Dans les sciences de la vie et dans le secteur plus large de l’automatisation, les concepts d’équipements modulaires ont la cote ces dernières années. Même si elle présente des avantages pour la mise en service des équipements de production, cette tendance introduit de la complexité dans la qualification d’un système d’automatisation d’usine.
Pour les fabricants du secteur des sciences de la vie, l’intégration horizontale (automatisation M2M) et l’intégration verticale (automatisation machine-usine) constituent souvent les dernières étapes avant la production. Elles incluent la qualification du fonctionnement du code d’automate programmable industriel (API) sur des équipements autonomes, par exemple un skid, et la mise en service du système de contrôle-commande (DCS) en charge de l’automatisation à l’échelle de l’usine. Les ingénieurs chargés de l’automatisation d’usine utilisent souvent le DCS avec des objets de diagramme de bloc fonctionnel, tandis que les spécialistes des équipements utilisent le diagramme logique à relais sur l’API.
L’intérêt croissant pour la modularité s’est accompagné d’un défi potentiel pour les fabricants : une entreprise fournissant le DCS d’usine, une autre apportant les composants d’automatisation pour les équipements de production, ou encore plusieurs tiers proposant les composants sur d’autres équipements. Le résultat est une multiplication des API dans l’usine.
Alors que certains groupes du secteur des sciences de la vie ont compris les avantages qu’il y a à commander un skid sur catalogue au lieu de construire l’unité sur site, les entreprises des utilisateurs finaux responsables de l’intégration des produits ont vu leur frustration augmenter. Enfin, les automaticiens ont demandé à ce que leurs composants d’automatisation aient les mêmes capacités « plug-and-produce » que les équipements de production.
Les organisations membres et entreprises du secteur, notamment Rockwell Automation, ont répondu à cet appel. Elles se sont efforcées de stabiliser et consolider les fondations de la technologie « plug-and-produce ».
Le désir de modularité
Un groupe qui fait avancer la technologie « plug-and-produce » est la User Association of Automation Technology in Process Industries ou NAMUR. Ce groupe international installé en Allemagne représente les utilisateurs de la technologie d’automatisation, y compris les spécialistes de la technologie de contrôle des processus.
Avec plus de 150 entreprises membres autour du globe, NAMUR et ses membres connaissent la valeur des modules « plug-and-produce », en particulier le fait qu’ils facilitent le remplacement de skids avec une fonction spécifique par d’autres. Ils comprennent aussi que les opérateurs d’usine veulent travailler avec des interfaces et des données standard.
Le groupe contribue à créer une norme axée sur l’approche modulaire MTP (Modular Type Package) (VDI/VDE/NAMUR 2658), laquelle inclut différentes sections couvrant tous les aspects, des données jusqu’aux interfaces homme-machine (IHM). La norme décrit les fonctionnalités, entre autres les communications, les alarmes et la sécurité, en utilisant l’architecture unifiée OPC.
La norme MTP est conçue pour être compatible avec d’autres recommandations NAMUR : NE148 et RAMI (Reference Architecture Model for Industry) 4.0. MTP est devenue une norme CEI sur le cycle de vie des composants d’un site de production. Elle stipule, pour l’essentiel, que tout doit être modularisé, afin de faciliter la mise à niveau ou le remplacement d’un équipement individuel. Avant d’explorer son fonctionnement, voici quelques termes clés de la norme VDI 2776 Partie 1 à connaître :
- Process equipment assembly (PEA) — unité de processus modulaire automatisée et presque autonome du point de vue sécurité. Cette unité est constituée d’un ou de plusieurs ensembles d’équipements fonctionnels et représente une étape de processus ou fournit une infrastructure au sein d’une usine modulaire.
- Process orchestration layer (POL) — ensemble d’équipements englobant le niveau automatisation et technologies de l’information pour le fonctionnement des systèmes modulaires
- MTP — description formelle des interfaces et fonctions de la technologie d’automatisation d’une unité de processus modulaire
