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Prévenir les arrêts de production inopinés

Pour tous ceux qui cherchent à mettre en œuvre une solution de Manufacturing Intelligence (Business Intelligence appliquée aux données de fabrication) sur des sites de fabrication existants, B&R propose désormais l'Orange Box. Cette plateforme permet de mettre en œuvre des solutions de collecte et d'analyse de données moyennant seulement quelques paramétrages et sans devoir modifier quoi que ce soit au matériel ou au logiciel existant, quel que soit le système de contrôle et son fournisseur. Nous nous sommes entretenus avec Ralf Hagen, Engineering Manager E&A/MES chez Nestlé Allemagne, et Thomas Rienessl, Head of Business Development Industries chez B&R, pour en savoir plus sur la manière dont l'Orange Box peut transformer un site de production existant en usine intelligente et connectée.

Ralf Hagen (Nestlé) et Thomas Rienessl (B&R) s'entretiennent à propos de l'Orange Box, la solution dotant les équipements de fabrication existants d'une intelligence nouvelle.

Ralf Hagen (Nestlé). Pour qu'une usine puisse être qualifiée d'intelligente, il faut que ses différentes composantes communiquent et interagissent bien mieux qu'elles ne le font aujourd'hui. Les différents processus intervenant dans le traitement d'une commande client devraient pouvoir s'enchaîner de manière ininterrompue et s'exécuter automatiquement de bout en bout. Une machine devrait elle-même savoir quand elle doit accélérer ou ralentir la cadence, et quand elle doit requérir ou refuser de la matière. Actuellement, ceci ne peut se faire sans les opérateurs et leur expérience. A l'avenir, les machines devront pouvoir travailler de manière autonome.

Thomas Rienessl (B&R). Une des caractéristiques de l'usine intelligente est sans aucun doute l'efficacité avec laquelle elle utilise les ressources comme, par exemple, l'énergie. En réduisant la consommation d'énergie, elle réduit aussi les coûts d'exploitation. Quasiment tous les équipements de production sont aujourd'hui automatisés avec des composants intelligents produisant d'énormes quantités de données. Pour les industriels, il s'agit maintenant de savoir évaluer et utiliser ces données pour rendre la production plus flexible, accroître la disponibilité des équipements, prévenir les arrêts de production inopinés, et trouver ainsi un nouveau levier de compétitivité.

R. Hagen. Non. Cela tient pour beaucoup à la taille de l'entreprise. Les usines plus petites ont une force de frappe plus réduite lorsqu'il s'agit d'innover, investir, et pénétrer de nouveaux marchés. De plus, en terme de taille et de branche, les usines du groupe sont très diverses. Le niveau d'intelligence introduit dans nos processus de fabrication est donc extrêmement variable.

R. Hagen. En terme d'indicateurs de performance, oui. Nous nous fixés comme objectif d'atteindre un taux de rendement (OEE) d'un certain niveau et nous avons défini des délais pour y parvenir.

L'Orange Box collecte et évalue les données produites par des machines ou des lignes auparavant cloisonnées. Les exploitants peuvent ainsi mettre leurs équipements existants au niveau des usines intelligentes.

Pouvez-vous nous en dire plus ? Vous avez certainement d'autres objectifs.

R. Hagen. Bien sûr, car il existe en fait de nombreuses corrélations. Les problèmes d'une machine entraînant des arrêts de production posent également un problème pour la sécurité des opérateurs. Plus les interventions humaines sont fréquentes, plus les risques de blessures augmentent. Un autre aspect essentiel à prendre en compte, également, est l'efficacité énergétique. Lorsque une ligne s'arrête et redémarre à de multiples reprises, la consommation d'énergie augmente fortement, de même que les rébuts impactant la qualité.

R. Hagen. Oui, pour nous, ces différents domaines font aussi partie des plus faciles à quantifier d'un point de vue global.

T. Rienessl. Tout à fait, mais les situations sont très diverses. Les exigences des clients varient grandement selon leur industrie, selon qu'il s'agit de fabrication discrète ou d'industrie de process, et selon le niveau d'automatisation existant. Améliorer la production avec les moyens existants est toujours un challenge. Le modèle de référence RAMI suppose que vous pouvez accéder aux toutes dernières technologies partout et sans restriction. Mais combien y a-t-il d'installations neuves par rapport aux installations préexistantes ? Le vrai enjeu est de pouvoir accroître la productivité avec les actifs qui sont déjà en place.

R. Hagen. Nous avons discuté avec de nombreux fournisseurs potentiels. B&R était le seul en mesure de nous proposer une solution satisfaisante en terme de structure, de plateforme, d'applications et de modularité. Concrètement, nous voulions un fournisseur capable d'encapsuler toute l'expertise voulue dans un package prétesté que l'on peut installer, utiliser et réactualiser en pressant un bouton, comme on le ferait avec une application de smartphone.

Pouvez-vous nous en dire plus sur la solution développée avec B&R ?

R. Hagen. Nous avons développé une solution hautement modulaire et intrinsèquement évolutive. Le monde autour de nous change constamment. Mettre en place un système et penser ensuite que tout est réglé conduit rapidement à une impasse lorsque il faut effectuer une migration. Jusqu'à présent, le système de B&R est le seul qui s'adapte facilement aux changements.

T. Rienessl. L'Orange Box est une solution ouverte et flexible pour collecter, homogénéiser et évaluer des données en temps réel. Si les besoins changent, l'Orange Box évolue facilement avec ces changements. Cette solution combine la technologie mapp de B&R avec le concept Scalability+. L'Orange Box permet aux utilisateurs de machines de consulter sur site les paramètres et les indicateurs les plus pertinents et d'intervenir en connaissance de cause. Pour accroître la disponibilité des installations, il faut détecter les écarts très tôt et prendre des mesures correctives immédiatement. C'est exactement ce que permet de faire l'Orange Box.

T. Rienessl. L'Orange Box peut être utilisée dans n'importe quelle industrie, mais elle se prêtent plus particulièrement à une utilisation dans des usines où le nombre de machines impliquées dans le processus de production est important. Fondamentalement, elle séduit deux types de clients : les grands fabricants industriels et les constructeurs de machines.

L'Orange Box de B&R offre une plateforme correspondant parfaitement aux principes de l'Industrie 4.0

Quelle a été votre expérience avec l'Orange Box à l'usine Nestlé d'Osthofen ?

R. Hagen. Installer et configurer le prototype s'est révélé bien plus rapide et bien plus simple que ce que nous pensions. Actuellement, nous travaillons sur l'amélioration des résultats de l'analyse et sur la manière de les afficher pour faciliter leur utilisation au quotidien, notamment lors des changements d'équipe.

Quels sont vos projets futurs pour l'Orange Box?

R. Hagen. Nous voulons mettre en place une analyse intelligente qui permettra d'identifier l'origine d'un problème avant même que ce dernier ne se produise. Pour les quatre prochaines années, nous avons pour objectif d'arriver à un stade où les machines nous avertiront à l'avance qu'un arrêt de production inopiné va se produire, nous évitant ainsi de devoir analyser le problème après la panne comme c'est le cas aujourd'hui. Il ne doit plus se produire d'arrêts de production non planifiés. L'Orange Box nous aidera à accroître la disponibilité et l'efficacité des machines.

Ralf Hagen

E&A Engineering Manager, Nestlé

"Installer et configurer le prototype à l'usine Nestlé d'Osthofen s'est révélé bien plus rapide et bien plus simple que ce que nous pensions."

Thomas Rienessl

Head of Business Development - Industries, B&R

"L'Orange Box est une solution ouverte et flexible pour collecter, homogénéiser et évaluer des données en temps réel. Si les besoins changent, l'Orange Box évolue facilement avec ces changements. L'Orange Box permet aux utilisateurs de machines de consulter sur site les paramètres et les indicateurs les plus pertinents et d'intervenir immédiatement en connaissance de cause."

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