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Numérique et indépendant avec MTConnect

La transformation numérique exige la mise en réseau croissante de différentes entreprises, sites de production, machines et composants. En conséquence, les fabricants alignent progressivement leurs machines avec l'échange d'informations.

Mais de nombreuses machines actuellement utilisées dans l'industrie des procédés fonctionnent encore comme des unités autonomes. Pour la plupart, les machines ont des capteurs pour l'enregistrement, comme pour les températures, les valeurs de consigne et les temps de cycle. Cependant, ils n'ont pas la capacité de transmettre ces données précieuses. Cela pourrait mettre fin à la numérisation dans la machine.

Comment bénéficier de MTConnect :

L'interface numérique MTConnect pour le contrôleur WAGO PFC100 permet la mise en réseau de machines via un standard open-source sans licence.
MTConnect, en tant qu'interface numérique universelle, est basé sur un standard ETHERNET simple et peut être facilement intégré dans des machines existantes.
Le concept simple permet aux entreprises ayant des machines et des processus complexes de numériser sans effort leur environnement de production.

Ceci est en contradiction avec l'idée de base de l'industrie 4.0 :« Recueillir et utiliser des données pour rendre les processus plus efficaces et produire avec une efficacité maximale, ce qui permet des avantages compétitifs ». Ainsi, Industrie 4.0 ne peut fonctionner que si toutes les informations pertinentes sont disponibles au bon moment Ainsi il est de plus en plus important de pouvoir surveiller, adapter et contrôler chaque aspect d'une zone de production en temps réel. Les machines doivent pouvoir communiquer entre elles et avec des systèmes de niveau supérieur. Pour cette raison, les approches qui visent une norme de communication commune deviennent de plus en plus courantes.

Un langage machine uniforme ?

Bien que la grande vision d'un langage machine unifié semble si simple et logique, il n'y a jusqu'ici que quelques approches conventionnelles. Celles-ci sont généralement difficiles et coûteuses à mettre en œuvre. Par exemple, si une machine dispose déjà d'un contrôleur, la programmation peut être modifiée pour permettre la transmission de données importantes sur un réseau. Le programme du contrôleur doit être révisé professionnellement dans chaque cas. Cela prend du temps et coûte cher - c'est aussi cela

De nombreuses machines, de nombreuses solutions

Une autre approche consiste à doter chaque machine d'une application individuelle capable de la surveiller. Cependant, si plusieurs machines sont présentes dans une zone de production, chaque machine individuelle nécessite une application individuelle dont le développement peut être très laborieux. De plus, chaque application doit être entretenue et documentée individuellement. Mais existe-t-il une solution plus simple pour enregistrer et traiter des données provenant de différents types de machines afin de réaliser l'idée d'Industrie 4.0 ? Un langage machine universel et standardisé ?

Solutions sur le marché

Cependant, il n'y a en aucun cas un seul langage machine. En Allemagne et en Europe, les entreprises s'appuient souvent sur OPC UA en tant que protocole commun de communication M2M dans la production industrielle lorsqu'il s'agit de saisir des données de différents types de machines et de les transformer en informations. En Amérique du Nord en particulier, une autre norme assez intéressante fait parler d'elle depuis une bonne dizaine d'années : MTConnect. Le projet a débuté en 2006 lors de la réunion annuelle de l'AMT (Association for Manufacturing Technology, l'organisation américaine est comparable à la VDMA). À l'époque, le principal problème des industries de production était qu'il n'y avait pas de langage commun entre les machines-outils et les autres installations en production. Dès 2008, MTConnect 1.0 était le premier standard pour l'enregistrement de toutes les données de machine à un niveau d'entreprise de plus haut niveau. L'année suivante, l'Institut MTConnect a été fondé, il s'occupe de la poursuite du développement du langage standard.

Enregistrer, traduire et présenter avec peu d'effort

La surveillance de machines peut détecter et signaler de nombreux problèmes avant que des défauts coûteux ne se produisent. Elle fournit des chiffres concrets sur les temps de cycle et soutient ainsi la planification et la logistique. C'est là qu'intervient MTConnect, qui permet essentiellement aux entreprises de visualiser et d'optimiser les processus de travail dans les zones de production afin de découvrir le potentiel d'économies et le besoin d'action grâce aux informations obtenues. La norme open source libre de droits utilise des protocoles Internet éprouvés pour convertir les données des installations de production en un format standardisé. En principe, les données acquises de la machine sont rendues accessibles à une application, qui les traduit en données de mesure lisibles, permettant une surveillance à distance de l'état et de l'activité d'une machine.

Adaptateur, agent et application

La norme MTConnect se compose de trois composants : un adaptateur, un agent et une application. L'adaptateur saisit les données de la machine, les normalise et les transmet à l'agent. L'agent suit un schéma XML prescrit qui organise les données dans un format standard, quel que soit le type de machine surveillé. L'agent enregistre les données et les transmet à l'application sur demande. Par la suite, les données stockées par l'application dans une base de données peuvent être affichées de manière compréhensible. Théoriquement, l'adaptateur et l'agent peuvent également être utilisés séparément dans une solution d'agent seul. Pour la visualisation des données de performance de la machine, des diagrammes ou des tableaux sont utilisés, faciles à comprendre pour les utilisateurs.

Interface numérique pour une communication transparente

MTConnect peut ainsi être vu comme une interface numérique universelle. Basé sur un standard Ethernet simple, il peut facilement être intégré dans des machines existantes sans interruption de processus. Cette solution fournit une norme open source sans licence capable de saisir les informations et de les transmettre à un logiciel d'analyse. MTConnect s'intègre comme une interface dans les usines, connectant le collecteur de données à l'application, le liant à un site Web HTML, puis démontrant l'efficacité du lieu par rapport à d'autres emplacements. Avec ce concept simple, les entreprises dotées de machines et de processus complexes peuvent facilement numériser leur environnement de production.

Le contrôleur PFC100 de WAGO est maintenant compatible MTConnect

De nombreuses machines ne sont pas conçues pour se connecter directement à l'adaptateur et à l'agent MTConnect. C'est pourquoi WAGO a développé une interface numérique pour son contrôleur PFC100 qui permet une transition sans heurts vers une zone de production numérisée. Cette interface numérique complète comprend un système d'entrée industriel PFC100 qui intègre déjà l'adaptateur et l'agent de MTConnect. Physiquement, il s'agit du format d'une carte SD qui est simplement insérée dans l'emplacement désigné sur le PFC100. La programmation n'est pas nécessaire. Les données de la machine, telles que les colonnes de signaux, la consommation d'énergie, les régimes du moteur ou similaires peuvent être facilement accessibles. Les entrées sont configurées via le navigateur Web et analysées en temps réel. Seule une application logicielle qui convertit les données en diagrammes ou tableaux compréhensibles est requise en plus. Les données visualisées permettent aux entreprises de surveiller, suivre, évaluer et, finalement, d'économiser l'efficacité globale de leurs opérations de production.

Protection contre l'accès non autorisé

Avec MTConnect, il s'agit d'un pur standard lecture seule. Cela signifie que les informations sont collectées et transportées vers un niveau de gestion où elles sont évaluées. Cependant, le niveau de contrôle n'envoie aucune information aux machines individuelles. Contrairement à OPC UA, MTConnect ne remplit aucune règle de sécurité informatique définie. Cela peut apporter à la fois des avantages mais aussi des aspects négatifs. En utilisant le contrôleur PFC100, le vide peut être fermé facilement et en toute sécurité, car toutes les données de la zone de production sont déjà cryptées dans le contrôleur et transportées au niveau de la gestion via une connexion OpenVPN ou IPsec sécurisée. Cela rend le standard MTConnect et la solution pour une interface numérique pour le PFC100 de WAGO particulièrement intéressants pour les entreprises qui sont également actives sur le marché nord-américain. WAGO prend actuellement en charge la norme MTConnect 1.3.

Texte : Benjamin Böhm, Julia Grobe | WAGO

Photo: WAGO

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