L’OT Edge : comment le contrôle distribué libère les opérations autonomes
Claudio Fayad, Directeur technique de la division Aspen Technology d’Emerson, définit l’orientation technologique des logiciels industriels, y compris l’IA. Il explique comment l’OT Edge moderne constitue l’épine dorsale de l’automatisation moderne pour permettre des données plus accessibles et une puissance de calcul robuste, du terrain intelligent au cloud.
Qu’est-ce que l’OT Edge ?
Demandez à dix personnes de définir « l’edge » et vous obtiendrez probablement douze réponses. Néanmoins dans les technologies opérationnelles (OT), il existe une nouvelle définition spécifique au terrain qui accélère la transformation de l’automatisation.
Pourquoi c’est important
Les architectures d’automatisation traditionnelles ont été conçues pour un contrôle statique, et non pour l’IA et l’optimisation continue. L’OT Edge inverse ce modèle : il découple le contrôle du terrain, rapproche le calcul des équipements et unifie les flux de données – permettant d’obtenir des informations en temps réel et une prise de décision autonome à grande échelle.
Au cours des quatre dernières décennies, les organisations ont massivement investi dans les technologies d’automatisation pour améliorer l’efficacité de la production et la sécurité, et pour mieux comprendre l’état des équipements. L’architecture d’automatisation traditionnelle était relativement simple, avec des capteurs et des vannes sur le terrain connectés par câblage E/S à un système de contrôle-commande centralisé ou à d’autres systèmes logiciels spécifiques à la fonction, tels que la maintenance et la fiabilité, la sécurité. La structure de cette architecture technologique était à peu près la même l’année dernière qu’il y a 40 ans. Un seul changement majeur dans la technologie des plate-formes informatiques s’est produit au milieu des années 1990.
La demande de plus en plus d’informations exploitables de la part d’un plus grand nombre d’applications, livrées plus rapidement à un plus grand nombre de personnes, nous pousse à repenser en profondeur l’architecture de l’automatisation. Le noyau de cette nouvelle architecture est l’edge spécifique à l’OT, où les nouvelles technologies rendent les données plus sécurisées et plus facilement accessibles, poussant la puissance de calcul à tous les niveaux d’exploitation (sur site et en dehors) tout en simplifiant la gestion de la densité des technologies de plus en plus croissante.
Sept tendances démontrent comment les technologies opérationnelles Edge va redéfinir l’informatique sur site
1. Découplage des E/S et du contrôleur
Cette transformation massive de la connectivité sur le terrain simplifie la connexion des appareils de terrain aux systèmes. La technologie CHARMS d’Emerson a été la première du genre à fournir cette capacité. Bientôt, Ethernet-APL poursuivra ce parcours, en utilisant la puissance d’Ethernet pour découpler les E/S du système de contrôle-commande. Les équivalents Ethernet des protocoles actuels apporteront davantage de types de données dans le système de contrôle-commande et directement dans les analyses dans le cloud.
2. Hyper-convergence
L’hyper-convergence rend l’expansion ou la reconfiguration de la capacité du système de contrôle-commande plus facile et moins coûteuse. Il est désormais possible de mettre en service une nouvelle capacité de contrôle en deux fois moins de temps, avec une empreinte technologique beaucoup plus simple, un coût initial moindre, ainsi qu’une vitesse et une flexibilité accrues.
3. Contrôle défini par logiciel
Aujourd’hui, le système numérique de contrôle-commande (DCS) est doté de contrôleurs matériels capables de gérer des conditions de température, d’humidité et de vibrations extrêmes. Cependant, seulement environ 25 % des applications l’exigent vraiment. La plupart du matériel de contrôle est bien rangé dans des armoires ou placé dans des salles à température contrôlée. Le contrôle défini par logiciel permet aux utilisateurs de sélectionner le logiciel et le matériel de contrôle indépendamment et d’évoluer selon les besoins. Cela offre une flexibilité de déploiement et de gestion du système, sans compromettre le déterminisme, la précision ou l’intégrité du système.
4. Conteneurisation du logiciel
En découplant les fonctions logicielles du système d'exploitation, les conteneurs logiciels légers peuvent être plus facilement déployés sur l’ensemble de l’infrastructure. Cela permet d’améliorer la flexibilité et la sécurité des architectures informatiques et de la valorisation des données. Le déploiement de la charge de travail peut réduire les goulots d’étranglement et élargir l’accessibilité aux fonctionnalités du logiciel, dans le cas où cela est nécessaire.
5. Unifier le tissu de données – Briser les silos
Pour rendre les données plus uniformément accessibles par un plus grand nombre d’applications, y compris le cloud analytique, il faut une structure de données unifiée déployée sur l’ensemble de l’OT edge. Une structure de données unifiée, rendue possible grâce à des modèles de données standard distribués et à des outils d’intégration de données comme Inmation d’AspenTech, permet de connecter le terrain intelligent au cloud avec des données contextuelles transmises à la bonne personne, où qu’elle se trouve, ce qui facilite les analyses et le développement de nouveaux modèles opérationnels avec l’assistance d’experts partout dans le monde .
6. Intégration des technologies IT/OT
Dans la mesure où les technologies de l’information (IT) et les technologies opérationnelles (OT) doivent davantage converger afin d’assurer une connectivité sécurisée à l’échelle de l’entreprise et une meilleure intégration entre les systèmes OT et les plates-formes IT, les technologies opérationnelles Edge constitue le principal point d’intégration entre les deux disciplines. Cette convergence facilite le déploiement des données du SNCC à l’échelle de l’entreprise, grâce à des technologies telles que DeltaV™ Edge Environment d’Emerson.
7. Accès ouvert et sécurisé
Les solutions classiques de sécurité d’automatisation limitent l’accès aux données dans l’environnement de l’usine. La création d’un accès plus ouvert et plus sécurisé grâce à des outils tels que le serveur de données AMS Device Manager d’Emerson permet aux experts à distance de surveiller et de conseiller sur les mesures correctives relatives à l’état des équipements, ce qui accélère la priorisation et le temps de réponse des ressources disponibles.
Les innovations telles que l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique, les jumeaux numériques et l’informatique intégrée entraînent la demande d’ensembles de données plus riches et d’un accès plus facile. Les systèmes centraux fournissent non seulement des capacités de calcul plus puissantes, mais presque tous les composants des équipements ont désormais la possibilité d’effectuer immédiatement des tâches informatiques avec logiciel. Ce sont lestechnologies opérationnelles Edge moderne qui rend ceci possible.
Impact dans le monde réel
L’industrie de l’électricité constitue un excellent exemple. Les ambitions de carboneutralité à l’échelle mondiale entraînent une demande accrue d’électricité provenant de sources d’énergie renouvelables. Elle modifie également la structure même du « réseau », la génération décentralisée poussant la demande de solutions de contrôle plus flexibles. En conséquence, la résilience, la flexibilité et la réactivité de notre infrastructure de réseau électrique deviennent encore plus cruciales. Le système de solutions en périphérie de réseau Ovation™ d’Emerson fournit des données de réseau haute résolution à partir d’appareils de terrain, de systèmes de contrôle distribués et de logiciels de gestion du réseau. Les contrôleurs de périphérie du réseau étendent des options de contrôle au-delà du centre de contrôle et vers le terrain, où les équipements tels que les systèmes de contrôle d’alimentation, les disjoncteurs, les ressources énergétiques distribuées (RED) comme les panneaux solaires et les chargeurs de véhicules électriques doivent être surveillés et contrôlés.
L’avenir de l’OT edge
Des technologies avancées comme celles-ci aident les entreprises à faire évoluer leurs modèles opérationnels, rendant les activités d’entreprise basées sur le cloud et l’ingénierie possibles dans des conditions dont on ne pouvait que rêver il y a quelques années. Les technologies opérationnelles Edge constitue l’épine dorsale qui rendra cela possible.
En savoir plus dans la rubrique « Innovations dans l’automatisation » d’Emerson.
