Les responsables d’automatisation de l’industrie des pâtes et papiers doivent de plus en plus moderniser leurs systèmes d'automatisation vieillissants pour faire face à l'obsolescence, aux risques croissants de cybersécurité et pour exploiter efficacement les nouvelles technologies numériques. Cet article explore les besoins et les justifications de la modernisation (à la fois évidents et cachés) et les clés d'un projet de modernisation réussi.
Quel est l'âge de votre système de contrôle vieillissant ?
En ce qui concerne les systèmes de contrôle industriels, de nombreuses usines de pâtes et papiers utilisent encore aujourd'hui des technologies et des logiciels datant de 15 à 30 ans. Nous rencontrons régulièrement des clients dont les systèmes datent d'avant le début du siècle. Cette dépendance à l'égard d'une technologie dépassée présente des risques opérationnels et des risques de cybersécurité importants, ainsi que des défis liés à l'obsolescence et au support. De nombreuses installations utilisent plusieurs systèmes de contrôle distribués (DCS – « Distributed Control Systems ») et contrôleurs de logiques programmables (PLC – « Programmable Logic Controller »), ce qui complique la prise en charge de ces systèmes dépassés. La gestion d'un seul système désuet est exigeante ; la gestion de plusieurs systèmes peut devenir un poids insoutenable.
L'obsolescence est un problème, mais que ratez-vous d'autre ?
La plupart des utilisateurs ne connaissent que trop bien les difficultés liées à l'obsolescence. Souvent, ils investissent dans des contrats d'assistance coûteux pour se retrouver face à un service et une réactivité inadéquate de la part des fabricants. Une pénurie importante de personnel expérimenté dans les usines et de partenaires intégrateurs signifie qu'il est difficile de savoir comment introduire de nouvelles entrées et sorties (E/S) dans le système, qui travaillera sur les nouvelles expansions d'usine ou même simplement comment vous dépannerez quelque chose qui a cessé de fonctionner dans votre environnement d'automatisation vieux de plus de 20 ans. Il est de plus en plus difficile de maintenir des niveaux de personnel adéquats, car le personnel expérimenté part à la retraite ou quitte l'entreprise. Par ailleurs, les opérateurs et les ingénieurs des systèmes de contrôle nouvellement embauchés sont impatients de travailler et d'apprendre avec la technologie moderne.
Lors de discussions avec des clients de l'industrie des pâtes et papiers, un défi commun rencontré et largement répandu est la gestion de systèmes de contrôle obsolètes. Nous sommes bien sûr d'accord sur le fait qu'il est essentiel de s'éloigner de l'obsolescence pour améliorer leur position en matière de cybersécurité, réduire leurs coûts d'exploitation et diminuer les risques pour leur entreprise. Cependant, nous insistons également sur une autre raison indispensable de moderniser, à savoir qu'un DCS de génération actuelle leur permet d'adopter des technologies émergentes telles que l'analyse de données, l'intelligence artificielle (IA) et Machine Learning (ML), ce qui est beaucoup plus coûteux, risqué et complexe à faire en utilisant les anciennes technologies DCS et PLC.
La modernisation comme étape de votre parcours de transformation numérique
À moins que vous ne soyez coupé du monde depuis votre dernière modernisation de système de contrôle, vous avez entendu des termes à la mode comme l'Internet industriel des objets (IioT, « Industrial Internet of Things »), Industrie 4.0, l'intelligence artificielle (IA), Machine Learning (ML) et l'analyse des données. Votre infrastructure de système de contrôle vous permet-elle de tirer parti de ces technologies, ou essayez-vous de trouver des moyens créatifs de contourner ce qui devrait être votre plus grand catalyseur de la transformation numérique ?
La modernisation avec le système DeltaV d'Emerson débloque une gamme complète de capacités qui favorisent l'excellence opérationnelle. La grande priorité technologique dans le monde industriel d'aujourd'hui concerne la connectivité des données et l'assurance qu'elles peuvent arriver au bon endroit pour l'aide à la décision. Directement dans l'environnement de votre système de contrôle, les opérateurs peuvent déjà bénéficier d'une mise à jour des graphiques de haute performance. En effet, l'optimisation des procédés en temps réel, la maintenance prédictive et la gestion de l'énergie sont d'autres projets numériques que de nombreux clients recherchent pour mettre en œuvre les conditions nécessaires à cette excellence recherchée. Il existe toute une gamme de solutions basées sur la simulation de processus qui sont axées sur la formation des opérateurs et qui permettent de tester hors ligne des scénarios critiques.
Par où commencer ?
De nombreux utilisateurs sont tout simplement dépassés par la complexité et le coût de la modernisation, ou ne parviennent pas à justifier la valeur commerciale par rapport à d'autres possibilités d'investissement. Le premier conseil pour faire face à l'ampleur du défi est de diviser votre système de contrôle en morceaux plus petits et plus faciles à gérer, et d'établir une feuille de route pour savoir où vous essayez d'aller.
La plupart des gens pensent d'abord au matériel. Votre système de contrôle est composé de stations de travail, de contrôleurs, de cartes d'E/S, de borniers et de câblage, de matériel de conditionnement des signaux et de points de connexion. Faut-il tout arracher et remplacer par du matériel neuf ?
Dans le cadre d'une solution complète de remplacement (« Rip and Replace »), la technologie Electronic Marshalling d'Emerson, leader sur le marché, s'est avérée être la meilleure solution de sa catégorie, car elle offre une flexibilité jusqu'au canal d'E/S individuel, une vaste gamme de types d'entrée différents pour simplifier et consolider vos E/S, et une grande évolutivité qui vous permet de commencer petit et d'ajouter de nouvelles E/S au fur et à mesure que vos efforts de modernisation progressent.
Et si le « rip & replace » n'est pas pour vous ?
Bien que la solution « rip & replace » soit certainement une approche propre et qu'elle permette de remettre immédiatement votre système de contrôle à niveau, c'est aussi celle qui exige le plus de capitaux au départ, ce qui conduit de nombreux clients du secteur des pâtes et papiers à opter pour une autre approche. Alors, quelles sont les autres options ?
Le système DeltaV d'Emerson vous offre la flexibilité de procéder par étapes et de cibler d'abord certaines parties du système, tout en répartissant l'intensité des coûts de votre projet de modernisation dans le temps. Ce portefeuille de solutions s'appelle DeltaV.Connect.
Consoles (interface homme-machine - HMI – « Human Machine Interface »)
Comme on peut s'y attendre, le matériel qui devient obsolète le plus rapidement dans votre système de contrôle est celui des stations de travail et des écrans d'ordinateur. De nombreux clients sont confrontés à des pannes de moniteurs, de disques durs, de cartes réseau ou même de lecteurs de disques (oui, ils existent encore).
Selon le système de contrôle dont vous disposez, il peut être possible de connecter les nouveaux postes de travail DeltaV avec la plateforme graphique DeltaV LiveTM directement à vos contrôleurs existants. Cela permet aux contrôleurs non Emerson existants de continuer à exécuter leur code, tout en ajoutant un aspect moderne à l'interface opérateur et la possibilité de mettre en œuvre des concepts graphiques de haute performance. Cela permet de retarder le remplacement éventuel d'autres composants du système jusqu'à ce qu'il soit judicieux de commencer à déplacer les contrôleurs et les E/S vers le matériel DeltaV original.
Contrôleurs (CPU)
De nombreux clients sont surpris de découvrir que les contrôleurs DeltaV peuvent se connecter à leurs cartes d'E/S non Emerson existantes, provenant de divers fabricants. DeltaV IO.Connect offre aux contrôleurs DeltaV une interface directe avec l'ensemble d'un sous-système d'E/S, et intéresse de nombreux utilisateurs car les coûts d'investissement initiaux sont réduits de plus de 40 % en conservant les cartes d'E/S et le câblage existant. Le passage au nouveau système et la fenêtre d'arrêt requise sont très courts et, une fois terminés, l'ensemble de la logique du procédé fonctionne sur DeltaV. Désormais, les opérateurs disposent non seulement de graphiques modernes, mais aussi de la puissance des contrôleurs modernes et de la logique du système de contrôle, ce qui leur permet de bénéficier immédiatement des avantages opérationnels.
Programmation des contrôleurs : éviter de réinventer la roue
Remplacer vos contrôleurs implique bien sûr de moderniser la programmation de votre système de contrôle. Cela signifie-t-il que vous devez réécrire votre programmation à partir de zéro ? Loin de là !
La solution DeltaV offre un moyen simple de transférer des logiciels d'anciens systèmes vers le système DeltaV en utilisant un outil appelé DeltaV RevampTM. Cet outil, alimenté par l'IA, peut convertir automatiquement environ 70 % de la configuration de base, ce qui peut réduire les coûts initiaux jusqu'à 15 %.
Voici comment cela fonctionne : Revamp prend les fichiers de sauvegarde de votre ancien système, les analyse, et crée des rapports montrant des détails comme les comptes d'entrée/sortie et les types de cartes. Cela réduit l'effort nécessaire pour la conversion et diminue le risque d'erreurs d'estimation des coûts.
Des analyses avancées sont utilisées pour créer des diagrammes logiques et une base de données des applications consultable. L'IA associe la logique existante à une bibliothèque de projets passés pour trouver les motifs répétés dans le système. En simplifiant le travail et en rationalisant les processus, le flux de travail numérique assure un chemin de données fluide et sans erreur, permettant des tests plus précoces et une réalisation de projet plus facile.
Qu'est-ce qui est important pour la modernisation en dehors du choix de la technologie ?
Le choix de la bonne technologie et de la bonne approche pour votre modernisation est essentiel, et la décision n'est pas facile à prendre seul. Le choix d'un bon partenaire de modernisation est tout aussi important et aura un impact à long terme sur le fonctionnement de votre installation.
Un bon partenaire de modernisation devrait vous guider dans votre parcours d'automatisation en s'assurant que vous comprenez comment les choix technologiques d'automatisation auront un impact sur vous dans le futur, s'assurera que votre système peut évoluer et s'adapter à vos besoins changeants, et fournira une base numérique pour tout ce qui vient ensuite. Contrôles Laurentide est fière de s'associer chaque année à de nombreux clients de l'Est du Canada pour les aider à moderniser leurs opérations et pour leur offrir la technologie de classe mondiale d'Emerson afin que les utilisateurs finaux puissent disposer d'un système évolutif dont ils tirent parti pour acquérir un avantage concurrentiel.
Au moment de choisir votre partenaire, demandez-lui son expérience des systèmes anciens et modernes, son niveau d'accès aux outils de modernisation et au soutien en usine, demandez-lui des références pour parler à des clients antérieurs afin de connaître leur expérience, et informez-vous du rôle qu'il jouera pour vous une fois le projet terminé.
À l'échelle mondiale, le système DeltaV d'Emerson est utilisé pour moderniser plus de 400 systèmes de contrôle chaque année et peut s'interfacer de diverses façons avec les solutions de tous les principaux fabricants. Contrôles Laurentide offre un partenariat local et à long terme pour la modernisation des systèmes, et est en opération depuis plus de 60 ans pour aider l'industrie à prospérer dans l'Est du Canada. Nous attendons avec impatience de savoir comment nous pourrions vous aider dans votre prochain projet de modernisation de système de contrôle.
