Mise en œuvre optimale des projets de l’industrie 4.0 avec la technologie ASi-5

Bihl+Wiedemann offre les conditions optimales pour la mise en œuvre de l’industrie 4.0 sur le terrain. Pour la mise en œuvre efficace de projets de l’industrie 4.0, il est nécessaire de veiller à ce que les installations, les machines et les chaînes de montage communiquent entre elles en permanence. Ce type de communication génère d’énormes quantités de données au niveau des capteurs. Une navette de données performante est nécessaire pour les analyser.

 

C’est ici que Bihl+Wiedemann entre en jeu avec la technologie ASi-5 : la nouvelle génération du système de bus de terrain standardisé AS-Interface offre une grande largeur de données et des temps de cycle courts. Elle facilite l’intégration de capteurs intelligents tels que IO-Link, qui sont essentiels pour l’industrie 4.0 et la Smart Factory. En outre, les passerelles ASi-5 de Bihl+Wiedemann transmettent les données des capteurs à la technologie de l’information via l’OPC UA. C’est à ce stade qu’elles deviennent des informations précieuses sans lesquelles les projets de l’industrie 4.0 ou la maintenance prédictive ne sont pas réalisables.

 

Pour savoir comment utiliser une passerelle ASi-5/ASi-3 comme un dispositif Edge pour envoyer des données vers le cloud, cliquez ici.

En tant que dispositif Edge, la passerelle ASi constitue l’interface entre la technologie de l’information (IT) et la technologie d’exploitation (OT). La connexion à une commande (OT : Operational Technology) se fait via l’interface de bus de terrain. Les données de diagnostic et autres données pertinentes pour l’informatique sont transférées en parallèle par OPC UA via l’interface de diagnostic.

L’industrie 4.0 est synonyme d’une révolution numérique transformant fondamentalement tous les domaines de l’industrie. L’augmentation considérable des performances des ordinateurs et l’amélioration de la mise en réseau ont naturellement aussi une influence massive sur l’automatisation. Dans ce contexte, le phénomène de l’industrie 4.0 peut se résumer comme suit : la collecte de données à grande échelle dans le cadre d’un processus industriel est de plus en plus simple et économique. Et l’analyse intelligente de telles données crée une véritable valeur ajoutée. En effet, dans une usine intelligente avec des systèmes décentralisés, les capteurs et les actionneurs intelligents jouent un rôle de plus en plus important – notamment en raison de leur nombre sans cesse croissant.

Des réseaux performants sont indispensables

Un bon exemple d’analyse de données à valeur ajoutée est celui du système TomTom. Il y a déjà quelques années, en collaboration avec Vodafone, le fabricant de systèmes de navigation a analysé de manière anonyme des téléphones portables qui passaient d’une cellule radio à l’autre. Il a ainsi été possible de mesurer la vitesse du trafic sur des tronçons d’autoroute, et cela, sans avoir à installer des capteurs ou des logiciels sur les téléphones portables. En règle générale, Google connaît désormais la position de n’importe quel téléphone portable. Mais l’exemple du TomTom illustre particulièrement bien la manière dont de nouvelles fonctions sont créées grâce à l’analyse intelligente des données.
 
Cependant, pour pouvoir utiliser ces données, des réseaux puissants avec une largeur de bande suffisante sont nécessaires – en particulier des capteurs qui mesurent des informations supplémentaires telles que les valeurs de température en plus des signaux de commutation. En outre, les réseaux doivent être suffisamment rapides pour permettre des analyses basées sur des mesures de temps. En ce qui concerne l’exemple du TomTom, des vitesses significatives peuvent être déduites des données de position seulement si le taux de balayage est suffisamment élevé. Les produits ASi-5 de Bihl+Wiedemann offrent la largeur de bande requise pour l’industrie 4.0 et sont également suffisamment rapides.

Largeur de données élevée avec les dispositifs ASi-5 de Bihl+Wiedemann

La technologie ASi-5, la nouvelle génération du système de bus de terrain standardisé AS-Interface, se distingue par une grande largeur de données et des temps de cycle courts. Le perfectionnement de la technologie ASi est comparable à l’augmentation de la largeur de bande de l’Internet.
 
Les nouveaux modules ASi-5 de Bihl+Wiedemann peuvent, par exemple, transférer cycliquement jusqu’à 32 octets de données d’E/S par participant. Ainsi, le système ASi transmet au total jusqu’à 8 octets par participant en 1,27 ms. L’avantage est qu’en plus des données cycliques, d’autres données telles que les paramètres et les diagnostics peuvent également être acheminées. La largeur de données du système ASi-5 est donc suffisante, même pour des applications exigeantes.
 
Les dispositifs ASi de Bihl+Wiedemann disposent également de données précieuses pour l’industrie 4.0. Ces données intéressantes proviennent, en effet, des capteurs connectés, mais ces derniers sont reliés aux passerelles Bihl+Wiedemann via ASi.
 
Par ailleurs, les passerelles fournissent également des données de diagnostic. Elles permettent de trouver et de corriger rapidement d’éventuelles erreurs, comme une rupture de câble.

Les passerelles ASi délestent la commande

Un autre avantage de Bihl+Wiedemann pour la mise en œuvre des projets de l’industrie 4.0 est le délestage de la commande supérieure. La fonction principale des produits ASi de Bihl+Wiedemann est la mise en réseau des capteurs et des actionneurs – et ce via un seul câble profilé à deux brins. Ce dernier permet de réduire considérablement les coûts de câblage. Les passerelles sont généralement connectées à une commande via leur interface de bus de terrain. Dans le jargon de l’IoT, elles appartiennent donc à la technologie de l’exploitation (OT). La collecte et l’analyse des données, en revanche, sont affectées à la technologie de l’information (IT) et ne doivent pas entraver ni perturber l’OT.
 
L’interface de diagnostic des passerelles Bihl+Wiedemann est donc idéale. En effet, elle peut être attribuée à l’IT et fournir de précieuses données de diagnostic, tandis que l’OT gère l’interface du bus de terrain. En tant qu’interface entre l’IT et l’OT, les passerelles sont ce qu’on appelle des « dispositifs Edge ». En combinant l’IT et l’OT, il est possible de créer des structures de données pour l’industrie 4.0 ou pour l’Internet industriel. La technologie ASi simplifie le transfert de données « par le bas ». Dans la hiérarchie du système, le pont entre le niveau du terrain et le niveau de gestion du trafic devient plus large et plus rapide en termes de temps de cycle.
 
Par ailleurs, les passerelles ASi-5 de Bihl+Wiedemann sont le participant le plus décentralisé ou le premier participant de la pyramide d’automatisation capable de communiquer via les protocoles Internet. De cette manière, elles délestent la commande de tâches qui ne la concernent pas.
Les passerelles ASi-5/ASi-3 de Bihl+Wiedemann sont les premiers participants à la pyramide d’automatisation capables de communiquer via des protocoles Internet. Elles sont disponibles en différentes versions.

Les passerelles ASi-5/ASi-3 de Bihl+Wiedemann sont les premiers participants à la pyramide d’automatisation capables de communiquer via des protocoles Internet. Elles sont disponibles en différentes versions.

 

La technologie ASi-5 intègre des capteurs IO-Link intelligents

Les données des capteurs connectés peuvent déjà être consultées et collectées aujourd’hui via OPC UA – indépendamment de la technologie d’exploitation. Les capteurs intelligents disposent désormais généralement d’une interface IO-Link. Celle-ci est très bien adaptée aux projets de l’industrie 4.0, mais ne peut pas être intégrée dans les réseaux informatiques en raison de l’absence de TCP/IP. De tels capteurs peuvent désormais être facilement intégrés via ASi-5. En outre, leurs données peuvent être transférées à l’IT et à l’OPC UA via la passerelle. Grâce à l’OPC UA des passerelles Bihl+Wiedemann, il est possible d’accéder à un large éventail de données relatives aux machines. Via le réseau de l’entreprise, les diagnostics des dispositifs, les bits de bus de terrain ou l’adressage des participants ASi, par exemple, sont facilement accessibles.

 

La manière exacte dont les dispositifs IO-Link sont connectés au cloud est décrite ici dans un cas d’utilisation.

Des produits IO-Link intelligents d’une capacité maximale de 32 octets peuvent être intégrés facilement et à moindre coût via ASi-5. Les passerelles ASi-5/ASi-3 de Bihl+Wiedemann acheminent les données là où elles sont nécessaires.

 

Bihl+Wiedemann répond aux exigences de sécurité croissantes

En raison de la forte mise en réseau des dispositifs de l’industrie 4.0, le thème de la sécurité des données revêt une importance considérable. Tout dispositif ayant accès à d’autres dispositifs dans un réseau peut, en effet, être utilisé comme plateforme d’attaque informatique. Il constitue ainsi un vecteur d’attaque pour d’autres dispositifs. C’est la raison pour laquelle les exigences en matière de sécurité des dispositifs industriels en réseau augmentent très rapidement.
 
Du fait de la longue période d’utilisation des dispositifs industriels, une chose est sûre : les points faibles du logiciel du dispositif doivent être détectés et corrigés longtemps après la vente des dispositifs.

 

Pour garantir la sécurité des données, Bihl+Wiedemann offre des méthodes de chiffrement avec authentification telles que AES-256 avec SHA jusqu’à 512 ou RSA. En outre, des certificats spécifiques aux clients sont pris en charge pour la communication TLS et OPC UA. Ces méthodes permettent une intégration sans problème des dispositifs dans les concepts de sécurité informatique existants. Bihl+Wiedemann offre en outre la possibilité d’utiliser des mises à jour logicielles signées, qui sont authentifiées par le dispositif avant utilisation. Les mises à jour logicielles et l’OPC UA peuvent toutefois aussi être bloqués localement sur le dispositif – une protection fiable et absolue.

Test de robustesse GE Digital Achilles® (niveaux 1 et 2, version n° 3.18)

L’interface de bus de terrain Ethernet (PROFINET, EtherNet/IP) et l’interface de diagnostic Ethernet des passerelles ASi-5/ASi-3 sont soumises à des tests de résistance rigoureux via le logiciel de test Achilles afin de garantir leur invulnérabilité aux cyberattaques. La fonction de mise à jour sur le terrain de la passerelle permet de procéder à des mises à jour du micrologiciel et de la sécurité. Cela permet de garantir durablement la capacité de charge et d’améliorer continuellement la fonctionnalité du dispositif.

Les données deviennent des informations précieuses

Collecter un grand nombre de données de manière simple, économique et efficace et les acheminer directement là où elles peuvent être utilisées – sous quelque forme que ce soit : la technologie ASi-5 et la génération actuelle de passerelles de Bihl+Wiedemann offrent des conditions idéales pour transformer la quantité de données disponibles en informations précieuses pour l’industrie 4.0.