Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article traite de l’intérêt de l’intégration des réseaux de terrain dans les automatismes de machines d’emballage et de conditionnement. Il présente les résultats d’une enquête conduite auprès de constructeurs de systèmes et intégrateurs de solutions en matière de réseaux de terrain, chacun pour deux ou trois machines de leur conception. L’analyse porte sur les choix d’architectures et les solutions techniques mises en œuvre pour ces automatismes. Une synthèse détaillée relève les points marquants notamment en termes de commande et de besoins, d’éléments communs aux architectures d’automatisme, pour terminer sur les gains et inconvénients des réseaux de terrain.
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Rémy ROIGNOT : Pôle d’activités « Production mécanique », Cetim
INTRODUCTION
Face aux nouvelles technologies que sont les réseaux de terrain, les constructeurs du secteur de l’emballage et du conditionnement s’interrogent sur l’intérêt, le mode et le coût d’intégration de telles solutions dans leurs machines et automatismes.
Plusieurs options sont envisageables pour les constructeurs : les architectures de réseaux peuvent être de type centralisé, distribué ou mixte, et utiliser des systèmes de complexité diverse (bus de capteurs / actionneurs, bus d’équipements, bus de terrain).
Une enquête a permis d’éclaircir la situation et de proposer des critères techniques et économiques aidant au choix d’une solution : trois applications types, ont été soumises à une quinzaine d’intégrateurs, charge à eux de proposer des solutions. Les réponses apparaissent plus ou moins tranchées selon la complexité du sujet : des systèmes simples demanderont plutôt une architecture centralisée, en général plus économique : mais dès que l’application prend de l’envergure (avec PC, robot, ...) et exige un traitement numérique des données, la solution décentralisée prend le pas, d’autant plus que ses avantages sont multiples : câblage moins important donc moins coûteux, mise en œuvre, exploitation et maintenance plus rapides et plus souples, etc.
L’action présentée ici consiste à valider les critères techniques et économiques mis en évidence pour chaque application type, en les confrontant à la réalité des systèmes et machines industrielles d’emballage et de conditionnement.
L’analyse a porté, pour chaque constructeur, sur 2 ou 3 de leurs machines, du point de vue des choix d’architectures d’automatisme et de solutions techniques mises en œuvre pour ces automatismes.
Le présent document correspond à la synthèse globale de ces analyses. Il permet d’expliquer, de comparer et de valider les solutions types proposées actuellement par les constructeurs ou intégrateurs de systèmes d’automatisme dans le contexte spécifique de l’emballage et du conditionnement, et de proposer des évolutions possibles par rapport aux critères de choix dégagés dans l’étude précédente.
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Tendances et conclusions4. Synthèse
4.1 Commande et besoins de communication
4.1.1 Organisation de la conception
Les compétences techniques concernant le cœur du métier sont grandes. Elles sont conservées en interne chez les fabricants. La sous-traitance est limitée à la réalisation de produits standards (IHM personnalisé par exemple). Il existe systématiquement un bureau d’étude interne en automatisme (ainsi qu’en mécanique).
Les prestations du service automatisme sont globales : programmation, mise en œuvre et mise en route. L’approche hard est naturellement maîtrisée et développée, l’approche soft est clairement dépendante des offres ou du niveau R&D de l’entreprise. La veille technologique est régulière et permanente (participation aux salons spécialisés, liens étroits avec les fournisseurs).
La structure de recherche et de développement est intégrée ou non au bureau d’étude d’automatisme. Elle permet de réaliser des essais et des prototypes, avec du matériel en tests sur des applications pilotes, ou des tests in situ grandeur nature chez des clients partenaires.
Ce n’est plus le mécanicien tout seul qui choisit les capteurs et les électrovannes. La machine est conçue d’une façon exhaustive dans les détails techniques très en amont de la réalisation. Cela implique de plus en plus de coordination entre les différents services. La notion de projet global s’impose, ainsi que la vision « système » du processus.
HAUT DE PAGE
Les machines sont souvent isolées, avec commande et IHM indépendants. Cette autonomie est également valable pour les lignes complètes, modulaires ou non. Cette autonomie est généralement complète. Elle limite donc la quantité et la complexité des échanges.
Il n’y a que peu d’échanges avec les machines amont et aval. De ce fait, la synchronisation est réalisée principalement au travers d’entrées-sorties TOR.
Les machines sont simples en termes de commande et de fonction d’automatisme : la valeur ajoutée...
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Synthèse
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GAILLEDREAU (C.) - Spécification et choix de l’équipement d’un système automatisé. - R 7 545, traité Mesures et Contrôle (1995).
-
(2) - THOMESSE (J.-P.) - Réseaux locaux industriels. Typologie et caractéristiques. - R 7 574, traité Mesures et Contrôle (1994).
-
(3) - BAJIC (E.), BOUARD (B.) - Réseau Profibus. - S 8 160, traité Informatique industrielle (2002).
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