Réseaux de capteurs et Cyber Physical Systems

Cette journée s'inscrit dans le programme INDUSTRIE 4.0 proposé en partenariat entre la FSRM et la HE-Arc.

Une tendance à la hausse dans l’automation des usines est la digitalisation croissante et l’interconnexion des machines en ayant comme buts principaux la transparence et la flexibilité pour optimiser l’efficience du processus de production. Cette tendance est une part prépondérante de l’initiative Industrie 4.0, dont sa vision est essentiellement poussée par des concepts technologiques tels que les systèmes « cyber-physical », l’Internet des objets et la visualisation de l’information conviviale et dépendante du contexte d’utilisation sur des dispositifs mobiles. Pour tous ces défis, le développement d’une architecture de communication sans fil fiable et efficace est indispensable.

L’implémentation du concept « Internet des objets » dans l’usine intelligente passe par le déploiement d’un réseau d’objets intelligents interconnectés. Dans l’Industrie 4.0, des dispositifs de terrain conventionnels et des SPS (Storage Programmable Systems) vont être remplacés par des millions de CPS 4.0 interconnectés à travers des protocoles internet industriels. 

L’utilisation des technologies de communication sans fil pour la connexion d’objets intelligents peut réduire le prix d’installation, augmenter la productivité et favoriser la maintenance. Elle permettra le passage d’une maintenance périodique à une maintenance prédictive en proposant, par la même occasion, une aide pour le diagnostic et le dépannage facile. Néanmoins, malgré leur succès en application de visualisation industrielle, les technologies sans fil pour les réseaux de capteurs/actionneurs font face à des défis significatifs quand elles sont appliquées aux systèmes de contrôle.

WirelessHART est le premier standard pour la communication de dispositifs dans un milieu industriel. Il s’agit d’une technologie sans fil basse consommation, basée sur des standards internationaux, conçue pour des applications impliquant des processus de mesure. Ce protocole, créé pour l’industrie par des experts de la technologie, est soutenu par une multitude de constructeurs. Orienté vers l’interopérabilité, WirelessHART utilise pleinement les appareils, les outils et les connaissances existants. Actuellement, il existe plus de 30 millions dedispositifs HART-compatibles installés dans différents systèmes à travers le monde. Néanmoins, il ne constitue que 10% du potentiel réel.

Ce cours s'adresse aux CEO, COO, CTO, CFO, Direction Opérationnelle, Direction technique, Direction Financière, Cadres techniques, Production et Supplychain managers et, plus généralement, toute personne impliquée dans la communication entre objets et machines et leur valorisation. Ainsi que toute personne impliquée dans la gestion technique d'un outil de production et dans la conception de l'intelligence machine.

Dans ce cours, les principes du « Sensor-Actuator Networks » vous seront présentés. Vous découvrirez les technologies de communication, filaire et sans fil, les plus utilisées dans l’industrie qui satisfont les contraintes et les besoins industriels. Nous utiliserons comme cas d’utilisation une application pour la surveillance et le contrôle de procédés. Des cas pratiques de stratégie de déploiement et mise en route rapide d’un réseau de capteurs en milieu industriel vous seront présentés. Les points abordés seront les suivants :

• Domaines d’application, cas d’utilisation, limitations
• Choix d’une technologie de communication en fonction des contraintes
• Communication sans fil - Solutions existantes (e.g.,WirelessHART, BLE, WiFi, LoRa)
• Etude de pile de communication (WirelessHART/802.15.4)
• Mise en pratique (nœud de mesure + passerelle)

A la fin de ce cours, le participant sera capable d’appréhender les enjeux technologiques de la communication sans fil en milieu industriel. En fonction des contraintes spécifiques de son domaine, il sera à même de choisir une solution adaptée à ses applications intégrant des processus de mesure.