Automatismes. Quelles technologies et méthodes pour les automatismes de demain? Session B. Les automatismes et la planète WEB

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1 Automatismes Quelles technologies et méthodes pour les automatismes de demain? Session B Les automatismes et la planète WEB Introduction (1) Les technologies associées à l Internet se sont banalisées au point d être devenues transparentes dans notre relation à l information. Les principaux apports dont nous bénéficions sont : L ubiquité de l information, La rapidité d accès à l information, L universalité de l accès à l information. Pour autant les fondements de l utilisation d une information n ont pas changé : Pertinence, Exactitude, Capacité d appréhender l information pour l exploiter. Président de session: Bertrand Ricque 2

2 Introduction (2) Les trois intervenants de cette session vont mettre en perspective les relations entre les automatismes et les technologies associées à l Internet : Apports pour l industrie, Liens avec les systèmes d information, Retour d expérience. Président de session: Bertrand Ricque 3 Présentations L apport des technologies WEB au monde industriel Nicolas Munarriz Anyware Technologie Aide à la décision Jean Vieille - Psynapses Télégestion et télémaintenance: retour d expérience après 10 ans Renaud Azieres Air Liquide Président de session: Bertrand Ricque 4

3 Automatismes Quelles technologies et méthodes pour les automatismes de demain? Session B Les automatismes et la planète Web Télémaintenance & Télégestion : Retour d expériences chez Air Liquide après 10 ans Profil 2005 Air Liquide Un leader mondial des gaz industriels et médicaux présent dans plus de 70 pays.

4 Besoins AL (1/2) Besoins AL (2/2) Améliorer l efficacité industrielle, Développer les Services Activité Grande Industrie Clients Industriels Santé Electronique Besoin Stockage de données sur chaque usine (~5000 tags / usine) dans un système central, Utilisation d applicatifs pour traitement & synthèse, mise à disposition de l information RTU / Unités locales de télégestion Alarmes Fichiers de mesure, logs de données Transmission à superviseur Intégration des données dans SI Air Liquide Support de la solution de télégestion Hot line, SAV Formation, documentation Audit, projet Technologies Expérience PI OSISoft 5 ans SCADA NAPAC 20 ans TELEFLO

5 TELEFLO : Historique D une approche «cas par cas» à une généralisation du déploiement dans une logique d efficacité logistique : Expérimentation / Pilote : 1 ère phase d équipement : Nouvelles technologies (Web), Préparation d un déploiement généralisé dans une logique M2M TELEFLO : Nos «briques» Logiciel de centralisation multisites: KERWIN-KERWEB Logiciel embarqué : XFLOW Unités locales : Produits validés et internationaux light : autonome, sans fil (BRIO) étendu :SL, CLASSIC, PC Produits OEM De la carte au produit fini sur mesure

6 TELEFLO : Défis rencontrés Formation des spécialistes TELEFLO Evolution technologique (communication) Acceptabilité des solutions Intégration dans les SI Compréhension du TCO évolution vers de nouveaux outils TELELFO : Intégration au SI Air Liquide Extranet Kerwin Data Opera Diva+ Industrial back-office Group standard Service Application Intranet Management, Sales and Marketing Service teams GSM, RTC, fax, Intranet Expertise PSTN network GPRS/ GSM Pager network Field units

7 TELEFLO Solutions INTERNATIONAL Normes & certifications locales (hardware) Formations des spécialistes (traduction, ) COHERENT Même système d Alarmes et de gestion des astreintes KERWIN Même logiciel embarqué XFLOW Même outil de configuration KERVISU FLEXIBLE Applications spécifiques optimisées : DIVA (Bulk), SL (Process) Solutions modulaires sur plateforme générqiue : RIO (RP 80), Classic (Onsites) SUPPORT LONG TERME Minimum 10 années de support (Ex: SL and DIVA) Utilisation des technologies référence de marché (Win CE, ARM) TELEFLO : Total Cost of Ownership Investment = 1/3 Hardware Cost Installation Cost Operation = 2/3 Operating Cost (Time)

8 TELEFLO : Evolutions ALL MONITORED Trend Meilleure visibilité Utilisation systématique pour gestion des flux Coûts en baisse (Com, capteurs, electronique) ALL IP Trend IP protocole universel ADSL pour se substituer à la liaison RTC ETHERNET/IP (ou OPC) comme protocole standard SIMPLER Trend Réduire le TCO Sans Fil Sans Formation 1 besoin = 1 outil standard SCADA : Périmètre 24 Centrales de Production 1600 Miles de canalisations Oxygène, Azote et Hydrogène 240 Stations de distribution et de comptage Sur 4 pays: Pays-Base, Belgique, France, Espagne

9 SCADA : Roadmap Projet Lancement du projet : 2001 Clôture officielle du projet : Septembre 2004 Année 2004 : Fiabilisation de l outil Mise en place d un comité de suivi pour discuter et analyser les problèmes techniques, nouveaux projets, etc. Rationalisation (re-développement dans certains cas) de l outil Web Définition du SLA (Service Level Agreement) Année : applications avancées utilisant SCADA Année 2006 : démultiplication Démultiplication du monitoring sur d autres sites Implication des opérations dans le comité scada (retours d expérience) SCADA : Périmètre actuel 30 Serveurs locaux à travers l Europe (1/site) 250 cabines clients 230 Utilisateurs 1 Architecture Web centralisée 1 Réseau informatique dédié Tags France Belgique Pays-Bas 110 Interfaces Portugal Espagne Serveur SCADA

10 Local IT architecture Primary sites (24 x) RNIS Back-up AL Dedicated Industrial Intranet To/From Paris Secondary sites (240 X) Direct Web Access Radio Phone lines Redundant servers Remote operation. -Windows/Cluster -PI historian -Microsoft SQL DB -HP Open view Air Liquide WAN Illustration : système expert Informations mise à disposition de tous: Terrain Centres d excellence Applications spécifiques Business Applications génériques Applications utilisateur (Excel)

11 Illustration : monitoring d un liquéfacteur Illustration : la communication via scada

12 SCADA : Retour d expériences (1/2) Outil : scada est devenu indispensable et est en évolution continue Demande quasi-systématique des sites pour la connexion des nouveaux équipements (preuve du besoin et de l utilisation) De nouvelles applications se développent sans cesse De plus en plus fiable (bien qu il y aie encore du potentiel d amélioration). Permet les changements de pratiques Supervision Temps Réel & à distance Favorise la communication technique avec les experts et le management (visibilité), renforce les échanges entre utilisateurs GIE et inter-filiales (US, Espagne, Italie ) sur les outils développés et le mode d utilisation Reporting standardisé et rapide Scada reste un outil qui malgré d énormes potentialités nécessite toujours une organisation humaine pour analyser, décider et agir. SCADA : Retour d expériences (2/2) Une organisation collaborative pour opérer et faire évoluer le système Utilisateur Grande Industrie (Client de AL ISIS) Direction Industrielle Grande Industrie pour centralisent les besoins en évolution des utilisateurs et impulser les évolutions (Prescripteur de AL ISIS) AL ISIS : équipe Corporate dédiée à l informatique indsutrielle pour fournir une solution évolutive «on demand» aux opérations industrielles Financement est clé : évolutions «on-going»

13 Questions?

14 Automatismes Quelles technologies et méthodes pour les automatismes de demain? Session B Les automatismes et la planète Web L apport des technologies WEB au monde industriel Par Nicolas Munarriz Anyware Technologies responsable marché M2M Automation

15 SOMMAIRE Historique des technologies Web Comment l industrie intègre ces technologies Cas d applications Historique des technologies Web du site Internet aux application Web 2.0

16 La préhistoire CERN SCSA CGI SSI APACHE Arpanet Internet TCP-IP TCP-IP Arpanet HTTP HTML Mosaic Netscape IExplorer Java javascript Fondements du Web L histoire contemporaine PHP J2EE Servlets Web Services.NET XML Web 2.0 applets Flash DHTML SVG Ajax ActiveX Fondements du Web 2.0

17 Les architectures : serveur statique html / http / TCP-IP Serveur de fichiers navigateur Les architectures : serveur statique + données dynamiques html / http / TCP-IP Serveur de fichiers + Serveur de données Protocole données navigateur + DHTML ActiveX applet

18 Les architectures : serveur dynamique html / http / TCP-IP Serveur actif J2EE.NET navigateur Les architectures : Ajax et Web 2.0 xml (html, svg, REST, SOAP)/ http / TCP-IP Serveur actif J2EE.NET navigateur + javascript

19 Constat : Forte pénétration des systèmes d information Sites Internet Sites marchands applications Web Systèmes d information d entreprises J2EE &.NET client/serveur Principaux avantages Architecture unique en Intranet / Extranet / Internet Facilité de déploiement et d administration Incroyable souplesse des couplages lâches Productivité de développement Effort des éditeurs (Microsoft, IBM, Sun, ) Communautés Open Source (Apache, )

20 Principaux inconvénients Performances Ergonomie Nouvelles compétences Les questions à se poser Nombre d utilisateurs La fréquence/durée d utilisation Ergonomie / réactivité requise L intérêt / nécessité d accès distant Le couplage avec d autres applicatifs

21 Comment l industrie intègre ces technologies Contraintes et pré-requis Pré-requis : TCP-IP Contraintes : Sécurité Disponibilité Respect de l existant

22 Initiatives Normatives : OPC Industrielles : Extensions superviseurs Serveurs Web embarqués M2M Les technologies Web dans l usine 4. S.I. (ERP, GPAO) Large adoption 3 gestion production (MES) Aucune contre indication 2 supervision (SCADA) Contraintes graphiques et réactivité Existant inégal 1 commande (PLC, IHM) Serveurs Web pullulent Difficultés de mise en oeuvre Quelques serveurs Web 0 constituants (bus terrain E/S déportées)

23 Les technologies Web sur les systèmes répartis 2 supervision (SCADA, frontal télégestion ) Contraintes graphiques et réactivité Existant inégal Réseau télécoms 1 commande (PLC, gateway, centrale télégestion) Serveurs Web pullulent Difficultés de mise en oeuvre Quelques serveurs Web 0 constituants (bus terrain E/S déportées) Zoom sur les serveurs Web Embarqués Ou? : équipements industriels Automates Passerelles réseaux ( amener le TCP-IP au plus bas ) Modules E/S déportés, Démarreurs, Variateurs, Disjoncteurs, Pourquoi? Configuration, paramétrage, diagnostic IHM personnalisée Avantages Élimination des outils spécifiques de mise en œuvre IHM déportée Serveurs de données Contraintes compétences

24 Avantages pour l industrie Web 4. S.I. (ERP, GPAO) Web 3 gestion production (MES) 2 supervision (SCADA) 1 commande (PLC, IHM) Web Web Web Architecture unique en Intranet / Extranet / Internet Facilité de déploiement et d administration Incroyable souplesse des couplages lâches Homogénéité des échanges de donnes Distribution / redondance des services et IHM 0 constituants (bus terrain E/S déportées) Cas d applications

25 Cas 1 : e-lerne VEOLIA EAU ouvrages dont télégérés 120 serveurs LERNE pour paramètres LERNE Collecte/persistance Alarmes Astreintes Supervision graphique Reporting Lien S.I. E-Lerne J2EE / JSP Html / svg Cas 2 : entrepôt de données Laboratoires Web SGBD Internet SCADA Siège VPN GMAO Rersp. Exploit. Acquisition / centralisation données SCADA Saisies (exploitants & laboratoires distants) Exploitation Ajustements / élection / validation quotidienne Rapports (hebdomadaires, mensuels, annuels) : génération, validation, archivage Publication : WS applications tierces Volumétrie : variables acquises moyennes journalières stockées Disponibilité en ligne 3 ans, NAS 10 ans Architecture : SGBD : Oracle Serveur application J2EE : Apache Tomcat Framework : Apache Cocoon / XSP

26 Cas 3 : Portail Industriel Import données métier indépendantes constructeur Programmes PLC Schémas Électriques IHM Équipements Établissement de points de jonction (implicites/explicites) Restitution : Client léger Animée Navigation transversale Documentation Questions? Cet espace vous est offert

27 Un peu de pub décembre 2006 Palais de congrès Porte Maillot stand 5aJ23 stand C11

28 Automatismes Quelles technologies et méthodes pour les automatismes de demain? Session B Les automatismes et la planète Web Aide à la Décision Jean Vieille j.vieille@psynapses.com 2

29 Agenda Information et Décision Entreprise Industrielle Système d Information Industriel Aide à la décision Conclusion 3 Information & Décision L information est partout L information, métathéorie ultime de la Physique? L information, composant ultime de la matière? La décision révèle l information, la rend concrète L Information permet la décision, qui déclenche l action Le résultat d une décision est une nouvelle information qui conduit à une action et finalement change le monde physique L information est impliquée dans la décision et l action La décision, ingrédient clé de l évolution du monde La décision est humaine, elle impacte l environnement et le système dans lequel elle intervient Elle est largement guidée par la Motivation / Recherche de satisfaction personnelle 4

30 La boucle de décision OODA 5 Information, Connaissance, Temps Information Temps Réel: Connaissance de la situation courante Information Historique Mémoire des expériences passées Connaissance = un sous-type d information Compréhension de la réalité présente, présomptions sur le futur Information Prospective Extrapolation du futur basée sur l information temps réel, l information historique, la connaissance acquise qui permet de poser les règles Le Temps c est l Ignorance (Alexei Grinbaum) Il compense le manque d information, de connaissance 6

31 Traitement de l Information L Information est supportée par différents médias Son, Vision, Odeur, Ondes L Electronique n est qu un média parmi d autres : Ordinateurs, logiciels, réseaux font partie du SI Le Système d Information Révèle l information aux observateurs physiques (autres ordinateurs, humains) Calculer un ordonnancement = révéler une meilleure façon d arranger un programme d activité que l on ne connaitrait pas sans ce calcul. Le meilleur ordonnancement existe, mais est inconnu à cause du manque de puissance et de pertinence du calcul = manque de connaissance Gère la connaissance Capture la connaissance explicite et implicite acquise par l impact rétroactif des décisions 7 Valeur du SI Investissement SI - HW/SW Le Support informationnel peut être assuré par d autres moyens L information est critique, mais sans valeur en elle-même pour la chaine de valeur d une entreprise industrielle La valeur du SI ne peut être mesurée indirectement qu à travers les processus décisionnels qu il supporte la contribution de ces processus au succès de l entreprise Comment mesurer la contribution du SI au succès de l entreprise? Quelle conséquence si le SI n assure pas une fonction donnée? Quelle conséquence si cette fonction est assurée de façon optimale? Quel progrès est attendu de la mise en œuvre d une fonction? Comment le SI facilite ou entrave la mise en œuvre de la feuille de route stratégique? 8

32 Agenda Information et Décision Entreprise Industrielle Système d Information Industriel Aide à la décision Conclusion 9 Parties prenantes de l Entreprise Fournisseurs Etat (Impôt) Marché Clients Communauté (Environnement) ENTREPRISE Actionnaires, investisseurs Employés 10

33 Leurs exigences Partie Employés Clients Communauté Etat Fournisseurs Actionnaires Veulent davantage Salaire et avantages Valeur Qualité de vie Impôts Volume et prix de vente Bénéfice, valorisation Avec moins Travail Coût de possession Nuisances Contrôle Effort de vente Capital 11 Enterprise Industrielle - Structure Le but d une Organisation industrielle est de gagner de l argent en vendant des entités physiques, tangibles Produits, Energie La VAD - Valeur Ajoutée Directe(1) sépare l organisation industrielle en permettant de distinguer 3 entités Les Actionnaires Attendent un revenu de leur investissement La Société possédée par les Actionnaires, Gère le capital constitué par les actionnaires Fournit des ressources à l Entreprise L Entreprise possédée par la Société, fait fructifier les ressources mises à disposition par la société (1) Paul-Louis Brodier 12

34 Les 2 processus principaux Une Entreprise industrielle gère 2 processus principaux (vision très macroscopique!) La Chaîne de Valeur Créé de la Valeur perçue par le client Fabrique les produits attendus par le marché Le Processus de Vente Créé de la valeur pour le capital des actionnaires en connectant la chaine de valeur au marché 13 Vue globale de l entreprise Actionnaires Banques Gouvernement, Clients Argent Investissement, Stock Profit & Fond de Roulement Entreprise Argent Produits F. Capital Société Bénéfice Processus de Vente Contrôle Argent Argent Chaine de Valeur Matières P. Banques Gouvernement, Employés, Fournisseurs 14

35 La Décision dans l entreprise Les décisions doivent viser à satisfaire les parties prenantes Leurs exigences sont souvent contradictoires L actionnaire est généralement le plus influent Les autres sont considérés comme des contraintes La création de valeur pour l actionnaire est le fil conducteur 15 Agenda Information et Décision Entreprise Industrielle Système d Information Industriel Aide à la décision Conclusion 16

36 2 catégories de SI SII / SIG Le Système d Information de Gestion supporte le Processus de Vente Informationnel par essence même nature que le SI Non lié à l infrastructure physique des installations Pratiques, processus décisionnels et rôles sur une base largement sectorielle peu de spécifités Le Système d Information Industriel supporte la Chaîne de Valeur Physique par essence nature différente du SI Totalement lié à l infrastructure physique des installations Pratiques, processus décisionnels et rôles sur une base essentiellement spécifique à l entreprise son Savoir-Faire 17 Société, Actionnaires Information Système d Information de Gestion Combiner SIG / SII Argent Processus de Vente Argent Clients Information Information Système d Information Industriel Information Information Fournisseurs Produits Finis Chaine de Valeur Matières Premières 18

37 Les domaines SII ISA-95 ISA-88 Gestion Des Processus Métier Gestion des Processus Physiques Contrôle des Processus Physiques Modèles Process Modèle Physique Contrôle des Equipements 19 Situation des SI Les systèmes d information dans l industrie sont encore loin de la maturité L usage publique d Internet nous donne une idée des directions Systèmes de Contrôle-Commande Les exigences de flexibilité des processus physiques ont suscité l apparition de systèmes souples L ISA88 force le SI à s accrocher à l installation physique et laisse l utilisateur définir ses processus Systèmes de Gestion La plupart sont encore basés sur des logiciels offrant des fonctions et des processus préconfigurés basés sur des pratiques communes Architecture SOA confinées au sein de solutions propriétaires C est à l utilisateur d apprendre à utiliser le système ce devrait être l inverse Qu en est-t-il des systèmes de Contrôle Etendus (dits MES )? 20

38 Combiner SIG / SII L univers physique du Système de Production définit l infrastructure (ISA88) La hiérarchie Physique correspond à la hiérarchie Décisionnelle Tout service ou processus informationnel est encapsulé dans une entité d équipement spécifique, à tous les niveaux Le SII n existe pas de lui-même dans le vide Le SI Supporte le monde physique et les processus décisionnels Il ne dirige pas, n organise pas Toute partie du système physique de production peut nécessiter un support informationnel Ou pas 21 Agenda Information et Décision Entreprise Industrielle Système d Information Industriel Aide à la décision Conclusion 22

39 Hiérarchie Physique & Décisionnelle Shareholders Company Gestion Financière Enterprise Site Planification Area Work Center Ordonnancement Work Unit Equipment Module Exploitation Control Module 23 Hiérarchie Physique & Décisionnelle Shareholders Company Gestion Financière Enterprise Site Planification Area Work Center Ordonnancement Work Unit Equipment Module Exploitation Control Module 24

40 Support Décisionnel SII Rôles très variés des acteurs de l entreprise La motivation est un élément déterminant de la décision Orienter la motivation / décision par la Mesure Le traitement de l information influence/dirige l action Décider = sélectionner l action la plus appropriée Vision locale de la performance : DANGER Performance physique et économique ne sont pas en phase Vision globale : Valeur pour l actionnaire Débit financier, Coûts, Capital immobilité temps de cycle, taux de service Qualité, Productivité, Temps de changement, Energie La décision doit au final être motivée par l objectif supérieur 25 Niveaux de maturité décisionnelle N Décision Arbitraire Eclairée Assistée Automatisée Optimisée Cognitive Commentaire (Réflexe) pas de connaissance préalable du contexte spécifique Connaissance du contexte, champ de décision illimité Règles partiellement connues, champ de décision restreint Règles suffisamment connues, décision pertinente unique automatique La décision prend en compte différentes alternatives et des critères de performance Lé décision est prend en compte le résultat des actions précédentes 26

41 Intelligence de Fabrication Intelligence de Fabrication Traitement de l information de production pour rationaliser les Processus Métier et les Processus Physiques Mettre à profit l expérience accumulée interne et externe et la connaissance acquise au cours de l élaboration des produits Installe une boucle de rétroaction entre Ecarts observés Cible de performance / Réalité observée Règles appliquées (paramètres, déroulement du processus) Réévalue la cible de performance Amélioration continue Composante des démarches de progrès Lean; 6 Sigma, TOC 27 Intelligence de Fabrication En temps réel : les anomalies sont traitées directement pendant l exécution du processus par les acteurs de l exécution l opérateur, le contremaître ou le système de contrôle dans le cas des processus de fabrication En temps différé : Par rétroaction sur la conception du processus qui sera corrigé par les acteurs de la conception L ingénierie ou la R&D dans le cas des processus physiques Mise en œuvre SI = Intelligence articificielle Amélioration des règles avec l expérience Vise le niveau 6 de maturité décisionnelle Ex: Solutions «Manufacturing Intelligence» 28

42 Quels outils TR Dif N Décision Gestion d alarme Courbes de tendance Analyse décisionnelle / KPI SPC/SQC Régulation PID Contrôle Avancé Ordonnancement à capacité finie Manufacturing Intelligence X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Arbitraire Eclairée Assistée Automatisée Optimisée Cognitive 29 Agenda Information et Décision Entreprise Industrielle Système d Information Industriel Aide à la décision Conclusion 30

43 Conclusion L information est beaucoup plus que la simple exposition d une perception de la réalité La décision est intimement mêlée à l information / dirige la réalité L entreprise industrielle a des exigences contradictoires Elle doit avant tout créer de la valeur pour l actionnaire Le SII supporte des processus physique Non informationnels au domaine de la gestion Le support décisionnel du SII contribue aux objectif de l entreprise En interprétant les pilotes globaux au niveau local En supportant les démarches de progrès de l entreprise De la méthode et de l intelligence (humaine) au-dessus des outils 31 MERCI! Jean Vieille j.vieille@psynaspes.com 32