Avis d’expert : pour une collaboration optimisée entre les opérations et la maintenance grâce aux IHM

Rich Carpenter, du groupe Emerson, a récemment écrit un avis d’expert portant sur les IHM et leur apport en maintenance. Il s’attarde notamment sur la collaboration entre les opérations et la maintenance. Selon lui, les sites industriels classiques abritent une ou plusieurs salles de commande où travaillent des opérateurs. Ces derniers surveillent l’état de l’ensemble des systèmes et équipements et émettent des commandes, voire des alertes si nécessaire. La plupart des sites de production disposent également d’un personnel de maintenance. Celui-ci est chargé d’étudier les problèmes survenant en atelier, de prendre les mesures appropriées et de rendre compte des résultats aux opérateurs de la salle de commande.

La collaboration entre les opérateurs et les responsables de la maintenance est essentielle à la résolution rapide des problèmes d’équipement susceptibles d’avoir un impact direct sur la qualité et la disponibilité de la production. La coordination des actions ces deux services peut cependant être difficile, ce ralentit le processus. Pour améliorer les performances de l’usine, une approche plus moderne et efficace est nécessaire. Elle implique que les collaborateurs en charge des opérations et de la maintenance assument une double casquette, et que certaines responsabilités se chevauchent.

Cette transformation est facilitée par les technologies d’interface homme-machine (IHM) mobiles, dont la commodité et les fonctionnalités permettent au personnel d’accéder aux informations nécessaires lorsqu’il se trouve à l’atelier. Grâce à la dernière génération d’appareils mobiles et portatifs, les IHM peuvent renforcer l’efficacité opérationnelle, en permettant et en facilitant la collaboration entre les opérations et la maintenance.

Les IHM statiques : le besoin de convergence en maintenance

Les opérateurs des salles de commande classiques utilisent généralement des IHM fixes installées sur des PC, même si l’on trouve souvent d’autres dispositifs IHM en atelier. Ces dispositifs vont des boutons- poussoirs aux petits écrans. Dotés de fonctionnalités limitées, on les installe généralement sur une machine, un équipement ou à proximité de celui-ci.

Lorsqu’un opérateur reçoit une alerte ou identifie un problème sur un dispositif ou un équipement, il contacte un membre du service de maintenance. Ce dernier se rend sur place pour résoudre le problème. L’opérateur reste à son poste de travail. Il communique éventuellement avec le personnel de maintenance par radio pour préciser les informations affichées sur les écrans. Si cette approche a fait ses preuves, elle provoque toutefois des retards et induit un risque d’erreurs. D’où la nécessité d’adopter une meilleure approche là où les deux services convergent.

La convergence IT/OT des IHM : un atout pour la maintenance

La convergence des technologies informatiques (IT) et opérationnelles en usine (OT) ne cesse de s’accroître. En effet, le matériel, les logiciels, les réseaux et les protocoles informatiques s’intègrent et se deviennent compatibles avec le matériel OT, comme les automates et les IHM. Pendant longtemps, ce matériel a été bien plus spécialisé, s’acquittant de tâches précises. La convergence IT/OT ne consiste pas seulement à fusionner les technologies, mais aussi à ce que le personnel de chaque service gagne en visibilité et que la coordination soit améliorée, pour que les opérations soient plus efficaces.

Une convergence est également à l’oeuvre dans le domaine de la production. Elle a trait au rôle des opérateurs et du personnel de maintenance, rendu possible par le rapprochement de l’IT et de l’OT. La convergence IT/OT a provoqué l’arrivée sur le marché d’un large éventail d’IHM mobiles avancées. L’utilisation des technologies mobiles est quotidienne dans le domaine industriel. La durabilité et les performances des appareils constituent des critères essentiels.

Sur certains sites, il est possible d’utiliser des smartphones grand public pour remplir certaines fonctions IHM et permettre au personnel de consulter des données sur son propre appareil. D’autres applications nécessitent des tablettes propriétaires ou industrielles. On peuvent les configurer pour permettre à la fois des activités de surveillance et de commande.

Quel que soit le type d’IHM mobile utilisé, celles-ci permettent aux opérateurs de travailler hors de la salle de commande. Elles donnent aussi la possibilité au personnel de maintenance de disposer de davantage d’informations en atelier ou sur le terrain. Un employé ayant un rôle convergent d’exploitation et de maintenance peut ainsi identifier le problème. Il peut aussi accéder au dispositif ou à l’équipement, le dépanner et résoudre le problème.

Des capacités étendues pour les IHM dans les opérations de maintenance

Pour certaines applications, une IHM fixe peut demeurer nécessaire. Mais la plupart bénéficient de l’introduction d’IHM mobiles. Outre les informations opérationnelles, les IHM mobiles suppriment le besoin d’interactions entre les opérations et la maintenance. Ils créent alors une approche plus collaborative et rationnelle.

Les avantages sont évidents : les opérateurs peuvent emporter avec eux les IHM jusqu’à la ligne de production. Cela les aide à identifier et à résoudre les problèmes plus rapidement. De cette manière, il devient par exemple possible d’ajuster un seuil, puis d’observer l’effet de cette modification. Si l’opérateur a besoin de l’aide du personnel de maintenance, il peut le contacter via l’IHM mobile et les deux peuvent alors collaborer pour résoudre le problème. Les IHM fixes et mobiles permettent également au personnel de maintenance d’effectuer certaines tâches relevant des opérateurs, par exemple la réponse aux alarmes.

D’autres technologies découlant de la convergence IT/OT ont contribué à améliorer les IHM mobiles, à l’image des contrôleurs OT. Outre le pilotage des automates, ils disposent désormais de capacités de calcul semblables à celles d’un PC. L’automate peut assurer les activités de traitement avancées telles que l’analyse en temps réel, et ce sans perturber les fonctions d’automatisation. Les dernières générations d’automates affichent même des graphiques directement sur les appareils mobiles. Ces informations détaillées aident le personnel d’exploitation et de maintenance à optimiser l’efficacité de l’usine.

Applications maintenance des IHM dans l’agroalimentaire

Comme beaucoup de sites industriels, les usines agroalimentaires abritent des équipements variés et éloignés les uns des autres. Ceux-ci peuvent bénéficier du déploiement d’IHM mobiles. Les différentes sections de l’usine (stockage, transformation, mélange, remplissage, embouteillage, etc.) utilisent des équipements et systèmes qui, hormis les liaisons en amont et en aval, sont autonomes. D’ailleurs, les fournisseurs et fabricants de machines intègrent souvent la technologie d’automatisation et la programmation de chaque système.

Malgré cela, ces systèmes disparates peuvent se connecter à une application IHM dans une salle de commande centrale pour la surveillance, les alarmes, les réglages de seuil ou de formule et les commandes de contrôle. En cas de problème, par exemple un retard sur la ligne d’embouteillage, il peut être difficile d’identifier la cause en salle de commande. Un opérateur ou un responsable de maintenance inspectera probablement la ligne de production ou la machine pour identifier le problème.

Avec une IHM mobile, les opérateurs et le personnel de maintenance peuvent corréler les informations fournies par l’IHM à la situation réelle constatée sur site. Les opérateurs peuvent déterminer si un arrêt de production est dû à un simple blocage de bouteilles qu’ils peuvent corriger. Mais aussi si le problème est plus grave et nécessite une intervention du service de maintenance. Grâce aux informations fournies par les IHM mobiles, le personnel de maintenance peut donc gagner en efficacité.

En associant les IHM mobiles à l’observation sur le terrain, les opérateurs et le personnel de maintenance deviennent plus efficaces. Le temps entre l’identification et la résolution des problèmes sont en effet réduits au minimum.

Conclusion

Les IHM mobiles contribuent à l’évolution du secteur industriel. Les jeunes collaborateurs sont souvent plus à l’aise avec les appareils mobiles, et les informations en temps réel. Ils y accèdent via les IHM mobiles qui leur offrent une autonomie accrue dans leur travail, y compris en atelier. Cette technologie contribue ainsi à combler le manque d’expérience et de compétences, tant dans la salle de commande que sur le terrain. Les futures avancées mobiles telles que la réalité augmentée amélioreront encore la collaboration, car les employés sur le terrain pourront agir en tant qu’experts à distance et échanger leurs points de vue. Les IHM mobiles complètes créent donc une convergence entre les responsables des opérations et de la maintenance. De plus, les informations supplémentaires à disposition leur permettent de gagner en efficacité et d’améliorer la productivité opérationnelle.