Collaboration optimisée entre les opérations et la maintenance grâce aux IHM

Chef de produit au sein de la division Machine Automation Solutions d'Emerson, Rich Carpenter explique comment les IHM mobiles favorisent la convergence des opérations et de la maintenance.

Les sites industriels classiques abritent une ou plusieurs salles de commande où travaillent des opérateurs qui surveillent l'état de l'ensemble des systèmes et équipements et émettent des commandes, voire des alertes si nécessaire. La plupart des sites de production disposent également d'un personnel de maintenance. Celui-ci est chargé d'étudier les problèmes survenant en atelier, de prendre les mesures appropriées et de rendre compte des résultats aux opérateurs de la salle de commande.

La collaboration entre les opérateurs et les responsables de la maintenance est essentielle à la résolution rapide des problèmes d'équipement susceptibles d'avoir un impact direct sur la qualité et la disponibilité de la production. La coordination des actions ces deux services peut cependant être difficile, ce ralentit le processus. Pour améliorer les performances de l'usine, une approche plus moderne et efficace est nécessaire. Elle implique que les collaborateurs en charge des opérations et de la maintenance assument une double casquette, et que certaines responsabilités se chevauchent.

Cette transformation est facilitée par les technologies d'interface homme-machine (IHM) mobiles, dont la commodité et les fonctionnalités permettent au personnel d'accéder aux informations nécessaires lorsqu'il se trouve à l'atelier. Grâce à la dernière génération d'appareils mobiles et portatifs, les IHM peuvent renforcer l'efficacité opérationnelle, en permettant et en facilitant la collaboration entre les opérations et la maintenance.

Les IHM statiques
Les opérateurs des salles de commande classiques utilisent généralement des IHM fixes installées sur des PC, même si l'on trouve souvent d'autres dispositifs IHM en atelier. Ces dispositifs vont des boutons-poussoirs aux petits écrans. Dotés de fonctionnalités limitées, ils sont généralement installés sur une machine ou un équipement, ou situés à proximité de celui-ci.

Lorsqu'un opérateur reçoit une alerte ou identifie un problème sur un dispositif ou un équipement, l'étape suivante consiste souvent à contacter un membre du service de maintenance, qui se rend sur place pour résoudre le problème. L'opérateur reste à son poste de travail, communiquant éventuellement avec le personnel de maintenance par radio pour préciser les informations affichées sur les écrans de la salle de commande. Si cette approche a fait ses preuves, elle est toutefois fastidieuse, provoque des retards et induit un risque d'erreurs. Une meilleure approche est donc nécessaire là où les deux services convergent.

La convergence IT/OT
La convergence des technologies informatiques (IT) et opérationnelles en usine (OT) s'accroît à mesure que le matériel, les logiciels, les réseaux et les protocoles informatiques deviennent intégrés et davantage compatibles avec le matériel OT, comme les automates et les IHM. Pendant longtemps, ce matériel a été bien plus spécialisé, s'acquittant de tâches précises. La convergence IT/OT ne consiste pas seulement à fusionner les technologies, mais aussi à ce que le personnel de chaque service gagne en visibilité et que la coordination soit améliorée, pour que les opérations soient plus efficaces.

Une convergence est également à l'oeuvre dans le domaine de la production. Elle a trait au rôle des opérateurs et du personnel de maintenance, ce qui est rendu possible par le rapprochement de l'IT et de l'OT.

La convergence IT/OT a provoqué l'arrivée sur le marché d'un large éventail d'IHM mobiles avancées. L'utilisation des technologies mobiles est devenue habituelle au quotidien, et leur souplesse a provoqué leur adoption rapide dans le domaine industriel. La durabilité et les performances des appareils constituent des critères essentiels.

Sur certains sites, des smartphones grand public peuvent être utilisés pour remplir certaines fonctions IHM, en général pour permettre au personnel de consulter des données sur son propre appareil. D'autres applications nécessitent des tablettes propriétaires ou industrielles, qui peuvent être configurées pour permettre à la fois des activités de surveillance et de commande.

Quel que soit le type d'IHM mobile utilisé, celles-ci permettent aux opérateurs de travailler hors de la salle de commande, et au personnel de maintenance de disposer de davantage d'informations en atelier ou sur le terrain. Un employé ayant un rôle convergent d'exploitation et de maintenance peut ainsi identifier le problème, accéder au dispositif ou à l'équipement, le dépanner et résoudre le problème.



Des capacités étendues
Pour certaines applications, une IHM fixe peut demeurer nécessaire, mais la plupart bénéficient de l'introduction d'IHM mobiles. Outre la fourniture d'informations opérationnelles aux employés présents sur site en cas de problème, les IHM mobiles suppriment le besoin d'interactions entre les opérations et la maintenance, et créent une approche plus collaborative et rationnelle.

Les avantages sont évidents : les opérateurs peuvent emporter avec eux les IHM jusqu'à la ligne de production, ce qui les aide à identifier et à résoudre les problèmes plus rapidement. De cette manière, il devient par exemple possible d'ajuster un seuil, puis d'observer l'effet de cette modification. Si l'opérateur a besoin de l'aide du personnel de maintenance, il peut le contacter via l'IHM mobile et les deux peuvent alors collaborer pour résoudre le problème. Les IHM fixes et mobiles peuvent également permettre au personnel de maintenance d'effectuer certaines tâches relevant des opérateurs, par exemple la réponse aux alarmes.

D'autres technologies découlant de la convergence IT/OT ont contribué à améliorer les IHM mobiles, à l'image des derniers contrôleurs OT. Outre le pilotage des automates, ils disposent désormais de capacités de calcul semblables à celles d'un PC. Des activités de traitement avancées telles que l'analyse en temps réel peuvent désormais être assurées par l'automate, sans aucune perturbation des fonctions d'automatisation élémentaires. Les dernières générations d'automates peuvent même afficher des graphiques directement sur les appareils mobiles. Ces informations détaillées aident le personnel d'exploitation et de maintenance à optimiser l'efficacité de l'usine.


Applications agroalimentaires
Comme beaucoup de sites industriels, les usines agroalimentaires abritent des équipements variés et éloignés les uns des autres, qui peuvent bénéficier du déploiement d'IHM mobiles. Les différentes sections de l'usine (stockage, transformation, mélange, remplissage, embouteillage, etc.) utilisent des équipements et systèmes qui, hormis les liaisons en amont et en aval, sont essentiellement autonomes. La technologie d'automatisation et la programmation de chaque système sont généralement fournies par différents fournisseurs spécialisés et fabricants de machines.

Malgré cela, ces systèmes disparates peuvent se connecter à une application IHM dans une salle de commande centrale pour la surveillance, les alarmes, les réglages de seuil ou de formule et les commandes de contrôle. En cas de problème, par exemple un retard sur la ligne d'embouteillage, il peut être difficile d'identifier la cause en salle de commande. Un opérateur ou un responsable de maintenance inspectera probablement la ligne de production ou la machine pour identifier le problème.

Avec une IHM mobile, les opérateurs et le personnel de maintenance peuvent corréler les informations fournies par l'IHM à la situation réelle constatée sur site. Les opérateurs peuvent déterminer si un arrêt de production est dû à un simple blocage de bouteilles qu'ils peuvent corriger, ou si le problème est plus grave et nécessite une intervention du service de maintenance. Grâce aux informations fournies par les IHM mobiles, le personnel de maintenance peut donc gagner en efficacité.

En associant les IHM mobiles à l'observation sur le terrain, les opérateurs et le personnel de maintenance deviennent plus efficaces, car le temps entre l'identification et la résolution des problèmes est réduit au minimum.

Conclusion
Les IHM mobiles contribuent à l'évolution du secteur industriel. Les jeunes collaborateurs sont souvent plus à l'aise avec les appareils mobiles, et les informations en temps réel auxquelles ils accèdent via les IHM mobiles leur offrent une autonomie accrue dans leur travail, y compris en atelier. Cette technologie contribue à combler le manque d'expérience et de compétences, tant dans la salle de commande que sur le terrain. Les futures avancées mobiles telles que la réalité augmentée amélioreront encore la collaboration, car les employés sur le terrain pourront agir en tant qu'experts à distance et échanger leurs points de vue.

Les IHM mobiles complètes créent une convergence entre les responsables des opérations et de la maintenance, et les informations supplémentaires à disposition leur permettent de gagner en efficacité et d'améliorer la productivité opérationnelle.

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