Sélection de la langue d’affichage
Sur cette page:
En savoir plus sur l'automatisation modulaire

Sujets 27 octobre 2020
En avance sur le temps avec MTP

C'est la chaudière sur étagère qui est si symptomatique du développement actuel de l'ingénierie des processus. Au lieu de regarder des systèmes comme une combinaison sur mesure soudée à la main, la configuration provient de plus en plus du système modulaire.

Que ce soit une laveuse, une sécheuse ou une colonne : les produits standardisés en stock sont plus rapides et moins chers à obtenir - ce qui conduit finalement à des temps de construction plus courts et à des investissements moins élevés. Le hic ici : avec chaque jour économisé dans la construction du matériel, la pression sur les programmeurs qui doivent intégrer les modules automatisés augmente. Contexte : les systèmes SCADA sont principalement programmés manuellement. L'utilisation de MTP - le Module Type Package - apportera un soulagement notable à l'avenir.

Le "Module Type Package" (MTP) est un incontournable pour les systèmes modulaires

Dr. Thomas Tauchnitz, ancien membre du conseil d'administration de NAMUR

La production chimique à partir du conteneur existe déjà. Les processus individuels sont fonctionnellement encapsulés dans des modules fermés et peuvent être facilement connectés à de nouveaux systèmes encore et encore. Des plates-formes de production polyvalentes sont particulièrement nécessaires pour les petits à moyens lots. Pour que les modules puissent être combinés rapidement et facilement, des interfaces standardisées sont nécessaires. Le "Module Type Package" reprend cette tâche d'automatisation - similaire à un pilote d'imprimante. "Le MTP est logique et absolument nécessaire", souligne le Dr Thomas Tauchnitz, ancien membre du conseil d'administration de NAMUR. Avec sa société de conseil Tautomation, l'ingénieur diplômé en automatisation accompagne les processus de l'industrie 4.0, notamment dans l'industrie chimique, et est l'un des pères du concept modulaire.

Le MTP en passe de devenir une norme internationale

Les exigences de l'automatisation modulaire ont été définies par un groupe de travail NAMUR fondé en 2012. WAGO a ensuite présenté le concept DIMA avec le terme MTP en 2014. Le NAMUR et le ZVEI ont ensuite fondé des groupes de travail conjoints. Votre tâche : trouver des réponses et donner des recommandations sur la façon dont l'automatisation modulaire devrait idéalement se présenter dans l'ingénierie des processus. "Nous avons réuni autour de la table des personnes qui avaient toutes les mêmes souffrances dans la programmation de l'automatisation". Les équipes ont si bien fonctionné que les premières fiches de la directive VDI / VDE / NAMUR 2658 intitulées "Ingénierie des technologies d'automatisation des systèmes modulaires" dans l'industrie des procédés sont apparues. Une norme CEI doit suivre. "La norme internationale est l'objectif clair", souligne Tauchnitz.

Pourquoi cet effort ? Ce sont les exigences du marché en évolution rapide qui ne s'arrêtent plus à la technologie des processus. Les principales caractéristiques sont des délais de livraison plus courts, des lots plus petits et le nombre croissant de nouveaux produits qui peuvent être mis sur le marché rapidement dans la compétition internationale. Dr. Dans ce contexte, Thomas Tauchnitz parle de l'idée de 50%. "Si nous parvenons à réduire de moitié le temps entre la décision d'investissement pour la construction de l'usine et la mise en service, alors l'usine peut encore être un peu plus chère car nous pouvons commercialiser notre produit plus rapidement". La vitesse signifie un avantage sur le marché et un retour sur investissement (ROI) plus rapide grâce à une marge de contribution plus probable.

Pourquoi cet effort ?

La vitesse signifie un avantage sur le marché et un retour sur investissement (ROI) plus rapide grâce à une marge de contribution plus probable.

Systèmes ouverts pour la technologie des processus

Cette évolution nécessite une technologie système capable de suivre le rythme. Tauchnitz s'attend donc à ce que les jours d'automatisation fermée et monolithique soient numérotés. L'avenir appartient aux systèmes ouverts qui utilisent MTP pour intégrer la modularité établie des équipements d'ingénierie des processus dans l'automatisation. Conceptuellement, le "Module Type Package" peut être comparé au pilote d'imprimante du bureau. Le MTP fonctionne comme une interface normalisée et une image fonctionnelle de modules système entiers.

WAGO met déjà en œuvre cette technologie dans la pratique. Au niveau du contrôleur, les séries WAGO PFC200 et PFC200 XTR avec fonctionnalité MTP sont le signal de départ de l'automatisation modulaire. «Ready for MTP» sont également les écrans tactiles de la série 762 dans les versions Standard, Advanced et Marine. Le "Module Type Package" est écrit en un clic à partir du logiciel central d'ingénierie WAGO e!COCKPIT. Pour cette exportation, WAGO a élargi la portée fonctionnelle d'e!COCKPIT avec des modules complémentaires ainsi qu'une bibliothèque avec des fonctions et des graphiques pour l'ingénierie des modules.

Toujours les mêmes images

La visualisation uniforme est une partie essentielle du MTP. La conception de l'interface homme-machine a pris beaucoup de place dans le groupe de travail NAMUR lors de la définition de normes communes. «Les machines utilisées dans l'ingénierie des processus sont généralement conçues pour un fonctionnement sur site, et disposent de leurs propres commandes et d'un petit écran», explique Tauchnitz. Cependant, étant donné que les systèmes d'ingénierie des processus sont contrôlés à partir d'une salle de contrôle centrale, l'objectif ne doit pas être de contrôler et de surveiller les processus individuels sur site. Au plus tard, la question se pose de savoir comment les machines de différents fabricants fonctionnent de manière transparente dans le système central SCADA et quels budgets doivent être planifiés pour la programmation fastidieuse.

"Le module de contrôle doit être informé des valeurs qu'il doit exporter et le système de contrôle doit être informé des données à importer. Ensuite, c'est au tour des programmeurs d'écrire de longues listes - dans le but d'ajouter le transfert de données requis", rapporte Tauchnitz. S'il y a des changements, la programmation doit être ajustée des deux côtés. "C'est totalement inefficace car ce travail doit être fait encore et encore pour chaque nouvelle combinaison".

L'effort supplémentaire qui va dans cela devient clair dans la visualisation. Au lieu d'utiliser les données sur l'interface utilisateur d'un module système pour une visualisation centrale, l'image sur site dans le système SCADA doit actuellement être reprogrammée. En revanche, le MTP indique au système central quels contrôles doivent être affichés à quel point de l'écran. "Par exemple, une chaudière est au milieu, l'affichage de la température en haut à droite", explique Tauchnitz. Le système central détermine comment la visualisation est finalement conçue. Le MTP fournit à son tour le cadre d'affichage du module de processus.

Bilan

La technologie de processus modulaire donne à la production plus de degrés de liberté pour pouvoir produire même de petits lots sans réoutillage fastidieux et reprogrammation complexe du système central. Ce faisant, MTP donne aux ingénieurs d'automatisation plus de liberté dans l'ingénierie, car les modules de production peuvent être connectés très facilement au système de contrôle. Il s'ensuit que les systèmes mono pour la production à grande échelle de matières premières peuvent également être convertis plus facilement et modernisés dans certaines régions. Le «pilote d'imprimante» MTP garantit que les modules peuvent être intégrés dans le SCADA indépendamment du contrôleur. Cette architecture promeut par conséquent l'idée du "meilleur de sa catégorie", car les parties du système sont utilisées sans restrictions de contrôle.

MTP comme système cyberphysique

Le but et l'essence de l'Industrie 4.0 est de distribuer l'intelligence de contrôle du système central dans le domaine d'une application. Pour ce faire, les différents modules de processus d'une usine doivent être équipés de leurs propres capacités informatiques et de communication - et devenir ainsi un système cyber-physique. "Nous avons donc affaire à des sous-unités intelligentes et autonomes", explique Thomas Tauchnitz. De ce fait, les participants à un réseau de production sont, grâce à leur propre intelligence, les mieux placés pour transmettre leur statut au niveau de direction supérieur. Basé sur la thèse qu'un module sait le mieux comment il fonctionne, l'Industrie 4.0 ouvre de nouvelles opportunités pour l'optimisation de l'usine ou la maintenance conditionnelle, principalement en raison d'interfaces et de formats de données standardisés. Le MTP fonctionne de la même manière. Le shell d'administration dans l'environnement Industrie 4.0 est le "Module Type Package" dans l'automatisation modulaire. "Avec le shell d'administration, nous parlons de l'image électronique complète d'un composant - le jumeau virtuel. La similitude avec le MTP est grande. Le "Module Type Package" contient essentiellement les composants procéduraux du shell d'administration et correspond donc au contexte de l'industrie 4.0. "

À propos de : Dr. Thomas Tauchnitz

Les systèmes complexes étaient le sujet du Dr Thomas Tauchnitz - à l'époque à Leibniz Universität Hannover. Comme les processus chimiques peuvent être décrits comme complexes par définition, Tauchnitz est allé à Hoechst AG après avoir terminé ses études. Le soutien opérationnel et la planification de l'usine au niveau local et mondial ont déterminé son travail. «Je suis un automatiste par défaut», explique Tauchnitz, qui a pratiquement travaillé toute sa vie professionnelle dans le parc industriel de Hoechst - d'abord pour Hoechst, puis successivement pour les sociétés Aventis et Sanofi. À 60 ans, l'ancien membre du conseil d'administration de NAMUR a quitté l'entreprise. Cependant, Tauchnitz n'est pas parti en retraite anticipée, mais s'est lancé dans le travail indépendant : en tant que consultant pour les questions relatives à l'industrie 4.0. Les systèmes complexes, leur ingénierie et leur automatisation sont son cheval de bataille. Dr. Thomas Tauchnitz vit dans la région de Francfort.

En savoir plus sur l'automatisation modulaire

Opérateur d'usine

Découvrez ici comment MTP rend vos systèmes polyvalents afin que vous puissiez réagir plus rapidement aux exigences du marché.

Constructeur de modules

Ingénierie de modules en un seul clic : profitez des avantages du MTP.