La «Téléproductique» ou les machines de production communicantes Jean Vareille Laboratoire d’Informatique de Brest EA2215 Equipe Langages et Interfaces pour Machines Intelligentes (LIMI) Exposé présenté devant le groupe Cosed ENS-Cachan – 12 Juin 2003 Laboratoire d’Informatique de Brest EA2215, Équipe Langages et Interfaces pour Machines Intelligentes (LIMI)

Laboratoire d’Informatique de Brest EA2215 Université de Bretagne Occidentale (UBO) UFR Sciences et Techniques 20 avenue Le Gorgeu 29200 BREST Jean Vareille, Lionel Marcé, Philippe Le Parc, http://www.ea2215.univ-brest.fr/ea2215.htm <prénom.nom@univ-brest.fr>

Plan de l ’exposé Présentation du projet téléproductique Architecture logicielle proposée Méthodologies Exemples de machines pilotées et démonstrations Résultats d’expérimentation Développements futurs Conclusion et prospective

LE PROJET TELEPRODUCTIQUE présentation L ’objectif est de rendre possible un télé-contrôle de machines de production sur Internet en prenant en compte les problèmes induits par un tel réseau.

LE PROJET TELEPRODUCTIQUE présentation Pour cela il faut : définir une architecture logicielle pour la communication, tenir compte des délais et des aléas, utiliser de nouvelles méthodes de développement.

Partenaires du projet téléproductique Groupe Systèmes de Communication Industriels et Action spécifique 01 du CNRS http://www.rli.cran.u-nancy.fr/sci/sci.shtml Groupe Téléproductique Bretagne http://doelan-gw.univ-brest.fr:8080/teleproductique/teleprod.html Océanopolis http://www.oceanopolis.com/ IRVI-Progénéris http://www.irvi-soft.com/ FHOOW http://www.et-inf.fho-emden.de/Angebot/Medientechnik.html

Architecture logicielle proposée Serveur local Client distant Internet Serveur HTTP Navigateur Web Capture images Applet Vidéo Serveur JAVA Saturne Applet Contrôle Saturne

Architecture logicielle du serveur Saturne Saturne : - système de communication entre machines automatisées de production et opérateurs distants, - utilise Internet, les technologies objet java et le protocole TCP-IP. Les signaux recueillis par les capteurs extéroceptifs sont associés à des flux transmis par Internet en utilisant des protocoles et codecs appropriés. Un système de pinger-ponger mesure les délais de transmission, il permet d’assujettir le comportement de la machine commandée à la qualité de la communication.

Schéma de l ’architecture du serveur Saturne Pinger User management algorithm RC Receiver RC Sender Remote Client Manager Cmd TI Ponger LC Sender LC Receiver Local Client Local Control Unit Remote Control Unit Internet Physical devices Groom Device manager Connection Tool Interface

Fonctionnement de SATURNE Outils Groom Device manager Connection Tool Interface Cmd TI Cmd TI Remote Client Manager RC Receiver RC Sender LC Receiver LC Sender Local Client Manager Pinger Ponger Tool Interface User management algorithm Unité locale de contrôle Unité distante de contrôle

Méthodologie : le Gemma Q un nouveau Gemma Le Guide d’Etude des Modes de Marche et d’Arrêts (Gemma), doit être adapté pour prendre en compte la qualité de la communication. Nous en introduisons une nouvelle forme, le Gemma Q

Du Gemma au Gemma Q A partir du Gemma standard Emergency procedures Working procedures Stop procedures Emergency Stop Start Stop Test Done Status OK Initial state Normal state Emergency state State les cellules sont partagées en zones correspondant aux qualités de communication

Intégration de la qualité de communication dans le Gemma Q Q1 : bonne qualité Q2 : qualité dégradée sans perte de contrôle Q3 : qualité dégradée avec perte de contrôle Q4 : qualité d'activation d'une procédure d'arrêt Q5 : qualité d'arrêt d'urgence Qz : pas d ’utilisateur

Le Gemma Q Chaque cellule est partagée en plusieurs zones correspondant aux qualités. Définies par l'utilisateur ou par défaut selon les capacités de la machine commandée.

Le Gemma Q De nouvelles liaisons sont ajoutées pour les variations de la qualité de communication. Les états du GEMMA Q sont instanciés lors du développement.

Application à différents types de machines Une fraiseuse légère 3 axes. Un bras manipulateur à 5 axes. Un ascenseur contrôlé par un API ou par un PC. Un petit véhicule robotisé Khepera. Caméras motorisées à orientation et focale variables.

Machines à caractère industriel Une fraiseuse légère 3 axes Un bras manipulateur à 5 axes

Autres types de machines Caméras motorisées à orientation et focale variables Un ascenseur contrôlé par un API ou par un PC Un petit véhicule robotisé Khepera

Démonstrations Une fraiseuse légère 3 axes http://pclimi2.univ-brest.fr/v2001/Welcome.html Un bras manipulateur à 5 axes http://pclimi4.univ-brest.fr/v2001/Welcome.html Caméras motorisées à orientation et focale variables au LIMI http://similimi.univ-brest.fr/camera.html à Océanopolis http://193.251.94.32/oceanopolis/camera.html

Résultats d’expérimentation Caméras mobiles 24h/24 cours et conférences à distance, Utilisation en TP, résultats des mesures de ping-pong ->

Développements futurs Métadescriptions des machines et des systèmes, modélisation, vérification de propriétés, validation, formation en ligne, englobant les TP en ligne, des exercices (TD) et des éléments de cours.

Conclusion et prospective Les futures commandes numériques des machines seront connectées à des réseaux sous IP et certainement dotées de serveurs, elles seront adaptées à la commande à distance, à condition de prendre en compte la qualité de communication dans les algorithmes de contrôle, la plate-forme brestoise montre la faisabilité du contrôle fiable en temps légèrement différé sur Internet.