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Avec miOPC, une nouvelle ère s’ouvre en matière de technologie de pesage connectée via OPC-UA

Des processus plus rentables et plus flexibles, tel est le principal objectif de l’industrie 4.0 et de l’Internet industriel des objets (IIOT). OPC-UA pose dans ce cadre les conditions nécessaires et fournit une base de langage commune pour tous les systèmes et installations. Le fabricant mondial de technologies de pesage et d’inspection industrielles Minebea Intec a participé de manière significative à la définition de la spécification complémentaire OPC-UA relative à la technologie de pesage war et ouvre la voie à la numérisation de la technologie de pesage avec son logiciel miOPC.

Depuis plusieurs années, la numérisation globale des processus de production industrielle est l’un des principaux objectifs poursuivis dans la quasi-totalité des secteurs industriels. Des concepts tels que l’industrie 4.0 et l’Internet industriel des objets (IIOT) visent à cet effet à créer les conditions adéquates pour permettre de renforcer la compétitivité des entreprises et ainsi de mieux les préparer pour l’avenir.

Du capteur au logiciel de pilotage de la production, tous les composants, systèmes et installations doivent parler un même langage. La fondation OPC, fondée en 1996, s’est donné pour mission de créer les bases de cette communication commune et a, pour ce faire, défini des spécifications et normes exhaustives au cours des 20 dernières années. La génération actuelle, appelée OPC Unified Architecture (OPC-UA), constitue depuis plusieurs années la norme la plus importante pour l’échange de données multiplateforme et est déjà largement répandue dans l’industrie.

Les spécifications complémentaires OPC UA décrivent la diversité des systèmes techniques dans l’industrie et définissent leurs exigences spécifiques, qui diffèrent considérablement selon les domaines, tels que :  la technologie de capteurs, la technologie de commande ou encore la robotique, et qui ne peuvent pas être couvertes de façon suffisante par une seule norme supérieure. En ce qui concerne la technologie de pesage, douze des principaux fabricants mondiaux dans ce domaine ont récemment défini leur propre spécification complémentaire OPC UA, avec le soutien de la Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (association allemande des constructeurs de machines et d’installations, VDMA) et de l’Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (institut des technologies de commande des machines-outils et des installations de fabrication, ISW) de l’Université de Stuttgart. Minebea Intec, l’un des principaux fabricants au monde de technologies de pesage et d’inspection industrielles, a pris part de façon significative à l’élaboration de cette spécification complémentaire OPC UA relative à la technologie de pesage (norme VDMA 40200: 2020-06).

Technologie de pesage de spécification OPC-UA

Janine Nickel, Product Manager Weighing Electronics chez Minebea Intec, souligne combien la définition de cette spécification complémentaire OPC UA était vaste et complexe : « Les processus de pesage font partie intégrante de nombreuses étapes de la production, de la réception et du stockage temporaire des matières premières au conditionnement et à l’expédition des produits finis, en passant par la production des marchandises en elle-même. Quel que soit le secteur industriel, de nombreux systèmes de pesage et balances sont généralement utilisés, ceux-ci pouvant être automatisés ou non , enregistrant des classes de poids très différentes et devant respecter des précisions définies. » De la simple balance industrielle standard aux trieuses pondérales dynamiques à pesage continu, en passant par les ponts-bascules, balances pour silos, balances de laboratoires et balances individuelles, la définition devait couvrir tous les systèmes de pesage couramment utilisés dans l’industrie.

Selon Janine Nickel, la situation était d’autant plus compliquée que chaque fabricant de systèmes de pesage avait jusqu’ici créé ses propres protocoles et utilisait ses propres structures de données, et que la définition des variables différait déjà d’un fabricant à l’autre. « Pour les utilisateurs, cela s’est traduit par le passé par des coûts élevés et de longs délais d’intégration des systèmes de pesage. Heureusement, grâce à la définition de la spécification complémentaire OPC-UA relative à la technologie de pesage, cette situation insatisfaisante appartient désormais au passé. »

Définition inter-fabricants

La spécification OPC-UA relative à la technologie de pesage définit tous les détails qui permettront à l’avenir aux utilisateurs de simplifier l’intégration de systèmes de pesage dans leurs processus. Ainsi, la communication est basée sur un modèle client-serveur pour OPC-UA ainsi que sur la norme Ethernet TCP/IP établie comme interface de données. Un élément clé de la spécification VDMA 40200:2020-06 est en outre la définition des types de données et de variables ainsi que de tous les objets. Celle-ci s’étend désormais de façon globale à tous les fabricants, afin de garantir une mise à disposition et un traitement sans problèmes ni erreurs des valeurs mesurées enregistrées, même dans les installations équipées de balances de différents fabricants.

« Pour la prochaine étape, les fabricants de systèmes de pesage doivent désormais s’assurer que les utilisateurs de leurs produits puissent passer le plus facilement possible aux architectures basées sur OPC-UA, afin de pouvoir mettre rapidement en pratique la spécification complémentaire OPC-UA relative à la technologie de pesage », souligne Janine Nickel. Dans les installations existantes, les entreprises sont confrontées au fait que les balances actuellement utilisées ne sont pas encore conformes à la nouvelle spécification, sans qu’un remplacement complet de tous les systèmes de pesage ne soit réalisable, et ce pour plusieurs raisons : d’une part, les balances dotées d’un serveur OPC-UA intégré et d’une interface Ethernet TCP/IP, conformément aux prescriptions de la spécification complémentaire OPC-UA relative à la technologie de pesage, ne sont pas encore disponibles sur le marché, car les fabricants doivent tout d’abord développer cette nouvelle génération de produits. D’autre part, les coûts inhérents à ce changement doivent rester raisonnables pour l’utilisateur, ce qui rend dans de nombreux cas peu réaliste le remplacement complet de toutes les balances utilisées jusqu’alors par une technologie de pesage de spécification OPC-UA.

Le logiciel miOPC, une aide précieuse

En tant que pionnier de la spécification complémentaire OPC-UA relative à la technologie de pesage, Minebea Intec a développé une solution déjà disponible qui permet en peu d’efforts de mettre l’équipement de pesage existant à niveau afin qu’il soit conforme à la nouvelle norme. Cette solution logicielle s’appelle miOPC ; elle peut soit être installée en tant que serveur OPC-UA sur un PC existant relié au réseau, soit être reliée de manière décentralisée à la balance correspondante via un simple mini PC. La connexion à la balance peut se faire via Ethernet TCP/IP ou via l’interface série RS232 existante. Le serveur OPC-UA applique sans problème les protocoles internes existants tels que XBPI, de façon à ce que même les balances déjà installées puissent également être très facilement mises à niveau, pour se conformer à la spécification complémentaire OPC-UA relative à la technologie de pesage.

miOPC offre une grande flexibilité en matière d’architectures possibles et permet des configurations où, par exemple, une ou plusieurs balances sont directement reliées au réseau Ethernet TCP/IP interne existant et connectées via des clients réseau OPC-UA. Les balances dotées de l’interface série RS232 peuvent être connectées à un serveur OPC-UA propre via cette interface et ainsi être intégrées au réseau de l’entreprise. Avec miOPC, il est même possible de facilement mettre en connexion plusieurs sites différents via Internet, afin de communiquer les données mesurées de différentes installations de production, indépendamment de leur emplacement. L’intégration sans problème des balances dans la structure informatique existante est ainsi assurée par miOPC.

Pour administrer facilement la technologie de pesage de spécification OPC-UA, Minebea Intec a développé une interface utilisateur intuitive, disponible en tout lieu et à tout moment grâce à une application de navigateur, sans qu’il ne soit nécessaire d’installer d’autres applications. En utilisant des algorithmes modernes de cryptage des données, miOPC répond en outre aux exigences les plus strictes en matière de sécurité des données entre le serveur et le client. L’indépendance vis-à-vis des systèmes d’exploitation est un autre point fort de miOPC, celui-ci étant programmé avec .NetCore et pouvant être installé de manière flexible sur de nombreux systèmes d’exploitation actuellement disponibles.

Mise en œuvre pratique

« Actuellement, certains de nos produits sont déjà adaptés à une utilisation avec miOPC, notamment les balances industrielles Combics, les balances de table de la gamme Signum, les balances de table et de sol Midrics ainsi que les plateformes de pesage haute résolution de la gamme Industry Supreme de Minebea Intec, explique Janine Nickel à propos de la situation actuelle. Mais nous accordons une priorité absolue à l’amélioration de miOPC et présenterons bientôt de nouvelles versions qui couvriront davantage de produits et de fonctions de Minebea Intec. » Selon J. Nickel, l’intégration d’un serveur OPC-UA fera dès le début partie intégrante de la conception des futures innovations. Grâce à une version d’essai gratuite de 30 jours, les clients ont dès maintenant la possibilité de se laisser convaincre sans risque par les avantages du logiciel miOPC.

« Nous nous sommes fortement impliqués dans la définition de la spécification complémentaire OPC-UA relative à la technologie de pesage en raison des avantages qu’elle représente pour les utilisateurs, et nous avons très vite appliqué les exigences définies grâce à miOPC, souligne J. Nickel. Avec ce logiciel, nous offrons à nos clients une solution simple, intelligente, fiable et économique pour intégrer toutes nos balances industrielles dans les architectures informatiques modernes. Sur cette base, il est possible de concevoir facilement divers systèmes de pesage, avec un échange de données, tous systèmes d’exploitation confondus, garanti entre les balances et les systèmes supérieurs, jusqu’au niveau ERP ou MES. En matière de technologie de pesage, Minebea Intec crée ainsi les conditions idéales pour une transition efficace vers la prochaine phase de l’industrie 4.0. »

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