Nous avons conçu une architecture Unified Namespace pour une ligne de revêtement spécifique.
Nous avons connecté des automates isolés et un système de vision à un broker MQTT central.
Nous avons éliminé la collecte manuelle de données et permis une analyse de la qualité en temps réel.
Nitto Belgium est une filiale locale de la Nitto Denko Corporation. En tant que plus grand site de production du groupe Nitto dans la région EMEA, l'entreprise souhaitait moderniser ses opérations de fabrication en expérimentant un Unified Namespace. Nitto collectait déjà de nombreuses données de production, mais celles-ci restaient cloisonnées dans des automates et des systèmes de vision isolés. Pour démontrer la valeur d'un réseau OT connecté, ils souhaitaient réaliser une preuve de concept ciblée.
L'une de leurs lignes de revêtement s'est avérée être le candidat idéal. Les experts devaient extraire les données de traitement via un système SCADA, les envoyer vers un historian, puis les exporter dans des fichiers Excel. Pour vérifier la qualité globale de la ligne, ils devaient comparer minutieusement plusieurs feuilles de calcul. Ce travail manuel prenait du temps et n'était donc effectué que sur une base hebdomadaire. En d'autres termes : un cas d'usage clair pour démontrer comment des données structurées en temps réel pouvaient résoudre leurs frustrations quotidiennes et faire passer leur activité au niveau supérieur.
La preuve de concept a validé avec succès l'architecture UNS pour Nitto. Nous avons connecté les automates isolés et le système de vision à un broker MQTT central, ce qui a totalement éliminé le besoin de collecte manuelle de données.
Les ingénieurs procédés peuvent désormais surveiller les données en direct via un tableau de bord épuré accessible par navigateur. Lorsqu'un problème de qualité survient sur la ligne de revêtement, ils ne perdent plus de temps à reconstituer l'événement. Le système corrèle et contextualise automatiquement les données. Cela réduit l'analyse des causes profondes de plusieurs heures à quelques minutes.
Grâce à ce succès initial, Nitto dispose désormais d'une base sécurisée et évolutive. Ils sont parfaitement préparés à étendre cette architecture à de nouvelles lignes de production et à l'intégrer à leur futur système d'exécution manufacturière (MES).
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Lorsqu'une entreprise souhaite expérimenter une nouvelle architecture, nous recommandons toujours la même chose : commencer petit. N'essayez pas de transformer toute l'usine en une seule fois. Au lieu de cela, validez le concept, construisez les fondations et développez-vous à partir de là. Dans ce cas, nous avons concentré nos efforts sur la connexion de trois automates Siemens et d'un système de vision sur une seule ligne. Cela semble modeste, mais c'était précisément l'objectif.
Avant même de toucher au moindre câble réseau ou de configurer un appareil, nous devions nous assurer que tout le monde était sur la même longueur d'onde. D'après notre expérience, la partie la plus complexe d'un projet UNS n'est pas la technologie, mais la mise en cohérence des différents départements. Nous avons organisé trois ateliers spécifiques pour aborder ce point.
Dans un premier temps, nous avons réuni les équipes IT et OT pour définir l'architecture réseau et les exigences de sécurité. Ensuite est venue l'étape la plus cruciale : l'atelier de modélisation des données. Nous avons rassemblé les départements de la digitalisation, du génie des procédés, du contrôle qualité et de l'IT/OT. Il était indispensable de recueillir l'avis de chacun car l'information est souvent détenue par les personnes, et pas seulement par les systèmes. Le programmeur d'automates connaît les tags, l'ingénieur procédé connaît les valeurs idéales, et la maintenance utilise une terminologie totalement différente pour désigner une pièce de machine.
Cet atelier a permis de garantir que tout le monde parlait le même langage. Ensemble, nous avons défini la hiérarchie des sujets UNS en nous appuyant sur la norme ISA-95 et nous nous sommes mis d'accord sur les structures de charge utile, les conventions de nommage et les unités de mesure. Enfin, un troisième atelier s'est concentré sur l'interface utilisateur afin de déterminer ce que les utilisateurs finaux devaient visualiser sur leurs tableaux de bord.
Même pour une preuve de concept, nous ne croyons pas à l'utilisation d'outils simplifiés ou expérimentaux. Nous avons construit l'architecture en utilisant des solutions agiles et des composants éprouvés en production sur lesquels Nitto pourra réellement s'appuyer lors de sa montée en charge.
En périphérie, nous avons déployé Ignition Edge sur du matériel industriel Advantech. Cette configuration gère la conversion de protocoles nécessaire de manière fluide. Elle interroge les automates via le protocole Siemens S7 et se connecte au système de vision via OPC UA. Ignition Edge publie ensuite des charges utiles MQTT structurées vers le broker central.
Pour le broker MQTT central, nous avons choisi HiveMQ. Comme Nitto prévoit d'intégrer ces données dans un système d'exécution manufacturière (MES) critique lors de la prochaine phase, nous pouvons facilement configurer HiveMQ en tant que cluster redondant dans la zone DMZ informatique. Si un broker tombe en panne, l'autre prend le relais pour garantir la continuité d'activité nécessaire à leur future expansion.
Les données chronologiques transitent directement de HiveMQ vers Canary. Il agit comme l'historian central, étiquetant et contextualisant les informations. Enfin, nous avons mis en place Axiom (la couche de reporting de Canary) pour fournir des tableaux de bord clairs accessibles via navigateur. Les ingénieurs procédés de Nitto Belgium peuvent désormais analyser facilement leurs données, laissant derrière eux l'époque des exports bruts et des feuilles de calcul.
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