Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Les systèmes industriels sont constitués d’une succession de traitements qui aboutissent à l’exécution d’actions en temps réel sur des machines. Cet article débute par une présentation de la conduite de ces systèmes, au travers d’une analyse du contexte actuel. Un paragraphe est ensuite consacré à l’étude de l’automatisation de ce pilotage précis, permettant une réactivité plus élaborée. L’automatisation intégrée est également analysée, avec sa proposition d'une coordination multi-objectifs. Une étude des capacités de réactivité et des outils de conduite terminent l'article.
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Industrial systems are composed of a series of processes which lead to conducting real-time actions on machines. This article commences with a presentation of the operation of these systems via an analysis of the current context. A paragraph is then dedicated to the study of the automation of this system which allows for a more elaborate reactivity. Integrated automation is also analyzed with its multi-objective coordination offer. In conclusion, a study of the capacities of reactivity and of the operating tools is provided.
Auteur(s)
-
Éric NIEL : Professeur d’Automatique à l’INSA de Lyon
INTRODUCTION
La nouvelle rubrique liée à la Conduite des systèmes industriels est accessible à tous les ingénieurs de conception et d’exploitation des systèmes de production, sans qu’ils soient pour cela des spécialistes en automatisation ou en systèmes d’information. S’il demeure vrai que les exigences formulées pour une automatisation accrue des systèmes de production restent fortement associées aux apports de l’informatique industrielle, ce n’est plus l’élément majeur. Les réponses attendues se situent davantage dans la mise en œuvre de moyens de réactivité et de pilotage, que cela soit du fait de l’évolution concurrentielle des entreprises ou d’une complexité galopante des systèmes pas totalement toujours maîtrisée.
Il s’agit alors d’initier et de valider un esprit d’intégration des méthodologies, des moyens et des outils de conception de systèmes automatisés réactifs. Cette démarche bouleverse l’objet de l’automatisation ici encore dénommée automation (science de l’automatisation). La rubrique « Conduite des systèmes industriels » a pour vocation de structurer une connaissance actuelle de l’évolution de l’automation en décrivant le contexte scientifique et technique de la thématique et en renvoyant systématiquement aux références essentielles.
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3. Automatisation intégrée pour une coordination multi-objectifs
S’il est nécessaire, on peut rappeler les objectifs auxquels sont exposés les concepteurs et les exploitants de lignes de production : faire mieux, moins cher tout en innovant.
Le premier objectif est relatif au respect de la qualité de la production, d’un taux de productivité, en garantissant la sécurité des opérateurs et de l’environnement.
Le second objectif concerne la conduite optimale, c’est-à-dire la recherche d’un dimensionnement ajusté des moyens de production mis en œuvre.
Enfin, le dernier objectif implique le retour d’expérience sur l’évolution des concepts des fonctions de contrôle/commande.
Ces exigences rejoignent celles de la TPM (Total Productive Maintenance) :
-
obtenir le rendement maximal du système de production ;
-
optimiser les coûts d’exploitation des équipements durant toute leur durée de vie (notion de Life Cycle Cost) ;
-
améliorer le savoir-faire de chacun pour créer un processus d’amélioration permanente des performances de l’entreprise.
L’objectif est de répondre aux carences des pertes dues au manque de fiabilité des équipements, aux carences de l’organisation et enfin aux méthodes et aux procédés utilisés.
Les réponses dépendent de la maîtrise des outils de développement afin de définir une architecture temps réel compatible avec les contraintes de conduite, de telle sorte qu’elles soient bien adaptées aux aléas (concurrentiel, social, technologique panne franche ou dégradation graduelle...).
La facette prévisionnelle de la « sûreté de fonctionnement », si elle est nécessaire, reste insuffisante (impossible de tout anticiper, de tout planifier). La mise en œuvre dès la conception de structures sûres est un gage de fonctionnement correct et surtout elle évite les phases de re-ingénierie trop coûteuses. Mais le point critique est relatif aux défaillances en phase d’exploitation (imprudence, paramètres mal connus, défauts...). Comme il n’existe pas de solution à zéro défaut, les moyens de tolérance aux fautes seront les seuls à permettre de corriger les dérives avant l’incident de production. Il s’agira, en fonction de l’état courant du système, de définir ce qu’il peut encore faire (redéfinition des objectifs, reconfiguration...) ou ne doit pas faire (sécurité).
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