables

d’évaluer leurs propres conditions et de communiquer les problèmes (émergents).

D’après la norme NAMUR NE107, cette communication reprend au minimum la nature du problème (défaillance, entretien nécessaire, hors spécification ou un problème de fonction) et la cause probable. Dans la mesure du possible, Endress+Hauser ajoute à ces notifications la remédiation utile.

L’autodiagnostic constitue le fondement de la maintenance basée sur la condition. En outre, ces appareils modernes disposent d’un algorithme pour effectuer eux-mêmes les tests afin de générer les certificats nécessaires. Un dernier exemple est la calibration automatique possible chez certains capteurs de température, le transmetteur établissant un rapport de calibration qu’il met à disposition.

Tant la maintenance basée sur la condition, que les auto-inspections et la calibration automatique peuvent procurer des économies de coûts significatives : un troisième argument pour se tourner vers les réseaux numériques performants.

« Le câblage analogique amène des limites évidentes dans le blocage des informations. »


Heartbeat Technology™Prenez le pouls de vos mesures

Prendre le pouls d’une personne lors des premiers soins après un accident est un des premiers gestes qui permet de déterminer son état. Imaginez qu’en prenant ce pouls, vous puissiez obtenir une analyse complète de son état de santé. C’est ce que réalise la Heartbeat Technology™ pour les instruments.

Les instruments d’Endress+Hauser sont équipés d’une boîte à outils de diagnostic qui permet la surveillance, la vérifica-tion et le test de l’instrument. Ces opérations peuvent être effectuées en ligne, sans démonter l’instrument.

Heartbeat DiagnosticsLe diagnostic des instruments d’Endress+Hauser consiste en une autosurveillance continue intégrée qui contrôle en permanence les principaux ‘paramètres de santé’ de l’ins-trument. Dès que ces paramètres s’écartent des valeurs de référence prédéfinies, un signal d’alarme est généré selon la norme NAMUR NE107. L’application de ces données de diagnostic est une première étape vers la surveillance conditionnelle.

Heartbeat VerificationLa vérification interne des instruments à lieu sans démon-tage ni interruption du process. Les tests d’autosurveillance continue permettent de vérifier l’instrument sur site, sans démontage ou interruption du process, et de recevoir un rapport de test.

De cette manière, les tests de sécurité fonctionnelle (SIL) peuvent être réalisés avec un indice de couverture (Proof Test Coverage) allant jusqu’à 98%. Les rapports générés automatiquement viennent ainsi enrichir la documentation sous forme de document PDF. Outre les applications SIL, la fonction de vérification garantit la traçabilité et apporte la preuve de la fiabilité opérationnelle du process.

Heartbeat MonitoringHeartbeat Monitoring se base sur les tests d’autosur-veillance et suit l’évolution des paramètres de santé et prévient l’utilisateur en cas de dommages (corrosion, usure, etc.). Les utilisateurs peuvent alors accroître la fiabilité et la disponibilité de leurs mesures. En d’autres termes, la surveillance continue est une étape essentielle dans la maintenance prédictive.

Pas uniquement d’application pour la mesure de débitComme tous les instruments sont développés selon les mêmes standards, cette technologie est disponible de manière uniforme sur tous les débitmètres, de même que sur les instruments de mesure de niveau, les analyseurs et les capteurs de température et de pression.

« La fonction de vérification garantit la traçabilité et apporte la preuve de la fiabilité

opérationnelle du process. »


En lançant les premiers produits Proline de troisième géné-ration – les Proline 100 (Promag et Promass), Proline 200 (Promag, Promass, Prowirl et Prosonic Flow) et Proline 400 (Promag) – Endress+Hauser a résolument décidé de faire correspondre sa gamme de débitmètres aux besoins spéci-fiques de chaque industrie et de se distinguer en implémen-tant des innovations permanentes offrant une plus-value.

Le début d’une nouvelle èreLes nouveaux débitmètres Proline 300/500 mesurent le débit avec une extrême précision et permettent d’avoir une meilleure compréhension du process grâce aux nombreuses données de process et de diagnostic disponibles. Suite à cela, on obtient un contrôle optimal du process global, les arrêts sont moins nombreux et le fonctionnement est plus efficient.

Une surveillance inédite avec Heartbeat Technology™ Tous les débitmètres Proline, et donc les Proline 300/500, disposent de Heartbeat Technology™. Cette technologie se charge du diagnostic avancé de l’instrument et de la conversion des données en une information utile et com-préhensible pour l’utilisateur. Les débitmètres contrôlent

leur propre fiabilité opérationnelle ainsi que la criticité d’une situation et indiquent ce qu’il faut faire pour solu-tionner un problème. Une telle surveillance de process est à la fois inédite et unique au monde ! Pour l’entreprise, cela se traduit par une diminution des temps d’arrêt, des coûts réduits et un avantage concurrentiel significatif.

Des données de process grâce à l’information provenant du terrain via un réseau sans fil WLAN (WiFi) Proline 300/500 est le premier débitmètre au monde équipé d’une connexion sans fil WLAN. Il vous suffit de disposer d’un smartphone ou d’une tablette ainsi que d’une connexion WLAN pour commencer à communiquer avec votre débitmètre et consulter, avec une simplicité décon-certante, toutes les données de diagnostic, de service ou de process.

Prêt pour Industrie 4.0 Proline 300/500 est disponible pour tous les protocoles de communication digitales : HART, WirelessHART (inté-gré), PROFIBUS, FOUNDATION fieldbus, Modbus RS485, EtherNet/IP et PROFINET. Tout ceci permet une intégration transparente du débitmètre dans les systèmes existants.

Révolution en mesure de débit : Proline 300/500Les premiers débitmètres au monde avec connexion WLAN (Wifi) tournés vers l’avenir.


Gain d’efficacité en maintenance grâce à l’industrie 4.0

Un grand producteur européen d’eau potable qui exploite 1200 stations de pompage est passé aux principes de la maintenance conditionnelle pour la gestion de ses installations. À cet effet, un nouveau réseau, implémenté en Ethernet/IP assure la communication avec les stations de pompage mais aussi avec plus de 3000 débitmètres dans le réseau de distribution.

Les installations du producteur d’eau potable sont géo-graphiquement éloignées les unes des autres. Néanmoins, toutes les valeurs de mesure des instruments doivent être centralisées pour le suivi de la production et la facturation. Dans le passé, on utilisait pour ceci une communication analogique et pour la lecture des totalisateurs, une solution Modbus.

Comme la maintenance d’une telle base installée demande beaucoup de temps et exige une certaine coordination, des alternatives ont été recherchées lors de la modernisation de l’infrastructure de l’automatisation afin de pouvoir gérer la maintenance plus efficacement. Le passage vers une infra-

structure de réseau totalement transparente en Ethernet/IP a permis d’implémenter les principes de la maintenance conditionnelle, ce qui génère une économie de coûts signi-ficative par rapport à la stratégie curative appliquée jusqu’à présent.

La gestion des alarmes selon NE107Le grand avantage de la nouvelle infrastructure réseau est que l’on peut utiliser pleinement l’intelligence des instru-ments de mesure, ainsi que les informations qu’ils mettent à disposition. Une première étape fut la mise à niveau de la gestion des alarmes dans le système d’automatisation selon la norme NAMUR NE107. Celle-ci prévoit cinq notifications


d’état normalisées, de sorte à ce que la centrale de dispat-ching, lors de la réception d’une alarme, puisse immédiate-ment situer le problème et déterminer le degré d’urgence de l’intervention. Comme la cause et les mesures correcti-ves sont affichées, le technicien de service reçoit la bonne information et peut directement préparer le bon matériel nécessaire pour l’intervention.

Vérification de ‘l’état de santé’Un aspect important d’Industrie 4.0 est l’accessibilité de l’information à travers diverses plateformes et pour diffé-rents utilisateurs. Le choix d’Ethernet/IP comme réseau de communication y contribue étant donné qu’il est possible, via la communication TCP/IP, de consulter les serveurs

web internes des débitmètres sur le même réseau que le reste des infrastructures. De cette manière, le technicien de service peut, à l’aide d’un navigateur web classique, ac-céder très facilement aux paramètres et à la configuration relatives aux débitmètres. La connexion au serveur web de l’instrument se fait aisément grâce au port HMI local ou grâce à un appareil portable. Il peut alors utiliser la tech-nologie Heartbeat, une fonctionnalité des instruments d’Endress+Hauser qui permet la vérification de ‘l’état de santé’ des instrument et la génération d’un rapport.

La collecte des données des installations isoléesPour suivre et améliorer l’efficacité du réseau de distribu-tion, il est nécessaire de connaître les consommations et les débits de points de captage isolés, géographiquement très éloignés. Le producteur d’eau potable utilise pour cette application le Promag 800 alimenté par batterie et équipé d’un datalogger et d’un module GPRS.

Le débitmètre édite un fichier (format .csv) une fois par jour avec toutes les valeurs de mesure et l’envoie par GPRS.

Les principes d’Industrie 4.0Endress+Hauser a comme philosophie de rester ouvert pour l’intégration des données dans la majorité des protocoles industriels. Dans le cadre de ce projet, un serveur OPC UA a été spécifiquement développé pour l’échange des don-nées. Ces données peuvent donc être aisément reprises par

n’importe quel client OPC UA, ce qui garantit une solution fiable et transparente. Le producteur d’eau potable a ainsi réussi à appliquer les principes d’Industrie 4.0 dans la pra-tique, en utilisant les technologies existantes et éprouvées qui garantissent un haut degré de disponibilité.

« Le passage vers uneinfrastructure réseau totalement

transparente rend la maintenanceconditionnelle possible. »

« Les techniciens de servicereçoivent immédiatement

la bonne information et peuventpréparer leur intervention. »

OPC UA


NAMUR NE107Gestion efficace et effective des alarmes

Les capteurs et les instruments transmettent, outre les valeurs de mesure, de l’information complémentaire pour renseigner les opérateurs et les responsables de maintenance sur les conditions du process et la ‘santé’ des appareils. Dans ce domaine, Endress+Hauser suit la norme NAMUR NE107 qui garantit une gestion efficace et effective des alarmes.

L’application de la norme NAMUR NE107 veille à ce que les messages d’erreur éventuels d’un instrument soient classi-fiées selon cinq notifications d’état standardisées. L’opé-rateur sait ainsi directement la priorité qu’il doit donner à une alarme. La configuration standardisée selon la norme NAMUR convertit donc les algorithmes de test avancés d’Endress+Hauser en des notifications directement exploitables. De plus, et comme prévu par la norme, la cause et les éventuelles mesures correctives sont communiquées.

Création d’ordres de travail La norme Namur est systématiquement intégrée dans tous les nouveaux appareils et logiciels d’Endress+Hauser.

La classification standardisée des alarmes représente une démarche idéale vers la maintenance conditionnelle. Par ailleurs, l’information peut être intégrée dans un CMMS (Computerised Maintenance Management System) pour automatiser la création d’ordres de travail.

Économie de coûts en maintenanceDans un environnement CMMS comme SAP PM, il est aussi possible de lier l’information d’un instrument à un ordre de travail, comme proposé par le portail W@M d’Endress+Hauser. Ceci génère une procédure de mainte-nance où l’instrument indique qu’un entretien s’avère utile. Un ordre de travail est alors automatiquement créé et le technicien reçoit, sans autre intervention, l’ordre avec les données suivantes :

• tag, lieu et type d’instrument ;• type d’erreur, cause possible et mesure corrective ;• manuels de service et liste de pièces de l’instrument ;• aperçu des interventions précédentes ;• …

Une telle automatisation peut bien entendu représenter des économies de coûts significatives en maintenance.

« La classification standardisée des alarmes est une démarche idéale vers la maintenance conditionnelle. »


Productivité améliorée grâce à l’information à portée de main

W@M Life Cycle ManagementDisposer d’une information pertinente et à jour est un facteur crucial qui vous permet de renforcer l’efficacité de votre entreprise. Être précisément informé de l’état de votre base installée est la meilleure garantie pour planifier vos processus opérationnels de manière optimale. Grâce au W@M Life Cycle Management, c’est un jeu d’enfant.

En quoi consiste le W@M Life Cycle Management ? Il s’agit d’une plateforme d’information ouverte et flexible avec des outils et des services en ligne, qui supporte votre organi-sation pendant tout le cycle de vie de votre site. Grâce à un accès direct de votre personnel aux données actuelles et détaillées des actifs (même ceux d’autres fournisseurs) vous pouvez raccourcir les délais de production, accélérer le pro-cessus d’achats et augmenter la disponibilité de votre usine.

W@M Engineering : planning et traçabilité fiablesL’ingénierie est d’une importance vitale pour l’exploitation réussie d’un site. Les outils avancés en ligne, appliqués pen-dant le planning, raccourcissent les délais d’ingénierie et diminuent les dépenses en capital. Grâce à ces outils, vous sélectionnez, vous dimensionnez et vous configurez le bon produit à partir d’un large portfolio par application de l’industrie. L’interface ouverte permet une intégration ainsi qu’un échange de données aisés. La structure du site est sauvegardée en vue d’un usage ultérieur lors du fonctionnement.

Durant votre projet, toutes les données sont documen-tées électroniquement et sauvegardées en toute sécu-rité, ce qui crée un transfert souple des données en phases d’achat et d’installation du cycle de vie de vos actifs.

W@M Procurement : simplifiez vos achatsDans un contexte industriel, la diminution des coûts et l’amélioration de la qualité des données sont essentielles aux entreprises. L’achat électronique vous permet d’opti-maliser vos processus par la diminution significative du temps que vous consacrez à la recherche et à l’acquisition de produits.

De la première demande jusqu’à la facture finale, vous disposez d’un processus automatisé sur l’E-shop d’Endress+Hauser ou via une solution intégrée pour l’e-procurement.

W@M Installation : un instrument rapide pour la préparation de la mise en serviceLa ‘toute’ première installation efficace est possible avec W@M Life Cycle Management. Les outils en ligne vous donnent un accès rapide à toute la documentation utile et aux données actualisées. De l’information technique et des fiches, des instructions d’exploitation et de montage et bien d’autres documents sont disponibles. Au moyen de cette connexion en ligne, les données sont traitées en continu. Après l’installation, nous vous offrons un support avec des services et des solutions sur mesure.

W@M Commissioning : un historique completPendant la mise en service, nous vous proposons un sup-port avec les services et les outils indiqués pour garantir le

fonctionnement de l’instrument et diminuer le délai de mise en service. W@M Life Cycle Manage-

ment offre un accès en ligne jusqu’à une base de données actualisée offrant des

informations sur l’appareil et une documentation spécifique sur les procédures d’entretien ultérieur de votre base installée.

Vous pouvez ainsi suivre les princi-paux événements (entretien, étalon-nage, remplacement de pièces, etc.)

et télécharger les manuels spécifiques, les paramètres de mise en service ou de

l’information sur les pièces de rechange.

W@M Operations : des données pour optimaliser l’entretien

Une image claire et des connaissances détaillées de votre base installée sont le fondement d’une stratégie de mainte-nance proactive. Via une information pertinente et auto-matiquement actualisée sur les actifs, vous améliorez vos processus en continu. La combinaison des données prove-nant des process et du fonctionnement du site crée un flux d’information qui vous aide à prendre des décisions pour diminuer les coûts, améliorer la disponibilité et augmenter la conformité du site.

W@M Life Cycle Management peut être déployé telle une solution ‘stand alone’ ou être intégré dans les systèmes exis-tants comme Enterprise Resource Planning (ERP) ou Gestion de la Maintenance Assistée par Ordinateur (GMAO).


Ces dernières années, Endress+Hauser a investi dans l’implémentation duprotocole de communication Ethernet/IP pour ses instruments de mesure,leur offrant la possibilité de s’intégrer de manière transparente dans unsystème d’automatisation.

Industrial Ethernet

L’Industrial Ethernet a été développéafin de permettre le transport d’unegrande quantité de données, sans êtreconfronté aux défis qui se posent avecles systèmes de bus de terrain clas-siques. Un autre atout important au niveau du système est la création d’unenvironnement de programmationsimplifié et ouvert.

L’Industrial Ethernet utilise lamême logique de réseau que cellede l’Ethernet TCP/IP. Il s’agit de latechnologie de réseau sur laquellela majeure partie de nos réseaux debureau et domestiques reposent. Eneffet, dans nos environnements deproduction, nous sommes confrontésà un certain nombre d’exigences, tanten termes de contraintes physiquesque dans le domaine de la communi-cation.

Bien que physiquement, cela concernela même infrastructure de réseau(couche physique) que dans notreenvironnement de bureau, nous utili-

sons toutefois d’autres composantset protocoles de communication.

Les composants doivent être adaptés ànos environnements de production(il suffit de penser à la température,l’humidité, et les compatibilités EMC).

Pour la communication, nous appli-quons d’autres protocoles afin de répondre aux exigences de l’automatisation des processus. Ici,nous pensons par exemple à la néces-sité de la connectivité en temps réel.Cette logique est différente de celledu réseau Ethernet classique.

Au cours de ces dernières années, dif-férents protocoles industriels Ethernetont été lancés sur le marché, tous avecà l’esprit un environnement de pro-duction spécifique. Pour le processusindustriel, les principaux protocolessont : Ethernet IP, Modbus TCP/IP etPROFINET.

Comme vous pouvez le constaterà la lecture de ce magazine,Endress+Hauser intègre de plusen plus de paramètres et de possibili-tés de diagnostic, de gestion d’étalon-nage et de surveillance conditionnelle dans ses appareils. Il paraît donc évident que nous occupions uneposition primordiale dans l’applicationdes protocoles industriels Ethernet.Actuellement, nous sommes le seulfabricant d’instruments proposant uneconnexion Ethernet IP directe sur nosappareils multi paramètres à 4 fils (lesdébitmètres massiques, par ex.). Le réseau « Profinet » sera également intégré dans un futur proche.

En outre, Endress+Hauser est toujoursprêt à aider ses clients lors de la conception de leur réseau numérique de com-munication. Nous vous garantissons que vous obtiendrez le plus haut rendement possible de vos investissements. Et ceci, indépendamment de la marque ou du type de la plate-forme d’automatisation que vous aurez choisie.

Standardization of milk

EtherNet/IP

fresh milkstandardized creamstandardized milk

1

2

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4

Dans l’industrie alimentaire,la gestion des processus aumoyen d’instruments fiables est d’une importance cruciale pour assurer une qualité optimale.

En outre, une vue d’ensembleprécise du flux de matièreet des stocks est nécessaire.Grâce à l’utilisation desprotocoles industriels Ethernet,l’utilisateur a accès à unemultitude de données dontdisposent par exemple, lesdébitmètres massiques.Une communication aisée deces données permet la prise dedécisions adéquates, tant auniveau au niveau du contrôleprocess (contrôle correct),que sur le plan commercial,l’utilisation optimale desstocks, le contrôle qualité etl’amélioration du rendement.

L’Ethernet industriel est donccertainement un catalyseur pour les applications Industrie 4.0.


Comment évoluer progressivement vers la « Factory of the Future » ?Fieldgate/Asset Monitor SFG500 : le point d’accès central pour la surveillanceet la configuration des appareils HART et PROFIBUS.

Tous les instruments de mesured’Endress+Hauser, mais égalementles valves et les variateurs p. ex., sontdéveloppés pour pouvoir assurer desdiagnostics complets.

Ils peuvent ainsi signaler tout problèmeéventuel ou besoins de maintenanceavant même qu’ils ne se manifestent.Il est ensuite possible de planifier unentretien sur base de cette information,ce qui limite les risques d’arrêt soudainde l’installation et les coûts en entre-tien préventif.

Point d’accès central par excellenceLe Fieldgate / Asset MonitorSFG500 d’Endress+Hauser est uncomposant système permettantun accès indépendant à un réseauPROFIBUS. Il comporte pour avantagede simplifier considérablement l’accèsaux informations de diagnostic.Le Fieldgate SFG500 est le pointd’accès central par excellence pourla surveillance et la configurationdes appareils HART et PROFIBUS. Deplus, il est totalement indépendant dusystème de gestion de process.

Facilité d’intégration au réseau PROFIBUSUn autre avantage qui fait laparticularité de cet appareil est sa

facilité d’intégration au réseau.Moniteur de bus PROFIBUS, leFieldgate SFG500 détermine lesparamètres bus adaptés et s’intègreensuite automatiquement commemaître de classe 2 du réseauPROFIBUS. De cette façon, il vous estpossible d’accéder aux informations dediagnostic sans même faire appel à lastructure d’automatisation existante.

Contrôle continu de la santé desappareils HART et PROFIBUSLe Fieldgate SFG500 génèreautomatiquement une liste à jour desappareils connectés par le passage del’information à travers les modulesPROFIBUS DP/PA Links (p. ex. SiemensDP/PA Link IM153-2) et les modulesd’E/S déportés HART transparent (p.ex. ABB S900, Siemens ET200M/ET200iSP, STAHL IS1/IS1+ et TURCKexcom).

Grâce à la fonction en option « AssetMonitor », il est possible de contrôleren continu la santé des appareils HARTet PROFIBUS, conformément à lanorme NAMUR NE107. L’historiquedes instruments est sauvegardé eninterne et l’utilisateur en est informépar mail, selon la configuration.

Avantages• Intégration dans un réseau

PROFIBUS via détection automatique et configuration des paramètres du bus.

• Server web intégré avec notification web et e-mail.

• Support PROFIBUS DP/PA Links, Couplers, Gateways et E/S déportés HART transparent.

• Maintenance conditionnelle (Condition Monitoring) conforme à la norme NAMUR NE107, sur les instruments HART et PROFIBUS avec fonction « Asset Monitor » en option.


Les valeurs secondaires des instruments de mesure génèrent une solution intelligente

L’instrumentation de process : une source essentielle de données multiparamètres pour économiser des coûts intelligemment.Réduction des coûts grâce à une surveillance des pompes via une communication multiparamètres Une pompe centrifuge subit plus d’usure lorsqu’elle s’écarte de son point de fonctionnement optimal. Ce point de fonctionnement se situe typiquement à 85% de la pres-sion différentielle maximale. En veillant à ce qu’elle reste toujours dans sa plage de fonctionnement, la pompe sera plus performante, génèrera moins de vibrations et sera plus silencieuse et dès lors moins sujette à l’usure.

Augmenter la durée de vie de la pompeSi on met en place une surveillance continue de la perfor-mance de la pompe, celle-ci peut être ajustée et ramenée à son point de fonctionnement optimal. Une méthode très simple consiste à mesurer la pression d’aspiration, de

refoulement et différentielle. Ces paramètres permettent d’ajuster le fonctionnement de la pompe dans la bonne direction.

Une solution intelligente grâce aux valeurs secondaires de l’instrumentLe capteur de pression différentielle FMD71/72 d’Endress+Hauser enregistre simultanément ces trois paramètres et les communique à la télégestion en un seul signal. La communication numérique se fait en HART. Outre les valeurs primaires, d’autres paramètres peuvent être communiqués comme la température instantanée des capteurs, l’état de l’électronique, une alarme éventuelle ainsi que, dans le cas d’une cellule céramique, la détection d’une rupture.


Connexion au monde digital

Implémentation réussie de la solution Industrie 4.0 pour la surveillance en temps réel des stations d’analyse d’eau Grâce à sa solution Business Process Integration Component, Endress+Hauser bouleverse l’univers Industrie 4.0 en jetant un pont entre le contrôle de process et le monde digital des processus d’exploitation. Suite à l’implémentation réussie de ce logiciel de surveillance en temps réel des stations d’analyse d’eau, Endress+Hauser s’est vu décerner le prix ‘One of the 100 Places for Industrie 4.0’ par l’Allianz Industrie 4.0 allemande.

La solution logicielle Big Data d’Endress+Hauser remporte le prix de l’innovationL’Allianz Industrie 4.0 est un réseau créé par l’État du Bade-Württemberg pour rassembler les connaissances et les ressources sur la production, l’information et la techno-logie de communication dans le but d’apporter une aide aux entreprises dans leurs processus de transformation digitale. Le concours ‘100 Places for Industrie 4.0’ récompense les solutions de digitalisation innovantes dans l’industrie. Au troisième tour de la compétition, 21 entreprises se sont dis-tinguées pour l’implémentation réussie d’Industrie 4.0 dans la pratique journalière. Endress+Hauser a été récompensé pour sa solution logicielle ‘Business Process Integration Component’.

Cette solution logicielle ouvre et organise l’utilisation, la collecte, la sauvegarde et la visualisation des données. L’ap-plication délivre des données de solutions et de branches interdisciplinaires provenant d’installations industrielles au logiciel d’exploitation plus loin dans le process. Les données atteignent ainsi rapidement l’endroit où elles sont néces-saires.

Toutes les données de mesure et d’état des instruments sont rassemblées et communiquées via OPC UALes données issues de divers process sont souvent dispersées sur leurs ilots d’automatisation respectifs et parfois difficilement globalisables. Avec le nouveau logiciel d’Endress+Hauser, il est désormais possible de les connecter automatiquement au système d’exploitation de l’information supérieur. Le transfert des données du terrain a lieu via la norme de communication OPC UA. Toutes les données de mesure et d’état peuvent être intégrées par un serveur OPC UA existant via la solution Integration Component, indépendamment du fabricant.Dès qu’un nouvel appareil est intégré, le logiciel Business Process Integration Component demande les données, le

pilotage selon le temps et/ou l’événement et sauvegarde tout cela dans une base de données. La solution peut dès lors être aisément intégrée dans les systèmes existants. Le gestionnaire de l’installation dispose d’un aperçu complet de tous les process de production et peut les piloter en temps réel. Les processus d’exploitation pilotés (en aval) peuvent être optimalisés et automatisés avec cette infor-mation. Un autre avantage est que le logiciel peut être aisément étendu. Des fonctions supplémentaires peuvent être ajoutées sous la forme d’extensions d’application, les fameux plug-ins.

Une distinction qui inspireLe gestionnaire du parc chimique est satisfait de la solution Business Process Integration Component d’Endress+Hauser. Les dysfonctionnements éventuels peuvent désormais être identifiés et pris en charge avant qu’ils ne surviennent. Andreas Buchdunger, responsable de l’intégration des process d’exploitation chez le prestataire de service infor-matique Endress+Hauser InfoServe, est ravi : « Le plus important pour nous, c’est d’avoir des clients satisfaits. Le fait que le logiciel soit distingué par Allianz Industrie 4.0 est une reconnaissance fantastique de notre produit. »


Le protocole de communication Machine-à-Machine OPC UA

La pierre angulaire de l’Industrie 4.0

OPC UA, le nouveau protocole de communication développé par OPC Founda-tion, rassemble toutes les formes OPC existantes et simplifie drastiquement la méthode de communication sous-jacente. OPC UA est considéré comme la pierre angulaire du développement d’applications Industrie 4.0. OPC, qui signifiait initialement OLE for Process Control avant de devenir Open Platform Communications, est une norme de communication Machine-à-Machine dans les applications d’automatisation. La communication a typi-quement lieu entre un client (une application hôte comme un logiciel SCADA ou une base de données historique) et un serveur (par exemple un instrument de mesure). La technologie permet d’alimenter plusieurs clients en don-nées à partir d’un instrument.

Les applications OPC traditionnelles étaient entièrement basées sur Windows DCOM. Cela signifiait que la commu-nication entre différents postes Windows était possible à condition que les ports utiles étaient ouverts (y compris dans les pare-feux) pour établir cette communication. Dans la pra-tique, la mise en œuvre correcte de tous les paramètres dans un système nécessitait une main d’œuvre intensive.

Formes OPC traditionnelles• OPC DA (Data Access) a été développé pour communi-

quer des données en temps réel dans un environnement client-serveur : une valeur, une qualité de mesure et un horodatage.

• OPC HDA (Historical Data Access) permet aussi à l’utili-sateur de communiquer des valeurs historiques (bases de données).

• OPC AE était la norme de communication pour les alarmes et les événements.

OPC UAL’avènement d’OPC UA (Unified Architecture) a apporté des améliorations significatives dans la logique reprise ci-des-sus. La technologie de communication n’est plus basée sur Windows DCOM mais peut être fondée sur Microsoft .NET, Java ou C. La technologie n’est plus liée aux plateformes Windows, les difficultés rencontrées dans les paramètres DCOM peuvent être contournées et une communication sécurisée est dès lors garantie.

OPC UA reprend les trois normes reprises ci-dessus. De plus, la communication basée sur l’objet permet d’appliquer des technologies comme XML et les services web. Dès lors, OPC UA représente une interface idéale pour (indépendamment de la plateforme mais aussi de manière très distribuée et sûre) partager des données à travers des réseaux complexes. De plus, des interfaces sont prévues pour une intégration au niveau MES et ERP. Tout ceci fait d’OPC UA la pierre angulaire du développement d’applica-tions Industrie 4.0.

« Une interface idéale pour partager des données à traversdes réseaux complexes indépendamment de la plateforme. »


Micropilot ES et LevelFlex ESLa nouvelle norme en matière de technologie radar

Prêt pour l’Industrie 4.0

Parés pour le futur, avec notre famille « Time-of-Flight »«Evolution Serie ».

Nos radars à ondes libres et filoguidés sont prêts pour le futur ! Grâce aux moyens de communication modernes, nos mesures de niveaux peuvent être joignables à travers le monde entier. Nosinstruments sont équipés en standard d’un dispositif d’autodiagnostic. Il en résulte une génération plus rapide de messages d’erreur, conformément à la NE107. Des données précises et un autodiagnostic fiable rendront vos processus de production à la fois plus efficaces et productifs.

Caractéristiques spécifiques• Plus efficace

• Concept de commande simple, basé sur des menus, qui permet d’économiser des coûts en termes de formation, maintenance et d’utilisation.

• HistoROM™ : sauvegarde des paramètres et valeurs de mesures.

• Intégration aisée dans des systèmes de contrôle et de gestion existants.

• Diagnostic exact des instruments et du processus.

• Plus précis • Traitement du signal par des

algorithmes dynamiques, assurant la mesure la plus précise (± 2 mm).

• MULTI-ECHO TRACKING pour la suppression des échos parasites.

• Logiciel FieldCare pour une configuration simple et conviviale.

• Plus sûr • Matériel et logiciel développés selon

IEC61508 (jusqu’à SIL3).• Essai fonctionnel rapide depuis la

salle de contrôle.• Intégration des standards

industriels.• Tous les agréments ATEX.

Micropilot ES (Evolutie Serie)

LevelFlex ES


IIoT et sécurité des données

L’ « Industrial Internet of Things » est-il vraiment sûr ?

L’Internet des Objets et l’utilisation du cloud sont en plein essor, même dans les applications industrielles. Néanmoins, les produits, les solutions et les services basés sur l’Internet doivent répondre à de nombreuses questions, notamment dans le domaine de la sécurité des données. A quel point la sauvegarde des données sur internet est-elle sûre ?Dans les médias, on peut régulièrement lire des articles sur la vulnérabilité des plateformes médias et leurs attaques. Les applications basées sur l’Internet sont une cible de choix pour les hackers qui, mal intentionnés ou pas, s’at-taquent aux faiblesses des systèmes IT. Un grand nombre d’organisations ont entretemps déployé des solutions de cybersécurité et il existe de nombreuses directives pour assurer une sécurité maximale des données. Endress+Hauser se base notamment sur trois fondements pour la sécurité des données.

• Une contribution importante aux exigences de sécurité des solutions IIoT est l’ISO 27001 « Technologies de l’information – Techniques de sécurité ». Cette norme décrit des mesures et traite divers aspects, du niveau management jusqu’au niveau opérationnel.

• En outre, il y a la norme mondiale ISA/IEC 62443 sur la sécurité des systèmes d’automatisation et de contrôle industriels. Elle propose des mécanismes pour améliorer la sécurité digitale des processus et des environnements SCADA. Historiquement, cette norme est dérivée de la série ISO 27000.

• L’Agence Européenne chargée de la sécurité des réseaux de l’information (ENISA) est un centre d’expertise pour la cybersécurité en Europe. L’agence travaille en étroite collaboration avec les Etats membres et le secteur privé et propose des conseils pratiques, des directives et des solutions.

CertificationSuivre les normes et les recommandations est un aspect. Nous devons aussi prouver que les mesures ont été prises. Endress+Hauser fait ici appel à des organismes de certifi-

cation comme TÜV Süd ou Eurocloud, qui appliquent bon nombre de règles, d’audits et de certificats vérifiables pour veiller à ce que la sécurité et l’intégrité des données soient garanties. Ceci doit permettre de mettre l’utilisateur en confiance pour partager les données avec les services IIoT.

Comme la sécurité des données est un thème actuel qui évolue en permanence, il faut continuer à y accorder de l’attention. Par conséquent, lors du développement et l’innovation de produit, nous tenons toujours compte de l’aspect sécurité et de nouvelles certifications sont délivrées régulièrement.

En soi, un IIoT sûr n’existe pas. Bien que des fabricants comme Endress+Hauser y accordent une grande attention et du temps, l’utilisateur doit aussi s’y intéresser et avoir une attitude saine et prudente. Cela contribuera à créer des solutions sûres et durables.

« Lors du développement de produits, nous tenons toujours compte de l’aspect sécurité »


Liquiline CM44xContrôleur d’analyse multiparamètres

Prêt pour l’Industrie 4.0 !Le contrôleur dispose d’unecommunication Ethernet et d’unserveur Web intégré, ce qui permetde régler entièrement le contrôleurau moyen d’un navigateur Internetstandard.

Vous obtenez automatiquementtoutes les valeurs souhaitées et lesinformations digitales des capteursconnectés sur l’Ethernet pour lamaintenance, la planification de lamaintenance et l’analyse historique.

Caractéristiques spécifiques• De 1 à 8 canaux

• Adapté pour plusieurs paramètres dans chaque combinaison.

• Archivage de 8 journaux de bord avec 120 000 valeurs de mesures.

• Communication à la pointe de la technologie : HART 7, Profibus DP, Modbus RS485, Modbus TCP, TCP/IP.

• Communication digitale pouvant être combinée à une sortie analogique.

• Memobase Plus permet de calibrer hors ligne les capteurs Memosens, d’établir et de conserver des rap-ports dans une base de données centralisée.

pH verre CPSx1D • ph + redox CPSx6D

pH IsFET CPS4x1D

redox CPSx2D

conductivité : méthode conductive

CLS21D, CLS15D, CLS16D

conductivité : méthode inductive

CLS50 D, CLS5

4 D

ampérométrique O 2 C

OS51D

amp. O 2 applications industri

elles COS22D

chlore libre CCS142D

Liquiline CM44x

Memobase Plus

Liquiline CM448R


Précision dans la gestion des stocks avec l’architecture IIoT

Cette entreprise qui fabrique des ingrédients pour l’indus-trie alimentaire a comme mot-clé la transparence. Celle-ci souhaitait obtenir un meilleur aperçu des stocks actuels et des mouvements de produits tout au long de la production et de la logistique. Un des objectifs était aussi d’éviter les unaccounted losses (des pertes ne pouvant pas être direc-tement comptabilisées et pouvant être à l’origine de vols ou d’erreurs comptables). De plus, il fallait améliorer l’effica-cité au niveau du stockage et du transport.

Via des workshops et des audits sur site avec des collabora-teurs de l’entreprise et des spécialistes d’Endress+Hauser, plusieurs améliorations éventuelles ont été avancées.

• Bien que des mesures et des systèmes de contrôle de pro-cess aient été présents sur le site, il y avait encore assez bien de travail manuel pour la collecte des données et

leur transfert aux bonnes parties. Ceci générait énormé-ment de travail et une grande imprécision.

• Suite à l’absence d’une référence normalisée, donc en ne tenant pas compte de toutes les influences physiques de densité des produits, de sérieux écarts entre les valeurs calculées et la réalité apparaissaient. Un exemple concret : sur une valeur de stock de 1.500.000 tonnes, un écart de température de 1°C donnait une imprécision financière de pas moins de 900.000 euros par an.

Inventory Control SystemEndress+Hauser possède une grande expertise dans la consultance et l’aide aux entreprises pour accroître leur ef-ficacité. Un des points de départ est la mise en œuvre d’un calcul de référence normalisé (volume, masse ou les deux). Pour atteindre la précision souhaitée, il est primordial de mesurer avec une grande précision mais aussi de réaliser le

“Om de gewenste nauwkeurigheid te bereiken moet de calculatie zo dicht mogelijk bij het instrument gebeuren.”

Mesurer et gérer précisément les stocks et les flux de produits est essentiel pour assurer et améliorer l’efficacité des process, mais aussi pour éviter les pertes non comptabilisées. Un projet récent d’Endress+Hauser dans l’industrie alimentaire y est ainsi parvenu grâce à une architecture qui cadre parfaitement avec la vision actuelle de l’ « Industrial Internet of Things ».


calcul le plus près possible de l’instrument. Des débitmètres massiques ou des systèmes de jaugeage des cuves automa-tisés peuvent par exemple être mis en œuvre.En outre, tant les valeurs calculées que mesurées doivent

être directement intégrées, en toute transparence, dans un Inventory Control System. Il s’agit d’un complément au sys-tème de contrôle de process qui possède une fonction spéci-fique propre. L’Inventory Control System a pour objectif de conserver la supervision des stocks et les mouvements de produits à travers différentes unités et sites de production. Un accès direct pour toutes les parties concernées (direc-tion, finances, logistique, achats, etc.) et un système Inven-tory Control central offre les avantages suivants :

• un aperçu clair des stocks et des mouvements de produits ;• une transparence garantie, ce qui simplifie la collabora-

tion entre les parties impliquées ;• La détection immédiate et automatique d’anomalies et la

génération de rapports.

Architecture de l’« Industrial Internet of Things »L’architecture déployée dans le cadre de cette application comporte plusieurs niveaux qui sont propres au concept « Industrial Internet of Things » :• un réseau de capteurs intelligent ;• une communication directe et numérique avec ces

capteurs ;

• des applications dédicacées avec les bonnes données pour les utilisateurs spécifiques ;

• un aperçu local, à distance et multiple du site grâce aux tableaux de bord KPI.

Pour cette application, Endress+Hauser a prévu un système de jaugeage automatique des cuves, un système de trans-fert de mesure et un réseau de données digitales. De plus, un centre d’hébergement de données a été réalisé avec l’Inventory Control System et les interfaces vers le système ERP existant. Le projet englobe l’ingénierie, la mise en ser-vice, la gestion du projet, la maintenance et la formation. Degré d’utilisation des actifs logistiquesLa gestion des stocks automatisée génère une plus grande sécurité financière et veille à l’optimalisation du degré d’utilisation des actifs logistiques comme les cuves, les bateaux et les quais de chargement et de déchargement. L’audit sur site chez l’entreprise a montré que l’automa-tisation du processus de chargement et de déchargement des bateaux sera amortie dans un délai de deux ans. Parmi les facteurs d’économie potentiels, on peut citer l’économie de main d’œuvre, le gain de temps des bateaux (coût de surestarie) et bien entendu la réduction significative des coûts causés par des données de stock peu précises. Le fait que les bateaux puissent être chargés 20% plus rapidement offre aussi une disponibilité supérieure de l’installation, et l’histoire se répète avec le système de chargement des camions.

Un système de mesure plus précis, une architecture adaptée et des systèmes pour la transmission de toutes les données de mesure aux bonnes personnes de manière non équi-voque, permet à l’entreprise d’accéder à la transparence nécessaire à la bonne gestion et sans erreurs de ses stocks et de ses flux de produits.

« L’automatisation du processus de chargement et de déchargementdes bateaux sera amorti dans un délai de deux ans. »


Un réseau de capteurs sans fil qui supporte l’optimalisation des stocksUn fabricant de chocolat belge faisait face à un véritable défi quant à la gestion de ses matières premières. Une analyse approfondie nous a permis de constater que leur technique de gestion des stocks n’était plus suffisamment précise.

AuditLe client a invité Endress+Hauser à effectuer un audit. Cet audit comprenait l’inventarisation des instruments de mesure installés et des systèmes utilisés. De plus, les méthodes de travail relatives au transfert des informations de stock depuis l’atelier de production, jusqu’aux systèmes ERP ont également été examinées. À la suite de cet audit, Endress+Hauser a fait la proposition suivante :

• une solution pour le « problème de mesurage »,

• une solution intégrée pour une meilleure gestion des stocks ;

• une proposition de méthodes alternatives de travail, utilisant la solution intégrée.

Les améliorations potentielles ont été décrites à la fin de cet audit, dans un document de processus. L’audit était fondé sur système « AS- IS » et sur les méthodes de travail ‘actuelles’. En outre, lors de l’audit et conjointement avec le client, des scénarios « TO BE » ont été discutés et des propositions ont été faites. L’audit ‘installed base’ concernant l’instrumentation a été documenté et proposé dans le portail W@M Endress+Hauser.

Après un premier entretien, il est apparu que le relevé des données au niveau de la production s’exprimait en pourcentage du remplissage des silos. Par la suite, tout autre traîtement de ces données des stocks, par exemple pour la planification de production et la gestion des matières, mais aussi pour le traitement financier, se faisait en masse, avec le kilo pour unité. En outre, une étude ultérieure a encore mis en exergue, un autre point important : les données de stock indispensables n’étaient pas intégrées dans une structure globale de données. Il était clairement question « d’îlots de données ».

Ce phénomène a entraîné un nombre important d’opérations manuelles concernant le traitement des données et une imprécision des informations de stock transmises aux différents départements. Une autre conséquence qui en découle était un manque de certitude quant à la consommation réelle de matières par lot de production (batch).

WirelessHart: une technologie sans fil

très souple qui fournit de façon simple

toutes les données importantes.


Solution Endress+Hauser Dans un premier temps, toutes les mesures de niveaux ont été converties et étalonnées en masse. L’instrumentation a été équipée avec des Adaptateurs WirelessHart SWA70 et Fieldgates SWG70.

Ce réseau de données sans fil a pour avantage de pouvoir être ajouté, rapidement et sans risque, à l’infrastructure d’automatisation existante.

L’information du contenu de chaque silo est transmis, par le biais d’un réseau sans fil industriel, vers SupplyCare. Il s’agit d’un logiciel Endress+Hauser, développé spécifiquement pour une gestion efficace des stocks. Grâce à SupplyCare, toutes les données de stock peuvent être visualisées et sauvegardées par silo. Ainsi, chaque département au sein de l’organisation a accès aux mêmes données. En outre, cette plate-forme constitue la base de l’intégration avec

d’autres applications professionnelles qui nécessitent ces informations de stock en « temps réel ». L’intégration totale dans SAP se fait lors d’une étape suivante. En conséquence, les opérations manuelles sont réduites au minimum.

Industrie 4.0Cette application comprend un certain nombre d’éléments Industrie 4.0. Après analyse, il est apparu que le problème du client n’était pas directement lié à un problème d’automatisation. Cette dernière était bien organisée et sous contrôle. Il ne fallait pas rechercher une solution de contrôle de processus. La solution résidait dans une meilleure gestion des données de stock, permettant ainsi un accès plus transparent au sein de la société. En outre, l’exactitude et la cohérence devaient être améliorées.

Endress+Hauser a rendu les capteurs « intelligents ». Le niveau mesuré dans le silo est directement converti en masse par l’instrument de mesure. Ces données sont envoyées, par le biais du réseau sans fil, vers une application qui les convertit en informations pertinentes.

La plus-value financière pour le client :

• des économies significatives en réduisant le traitement manuel des données de stock,

• a possibilité d’optimiser les recettes et de réduire la quantité de déchets,

• moins de livraisons d’urgence, grâce à une meilleure vue d’ensemble de la consommation des matières premières,

• une meilleure affectation des coûts des matières premières utilisées par lots de produits finis.


Tournez-vous vers l’avenir !

Simplifiez la complexité, réduisez les coûts et renforcez la sécurité grâce au premier concept standardisé à deux fils pour le débit et le niveau.

L’industrie de process impose des exigences toujours plus élevées aux systèmes de contrôle :

• les systèmes sont constamment plus puissants et plus flexibles. Ils doivent s’adapter à un éventail de plus en plus large d’applications de mesure et de régulation etc. avec des coûts d’exploitation les plus bas possibles ;

• les exigences quant à la sécurité opérationnelle, la fiabilité et la disponibilité des installations de production s’accroissent ;

• la complexité pour l’utilisateur augmente en raison de la diversité des systèmes de mesure et de l’étendue de l’offre sur le marché.

Le défi pour Endress+Hauser ? Maximiser la disponibilité des équipements de mesure et améliorer la sécurité opérationnelle en limitant la complexité pour l’utilisateur. C’est la raison pour laquelle nous passons à une uniformité et une standardisation.

Le nouveau concept standardisé à deux fils pour le débit et le niveau d’Endress+Hauser place la barre très haut !

Parfaitement standardisé

• Configuration intuitive et standardisée

Avec notre concept de configuration uniforme (HMI, structure de menu, dénomination des paramètres, interface de service,…), vous économisez des frais de formation et de maintenance, tout en renforçant la sécurité.

• Concept modulaire pour les pièces et composants

Grâce à l’interchangeabilité des composants (électronique, modules E/S et affichage), vous augmentez la disponibilité de votre installation et économisez sur les pièces de rechange.

• Intégration sans fil – Industrie 4.0

L’introduction des nouvelles technologies de communica-tion permet d’estomper les frontières entre le terrain et les différents niveaux du réseau.

Les instruments de mesure intelligents livrent des informations complémentaires sur eux-mêmes et sur le statut du process, permettant ainsi d’accroître la disponibilité de la production.

En tant que fournisseur de premier plan de technologie

de bus de terrain, Endress+Hauser assure une intégration aisée de vos instruments de mesure dans le réseau.

Le nouveau concept deux fils garantit l’interopérabilité

fonctionnelle des instruments de mesure.


Diagnostic précis

• Diagnostic selon NE107

La tendance dans l’exploitation et la maintenance industrielle va dans le sens de la maintenance préventive. La norme NE107, NAMUR (Standardization Committee for Measurement and Control in chemical and petrochemical industries) définit les exigences de base pour l’autocontrôle et le diagnostic des équipements de terrain.

Nos instruments mettent à disposition des informations quant à leur état. Ainsi l’utilisateur, le personnel de maintenance ou le système de contrôle peuvent prendre les mesures adaptées.

« Un diagnostic rapide des défauts, en conformité avec la NE107,

prévient ou réduit les temps d’arrêt indésirables. »

La sécurité avant tout !

• Concept à deux fils attractif, disponible en Ex-ia

Au cours de ces dernières décennies, la technologie à deux fils a révolution-né le monde de l’instrumentation.

Grâce au développement de composants électroniques basse énergie, la technologie deux fils a trouvé sa place dans de nombreux systèmes de mesure.

Cette technologie offre également de précieux avantages par rapport aux instruments à quatre fils :

• sécurité intrinsèque pour un niveau élevé de sécurité opérationnelle,

• intégration et installation simples et rentables,

• utilisation de l’infrastructure existante.

« Un concept ATEX uniforme réduit les coûts et la complexité. Il garantit le plus

haut niveau de sécurité avec une flexibilité optimale, lors du remplacement des

pièces de rechange. »

• Fonctionnement sûr et fiable de l’installation (SIL)

L’objectif des « dispositifs de sécurité » est de ramener le risque lié aux installations et au process de production à un niveau raisonnable.

Les nouveaux instruments de mesure à deux fils pour le débit et le niveau ont été développés selon la toute dernière version des exigences IEC 61508 et sont dès lors adaptés à une utilisation dans des systèmes de sécurité Intégrée.

« Lorsqu’il est question d’installationssûres et fiables, aucun compromis

n’est possible. »

Simply unforgettable - HistoROM™

L’HistoROM™ est une base fondatrice de l’intelligence de nos instruments. Outre une gestion flexible des données de configuration, l’ « HistoROM™ » assure la sauvegarde cyclique d’un maximum de 1000 données mesurées.

« La sauvegarde automatique des données et des paramètres de

configuration, assure le remplacement aisé de l’électronique sans recalibration. »

Utilisation des standards industriels

À la fois orienté vers le futur et uniforme, le nouveau concept deux fils d’Endress+Hauser répond à toutes les normes indus-trielles et les recommandations en vigueur.

« Le respect des normes industrielles garantit une sécurité d’exploitation

élevée, une haute fiabilité et une disponibilité maximale de l’installation. »


Industrie 4.0

Quels sont les véritables changements ?

Oui, je suis un homme du marketing mais j’ai un bagage technique et je suis curieux de nature. Cet article reflète donc une partie de ma quête exploratoire pour apporter un peu de clarté et de compréhension quant à ce fameux concept Industrie 4.0. Je ne m’intéresse pas spécialement aux bits et aux bytes. Je suis plutôt à la recherche de réponses, d’explications et de concret. S’agit-il de nouveaux slogans en marketing sur ce que nous savions (et faisions) déjà ou règne-t-il un vent changement ? Et si tel est le cas, à quels niveaux ? Vous me suivez ? Bienvenue à bord !J’ai terminé mes études en 1981 en tant qu’ingénieur industriel en électronique. Mon travail de fin d’études traitait d’électronique digitale et de son utilisation dans l’automati-sation industrielle. Cela fait donc quelques années que je suis dans le bain. C’est au début des années ’80 que j’ai programmé pour la toute première fois le premier PLC digital (un Modicon 884 !) à l’aide d’une PC portable équipé d’un logiciel de program-mation pour PLC… une technolo-gie de pointe à l’époque !

Ensuite, je me suis intéressé aux systèmes DCS en 1986 (Honeywell TDC3000 look-alikes) qui, à l’époque déjà, échangeaient de l’information entre eux via Ethernet (avec de l’appareillage DEC !). Au début des années ’90, j’ai fait mes premiers pas sur Internet et le WWW. Vers les années 2000, je travaillais sur les grands réseaux digitaux à large bande à longue distance (avec les protocoles ATM et IP).

Pourquoi - anno 2017 – parle-t-on soudainement de digita-lisation, d’informatisation, d’Internet of Things… et autres ? Beaucoup de bruit concernant des notions qui existaient déjà ? des choses qui existaient déjà ? Est-ce là un nouveau jeu créatif en terme de marketing ?

Quels sont les véritables changements ? On parle de 4e révolution industrielle. Et comme d’habi-tude, ce n’est pas une ‘R’évolution. Nous vivons une évolution permanente, qui avance d’un pas, ici et là. Voilà

pourquoi il est parfois difficile de détecter le changement. La différence aujourd’hui, c’est que l’évolution dont nous vivons la phase initiale porte un nom concret. Avant sa nais-sance, on parlait du ‘bébé’, qui

par la suite, s’appelle ‘Louise’. Louise est aujourd’hui une petite fille active de 3 ans aux cheveux blonds et aux yeux bleus (dont je suis l’heureux grand-père…). Louise évolue rapidement… vous comprendrez plus loin pourquoi je vous raconte cela.

Donner un nom peut amener l’idée (ou l’illusion ?) qu’il y a soudainement quelque chose de nouveau, à tort ou à rai-son. Donner un nom ‘canalise’ les réflexions et les conver-sations dans une direction. Dans le monde industriel, c’est le nom populaire ‘Industrie 4.0’ qui a été avancé. La ZVEI, la plus grande fédération allemande des entreprises actives dans le secteur de l’industrie électronique, propose un autre nom : RAMI 4.0 pour ‘Reference Architecture Model for Industry 4.0’. Ce 4.0 réfère au fait qu’après 1) la mécanisa-

« Pourquoi – anno 2017 – parle-t-onsoudainement de numérisation,d’informatisation et d’Internet ? Cela existait déjà avant, non ? »


tion, 2) l’électrification et 3) l’automatisation du processus manufacturier industriel, on aborde une quatrième étape. Ce ‘Reference Architecture Model’ canalise les pensées et les discussions pour les rassembler en un cadre de réflexion.

Si vous voulez vous débarrasser de cet appel marketing populaire ‘Industrie 4.0’ et que vous recherchez de la clarté, vous allez patauger. Le RAMI 4.0 de la ZVEI n’est rien d’autre qu’un premier ‘cadrage’ de l’idée. Intéressant mais en soi, ce document donne peu de vision pratique. Il n’y a pas encore de ‘normes’ poussées. Les documents disponibles par contre se révèlent être assez lourds et ils soulèvent parfois d’autres questions. Je vous souhaite bon courage !

Après avoir parcouru pas mal de littérature – tantôt perti-nente, tantôt très creuse – j’en retire l’essentiel, en gardant ceci à l’esprit :

1. Il y a 3 ‘fonctions fondamentales’ sous-jacentes qui évo-luent très rapidement aujourd’hui :

a. Connectivité & communication, b. ‘Big Data’ c. Intelligence artificielle.

2. Ce sont les interactions entre ces 3 fonctions fondamen-tales qui vont conduire à une collaboration plus étroite entre – principalement – les processus de production et d’exploitation automatisés. Ces liens collaboratifs doivent par ailleurs être très rapidement adaptables aux

nouvelles exigences. De la flexibilité donc, et de manière automatisée, sans (trop d’) intervention humaine. Et le lieu où se situent ces fonctions fondamentales (géo-graphiquement ou par rapport à un système) n’est plus pertinent car ce peut être partout.

3. Pourquoi faisons-nous tout cela finalement ? A quoi cela va-t-il servir ? À répondre plus rapidement aux nouvelles exigences fluctuantes, aux attentes, aux demandes du marché en particulier, et finalement, à la société en général.

Les marketeurs veulent atteindre chaque client potentiel avec une expérience client unique. Il y a donc une demande croissante pour des produits uniques. Ceci conduit à des lots de production plus petits, plus faciles à adapter aux attentes individuelles des consommateurs, et consiste même parfois en des productions ‘d’une pièce’ fabriquée de manière rentable à un prix compétitif. L’impression 3D est un autre thème industriel qui cadre avec cela.

Par ailleurs, la société a de nouvelles attentes, voire des exigences envers nous. Un exemple pratique, mais dra-matique, est le besoin urgent d’un changement d’attitude écologique. Demandez donc l’avis des habitants de Pékin qui traversent le smog chaque matin pour aller travailler. Voilà une donnée qui dépasse largement une pure approche de demande du marché !

« Des exigences nouvelles et fluctuantes, des attentes, des demandes », voilà à quoi nous - marketeurs et fabricants - devons nous adapter pour survivre en tant qu’entreprise. Comment réaliser cela ? Agoria, la fédération des entre-prises technologiques de Belgique a tenté d’y répondre via ce qu’elle appelle les ‘Transformations’. Mais ceci nous éloignerait de cet article. Revenons à ces 3 fonctions fondamentales et à leurs interactions.

« Il y a 3 ‘fonctions fondamentales’sous-jacentes qui évoluent aujourd’hui

très rapidement. »

Rêvons un peu…Si ma voiture ne disposait pas d’un système de mesure et d’avertissement de perte de pression au niveau de mes pneus, je tomberai un jour en panne à cause d’un pneu plat.

Si ma voiture dispose d’un tel système, alors pendant que je serai au bureau – c’est par analogie comme cela que je me représente l’avenir – elle roulera d’elle-même jusqu’au point de service le plus proche pour faire regonfler ses pneus par un robot grâce à l’information précise qui lui aura été communiquée (connectivité & communication – C&C !). Les pneus seront regonflés selon les caractéristiques du modèle monté sur la voiture, les conditions météorologiques (‘Big Data’ !) et mon comportement de conduite suivant les déplacements que je ferai bientôt. Ma voiture ‘connait’ les déplacements car elle les a appris (intelligence artificielle !) sur base des derniers déplacements (domicile-travail) et a accès à mon agenda (C&C et ‘Big Data’). Mardi prochain, je dois prendre l’autoroute pour me rendre à Bâle en Suisse, et d’après le bulletin météo, il y fera plus froid de quelques degrés. Dès lors, la pression des pneus est calculée et ajustée afin que mon voyage se déroule en toute sécurité et avec assez de carburant (le résultat final concret !).

Formidable, non :) !

Reference Architectural Model Industrie 4.0 (RAMI 4.0)


Connectivité & Communication… via l’IIoT - (Industrial) Internet of ThingsEn principe, l’Internet a fait son apparition dans les années ’70 en tant qu’interconnexion (longue distance) entre les réseaux locaux (LANs - ‘Local Area Networks’). D’un point de vue pratique, on peut le percevoir comme une intercon-nexion entre des ordinateurs, par ex. votre laptop à la mai-son et un serveur web aux USA. Peu à peu, ces ‘ordinateurs’ sous forme miniaturisée ont été intégrés dans des ‘objets’.

Le réfrigérateur parlant qui passe commande chez Colruyt, par exemple ! Au garage Audi, un ‘petit bac’ est connecté à mon véhicule, mais l’intelligence de diagnostic avec laquelle il communique se trouve au quartier général d’Audi à Ingolstadt en Allemagne.

Dans le contexte connectivité & communication, il est important de garder 2 choses bien séparées :

1) La connectivité & communication du support ou réseau sous-jacent. Dans les termes Industrie 4.0, on parle souvent de ‘Industrial Internet of Things’ (IIoT).

2) Les possibilités de connectivité & communication de ces ‘objets’ qui sont connectées à IIoT. La communication a toujours lieu avec au moins 2 parties… mais comment se trouvent-elles ? Comment vont-elles faire pour se comprendre ? Quid si elles ne se comprennent pas (plus), ou si une erreur se produit ? Et si elles détectent une tentative de hacking ?

Industrie 4.0

Quels sont les véritables changements ? IIoT !

Dans cette série d’articles, Chris Durie, Marketing Manager, Endress+Hauser BeLux, part à la quête des véritables changements inhérents au concept « industrie 4.0 ». S’agit-il d’une nouvelle stratégie marketing bien tournée ? Ou est-ce le signe d’un véritable changement ?Dans cette seconde partie, Chris revient sur les possibilités évolutives de la connectivité & communication.


“When we talk about an Internet of things, it’s not justputting RFID tags on some dumb thing so we smart

people know where that dumb thing is. It’s about embeddingintelligence so things become smarter and do more than they

were proposed to do.” - dixit Nicholas Negroponte, Technology Visionary.

Pour le point 1) il existe en principe des solutions qui sont mises à disposition via les technologies de communica-tions actuelles. Pensez à Ethernet, IP (Internet Protocol), OPC-UA, wireless (lisez les articles sur ces thèmes dans ce guide). Le réacheminement du réseau, les algorithmes de cryptage pour la sécurité, etc., sont aussi des techniques connues. Pour le point 2), on pourrait penser aux modules

logiciels Device Type Manager (DTM) actuels, mais alors une version plus dynamique et puissante (l’’Administration Shell’ de l’’Industrie 4.0 Component’ en termes ZVEI).

La connectivité et la communication ne seront plus limi-tés par des restrictions géographiques, des limitations en largeur de bande de communication ou en performances en temps réel. La largeur de bande est fournie par la fibre optique, et les fonctions Quality-of-Services veillent à la réservation de la largeur de bande et aux ressources de communication pour assurer les performances utiles en temps réel.

Certes, tout ceci doit être correctement sécurisé au sein d’une police « security & access » garantie, et ici aussi, des solutions sont disponibles aujourd’hui.

Sauf que ces ‘objets’ … seront un jour très variées. Dans le domaine industriel – c’est peut-être un exemple extrême – le document ZVEI ‘The Industrie 4.0 Component’ parle notamment de blocs terminaux intelligents ! Ces blocs ter-minaux ‘savent’ quels sont les appareils qui sont connectés sur quels terminaux et qui peuvent communiquer cette information via leur connexion IoT (de quelque manière que ce soit) avec l’une au l’autre partie requérante. Il s’agi-rait aujourd’hui d’une gestion des actifs ou d’un système de maintenance. De plus, ces blocs terminaux intelligents pourraient exécuter des fonctions comme : débrancher un

appareil connecté ou le mettre en court-circuit, réaliser un test de connectivité basique sur des contacts corrodés, par ex. Un ‘objet’ garde aussi son propre cycle de vie et ses informations d’état (une intervention humaine a-t-elle eu lieu et par qui ? Y a-t-il une corrosion sur les terminaux ?), son propre manuel, sa liste des pièces, etc.

Mais ces ‘objets’ peuvent aussi être : des machines com-plètes, des skids ou des installations de production, des modules et des pièces au sein des mêmes machines, des robots, des véhicules (autoguidés ou non), des instruments pour l’analyse labo, une station météorologique mais aussi (si si !) des instruments de mesure de process. Il peut s’agir d’un hardware ou d’un software. Un emplacement de palette spécifique dans un magasin automatique indiquera de lui-même lorsqu’il sera vide ou s’il y a une palette… si c’est la bonne palette qui est rangée par le chariot auto-matique. Cet emplacement de palette mentionnera aussi lorsqu’il sera hors d’usage et pourquoi : parce qu’un des rails de support de palette est fissuré. La liste potentielle des ‘objets’ est sans fin, à vous de l’imaginer !

Ces ‘objets’ fonctionnent de manière relativement auto-nome sur le réseau. Ils disposent de la fonctionnalité de rechercher eux-mêmes leur(s) partenaire(s) de communica-tion et de les trouver (dans ou hors de l’entreprise). Si leur

partenaire de communication primaire n’est pas disponible ou ne répond pas assez vite, ils vont en rechercher un autre, équivalent. Ils savent comment créer une connexion virtuelle (fiable) (sécurisée ou non), échanger des données rapidement et efficacement, etc., et le font très souvent et rapidement. On avance ici parfois le terme de ‘networked’ manufacturing ou processing.

« Des ‘objets’ ? Qu’est-ceque cela pourrait bien être?

Dans le contexte industriel, ZVEI traduitcela plus concrètement par des “Industrie 4.0 Components. »

Mentions des sources (pour cette série d’articles)• “Digitaal innoveren buiten de bedrijfsmuren”, Ernst & Young, article paru dans De Tijd supplément “inzicht”, 18/11/2016.• http://www. zvei.org/industrie40 • “Data centraal bij Industrie 4.0”, Y. De Groote, article paru dans VMT Food, 14/09/2016.• https://industrial-iot.com/ • “A vision of Industry 4.0 from an artificial intelligence point of view”, Dopico M., Gomez A., De la Fuente D., Garcia N., Rosillo R., Puche J., Int’l Conference on Artificial Intelligence 2016.

« Les ‘objets’ seront très variées etcommuniqueront entre eux de manièretrès dynamique, très fréquente et très

rapide via IIoT. »


Une réflexion : l’ingénierie logicielle pour les ‘Big Data’Si vous connaissez un peu l’ingénierie logicielle Orienté Objet, vous ressentez de manière quasi intuitive que les ‘objets’ dans le logiciel OO pourraient être les supports de ces ‘modèles informatifs’, ou l’être eux-mêmes. De plus, ils sont presque associables 1 à 1 avec les ‘objets’ physiques. Il y a donc un lien très simple et clair entre l’’objet’ dans la réalité et la modélisation dans le logiciel. Cela rend le pro-cessus de l’ingénierie logicielle dans le contexte d’Industrie 4.0 plus simple et plus efficient pendant le développement, et plus simple et plus clair pendant le cycle de vie des recherches d’erreur, des mises à jour, etc.

Industrie 4.0

Quels sont les véritables changements ? Le ‘Big Data’ !

Dans cette série d’articles, Chris Durie, Marketing Manager, Endress+Hauser BeLux, recherche les vrais changements qui sont inhérents au concept ‘Industrie 4.0’. N’est-ce là qu’une nouvelle histoire de marketing bien tournée, ou qu’est-ce qui va vraiment changer ?Dans cette troisième partie, Chris revient sur les possibilités évolutives des ‘Big Data’.Le ‘Big Data’ signifie beaucoup de données, bien plus qu’avant, et plus diversifiées et détaillées. L’origine de ces données sera aussi très diverse. Dans le contexte manufac-turier industriel, celles-ci consistent en :

• des valeurs de mesure du produit fabriqué (par ex. la com-position ‘as-is’ éventuellement au moyen de techniques d’analyse avancées, la qualité des matières premières, leur origine, les lots de production, les volumes, etc.)

• comment le produit est fabriqué (composition ‘should-be’, recette de fabrication)

• l’installation de production• la chaîne logistique • la capacité à pouvoir paramétriser• les données de surveillance conditionnelle• les données périphériques, par ex. les conditions météo-

rologiques ambiantes pendant l’étape de production. • … je pourrais continuer comme cela pendant des heures.

Où avons-nous besoin d’autant de données ? Qu’allons-nous en faire ? Bonne question… Allons au fond des choses : à la base, il s’agit d’affiner le ‘modèle informatif’ ou ‘la copie in-formative’ du produit physique, de l’installation de produc-

tion physique ou de n’importe quel autre ‘objet’ physique. La présentation donc, la ‘modélisation’ du produit physique ou de l’installation dans les systèmes IT que nous utilisons. Au plus nous avons de données, au plus nous pouvons établir et affiner ce ‘modèle’ avec précision.

Pourquoi avons-nous besoin d’un tel modèle ? Parce qu’il doit servir de base à des analyses plus précises, à des diagnostics d’erreur plus fiables, à des simulations de conception et d’amélioration de meilleure qualité, à des systèmes de maintenance et de commande prédictifs et plus adaptatifs, à des systèmes de planification prédictifs et adaptatifs, à l’optimalisation des processus d’exploitation et commerciaux, etc. Ces activités ne doivent pas nécessairement être réalisées dans l’entreprise. L’échange de données avec des tiers spécialisés, est de plus en plus facile (et sûr). Celles-ci convertissent les données en information utile. Et cela se fera souvent de manière plus interactive que ce n’est le cas aujourd’hui. Lisez dans ce guide comment Endress+Hauser propose de réaliser cela dans l’industrie de process.

« Le ‘Big Data’ doit servir de base pour des analyses plus détaillées, des diagnostics

d’erreur, des systèmes de maintenance et de commande prédictifs et plus adaptatifs,… »

« Comment la société Endress+Hauser appréhende-t-elle le ‘Big Data’ dans

l’industrie des process ? »


Industrie 4.0

Quels sont les véritables changements ? IA !

Dans cette série d’articles, Chris Durie, Marketing Manager, Endress+Hauser BeLux, recherche les vrais changements qui sont inhérents au concept ‘Industrie 4.0’. N’est-ce là qu’une nouvelle histoire de marketing bien tournée, ou qu’est-ce qui va vraiment changer ?Dans cette quatrième partie, Chris revient sur les possibilités évolutives de l’intelligence artificielle (IA). L’intelligence artificielle ! Encore un mot à faire le buzz qui me fait penser à mes années ‘80-90 ! Dans la pratique, cela se traduisait à l’époque par des petits logiciels relativement stand-alone, appelés ‘Expert Systems’ ou ‘Réseaux neuro-naux’… J’ai joué avec tout cela lorsqu’ils étaient encore au stade embryonnaire.

Aujourd’hui – et dans un contexte industriel – nous parlons de ‘machine learning’ et d’’industrial analytics’. Inter-prétez ici le mot ‘machine’ dans le sens le plus large du terme, donc tout ce qui n’est pas ‘humain’. Les machines – et par extension, les systèmes globaux interactifs – sont équipées d’algorithmes qui les rendent à ce point intel-ligentes qu’elles peuvent commencer peu à peu, avec un set de données initiales relativement restreint, à percevoir et à interpréter des choses inconnues (éventuellement au moyen de techniques et d’’industrial analysis’ très avan-cées), pour ensuite poursuivre l’apprentissage et s’adapter (techniques prédictives). Les machines sauvegardent les données obtenues et les communiquent éventuellement à d’autres machines ou à des composants de systèmes.

Cette fonctionnalité IA est de plus en plus intégrée, embar-quée dans les systèmes, les modèles, les machines, et n’est plus identifiable comme fonction autonome. La question de savoir si un système dispose ou non d’une capacité IA n’est plus pertinente. IA est disponible, dans une mesure plus ou moins grande selon les cas. Cela a plus souvent à voir avec les personnes qui sont en contact avec le système ou qui travaillent sur base de leur impression et perception face à une fonction ou un système intelligent.

Un autre constat est que pour pouvoir filtrer des connais-sances, des conclusions et des suggestions d’actions à partir

des vastes ‘Big Data’ étendues et diversifiées, nous avons besoin des techniques IA pour les traiter. Une conséquence importante de la fonctionnalité IA est que les systèmes s’optimalisent très rapidement, ils s’adaptent très vite à l’input fluctuant ou aux conditions périphériques. Fabriquer par exemple un produit fini ayant les mêmes spé-cifications à partir de matières premières dont la qualité est soudainement moins bonne. Les systèmes de production réagissent par ‘itération’ jusqu’à obtenir une nouvelle con-dition opérationnelle endéans la micro-, milli- ou seconde au lieu d’heures, de jours, de semaines ou de mois (comme c’est souvent le cas lors d’une intervention ‘humaine’.

Un pas de plus ? Les machines ‘négocient’ très rapidement et obtiennent des ‘accords’ avec d’autres systèmes sur la manière dont elles vont collaborer. Pour reprendre cet exemple des matières premières : sur base de la dimi-nution de la qualité observée, les différents modules et sous-systèmes de la ligne de production vont s’adapter et se synchroniser entre eux pour obtenir malgré tout la qualité et quantité exigées du produit fini (ou s’y approcher très fort, ou peut-être pas du tout… vous percevez alors les décisions à prendre automatiquement). Cela nous amène à cette réflexion intéressante que le produit – par ses propres caractéristiques – va piloter son propre processus de pro-duction. Si tout se passe bien ! Voilà qui serait amusant et intéressant, non ?

« Nos systèmes de production s’adapteront très rapidement aux conditions changeantes. Bien plus rapidement que les personnes ! »


En gardant les 3 fonctions fondamentales distinctes à l’esprit, ce sont surtout les interactions entre ces 3 foncti-ons qui doivent conduire à une collaboration plus étroite

entre les process de production et d’exploitation automati-sés, mais aussi entre l’homme et les machines, les person-nes, les entreprises et les organisations entre elles.

Cette collaboration doit pouvoir s’adapter très rapidement aux nouvelles exigences. La flexibilité est donc de mise. Les marketeurs veulent atteindre chaque client potentiel au moyen d’une expérience client unique. Ce qui suscite une demande croissante pour des produits uniques. Ceci conduit à des lots de production plus petits, plus faciles à adapter aux attentes individuelles des consommateurs, et consiste parfois en des productions ‘d’une pièce’ fabriquées de manière rentable et à un prix compétitif. La production de masse et en série propre aux révolutions industrielles précédentes est ainsi révolue. Nous voulons mieux ap-préhender les changements fréquents liés au produit, les demandes ou les problèmes inattendus du marché.

Industrie 4.0

Quels sont les véritables changements ?Collaboration & Flexibilité !

Dans cette série d’articles, Chris Durie, Marketing Manager, Endress+Hauser BeLux, part à la quête des véritables changements inhérents au concept ‘Industrie 4.0’. S’agit-il d’une nouvelle stratégie marketing bien tournée ? Ou est-ce le signe d’un véritable changement ?Dans cette cinquième partie, Chris revient sur la manière dont les 3 fonctions fondamentales des articles précédents conduisent à une collaboration flexible et poussée entre les systèmes et les process industriels, les personnes et les organisations.

« La production de lots plus petitsde produits très diversifiés, voire

une production ‘à la pièce’ ?À la fois rentable et à un prix compétitif ! »


« Collaboration & flexibilité » : des fondements d’application au sein de l’entreprise ou du groupe d’entreprises mais aussi de plus en plus avec d’autres entreprises. Prenons l’exemple d’entreprises partenaires dans la chaîne d’approvisionnement (‘supply chain’), ou celles partenaires dans la chaîne ‘downstream’ promotion/vente/service, les entreprises qui réalisent des études de marché pour de futurs produits, les entreprises qui réalisent de la presta-tion de service pour des produits périphériques comme l’ingénierie, les fournisseurs de technologies, les parte-naires de services, etc. Cette collaboration va se jouer de manière très dynamique et flexible entre n’importe quelle combinaison de collaborateurs ‘humains’, les bases de don-nées d’information, les centers of intelligence automatisés, les réseaux de communication, etc.

Prenons à présent une autre forme de collaboration. Celle qui implique d’autres parties intéressées (ou stakeholders), comme par ex. le gouvernement, les fédérations sectorielles, les établissements d’enseignement et de formation, les consommateurs et leurs organisations, les riverains et leurs organisations, les partenaires socio-économiques, les médias, les services d’urgence, etc. Cet aspect n’est pas nouveau en soi mais il est plus poussé : les instruments de mesure dans l’entreprise A doivent pouvoir communiquer, dans les deux directions, avec un système d’ingénierie et de conception chez l’entreprise B, pour pouvoir mettre les résultats de la simulation à disposition du Center of Competence and Intelligence de l’Université C, qui peut réaliser des recherches avancées pour rendre le système

de production plus adaptatif. Tout cela en temps réel. Les résultats de cette étude seront immédiatement renvoyés à l’atelier de production de l’entreprise A, vers les instru-ments en question… ou éventuellement vers d’autres dans la ligne de production.

Dopico et al. l’explique dans son article lors de l’International Conference on Artificial Intelligence 2016,

‘A vision of Industry 4.0 from an artificial intelligence point of view’ : « Par définition, la fabrication avancée & prédictive (dans le contexte Industrie 4.0) fait appel à l’information, l’automatisation, les algorithmes, les logiciels, les capteurs, les réseaux et/ou l’utilisation de matériaux cutting-edge ainsi qu’aux nouvelles opportunités issues de la physique et des sciences biologiques (ex. : nanotechnologies, chimie et biologie). »

Voilà qui en dit long, mais une chose est sûre : il y a du changement dans l’air et des challenges très intéressants sont en vue ! Retenir les 3 fonctions fondamentales vous permettra de bien appréhender et de comprendre ce changement !

« Retenir les 3 fonctionsfondamentales vous permettra

de bien appréhender et decomprendre ce changement ! »

changer et mettre 14/FR

France

Endress+Hauser SAS3 rue du Rhin, BP 15068331 Huningue [email protected]

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Endress+Hauser6800 Côte de LiesseSt Laurent, QuébecTél. (514) 733-0254Fax (514) 733-2924

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0 825 888 0010,15 € / min

0 825 888 0090,15 € / min

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