Évolution de la mise en service virtuelle - Maplesoft Engineering Solutions

Évolution de la commission virtuelle


Depuis sa création, l'intention de la mise en service virtuelle a été d'aider à résoudre les problèmes qui surviennent lorsque des systèmes de fabrication sont réunis pour être intégrés à un contrôleur logique programmable (PLC). L'avantage de l'utilisation de modèles virtuels est évident ; on peut repérer les problèmes d'intégration coûteux avant de construire le système physique. Pour réussir, cependant, le modèle virtuel de l'usine doit être une représentation exacte du système en question. Alors que ce type de modèle avait auparavant une certaine importance dans l'industrie aérospatiale et automobile, sa mise en œuvre faisait défaut sur le marché de l'automatisation. Les entreprises avaient besoin de modèles d'usines pouvant s'intégrer à leurs méthodes de conception d'automates, ce que les premières normes de modélisation d'usines ne permettaient pas.

Dès 1999, les chercheurs ont tenté de définir des stratégies de mise en service virtuelle susceptibles de réaliser ces bénéfices escomptés [1]. Ils ont décrit une technique appelée "soft-commissioning" qui pourrait associer des outils de simulation à des API matériels, et aider à déboguer une partie du comportement attendu du système physique. Bien que la technologie fasse défaut, les chercheurs ont pu démontrer le succès de cette technique. Depuis lors, le développement de la commande générale a été organisé en quatre catégories [1] :

  • La mise en service traditionnelle consiste à tester le système physique (usine) par rapport aux contrôleurs matériels sans l'aide de techniques de modélisation virtuelle.
  • Le Soft Commissioning (ou test Hardware-in-the-Loop (HIL)), utilise un modèle d'usine virtuelle qui sert à tester les contrôleurs du matériel.
  • La méthode "Reality-in-the-Loop" consiste à tester des contrôleurs matériels simulés par rapport à un système physique construit.
  • La mise en service virtuelle est le processus d'essai qui utilise à la fois un modèle d'usine virtuel et un système de contrôle virtuel pour la simulation.

 Les techniques de commissionnement virtuel permettent d'économiser jusqu'à 75 % du temps nécessaire au commissionnement traditionnel 2 

Chacune de ces quatre stratégies nécessite des technologies différentes pour réussir. Dès 2006, des chercheurs ont montré que la mise en service virtuelle permettait de gagner jusqu'à 75 % du temps nécessaire à la mise en service traditionnelle [2]. En 2010, les chercheurs travaillaient encore sur des moyens améliorés de faciliter une approche conviviale du processus de mise en service virtuelle [3]. Ils ont décrit les principaux défis à relever comme suit : 1) la création facile de modèles d'installations suffisants et 2) la possibilité pour ces modèles d'installations de fonctionner en tandem avec un logiciel de développement d'automates.

Malgré ces difficultés, il existe aujourd'hui des technologies qui rendent possible la mise en œuvre de la mise en service virtuelle pour la plupart des entreprises d'automatisation. Aujourd'hui, les nouvelles technologies et les intégrations de logiciels réduisent considérablement les obstacles historiques associés à la mise en service virtuelle.


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Références

[1] Auinger, F., Vorderwinkler, M. et Buchtela, G. 1999. "Interface driven domain-independent modeling architecture for 'soft-commissioning' and 'reality in the loop'", Proceedings of the 1999 Winter Simulation Conference, Phoenix, AZ, USA, 1, pp. 798-805.

[2] Zäh, M. F., Wünsch, G., Hensel, T. et Lindworsky, A., 2006, Nutzen der virtuellen Inbetriebnahme : Ein experiment - Use of virtual commissioning : An experiment, ZWF Zeitschrift für Wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 101, 10, pp. 595-599

[3] Hoffmann, Peter & Schumann, Reimar & Maksoud, Talal & Premier, Giuliano. (2010). Mise en service virtuelle des systèmes de fabrication - Examen et nouvelles approches en vue d'une simplification. Actes - 24e Conférence européenne sur la modélisation et la simulation, ECMS 2010. 175-181. 10.7148/2010-0175-0181.

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