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Groupe de travail Automatisation à la base du SCP

La caractéristique fondamentale des systèmes cyber-physiques est de mettre en réseau des sous-systèmes et de les connecter avec des prestations de services. Dans le contexte d’une entreprise, cela signifie, par exemple, de connecter des capteurs ou des actionneurs. Dans la production, donc au niveau des ateliers, cela se traduit par la connexion avec le monde virtuel, par exemple avec des programmes de simulation, de planification, de contrôle ou d’analyse. L’automatisation à la base du SCP apporte également des avantages considérables en dehors de l’entreprise tout au long de la chaîne d’approvisionnement, à l’image de l’infrastructure mise en réseau et par laquelle chacun de ses composants est accessible en permanence, permettant finalement la mise en réseau mondiale de l’usine intelligente.

Objectifs

  • Développer des concepts durables qui montrent comment les réseaux horizontaux et verticaux peuvent être réalisés avec succès. Pour cela, il est prévu de s’orienter sur le « Modèle d’architecture Industrie 4.0 (RAMI 4.0) ».

Contenus

Le groupe de travail « Automisation à la base du SCP » se concentre sur des sujets bénéfiques pour la place industrielle suisse. Dans ce contexte, les sujets suivants sont considérés comme prioritaires :

  • Les concepts de mise en réseau de processus physiques (via des capteurs, des actionneurs, des appareils mobiles) avec des services numériques
  • Les études et analyses technologiques sur l’utilisation des systèmes cyber-physiques
  • Les analyses de sécurité et extensions des architectures de sécurité existantes pour les systèmes cyber-physiques
  • Le contrôle des perturbations et des erreurs dans les systèmes basés sur les SCP
  • La modélisation et prise en considération des capacités cognitives humaines au niveau des interfaces homme-machine
  • Le développement d’interfaces homme-machine adaptatives qui s’adaptent de manière autonome aux systèmes d’automatisation auto-gérés
  • Les modèles de procédures pratiques

Explication des SCP

Description fonctionnelle des structures SCP en comparaison avec un jumeau numérique dans le domaine de la technologie d’entraînement

  • Un constructeur de moteurs fournit à son client final un nouveau groupe motopropulseur composé de l’unité de commande du moteur et du moteur avec plaque signalétique électronique intégrée.

  • L’unité de commande du moteur est connectée à la plateforme Cloud du constructeur du groupe motopropulseur par l’intermédiaire d’un routeur Internet.

  • Au moment de la mise en service, l’unité de commande du moteur transmet tous les paramètres et données pertinents liés à la mise en service à la plateforme Cloud du constructeur du groupe motopropulseur. Ce dernier est donc informé à quel moment le moteur a été mis en service et avec quels paramètres.

  • Pendant tout le cycle de vie du moteur, l’unité de commande du moteur transmet au fabricant du moteur les données d’exploitation les plus importantes telles que la consommation d’électricité, les heures de service, etc.

  • Sur la base de ces données, le constructeur du groupe motopropulseur peut optimiser ce dernier en permanence en fonction de l’usure mécanique des roulements, etc.

  • Le constructeur de moteurs analyse en permanence ces données et, sur la base de ces analyses, il peut organiser la maintenance à un stade précoce ou livrer à l’utilisateur les pièces de rechange nécessaires avant que le groupe motopropulseur ne tombe en panne et ne provoque un arrêt de la production.

  • Si malgré tout une panne précoce de l’unité de commande du moteur ou du moteur lui-même se produit, le fabricant peut analyser la panne sur la base des données d’exploitation obtenues entre-temps et améliorer continuellement la qualité de son produit.

Prochaine manifestation sur le sujet

Actuellement aucun événement

Enjeux et phases de l’intégration du SCP dans la production et la logistique

  • Quels sont les avantages ou les potentiels d’amélioration ?
  • Quels sont les processus et modèles commerciaux déterminants ?
  • La production/l’entreprise peut-elle être transformée en une usine intelligente ?
  • Dans combien de temps et dans quelles phases le changement de paradigme peut-il être réalisé ?
  • Comment assurer le maintien de la valeur de production actuelle ?
  • Quel savoir-faire doit être disponible et quelle formation continue doit être assurée ?
  • Quel est le degré de standardisation au niveau de la production et de la logistique ?
  • Quelles sont les exigences pour un concept de sécurité ?
  • Quelles sont les conditions-cadres juridiques ?
  • Qu’en est-il du fondement financier ?
  • Intégration de nouvelles technologies, les systèmes existants devraient être complétés ou remplacés par des systèmes qui répondent en temps réel
  • La vitesse de développement de nouveaux produits et modèles commerciaux doit être adaptée à la cadence du développement des technologies I4.0
  • Les collaborateurs sont impliqués dès le début dans la conception innovante de l’organisation du travail, de l’amélioration des processus, de la formation continue et du développement technique
  • La conception de modèles commerciaux durables en étroite collaboration avec des partenaires B2B dans le but d’optimiser les cycles d’innovation
  • Mise en place d’un groupe de travail chargé exclusivement de préparer la « modélisation de systèmes complexes », en particulier au niveau de la technique de production et d’élaborer des directives et recommandations d’action appropriées
  • Établir une culture d’entreprise favorable à l’innovation
  • Mise en place de projets phares adéquats - « Think big, start small »
  • Établissement d’un concept de sécurité pour les installations techniques de production et la fabrication de produits de sécurité pour l’homme et l’environnement, ainsi que la protection des installations et des produits contre les abus et l’accès non autorisés, en particulier sur les données concernées.
  • Développement simple et rapide de la chaîne de production en fonction de la situation des commandes
  • Intégration des différentes étapes du processus dans les gammes de production
  • Capacité « Plug & Produce » des modules de production
  • Synchronisation des données techniques entre les machines avec adaptation automatique
  • Fourniture automatisée de données techniques sur la base d’une technologie des capteurs ad hoc
  • Échange de données techniques entre les entreprises par le biais des marchés publics
  • Identification de l’état et du cycle de vie
  • Prévisibilité du cycle de vie sur la base des paramètres de fonctionnement
  • Identification automatique des points de fonctionnement et de maintenance optimaux par l’analyse des données du SCP
  • Planification et contrôle de la production en temps réel
  • Autorégulation de la planification et du contrôle de la production
  • Capacité d’autocontrôle pour les produits intelligents
  • Une interaction des collaborateurs lie au contexte et au fonctionnement multimodale
  • Réaction dynamique à des changements (imprévisibles) dans la production
  • Tolérance aux erreurs au niveau de la logistique de production
  • Autorégulation dans la mesure souhaitée
  • Permettre aux clients d’effectuer des adaptations le plus tard possible dans la production
  • Indications précises des délais, même après avoir optimisé les changements de fonction du produit
  • Modèles commerciaux modernes grâce à l’implication des clients et des fournisseurs dans le développement des produits
  • Planification de l’Up-Cycling des matières premières dès la phase de développement
  • Conception dynamique du cycle de vie (gestion des matières premières sur le terrain)
  • Complexité élevée de l’interaction dans le cadre MTO sous l’impulsion du marché/des clients
  • Synchronisation des cycles de vie parfois très complexe
  • Flux compliqué des informations et des connaissances en raison de la séparation des cycles de vie
  • Descriptions claires de tous les objets et processus au long de la chaîne d’approvisionnement
  • Interface avec le SCP existant et les éléments de la chaîne logistique
  • Développement et évaluation de nouveaux modèles commerciaux
  • Conception organisationnelle, systémique et méthodique des cycles de vie
  • Stockage et exploitation des données pertinentes sur le produit tout au long de son cycle de vie
  • Nouvelles méthodes de traitement du volume des données
  • Système intelligent pour l’exploitation des informations et des connaissances à partir de grandes quantités de données
  • Décentralisation, interdisciplinarité tout en maintenant la facilité d’utilisation et de gestion
  • Modèles d’usure en fonction des paramètres d’exploitation réels
  • Normes d’interface pour les modules de production universellement combinables
  • Description du traitement sur la base des possibilités et de la fonction
  • Logiciel modulaire et autoconfigurable

Membres

  • Beat Meili | Sigmatek, Co-directeur
  • Roland Eschmann | Industrie 2025, Co-directeur
  • Stefan Bader | Rychiger
  • Ralf Dopp | Deloitte
  • Fabian Frey | Autexis
  • Urs Güttinger | Bossard
  • Stefan Pauli | Switzerland Innovation Park Biel
  • Robert Montau | FFHS
  • Rolf Wirz | Rychiger

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