Les fabricants automobiles peuvent investir jusqu’a 100 millions d’euros pour l’achat d’un nouvel atelier de peinture. Un investissement considérable qui ne se prend pas a la légere ; le systeme doit etre opérationnel de nombreuses années pour devenir rentable. Dürr est le leader mondial dans la fourniture de systemes pour ateliers de peinture chez les fabricants automobiles. Au sein de son siege central a Stuttgart en Allemagne, la culture peut se résumer en un seul mot : qualité.ATS, le partenaire préféré de Dürr, apporte son soutien au groupe responsable des systemes de contrôle, grâce a ses capacités et connaissances supplémentaires. Au cours d’une récente visite, Mike James, le Directeur Général d’ATS, a voulu connaître la vision de Dürr concernant l’avenir et comment serait abordée la philosophie du contrôle.
Helmut Kohler, le responsable du département Systemes de Contrôle, a expliqué avec enthousiasme comment son groupe integre une grande qualité dans les systemes de peinture automobile. Ayant commencé par des systemes de contrôle s’appuyant sur des automates program-mables, Dürr a également développé un systeme d’exploitation et de contrôle appelé EMOS (Equipment Monitoring Operating System).
EMOS est l’interface opérateur-systeme par lequel toutes les informations pertinentes concernant les conditions du systeme sont disponibles pour l’opérateur.
En utilisant un affichage uniforme et en adoptant une meme philosophie a travers tout le systeme, les différents groupes d’utilisateurs (managers, opérateurs et personnel de maintenance) sont aptes a recueillir l’information rapidement et efficacement.
Afin de procurer une « intelligence » au systeme, Dürr utilise le EcoDBS (Dürr Basis Software. EcoDBS se compose de modules logiciels prets a l’emploi pour des automates. Ces modules ont un interface standard (définitions d’entrées et sorties) a travers lequel la fonctionnalité peut etre manipulée. Chaque unité a son propre module et des lors il devient facile de « construire » un systeme complet. Il suffit juste de connecter des interfaces !
Les modules d’entrées/sorties TOR (I/O) utilisés par Dürr sont appelés EcoDIM21 (Decentralised Intelligent Modules for the 21st century). Ces modules sont des modules d’entrées/sorties TOR (I/O) décentralisés, connectés entre eux par les dernieres technologies Fieldbus.
Le projet Volkswagen
Au printemps de l’année 2002, Dürr a implémenté, pour la premiere fois, un systeme entierement automatisé pour l’atelier de peinture chez Volkswagen AG a Wolfsburg. Chaque section de l’atelier est contrôlée par un module EcoDIM21 comprenant une station d’entrées/sorties TOR (I/O) décentralisée de type ET200S avec un CPU de type IM151. Tous les modules EcoDIM21 communiquent via Profibus, utilisant le nouveau standard ouvert de communication PROFInet.
Les composants PROFInet résultants de tous les modules EcoDIM21 sont tout d’abord importés dans l’outil d’ingénierie Simatic iMap. Grâce a cet outil, les communications entre les composants peuvent etre configurées simplement par une approche graphique. Un serveur OPC Simatic Net PROFInet est utilisé pour communiquer avec les modules EcoDIM21 en utilisant la liaison Simatic Net IE/PB comme passerelle entre Profibus et Ethernet. (Les CPU’s IM151 sont programmés en utilisant le nouveau EcoDBS pour OPC).
Les deux PC serveurs (OPC-Master comme serveur et EMOS 1 comme « hot-standby » serveur) sont équipés de Microsoft Windows 2000 et Wonderware InTouch et servent de base pour EMOS. Le serveur OPC Simatic Net PROFInet mentionné plus haut communique avec les modules EcoDIM21 contrôlant le process et un serveur d’entrées/sorties TOR (I/O) Wonderware pour Siemens SIMATIC NET S7 communique avec les automates S7-400 contrôlant les systemes de transport.
L’ordinateur OPC-Master est connecté au systeme de visualisation et de contrôle Siemens Sicalis. C’est la couche se trouvant au-dessus de la couche Dürr EMOS. Le systeme Sicalis PMC est chargé des opérations logistiques dans l‘atelier de peinture. Sicalis stocke les données de production et les parametres process dans une base de données. Cette derniere est accessible a l’application EMOS en utilisant un lien ODBC.
Développement de l’interface utilisateur
En plus des tests et de l’installation des liens OPC entre le matériel Siemens et les PC serveurs, les ingénieurs d’ATS ont aussi contribué au développement de l’interface utilisateur.
Ils ont conçu tous les « écrans » nécessaires conformément au standard et a la philosophie EMOS. Les écrans devaient se conformer a de multiples standards valides au sein de l’industrie automobile.
Les points de communication, a travers lesquels l’application EMOS communique avec le serveur OPC, ont été créés et connectés a l’aide du nouvel outil de conception de Dürr, le Tag Generator OPC. Quant a l’automate S7 contrôlant le transport, c’est le DATABASE-Generator 2 qui a été utilisé afin de créer les variables EMOS. Cet outil a aussi été utilisé afin de définir les rapports d’alarmes utilisés dans EMOS.
L’Application Master EMOS tourne sur un serveur sur lequel un environnement de développement est aussi installé. Les PC’s des opérateurs (Clients) reçoivent une copie locale en provenance du serveur. Lorsque l’application est modifiée, le développeur en notifie les Clients et la nouvelle application est automatiquement copiée. Les clients se connectent au serveur en utilisant le protocole SuiteLink, lui-meme basé sur le protocole TCP/IP. SuiteLink est le mieux adapté pour les applications industrielles ou les données horodatées et qualifiées (Value, Time, Quality), les diagnostiques détaillés et un haut débit sont importants.
Les premiers tests ont débuté 3 mois apres le commencement du projet ; 3 mois plus tard l’atelier de peinture était opérationnel sur la ligne de production.
C’était un projet intéressant sur différents points de vue. C’était la premiere fois que Dürr exploitait le concept « componant based automation » pour l’implémentation de cette application d’automatisation. C’était aussi la premiere fois que Dürr utilisait le standard OPC. Mais le point le plus fort est que le projet a été réalisé avec une technologie de pointe aux niveaux matériel et logiciels.
Les Project Leaders d’ATS Jens Bangert et Frank Dilcher étaient engagés dans ce grand projet. Jens était responsable de la technologie du process et Frank de la technologie du convoyeur. Points principaux de ce projet :
1. Nouveau Standard OPC
Utilisant le OPC S7 pour la premiere fois, une nouvelle base pour le standard OPC a du etre créée dans le cadre de la program-mation des automates. Pour arriver a cela, quatre nouveaux blocs ont été utilisés dans les automates. EMOS a suivi les blocs et a créé de nouveaux symboles pour la technologie du process (pompes, valves, etc.) basés sur le standard. Chaque écran de statut pour les nouveaux blocs de fonction a donc du etre créé et aussi testé.
Les variables pour EMOS ont été générées avec le nouveau Tag Generator OPC. Cet outil a été optimisé durant l’entiereté du projet.
2. Développement des écrans
Les écrans ont été conçus suivant le standard DÜRR- EMOS en tenant compte de la technologie du transport et des spécifications mécaniques du process.
Les listings des points de communication (tags) ont été créés et connectés en utilisant les outils de conception de Dürr, a savoir le Tag Generator OPC et le DATABASE-Generator 2. Ces outils ont aussi été utilisés pour la définition des rapports d’alarmes.
3. Préparations et mise en service
Installation du PC EMOS Computer avec les logiciels :
• Win2000
• InTouch 7.1
• Serveur d’entrées/sorties TOR (I/O) Wonderware pour Siemens SIMATIC NET S7
• Simatic Net Version 6.0
• Installation du PC EMOS au poste de l’opérateur
• Connexion du PC EMOS S avec le réseau TCP/IP
• Configuration du réseau avec les gestionnaires de systemes de VW
4. Mise en service
• Test de toutes les applications avec les programmeurs d’automates, les ingénieurs du systeme de transport ainsi que les opérateurs
• Optimisation de l’application EMOS
• Intégration des extensions du projet
• Optimisation et test du serveur OPC en collaboration avec des ingénieurs de Siemens
5. Formations
• Consignes et formations des opérateurs sur l’application EMOS
Conclusion
Dans un projet d’une telle envergure avec notamment l’adoption de nouveaux stan-dards, il n’est pas étonnant que beaucoup de temps soit consacré dans la correction de certains standards et interfaces. Cette approche pratique a augmenté de maniere significative la « librairie » des standards sans que cela implique de sérieux retards.
Interrogé sur les prochaines étapes de la stratégie de Dürr, Helmut Kohler a précisé que le mot clef est l’harmonisation. Dürr a racheté plusieurs sociétés au cours des dernieres années et chacune d’elles a suivi une différente stratégie de contrôle. En harmonisant la stratégie du contrôle a travers le groupe Helmut Kohler espere atteindre plus d’amélioration quant a l’efficacité et a la qualité. Il a aussi le sentiment que plus de travail doit etre accompli pour intégrer des systemes d’interface opérateur et de contrôle dans tout le processus.
Une version plus avancée de EMOS, appelée EMOS-SM (System Management), active dans le « Supply Management », va plus loin que le EMOS en créant une passerelle entre le contrôle de process et les systemes ERP (Enterprise Resource Planning). Helmut Kohler a le sentiment que Dürr consacrera beaucoup de temps a cette gamme de produits et offrira a ses clients de nouveaux modules a mesure que la technologie avancera.
La dynamique continue vers les technologies de production “Lean and Mean” est vivement apparente dans les réflexions de Dürr et dans le choix de partenaires comme ATS. Helmut Kohler a déclaré que les connaissances expertes d’ATS, dans le domaine des logiciels, ont contribué a réaliser et a conclure avec succes de nombreux projets. ATS offre des conseils indépendants a ses clients, plutôt que des solutions subordonnées aux fournisseurs.
Connectivity in Dürr
