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Success stories de projets - Un nouvel élan pour l'automatisation européenne

La coordination est essentielle à l'efficacité des activités industrielles et de transformation. Des chercheurs européens exploitent des technologies capables de relier en temps réel des composants hétérogènes automatisés, inaugurant une nouvelle ère de l'automatisation industrielle.

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C'est ainsi qu'un automate programmable industriel situé à Munich est capable de communiquer simplement et efficacement avec des machines automatisées situées à Marseille, Paris ou Bruxelles. Ce système ouvre la voie à d'importantes économies, tant en termes de délais que de coûts. Les solutions informatiques qui soutiennent de tels systèmes ont souvent leur origine dans le monde des bureaux. Elles ont mis du temps à gagner l'automatisation industrielle, mais les besoins de ce secteur n'en sont pas moins importants. La part de l'Europe sur le marché mondialisé extrêmement concurrentiel de l'automatisation était estimée en 2005 à 25% pour les applications et à 32% pour la production d'équipements d'automatisation. Ces chiffres montrent un excédent de 7% à l'exportation des produits d'automatisation européens, confirmant la position prédominante de l'Europe dans ce domaine. L'Europe ne peut pas se permettre de perdre cette position à cause d'un «retard technologique». C'est pourquoi un projet a été lancé en 2005 pour quatre ans, avec 11,8 millions d'euros de financement de l'UE. Nommé VAN («Virtual automation networks»), ce projet avait pour objectif d'adopter, modifier et étendre des solutions courantes de bureautique et TI au secteur industriel, pour favoriser une fabrication intelligente, réactive et basée sur la connaissance. Sous la conduite du Dr Axel Klostermeyer, directeur des projets stratégiques et tarifs Communications industrielles chez Siemens, les partenaires étaient confiants que le projet consoliderait la position mondiale de l'automatisation européenne grâce à des solutions très attendues. Garantir la conformité aux normes Le projet VAN était axé sur un élément important d'un modèle souple d'automatisation de la fabrication, à savoir les communications à courte et longue distance entre les différentes fonctions d'automatisation. Le but était de trouver des solutions innovantes à ce problème, mais aussi d'établir de nouvelles normes dédiées aux environnements industriels et de combler le fossé entre les solutions de bureautique et les technologies d'automatisation industrielle. «Dans les années 1990, les réseaux de site ont commencé à servir pour relier les machines», explique le Dr Klostermeyer. «C'était un moyen d'envoyer des signaux d'un contrôleur à un autre.» Le réseau Ethernet (terme collectif désignant les technologies de réseau informatique basées sur un format de trames et utilisées dans les réseaux locaux) est très répandu dans les bureaux mais bien plus rare dans l'industrie. «Le problème venait de la grande variété des normes utilisées dans les usines», souligne le Dr Klostermeyer. «Vers 2000, une tendance a commencé à se faire connaître, plusieurs entreprises essayant d'utiliser Ethernet pour les communications industrielles sur site. Ceci n'allait pas sans contraintes, notamment au niveau de la sécurité et du fonctionnement en temps réel. Le projet est né de ce besoin.» Les partenaires du projet étaient convaincus qu'une avancée conséquente pouvait être réalisée en intégrant plusieurs concepts de réseau pour former un réseau virtuel d'automatisation, utilisable en milieu industriel. Ils ont commencé par une analyse indépendante et une étude des besoins. Des solutions ont été trouvées aux problèmes de mise en œuvre et pour l'utilisation de certaines technologies de pointe en communications sans fil. «Nous sommes partis de l'utilisation très répandue des réseaux Ethernet dans les bureaux. L'idée était de l'appliquer aux communications industrielles.» Deux tests pilotes ont été réalisés. L'équipe a fait appel à un fournisseur de biogaz possédant plusieurs centrales en Allemagne de l'Est pour s'assurer que le projet puisse être mis en œuvre dans le secteur de la transformation. Dans le même temps, une usine de fabrication avec un centre de contrôle en Allemagne et une usine robotique automatisée en Italie ont servi à tester le projet dans le secteur industriel. Totalement automatisé Le projet VAN a largement contribué au secteur européen de l'automatisation par la conception d'une plateforme ouverte pour l'intégration des réseaux, au service d'une fabrication rapide et souple. Cette plateforme autorise une communication idéale pour l'industrie entre les applications et les appareils, d'une manière transparente, souple et facile à configurer. De plus, le système permet aux applications distantes de se reconnaître grâce à un processus d'adressage et de routage VAN, et d'établir des connexions sécurisées et temps réel par des réseaux câblés et sans fil, comme si elles appartenaient au même réseau local. Enfin, l'introduction et la modification de réseaux initialement destinés au bureau (comme Ethernet et le WLAN) permettent d'intégrer les activités de bureautique et d'automatisation d'une entreprise et de communiquer à distance dans des environnements distribués (comme des usines implantées en divers lieux). Cette dernière fonction autorise l'ingénierie à distance et permet aux ingénieurs de configurer les appareils et systèmes d'automatisation sans forcément connaître la technologie utilisée. «Le nom du projet 'réseau virtuel d'automatisation' souligne son caractère virtuel: il se présente comme un seul réseau alors qu'il s'agit d'une combinaison», explique le Dr Klostermeyer. Même si l'équipe du projet n'est pas partie de zéro (elle s'est notamment appuyée sur la norme Ethernet industrielle Profinet (IEC61158 - Type10), ses travaux représentent une étape importante vers la technologie d'automatisation industrielle. «Quelques problèmes mineurs restent encore à résoudre, mais en terme de recherche un grand pas a été fait et cette technologie est aujourd'hui bien établie» conclut le Dr Klostermeyer. «À présent, le projet exige plus un travail de développement que de recherche. Plusieurs éléments qu'il a inventés sont aujourd'hui commercialisés.» Le projet intégré VAN (http://www.van-eu.eu) qui s'est achevé en octobre 2009, était financé par la Commission européenne au titre de la priorité «Technologies de la société de l'information» du sixième programme-cadre (6e PC). Le consortium comportait 14 partenaires de quatre pays.