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RÉSUMÉ
Le capteur intelligent, concept proposé durant les années 1980, est basé sur l'utilisation de l'électronique numérique aussi bien pour les fonctions de calcul que de communication. Grâce aux évolutions constantes de l'électronique numérique (puissance de calcul, miniaturisation, réduction de la consommation d'énergie et intégration dans des systèmes) et au déploiement des technologies de la communication, tous secteurs d'activités confondus, le capteur intelligent est aujourd'hui mature. Cet article fait le point sur les principes élémentaires du capteur intelligent et expose les avantages et les verrous au déploiement de ce capteur. Il suggère des recommandations à de futurs utilisateurs et identifie des évolutions potentielles.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jacques GAGNIÈRE : Ingénieur expert en instrumentation, AREVA Engineering, France - Ingénieur CNAM
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Jean-Reynald MACÉ : Ingénieur expert en TIC (technologie de l'information et de la communication) et en électronique, AREVA R&D, France - Ingénieur ESIEE, California Institute of Technology, IAE Paris
INTRODUCTION
Les industries de production – pétrole, chimie, pharmacie, agroalimentaire, énergie, traitement de l’eau… – sont utilisatrices de technologie de l’instrumentation et du contrôle commande pour le respect des prescriptions réglementaires, la qualité des produits fabriqués et la tenue des objectifs de production (délais, coûts, quantités). Dans le monde industriel, ces technologies de l’instrumentation et du contrôle commande sont celles qui évoluent le plus rapidement au regard, par exemple, de la mécanique.
Au cours de ces dernières décennies, le contrôle commande a bénéficié des évolutions technologiques de l’électronique numérique et des technologies de communication. Cette évolution est prise en compte dans les capteurs et devrait être déployée dans les années à venir.
Cet article a pour objectif d’apporter un éclaircissement sur l’évolution de l’instrumentation dite « conventionnelle » (communiquant via un signal généralement électrique qui est l'image d’une grandeur mesurée) vers l’instrumentation intelligente (communiquant en bidirectionnel via un réseau numérique).
Les sujets abordés dans cet article portent sur les techniques et les technologies numériques (acquisition, traitement et communication), les normes et des standards techniques, les évolutions d’organisations à considérer, les compétences à acquérir et les perspectives sur l’exploitation des données générées par ces capteurs. Cet article s’appuie sur notre expérience et celle de fabricants avec qui nous travaillons.
Il va de soi que les informations disponibles dans cet article sont le reflet de la situation au moment de la rédaction et sont susceptibles d’évoluer.
L'expertise technique et scientifique de référence
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Suggestions pour l’utilisateur
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5. Verrous ou barrières à l’acceptation de l’instrumentation intelligente
L’introduction d’une nouvelle technologie est toujours sujette à des résistances plus ou moins fortes quant à son acceptation, et l’instrumentation intelligente n'y fait pas exception. Ces résistances sont dues à la technologie mais aussi à des facteurs humains.
5.1 Verrous relatifs à l'intégration
5.1.1 Résistance au changement
Il y a toujours des résistances inhérentes au changement qui sont dues à l'incertitude des performances et de la maîtrise de ces nouvelles technologies. L’utilisateur industriel peut être méfiant à l'égard du déploiement d'un nouveau produit surtout s’il s’agit d’une tête de série et les smart sensor n’y échappent pas, d’autant qu’une évolution du métier de l’instrumentiste est nécessaire. Si une nouvelle technologie a déjà été mise en œuvre dans un environnement similaire, alors son adoption par le monde industriel sera plus rapide.
L’instrumentation intelligente devenant un système intégré, cela rend plus difficile la compréhension du fonctionnement et peut conduire à une perte de la capacité de l’utilisateur à gérer des situations dégradées.
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L’utilisateur industriel a, pour souci majeur, la maîtrise des risques des solutions techniques qu’il exploite. Pour cela, il s’appuie sur des standards techniques validés et reconnus dans le monde industriel.
Le fait de disposer de plusieurs standards – formats des données, échanges de données, protocoles de communication – fait douter l’utilisateur final sur ses choix à faire et surtout sur la pérennité de ceux-ci. Cette incertitude sur les standards ne lui permet donc pas de maîtriser les coûts de son installation au regard de la durée de vie de celle-ci.
La confiance et la crédibilité à moyen et à long termes sont essentielles pour favoriser le déploiement de l’instrumentation intelligente, ce qui est en contradiction...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BURD, DOREY - Intelligent transducer - JaL Microcomputers Applications, 7, p. 97-97 (1984).
-
(2) - CIAME - Livre blanc : Les capteurs Intelligents, réflexions des utilisateurs - CIAME AFCET (1987).
-
(3) - GIMELEC - * - . – Industrie 4.0 L’usine connecté (2013).
-
(4) - * - Orange Business service, Syntec informatique, Fing – Livre blanc : Machine to Machine enjeux et perspectives. Orange Business service, Syntec informatique, Fing (2007).
-
(5) - INSTITUT CARNOT - Livre blanc : objets communicants et internet des objets - Institut Carnot (2011).
-
(6) - FDT/DTM ou EDDL ? Pourquoi pas les deux - Mesures, n° 794 (Avril 2007).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Fieldbus Inc :
Foundation fieldbus : Fieldbus Foundation (FF) :
https://www.fieldcommgroup.org/technologies/foundation-fieldbus
Hart : Hart Communication Foundation (HCF) :
Profibus : Profibus International (PI) :
Modbus : Modbus IDA (Modbus) :
ARC Advisory Group :
Gimelec :
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Industrie 4.0 L’usine connectée – Séminaire ISA – France – 29 avril 2014 Paris
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