En bref :
- Les équipementiers doivent tenir compte non seulement de la puissance d’un PC industriel, mais aussi de l’environnement dans lequel il fonctionnera.
- L’évolutivité et la flexibilité sont importantes lorsque de nouveaux logiciels sont nécessaires ou que de nouveaux systèmes sont ajoutés.
- Les PC industriels peuvent effectuer des travaux de traitement en dehors du réseau, ce qui permet de fournir de meilleures informations à l’utilisateur final.
Trouver le bon équilibre entre trop peu de choix et trop de choix peut être un problème épineux même dans les situations les plus simples. Pour les entreprises plus compliquées comme les mises en œuvre de l’Internet industriel des objets (IIoT), les utilisateurs finaux apprécient une certaine latitude décisionnelle, mais la plupart veulent des combinaisons éprouvées de solutions matérielles et logicielles.
Les entreprises manufacturières et les fabricants d’équipements d’origine (OEM) de partout ont besoin que leurs machines et systèmes existants et nouveaux offrent des avantages IIoT, mais il y a tellement de sources de données et de technologies impliquées qu’ils peuvent rapidement s’égarer dans leur parcours de transformation numérique.
Les mises en œuvre nécessitent d’exploiter et de traiter tous les types de données industrielles, non seulement celles des machines automatisées, mais aussi celles des instruments intelligents et des systèmes de surveillance. Une plateforme flexible et capable de le faire est construite sur des PC industriels (IPC) exécutant le bon logiciel, mais les utilisateurs finaux doivent s’orienter vers la bonne combinaison.
Corriger le chaos
Les utilisateurs finaux industriels sont déjà convaincus de la nécessité des données IIoT pour soutenir leurs efforts d’optimisation des opérations, d’obtention d’informations sur les systèmes et de maintenance proactive. Cependant, les actifs opérationnels sont de toutes tailles, de tous types et de tous âges. Toute solution IIoT doit donc être suffisamment flexible et adaptable pour accéder à toutes sortes de sources de données.
La plupart des sources de données sont situées à la périphérie industrielle relativement inhospitalière, où la chaleur, le froid, les chocs et les vibrations extrêmes peuvent se combiner pour détruire tout type de dispositif numérique. Les biens informatiques (IT) typiques de qualité grand public ou commerciale, comme les PC, ne fonctionnent pas longtemps dans ces environnements, et ces sites disposent généralement d’un soutien limité du personnel informatique. La durée de vie typique d’un dispositif informatique est d’environ trois ans, ce qui ne correspond pas aux systèmes de technologie opérationnelle (OT) qui doivent fonctionner beaucoup plus longtemps – parfois des décennies.
Les IPC de classe mondiale, comme ceux du portefeuille RXi2 d’Emerson, sont conçus et rigoureusement testés pour fournir des performances réelles à 100% dans toutes les plages de fonctionnement spécifiées, sans compter sur l’étranglement ou d’autres concessions.Emerson
Les PC industrialisés sont largement disponibles, mais la réalité est que certains utilisateurs constatent dans la pratique que de nombreux IPC ne fournissent tout simplement pas les performances, la fiabilité ou la longévité promises. La faute en revient en partie à des régimes d’essai qui peuvent être trop optimistes, ou du moins pas assez agressifs. Un autre aspect est que de nombreux utilisateurs industriels ont besoin d’options d’évolutivité matérielle qui ne sont tout simplement pas disponibles sur les PC typiques, ou même les IPC.
Les installations IIoT nécessitent également de nombreux types de logiciels centrés sur l’OT. Bien que ces logiciels soient disponibles en achat séparé, il y a des inconvénients à sélectionner autant de produits, à les faire correspondre aux bonnes configurations matérielles et à gérer plusieurs fournisseurs. La possibilité de combiner les achats de matériel et de logiciels IPC auprès d’un seul fournisseur simplifie le processus de commande, réduit l’effort d’installation et de développement d’applications ainsi que la maintenance requise, et fournit un point unique de responsabilité.
Construit pour l’OT
Les IPC de classe mondiale sont créés en accordant une attention détaillée à la conception, aux tests et aux besoins de l’industrie OT. L’une des principales préoccupations est la conception des IPC pour qu’ils soient sans ventilateur, avec des dispositions de dissipateur thermique minutieuses pour éviter les points chauds et promouvoir des chemins de conduction thermique optimaux vers l’environnement externe. Cela inclut non seulement les composants primaires comme les CPU, mais aussi les composants secondaires souvent négligés comme les SSD.
D’autres considérations subtiles de conception et de test entrent en jeu. Un IPC de qualité doit également être conçu selon le principe de l’accélérateur zéro, ce qui signifie que la cote thermique est désignée à une cote de performance de 100 %. Certains IPC revendiquent une plage de température de fonctionnement étendue, mais risquent d’étrangler le processeur pour y parvenir. Les IPC doivent être testés dans des conditions de flux d’air nul pour imiter les installations d’armoires du monde réel, mais certains IPC peuvent être testés selon des normes moins rigoureuses, souvent avec un flux d’air simulé.
Les entreprises ayant une expérience approfondie de l’OT savent comment concevoir des produits et des solutions répondant aux besoins uniques de l’OT bien mieux que les entreprises informatiques. Les IPC centrés sur l’OT sont construits et soutenus pour un cycle de vie/une durée de vie étendue et continueront à être soutenus pendant cinq ans, même après la maturité du produit. Les mises à jour et les renouvellements des IPC sont conçus pour être compatibles avec les anciens modèles dans la mesure du possible, notamment en ce qui concerne les facteurs de forme et les interfaces. La plupart des utilisateurs d’OT sont mieux servis en choisissant parmi quelques alternatives de configurations connues pour simplifier la commande et le stockage, et ce concept s’étend à l’acquisition de logiciels.
Loaded for Big Game
Les IPC conviennent à une grande variété d’applications, mais il existe de nombreux rôles typiques et suites logicielles associées pour les applications IIoT qui pourraient être hébergés ou regroupés sur les IPC pour augmenter la valeur pour les utilisateurs finaux, tels que :
IIoT. Un groupe curé d’outils logiciels open-source pour fournir un environnement sécurisé et contrôlé qui ne nécessitera pas d’expertise informatique pour la mise en œuvre. Ces outils permettent aux utilisateurs de l’OT de collecter des données à l’aide de divers protocoles, et de développer des algorithmes afin qu’ils puissent identifier la santé des machines et générer des idées pour améliorer leurs opérations.
Visualisation. Les développements récents dans ce domaine impliquent l’utilisation de modèles, d’assistants et d’autres fonctionnalités afin que les utilisateurs puissent développer des affichages intuitifs et interactifs qui peuvent être visualisés localement, ou en tant que vues Web à l’aide de tout appareil capable d’accueillir un navigateur Web.
Passerelle. Équipé du bon logiciel de serveur de données et des protocoles tels que OPC UA, MQTT et d’autres protocoles nécessaires pour se connecter aux sources de données, un IPC peut fonctionner comme un moteur de connectivité pour les tâches d’acquisition de données, de serveur et d’enregistreur. Ce rôle est essentiel pour prendre en charge des applications SCADA, MES et ERP de niveau supérieur, ou pour établir une connectivité au cloud.
Analyse. Alors qu’un IPC peut essentiellement être programmé pour faire n’importe quoi, il existe des logiciels d’analyse spécifiques à l’OT avec des fonctions standard et des assistants pour acquérir des données de production en temps réel et déterminer les indicateurs clés de performance (ICP), l’efficacité globale de l’équipement, le calcul des temps d’arrêt des machines, le suivi de la production, l’ordonnancement et plus encore.
Surveillance à distance. Beaucoup des rôles logiciels précédents comprennent un aspect de surveillance à distance. Les IPC peuvent exécuter la technologie client web pour fournir un accès à distance sécurisé aux applications en utilisant la technologie HTML5 basée sur un navigateur sur n’importe quel appareil distant, ou des applications mobiles natives. Ces vues à distance peuvent inclure la visualisation, les rapports web et les tableaux de bord analytiques.
Il existe de nombreux types d’utilisateurs finaux. Certains peuvent choisir d’acheter des IPC « bare metal » sans même un système d’exploitation installé afin qu’ils puissent construire leurs configurations avec le mélange exact requis de logiciels commerciaux et/ou propriétaires. Mais même certains utilisateurs finaux sophistiqués peuvent préférer une approche plus rationalisée où l’IPC arrive préchargé avec le système d’exploitation et peut-être d’autres applications, une option proposée par certains experts IPC axés sur l’OT.
OEM Edge
Construits pour les installations industrielles mais dotés de capacités PC, les IPC peuvent collecter de petites données provenant de tous types de sources disparates dans les emplacements périphériques les plus difficiles. La puissance de calcul des IPC leur permet de créer des big data par prétraitement. Cela sert également à minimiser la charge utile de données des implémentations IIoT, en améliorant l’efficacité du stockage/transfert des informations, ce qui est nécessaire pour les connexions à faible bande passante.
Les utilisateurs finaux industriels et les OEM peuvent trouver des gains d’efficacité en standardisant sur un fournisseur de solutions IPC basé sur l’OT. Un IPC exécutant les bonnes suites logicielles est tout aussi à l’aise lorsqu’il est utilisé pour intégrer des capacités IIoT dans de nouveaux systèmes de tous types, ou pour des rétrofits. Cependant, l’IPC doit être construit de manière robuste avec les performances, la durabilité et la longévité requises pour le service OT.
Silvia Gonzalez est un leader du développement de solutions pour l’activité Solutions d’automatisation des machines d’Emerson. Elle est responsable de la création, du développement et de la conduite d’approches axées sur les solutions pour traduire les défis des utilisateurs finaux en une meilleure performance opérationnelle.
Nishita Palkar est chef de produit senior du portefeuille de PC industriels pour l’activité Machine Automation Solutions d’Emerson. À ce titre, elle dirige le portefeuille mondial de produits et la stratégie de produits pour les PC industriels d’Emerson.