Connecter vos automates, IHM et supervision à vos logiciels de gestion

Comment savoir si vos machines doivent être connectées ?

Le signe le plus sûr est une feuille de production remplie à la main à côté d'une machine qui compte déjà tout. L'automate connaît le nombre de pièces bonnes et rebutées, les arrêts et leurs causes, les paramètres de chaque cycle, mais ces informations ne sortent pas de l'armoire électrique.

• les opérateurs recopient les compteurs en fin de poste, puis quelqu'un les ressaisit dans l'ERP ;
• le taux de rendement de la ligne se calcule à la main, en fin de semaine, quand il est trop tard pour réagir ;
• une panne n'est connue de la maintenance que lorsqu'un opérateur appelle ;
• les ordres de fabrication arrivent à l'atelier sur papier, et les réglages se tapent sur l'écran de la machine ;
• pour retrouver les conditions de fabrication d'un lot réclamé par un client, il faut fouiller plusieurs fichiers.

Chacune de ces situations a un coût : du temps de ressaisie, des erreurs, et surtout des décisions prises avec un temps de retard. Le problème de fond est le même que celui des doubles saisies au bureau, à ceci près qu'une des deux sources est une machine.

Que peut-on faire remonter d'une machine, et vers où ?

Ces données alimentent ensuite un tableau de bord de pilotage lisible au bureau comme sur un écran d'atelier, et, si vous en avez une, la GMAO de la maintenance.

OPC UA, Modbus, MQTT : quels protocoles ?

Le protocole dépend surtout de ce que vos automates savent déjà parler. Trois standards couvrent l'essentiel des cas.

Selon l'OPC Foundation, OPC UA a été publié en 2008 pour réunir les spécifications OPC précédentes dans un cadre unique, et fonctionne aussi bien sur un automate que sur un serveur. Côté programmation, la norme IEC 61131-3 définit les langages des automates programmables, dont le langage à contacts (LD), les blocs fonctionnels (FBD) et le texte structuré (ST).

Comment relier l'atelier à l'ERP sans risque pour la production ?

La règle d'or : une connexion ne doit jamais pouvoir arrêter une machine. L'architecture suit donc quelques principes simples.

1. Lecture seule d'abord. Le collecteur lit les variables des automates sans rien écrire. L'envoi d'ordres de fabrication ou de recettes vient dans un second temps, testé hors production.
2. Un collecteur côté atelier. Un petit service installé sur le réseau de l'atelier interroge les automates, horodate les valeurs et les conserve en mémoire tampon si le lien avec le bureau est coupé.
3. Une base d'historique. Les valeurs sont rangées dans une base de données (PostgreSQL par exemple), d'où partent le tableau de bord et les déclarations vers l'ERP.
4. Un service d'intégration vers l'ERP, avec journal et reprise, comme pour toute connexion entre logiciels par API.
5. Un réseau d'atelier séparé de l'informatique de gestion, avec des flux autorisés un par un.

La sécurité n'est pas un supplément. L'ANSSI rappelle que les systèmes industriels conduisent des procédés qui ont une action physique directe et que les solutions de sécurité de l'informatique de gestion ne sont pas toujours adaptées à leur fonctionnement ; son guide propose une méthode de classification des installations. La série de normes ISA/IEC 62443 traite de la cybersécurité des systèmes d'automatisation industrielle. Pour les entreprises concernées par la directive NIS 2, voir le guide NIS 2 pour les PME.

Automates et écrans opérateur : programmer plutôt que contourner

Il arrive que la donnée utile n'existe pas encore dans l'automate, ou qu'elle ne soit pas exposée : un compteur de rebuts jamais câblé, une cause d'arrêt que l'écran ne demande pas à l'opérateur. Plutôt que d'ajouter une saisie à côté, la bonne réponse est souvent de faire évoluer le programme de l'automate et l'écran de l'interface homme-machine.

YMHB Web programme des automates, par exemple de marque Kinco avec KincoBuilder, et configure des écrans opérateur, par exemple avec DTools. Toute modification se fait avec le responsable maintenance et, quand la machine est sous garantie, avec l'accord de son constructeur, hors production, avec une sauvegarde du programme d'origine. Chaque variable échangée est décrite dans une table d'échange documentée, que votre équipe ou un autre prestataire peut reprendre.

Les étapes avec YMHB Web

1. Visite de l'atelier : inventaire des machines, des automates, de leurs protocoles et du réseau.
2. Périmètre écrit : quelles données, à quelle fréquence, pour qui, et ce qui ne sera pas connecté.
3. Maquette du tableau de bord, validée par la production et la maintenance.
4. Pilote sur une machine ou une ligne, en lecture seule, puis mesure de ce qui change.
5. Extension aux autres machines et branchement à l'ERP, lot par lot.
6. Maintenance : surveillance du collecteur, évolutions quand une machine est remplacée.

Le chiffrage vient après la visite et le périmètre, sous la forme d'un forfait global ferme. L'offre est détaillée sur la page connexion aux machines : automates, IHM et supervision, et le contexte industriel sur la page logiciel de production pour PME industrielle.

Quand une connexion sur mesure n'est pas la bonne réponse

• Le constructeur fournit déjà une supervision qui répond au besoin et exporte ses données : il suffit parfois de relier cet export à l'ERP.
• Un MES du marché couvre vos besoins de suivi de production sans adaptation majeure : mieux vaut le paramétrer que réécrire ses fonctions.
• Les machines sont peu nombreuses et les volumes faibles : une saisie sur tablette bien conçue peut suffire, pour un coût bien moindre.
• L'automate est fermé et son constructeur n'en autorise pas l'accès : des capteurs ajoutés, lus en MQTT par exemple, prennent alors le relais sans toucher à la machine.