Architecture logicielle ouverte compatible avec l'Industrie 4.0

L'Industrie 4.0 est le sujet dont tout le monde parle, il est donc temps de se pencher sur l'intégration de ses technologies dans les machines, les ateliers et systèmes de gestion de la construction. Cela implique de vérifier que les équipements sont capables de prendre en charge une communication avancée, notamment dans les trois domaines clés de l'industrie : l'alimentation en électricité, les signaux et les données.

La communication multicanal du big data est rendue possible par la connexion des appareils entre eux, et donc leur interaction. L'architecture informatique industrielle modulaire (approche MICA) utilise une architecture logicielle ouverte pour un appareil informatique industriel intégré. Un robuste ordinateur industriel conforme IP67 peut facilement être intégré à l'environnement de fabrication en tant qu'ordinateur hors ligne autonome ou en tant que passerelle de conversion de protocole reliée via Internet.

L'intégration d'une intelligence supplémentaire à un environnement de ligne de production existant est possible à l'aide de l'approche MICA. Les améliorations de processus peuvent être identifiées grâce à la capture et au traitement des données basées sur une variété de capteurs. Cela permet de créer un lien préanalytique de traitement entre le niveau des capteurs installés dans l'usine et le cloud analytique/big data. Cette démarche permet de tendre vers l'Industrie 4.0 grâce à l'intégration de deux éléments clés : la communication entre machines et la logistique de fabrication. MICA est le premier ordinateur intégré à introduire la virtualisation dans l'environnement de fabrication.

MICA est très simple à faire fonctionner et à configurer grâce à sa plate-forme d'architecture logicielle ouverte et modulaire. Le logiciel est exécuté dans des conteneurs virtuels basés sur Linux qui viennent s'ajouter à un système d'exploitation de base optimisé. Chaque application est exécutée dans son propre conteneur selon la méthode "sandbox" avec l'ensemble des bibliothèques et pilotes. La communication entre les conteneurs nécessite une adresse IP séparée, ce qui garantit la sécurité des données. Des conteneurs standard sont disponibles au téléchargement sur le site Web de HARTING : Java, Python, C/C++, OPC-UA, bases de données et kits d'outils Web. Cette solution est également personnalisable pour l'utilisation d'autres conteneurs si nécessaire. Il est possible de mettre en œuvre une interface optimisée pour un fonctionnement tactile sur la base d'outils standard (par exemple HTML5 et JavaScript), ce qui facilite la programmation via un navigateur Web pour les utilisateurs finaux comme pour les administrateurs. MICA se base également sur une architecture matérielle modulaire avec une carte de processeur standard, une alimentation, une carte réseau et, en option, une carte E/S flexible. Des cartes RFID et USB standard sont actuellement disponibles, avec des options telles que le WLAN, le stockage SSD, le Bluetooth ou un bus de terrain propriétaire seront bientôt disponibles. Encore une fois, les conceptions peuvent être personnalisées en fonction de besoins spécifiques.

Si l'on étudie les applications du type Industrie 4.0 et les façons dont MICA peut y être intégré, les possibilités sont infinies. Par exemple, en intégrant des capteurs appropriés et en étant capable de communiquer avec le système d'exploitation existant d'une machine, MICA offre une rétrocompatibilité permettant de prendre en charge la maintenance prédictive, de réduire les temps d'arrêt et d'étendre de façon significative la durée de vie de la machine. MICA peut également être personnalisé de façon à exécuter des programmes de test définis pour les applications distantes basées sur le terrain, ce qui en fait une solution viable dans des conditions difficiles de test programmable. MICA peut fonctionner dans des applications soumises à de fortes vibrations et à des fluctuations de température importantes. 

Pour l'Industrie 4.0, l'utilisation de MICA offre des avantages économiques significatifs par rapport aux PC industriels : l'absence de ventilateur supprime les besoins en maintenance et aucun frais de licence ou de location ne s'applique. Ce système permet en outre de réduire les coûts de fonctionnement dans la mesure où la version de base consomme seulement 5 W de puissance environ. 

Pour plus d'informations, rendez-vous à la page www.HARTING.co.uk/MICA