Formation 3IRC Introduction Automatismes Industriels Formation 3IRC Introduction Année 2010 Patrick MONASSIER

Le concept de la pyramide du CIM (Computer Integrated Manufacturing)

Le Computer Integrated Manufacturing (Pyramide du CIM) est un concept décrivant l'automatisation complète des processus de fabrication. C’est-à-dire que tous les équipements de l'usine fonctionnent sous le contrôle permanent des ordinateurs, automates programmables et autres systèmes numériques. niveau 3 : la gestion des produits et des stocks, la gestion des approvisionnements, la gestion des clients, des commandes et de la facturation (gérés par les ERP) niveau 2 : la localisation des produits en stocks, les mouvements physiques et la gestion des lots (géré par le système de gestion d'entrepôt) niveau 1 : les automatismes niveau 0 : les capteurs et actionneurs.

Importance des réseaux dans l’informatique industrielle Le concept de la pyramide du CIM (Computer Integrated Manufacturing) Internet TCP/IP Réseau Ethernet & TCP/IP Réseaux de terrain CAN, FIP, DeviceNet, Interbus,Profibus…

Le concept de la pyramide du CIM élargi aux machines mobiles GPS GPRS – abonnement M2M (Machine To Machine) WIFI

Organisation de la carte électronique embarquée GPS – GPRS - Wifi http://www.sagem-communications.com (modules GSM) http://www.u-blox.com Module GPS uBlox LEA 5S Module GPRS Sagem HiLo http://www.lairdtech.com Liaison série Trames NMEA Liaison série Commandes AT Microprocesseur Module Wifi WISMC01BI 802.11b/g Liaison série

Performances des lignes de production La TPM (Total Productivity Management) a pour objectif d'amener les équipements à leur rendement global maximum, sur toute la durée de leur vie en faisant participer toutes les divisions de l'entreprise et en associant tous les niveaux hiérarchiques. TRS : Taux de Rendement Synthétique = Tu /Tr TRG : Taux de Rendement Global = Tu / To TRE : Taux de Rendement Economique = Tu / Tt

Diagramme de Pareto Exemple :

La pyramide du CIM (Computer Integrated Manufacturing) est une méthode largement généralisée (en particulier dans l'informatique). Il s'agit d'une représentation comportant 4 niveaux auxquels correspondent des niveaux de décision. Plus on s'élève dans la Pyramide du CIM, plus le niveau de décision est important, plus la visibilité est globale et plus les cycles standards s'allongent. Un niveau supérieur décide ce qu'un niveau inférieur exécute

Système de production Produit fini Matière première

Système de production : organisation réseau Matière première Produit fini

Armoire PC Industriel Système de production : exemple d’un robot IHM Réseau Ethernet : communication avec les autres machines et avec les PC Connexion Internet : vue extérieure et télémaintenance Armoire PC Industriel Bus de Terrain : Capteurs et Actionneurs

La pyramide du CIM : les réseaux La pyramide du CIM, définit le modèle d'usine industrielle au sens de l'automatisation et de la communication. Actuellement, elle décrit les différents niveaux de communication sous une forme quantitative des données à véhiculer. Le choix du réseau est différent selon les niveaux dans la pyramide. On prendra couramment Ethernet TCP/IP pour les niveaux 1 à 4. Pour le niveau 0, on est dans le domaine des Bus de Terrain Industriels qui offrent rapidité, déterminisme et une très bonne tenue aux contraintes d’environnement. Temps différé Trames longues (Ethernet) Au niveaux supérieurs, on a de gros paquets de données (fichiers) sans impératif de performance absolue. Au niveau 0, transfert performant - peu d’informations mais très rapidement Trames courtes Trames courtes Trames courtes Temps réel Il y a 2 exigences impératives vis à vis des réseaux industriels: Sécurité de l’information : l’erreur peut être dangereuse... Déterminisme : faculté de transférer des données dans un temps donné.

Implémentation des protocoles TCP/IP 4 Implémentation des protocoles TCP/IP Ethernet TCP/IP s'est développé sur les architectures d'automatisme et est devenu un réseau fédérateur à partir du niveau 2 du CIM. Aujourd'hui, nous pouvons envisager la descente d'Ethernet TCP/IP sur le bas des architectures d'automatisme (au niveau 1 dans un premier temps) afin de répondre aux nouveaux besoins fonctionnels des composants d'automatisme A la recherche d'une norme d'accès : TCP / IP Internet L'accès par internet se fait à tous les niveaux en horizontal, TCP/IP devient la norme fédératrice. TCP / IP

Une nouvelle architecture machine 7 Une nouvelle architecture machine Le constructeur de machine pourra simplement se créer des modules programmes génériques reflétant son savoir-faire. L'intégrateur aura pour tâche le développement de modules génériques fédérateurs des savoir-faire constructeurs. Enfin, chacun d'entre eux pourra développer le e-service ( Télédi@gnostic, télém@intenance). Intégrateur : - Modules génériques fédérateurs Web Server Ethernet TCP / IP Accès direct : Simple navigateur Internet Services logiciels constructeurs Internet e-services Télédi @ gnostic télém @ intenance Intranet / extranet entreprise

Un exemple d’intégration en WebServer On met un site internet dans le robot Robot principal Fonctions WebServer et Maintenance Fonction Maintenance Armoire électrique MODEM Ethernet TCP/IP HUB CELLULE ATELIER BUREAUX Interface Opérateur EXPLOITATION EXPLOITATION EXPLOITATION MAINTENANCE Exploitation des Résultats avec Excel Windows, calculs des TRS MAINTENANCE A DISTANCE PRODUCTION

Capteurs/actionneurs Un exemple d’intégration Système réactif Autres intervenants dans la pyramide du CIM PRODUCTION MAINTENANCE A DISTANCE Ethernet TCP/IP Limite de la cellule EXPLOITATION MAINTENANCE Flux de matière Electronique Bus de Terrain Capteurs/actionneurs

Formation 3IRC Introduction FIN Automatismes Industriels Formation 3IRC Introduction FIN