La voie vers l’Industrie 4.0 à prix attrayant
Il n’y pas longtemps le terme « la quatrième révolution industrielle » ou « l’Industrie 4.0 » pour la plupart des gens n’était qu’un slogan fort et très à la mode. Toutefois, il devient rapidement une partie de la réalité mondiale.
Carte réseau Brainboxes IX-100 prenant en charge le bus PCI Express
L’utilisation des machines intelligentes, des systèmes et des outils apporte de nombreux avantages par exemple la modification des services MRO (abréviation anglaise pour maintenance, réparation et service) pour qu’il soit possible de les utiliser pour effectuer la maintenance préventive et de réduire ainsi les coûts d’exploitation des équipements dans l’entreprise. Qu’est-ce qui se passe quand l’entreprise n’est pas en mesure de remplacer toutes les machines – comment peut-elle répondre aux exigences de l’Industrie 4.0? Pour certains producteurs, le coût sera trop élevé, donc au lieu de remplacer le parc de machines, ils vont choisir la modernisation pour adapter les machines à fonctionner dans les conditions de l’Industrie 4.0. Dans cet article, nous allons parler sur différentes possibilités d’améliorer l’équipement actuellement utilisé afin qu’il puisse fonctionner conformément aux dernières normes.
En lisant les brochures et en parcourant les sites Web des vendeurs d’appareils modernes, nous pouvons trouver des termes « intelligent », « appareil IoT » ou « fonctionne dans les conditions de l’Industrie 4.0 ». L’achat de telles machines est également associé à un prix déterminé qui dépasse souvent les capacités financières des entreprises qui voudraient remplacer tous leurs équipements d’atelier.
Toutefois, la voie vers l’Industrie 4.0 ne doit pas être toujours pénible pour notre portefeuille. Il existe des moyens de modernisation qui la rendent plus légère, facile et agréable, et aussi à faible coût.
Premièrement, nous devons expliquer pourquoi utiliser des solutions de l’Industrie 4.0? Tout d’abord, l’Industrie 4.0 dispose de nombreuses commodités d’avenir. Au cours des dernières années, le concept d’établissement intelligent est en constante évolution, en recherchant une communication harmonieuse entre les appareils dans le hall de production ou dans l’atelier et les systèmes de gestion dans toute l’entreprise. Ce sont ceux qui se décident d’utiliser un tel environnement de travail intégré qui peuvent assurer une efficacité maximale à partir de la commande, la production jusqu’à l’expédition.
Pour garantir le bon niveau d’automatisation, il est nécessaire d’utiliser les dernières solutions de composants.
La communication verticale et la communication horizontale sont nécessaires car elles permettent une communication permanente et un échange de données continu entre tous les systèmes qui font partie de la chaîne d’exploitation de l’entreprise. Pour atteindre ce niveau de communication il est indispensable de mettre en œuvre des principes de fonctionnement basés sur la chaîne de valeur en utilisant des systèmes cyber-physiques, le cloud computing et l’Internet des objets.
Ceux qui voudraient faire leurs premiers pas vers l’environnement de l’Industrie 4.0 (par exemple par la modernisation de la chaîne de production) ont la possibilité de bénéficier de divers moyens économiques pour mettre en œuvre ces intentions. Nous pouvons, par exemple, utiliser des composants contenant des cartes réseau compatibles avec divers bus, des commutateurs réseau Power over Ethernet (PoE), des capteurs intelligents et de nombreuses autres solutions de ce type.
Le flux vertical d’informations est une communication bidirectionnelle donc celle qui permet à la fois l’émission, la réception et l’utilisation ultérieures d’informations. Une carte réseau fonctionnant avec divers types de bus est une solution à prix raisonnable qui peut être utilisée pour une telle communication.
Actuellement, PCI Express est l’un des bus les plus populaires utilisés dans les entreprises. Pour les entreprises qui choisissent cette solution, la carte Brainboxes IX-100 (graphique 1) sera un bon choix.
La carte IX-100 est équipée d’un port RS232 à 9 broches standard pour l’industrie actuelle et d’une entrée de bus PCI Express. Le bus PCI Express coopère pleinement avec le système plug and play, de sorte que le BIOS et le système d’exploitation (Linux ou Windows) puissent configurer immédiatement la carte et l’installer sans aucun problème. Les utilisateurs peuvent choisir entre les versions standard et compactes (low profile)
Et quelle est la situation concernant le flux de données horizontal ? Dans ce cas, les informations sont également mises à disposition du système d’exploitation de l’entreprise. Grâce à cela, les données sont transférées le plus souvent au soi-disant nuage (cloud) et sont disponibles partout dans le monde, à condition que l’utilisateur utilise un appareil connecté au réseau interne de l’entreprise (intranet).
Le partage de données est un élément clé de l’Industrie 4.0. Pour atteindre cet objectif, la fonctionnalité IoT (Internet of Things) est nécessaire déjà au niveau de l’établissement où les appareils précis sont connectés au réseau. L’accès à ces appareils peut être limité à un groupe d’utilisateurs déterminés, en fonction des besoins spécifiques.
Un tel réseau utilisant l’IoT peut collecter les données opérationnelles et les envoyer au cloud. Il permet également aux utilisateurs de communiquer avec leurs collègues et optimise les processus de production. Pour atteindre rapidement et facilement cet objectif, nous pouvons facilement équiper les convertisseurs de courant et les modules d’entrée et de sortie des dispositifs appropriés.
Le convertisseur ADAM-4520-EE (graphique 2) est l’un de ces appareils, protégé par un boîtier durable en plastique ABS.
ADAM-4520-EE est un convertisseur isolé destiné pour les systèmes équipés dès le début du bus RS-232. L’appareil convertit de manière transparente les signaux RS-232 en signaux isolés RS-422 ou RS485. Puisque les utilisateurs ne doivent pas changer le matériel ou les logiciels d’un ordinateur industriel, la modernisation est très simple et le modèle ADAM-4520-EE permet aux utilisateurs de construire de manière facile un système de communication à longue distance avec l’équipement PC standard au niveau industriel.
Le contrôle automatique du flux de données est entièrement disponible car ADAM-4520-EE détecte automatiquement le sens du flux de données RS-485 et modifie le sens de transmission. Pour cette opération aucun signal ou synchronisation supplémentaire ne sont nécessaire.
Convertisseur ADAM-4520-EE prend entièrement en charge le contrôle automatique du flux de données
Pour maintenir l’idée originale de l’Industrie 4.0, toutes les machines, tous les systèmes et tous les appareils doivent être connectés au même réseau. En extrapolant encore cette idée, tous ces appareils devraient être alimentés à partir d’une seule source pour optimiser la configuration et l’utilisation du réseau.
Power over Ethernet (PoE) est une technologie qui facilite la sélection pour de nombreuses installations. En fait, le même câble réseau peut être utilisé pour transférer des données entre plusieurs appareils dans le même réseau. Ce concept peut aider à réduire les frais des installations électriques. Le commutateur PoE LNP-0500G-24 dans un boîtier métallique, équipé de 5 ports d’accès est un bon choix pour de telles applications.
Cette série de produits facile à installer garantit une connexion Ethernet fiable et renforcée avec des fonctionnalités PoE pour chaque environnement industriel difficile, comme les lignes de production automatisées, ainsi que les usines produisant du pétrole et du gaz, les centrales électriques et les systèmes d’alimentation en eau et d’égouts.
Tous les types de capteurs sont également proches de l’Industrie 4.0, et de plus en plus d’entre eux offrent des capacités « intelligentes ». Mais comment
le capteur simple peut-il devenir intelligent? Nous pouvons par exemple de le connecter à une prise intelligente.
L’utilisation d’une prise intelligente permet d’éviter l’utilisation des éléments de synchronisation coûteux ou de contrôles supplémentaires, car un tel composant rend le capteur plus « intelligent ». Lorsqu’il est associé à une prise intelligente, par exemple de la série SensoPart MF (graphique 3), le capteur est capable de prendre en charge des fonctions de contrôle supplémentaires: il peut agir comme une minuterie, un compteur ou un onduleur, il peut être utilisé pour le contrôle de la fréquence, ou pour le contrôle du retard d’activation ou de désactivation.
Ce qui est important pour la compatibilité avec l’idée de l’Industrie 4.0 c’est que les plugins intelligents peuvent généralement être programmés à l’aide d’un ordinateur de poche ou d’un ordinateur portable via une interface infrarouge. Les meilleurs conseils incluent la recherche de variantes de plug-in intelligentes qui peuvent être montées en cascade, telles que les compteurs et les minuteries.
Plug-in intelligent permet au capteur de prendre en charge des fonctions de contrôle supplémentaires.
De plus, pour assurer la compatibilité dans toute l’usine, vous devez choisir des plugins intelligents qui sont compatibles avec les capteurs de tous les fabricants. La plupart d’entre eux proposent des connecteur M8. Pour augmenter l’intelligence des plugins, certains d’entre eux peuvent également être utilisés comme amplificateurs de commutation.
Face au nombre croissant de concurrents qui investissent de fonds importants dans l’architecture industrielle des usines de l’Industrie 4.0, les responsables des établissements industriels plus habiles – donc ceux qui luttent avec une infrastructure vieillissante ou des budgets de plus en plus limités – recherchent des moyens plus rentables de se moderniser. Ces moyens peuvent contribuer de manière significative à une meilleure communication et une optimisation de la production, et par conséquent conduire à des résultats efficaces en matière des coûts et de consommation d’énergie.
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