Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Le pilotage de procédés industriels permet d’améliorer sans cesse la performance de l’outil de production, c’est pourquoi il est devenu le souci principal des industriels. Mais la complexité de l’automatisation du système de pilotage comporte également des inconvénients. Ainsi, le concept d’architecture de pilotage est proposé dans cet article au travers des architectures de contrôle et de commande. Ensuite, le système de pilotage de la production MES est abordé : définition, objectifs, fonctions, etc. Puis, la réactivité face aux pannes ou encore la mise en œuvre du processus de reconfiguration sont autant d’aspects de l’automatisation évoqués.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Pascal BERRUET : Maître de Conférences à l’Université de Bretagne Sud
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Jean-François PETIN : Maître de Conférences au Centre de recherche en automatique de Nancy CRAN-UMR 7039 Nancy Université, CNRS
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Fabien RIGAUD : Ingénieur commercial – ARC Informatique
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Armand TOGUYENI : Professeur des Universités à l’École Centrale de Lille (EC Lille)
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Éric ZAMAÏ : Maître de Conférences HDR à l’Institut National Polytechnique de Grenoble
INTRODUCTION
Depuis ces trente dernières années, le souci principal des industriels s’est porté sur une automatisation à outrance des procédés industriels afin d’améliorer sans cesse la performance de l’outil de production. Tirant parti des progrès technologiques dans le domaine de la communication, des automatismes industriels (interfaces ou services Web embarqués dans les automates programmables industriels) ou encore dans les domaines de l’électronique et de l’informatique (RFID, réseaux de capteurs, composants logiciels embarqués...), ces systèmes automatisés intègrent aujourd’hui une part de plus en plus importante de technologies de l’information et de la communication distribuées au cœur même des processus de production et des produits. Mais cette automatisation a un prix, celui de la complexité du système de pilotage tant sur le plan des éléments matériels hétérogènes (calculateurs dédiés, réseaux de communication, chaînes d’actions et de captage...) qui le compose que sur celui des fonctions logicielles (ordonnancement, commande, suivi, diagnostic, reconfiguration, supervision...) qu’il abrite. Aussi, le besoin de méthodes, ou au moins de retours d’expertises, permettant de mettre en relation l’ensemble de ces éléments afin qu’ils contribuent encore à améliorer les performances des entreprises devient prépondérant.
Afin de répondre à un tel besoin d’intégration de ces composants industriels, le concept d’architecture de pilotage a été proposé.
Aussi, dans ce dossier, le lecteur découvre dans une première partie une analyse de la nature même des architectures de contrôle et de commande de procédés industriels. La deuxième partie décrit quant à elle les différentes fonctions qui interviennent au cœur de ces architectures afin de contribuer au processus global de pilotage temps réel. La troisième partie se focalise sur une des facettes de ce processus de pilotage à savoir sa capacité à réagir aux aléas de fonctionnement. Enfin, la quatrième partie donne un aperçu des approches à ce jour proposées pour donner au processus de pilotage des capacités à reconfigurer toute ou une partie de l’architecture physique et logicielle de pilotage.
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Réactivité face à des pannes
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2. Système de pilotage de la production MES
MES Manufacturing Execution System
Sur la base de telles architectures opérationnelles de contrôle-commande, de nouvelles solutions de pilotage ont vu le jour. Nous parlerons en particulier du concept de MES (Manufacturing Execution System ).
2.1 Définition et objectifs d’un MES
À un niveau planification, les progiciels de gestion intégrée des entreprises (ERP Enterprise Resource Planning, CRM Customer Relationship Management, SCM Supply Chain Management ) offrent un ensemble d’applications logicielles paramétrables couvrant les grandes fonctionnalités d’une entreprise depuis la planification de la production, jusqu’à la gestion financière, commerciale, ou logistique. La formalisation des processus impliqués et des informations qu’ils partagent aboutissent à la définition de référentiels « entreprise » au cœur de ces progiciels. Dans le domaine de la production, ces référentiels contiennent des informations relativement statiques telles que la définition des produits et composants, leur nomenclature et gamme de fabrication ou encore la caractérisation des moyens de production mais également des informations plus dynamiques, élaborées ou recueillies de manière événementielle ou périodique, telles que des plans de production ou des déclarations de production (produits fabriqués, matière consommée, temps passés...).
À un niveau opérationnel, les automatismes industriels assurent le contrôle, la commande et la conduite des équipements de production permettant de réaliser les transformations spatiales, temporelles et morphologiques des produits requises par le procédé de fabrication. La distribution de l’intelligence logicielle au plus près des moyens de production augmente considérablement les capacités de traitements, de stockage et de communication de l’information de ces équipements. Cela conduit à faire évoluer les fonctions traditionnelles des automatismes industriels vers la gestion technique des installations industrielles et le suivi de la production en conférant aux équipements de commande un rôle de véritables serveurs d’informations.
Le manque de communication et de partage d’information entre ces deux niveaux ne permet pas de répondre au besoin de réactivité des entreprises, notamment face à une demande croissante de variabilité des produits et aux exigences normatives, législatives...
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Système de pilotage de la production MES
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BERRUET (P.) - Contribution au Recouvrement des Systèmes Flexibles de Production Manufacturière : Analyse de la Tolérance et Reconfiguration. - Thèse de doctorat, Université des sciences et techniques de Lille, déc. 1998.
-
(2) - BERRUET (P.), LALLICAN (J.L.), ROSSI (A.), PHILIPPE (J.-L.) - A component based approach for the design of FMS control and supervision. - IEEE SMC 2005, Hawaii. p. 3005-3011, oct. 2005.
-
(3) - BOUREY (J.P.) - Structuration de la partie procédurale du système commande des cellules flexibles dans l’industrie manufacturière. - Thèse de doctorat, Université des sciences et techniques de Lille, mars 1988.
-
(4) - CRUETTE (D.) - Méthodologie de conception des systèmes complexes à événements discrets : application à la conception et la validation de la commande des cellules flexibles de production dans l’industrie manufacturière. - Thèse de doctorat, Université des sciences et techniques de Lille, févr. 1991.
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(5) - DANGOUMAU (N.) - Contribution à la Gestion...
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