Du logiciel de maintenance prédictive à l'interface vidéo d'aide en ligne, en passant par les architectures distribuées qui préviennent les pannes, les pistes de travail de manquent pas.
Il est minuit dans cette PMI de l'Eure spécialisée dans la production laitière. Soudain, des centaines de yaourts s'immobilisent sur leur tapis de convoyage. C'est le quatrième arrêt de ce type depuis le début de l'année. Prix tirés au maximum, outil de production coûteux, en l'absence du technicien de maintenance, encore une ou deux pannes de ce genre et c'est la marge de l'année qui sera engloutie. Un scénario catastrophe trop connu sur lequel planchent aujourd'hui les spécialistes des automatismes et de la maintenance. Leur objectif : tout faire pour que les automatismes soient aux avants-postes de la lutte contre les arrêts machine et permettent aux opérateurs d'agir dans l'attente de renforts. Les projets ne manquent pas.
L'un des principaux enjeux de ce combat est sans conteste la maintenance prédictive. Une vanne qui se ferme, de façon invisible, de moins en moins bien ? Un capteur qui s'use prématurément ? L'alerte peut être donnée avec quelques heures ou quelques jours d'avance sur la panne. Les outils existent. Ce sont des algorithmes de détection des dérives de la production fonctionnant sur des PC connectés aux réseaux de terrain du site, aux machines ou aux outils logiciels de suivi de la production de type MES. Une société de Meurthe-et-Moselle, Predict a ainsi réalisé 300 000 euros de chiffre d'affaires l'an passé sur ce créneau avec une boîte à outil logicielle baptisée Casip. « La démarche est toujours la même, explique Jean-Baptiste Léger, président de Predict. D'abord, nous établissons avec Casip une arborescence des matériels et de leurs fonctions. Pour y parvenir, nous repérons les capteurs existants, tentons de comprendre le process et calculons les dérives permises. Ce travail nécessite entre deux semaines et six mois suivant l'installation. » Avec une règle à ne pas transgresser : ne pas rajouter plus de 5 à 10 % de capteurs sur les lignes de production, sans quoi la fréquence des pannes risque d'augmenter ! Après quatre ans d'existence, Predict espère percer du côté des constructeurs de machines. Un développement proche de celui d'une autre société installée à Paris, Idtec, créée en 2001, et qui a fait le choix d'instrumenter les machines de façon parallèle et de relier les capteurs à un matériel d'acquisition et de calcul issu d'un projet avec l'Inria.
Plus d'aide à l'opérateur
En attendant que ce type de matériel perce dans l'industrie, d'autres sociétés orientent leur recherche sur l'aide à la maintenance curative. Dans ce cas, le challenge consiste à permettre à l'opérateur, sur place dans l'atelier, de relancer la production par ses propres moyens. A l'image du projet américain Mimosa lancé depuis une dizaine d'années, Schneider et Cegelec ont notamment mis sur les rails, en 2002, le projet Proteus. Celui-ci vise à créer des bases de connaissances et de documentation sur la maintenance, directement accessibles depuis un superviseur. « Nous avons fait la moitié du chemin, explique Denis Reboul, responsable du projet chez Cegelec et coordinateur de Proteus. L'idée est de chercher des documents en ligne sur les sites des spécialistes de la maintenance ou des constructeurs. Nous venons d'acheter les serveurs intermédiaires qui hébergeront les catalogues de services disponibles et qui fonctionneront sur le mode des services Web, qui permettent d'échanger des données grâce au langage universel XML. » A terme, Proteus permettra aussi d'accéder, sur une interface à partir d'un portail unique, aux outils informatiques de gestion de la maintenance (des essais ont déjà été réalisés avec l'éditeur français Siveco et l'éditeur de supervision Arc Informatique), au progiciel de gestion intégré de l'entreprise, à des experts disponibles en ligne, voire à des outils d'aide à la décision reposant sur de l'intelligence artificielle, alimentée par des bases de connaissance de cas. Pour ces derniers des sociétés comme Pertinence Data Intelligence à Paris et les équipes universitaires de recherche des laboratoires comme le Loria à Vandoeuvre-lès-Nancy, le Lab et le Lifc à Besançon ou le Lip6 à Paris, travaillent de concert. Autre intérêt de Proteus, tant pour l'entreprise que pour les spécialistes de la maintenance : chiffrer clairement le coût des opérations effectuées ou à effectuer. Les travaux avancent : les premiers démonstrateurs industriels devraient bientôt voir le jour. Les sites d'Alstom Power à Belfort et les lignes et matériels roulants de l'opérateur ferroviaire allemand AKN, partenaire du projet, pourraient figurer parmi les premiers élus.
De leur côté, les automaticiens ont déjà préparé les matériels capables d'accueillir ces outils. La nouvelle gamme d'automates de Schneider a adopté le format XML comme format source de ses applications. Les interfaces hommes-machines PanelView de Rockwell ont désormais la possibilité d'accueillir des applications bureautiques et Web. De son côté, Siemens sort régulièrement des matériels dotés de processeurs facilitant les diagnostics. Parallèlement, pour éviter de centraliser les calculs et informations en un point unique, ces fabricants proposent des gammes de mini-automates qui s'insèrent sur la moindre machine ou entrée-sortie déportée. « A terme, il est clair que les automatismes embarqueront de plus en plus des capacités de traçabilité, des systèmes de diagnostics ou de mesures de performances pour permettre les remontées d'informations », explique Michel Meunier, responsable du développement en France des MES de Siemens.
Autre tendance forte, ces fournisseurs poussent les industriels à utiliser des outils de programmation de plus en plus standards pour simplifier la maintenance. Lors de la modification d'un process, ils évitent d'avoir à déclarer deux fois des variables, une fois pour l'automate et une fois pour son pupitre de contrôle. « Typiquement, en cas de panne ou d'une modification d'un procédé, on fait une modification en urgence sur une variable dans l'automate et on oublie de la répercuter au niveau de la programmation du pupitre. Résultat : un défaut de pression se transforme en défaut de température sur le pupitre et l'opérateur peut perdre totalement confiance dans les informations fournies », explique Dominique Thibot, responsable marketing France de Siemens Automation & Drives. Ce constructeur a lancé le logiciel Pdiag qui gère une base de données unique et qui réinjecte simultanément toutes les modifications effectuées. Cet outil a un autre avantage pour l'entreprise : imposer des règles de programmation commune à une entreprise et participer à la création de bibliothèque de programmation métiers. Une démarche qui évite d'avoir à réinventer l'eau tiède sur chaque nouvelle ligne et dans laquelle Siemens n'est pas le seul à s'être lancé. Schneider a renouvelé lui aussi sa gamme de logiciels dans ce sens.
Vers plus de modularité
« Au final, on va de plus en plus vers la modularité dans la conception des lignes et les échanges standards. Le prix d'un petit automate démarre à 1 000 euros. Là où il y en a vingt-cinq sur une ligne qui doit tourner 24 heures sur 24, on peut se permettre d'en avoir un en réserve », prévoit Bruno Guibourgé, responsable du service process d'Amec Spie à Rennes. Une logique qui commence déjà à percer et qui est en train d'aboutir à une maintenance d'un nouveau genre. Renault a mis au point une organisation extrême de lutte contre les pannes. « Nous avons divisé tous nos processus en quatorze fonctions d'automatismes. Avec par exemple des fonctions de contrôle de commande de robot ou des fonctions de coffret de manutention. On peut remplacer tout un bloc de matériel avec son logiciel par un autre identique. Ainsi, nous connaissons parfaitement chaque temps de remplacement pour chaque fonction. Et donc les coûts associés », explique Etienne Diebold responsable anticipation et support du constructeur. Une procédure efficace ; mais aussi coûteuse en stock de matériel de rechange car il faut posséder tous les blocs d'automatismes ou fonctions utilisées sur une ligne en plusieurs exemplaires. Mais tout est question de coût. Et, d'acceptation d'une logique d'échanges standards au détriment de la recherche des pannes, voire de leur compréhension.
