22 janv., 2021

Réaliser une migration de système de commande distribué

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On constate parfois que des clients s’exposent à des risques opérationnels en maintenant en place des systèmes de commande distribués, communément appelés DCS, pour lesquels les pièces de rechange se font de plus en plus rares et dont les coûts de maintenance sont exorbitants.

  1. Parmi les enjeux associés aux DCS désuets, mentionnons :

    • Une pénurie de pièces de rechange qui peut compromettre ou même interrompre la production pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines.
    • Une pénurie de consoles d’affichage d’origine pour les postes d’opérateur.
    • Des pièces de rechange d’une qualité douteuse vendues en ligne par des revendeurs tiers.
    • L’utilisation de systèmes d’exploitation désuets exposés aux cybermenaces, dont :

      - Windows 8 et versions précédentes;

      - Windows Server 2008, 2008 R2 et versions précédentes.
    • La difficulté de trouver de la main-d’œuvre capable d’exploiter ces systèmes.

    Si vous vous reconnaissez, une migration de votre DCS pourrait s’avérer nécessaire. Mais par où commencer?

    Entreprendre votre projet de migration

    Avant même de s’interroger sur la façon de réaliser un projet de migration de système, il faut d’abord se demander quelle sera sa finalité. Si votre installation dispose déjà d’un DCS, pourquoi faudrait-il migrer vers un nouveau système? Pour répondre à cette question, il faut évaluer les coûts associés aux risques : arrêts de production, bris d’équipement, perte de productivité, heures supplémentaires lors de pannes, mauvaise qualité de l’information fournie aux équipes opérationnelles, cyberattaques, etc.

    Une fois votre organisation sensibilisée au bien-fondé d’un projet de migration du DCS, voici les différentes avenues possibles :

    • Statu quo
    • Approche radicale
    • Approche par phases

    Pour ce qui est du statu quo, cette situation n’est guère enviable à long terme. Malgré l’apparence d’économies en reportant à plus tard la migration du DCS, le cumul des pannes, des pertes de production, le temps supplémentaire requis par les équipes d’entretien et du coût accru des composantes de rechange s’additionne sans cesse. Le principal avantage d’un nouveau système n’est pas immédiatement des gains de productivité, mais la réduction des pertes liées aux opérations. Toutefois, l’accès à un DCS moderne peut mener à moyen et long terme à des optimisations qui n’étaient tous simplement pas envisageables auparavant.

    L’approche radicale consiste à remplacer l’ancien système par un nouveau. Cette approche est généralement risquée et difficilement applicable si vous ne prévoyez pas d’arrêts prolongés de vos activités. BBA privilégie l’approche par phases afin de minimiser les risques et de répartir les coûts dans le temps. Secteur par secteur, votre installation est remise à neuf; l’ancien système peut même servir pour du dépannage.

    La migration par phases

    À très haut niveau, la migration par phases comprend deux grands volets :

    • Phase 1 – L’infrastructure opérationnelle et les interfaces homme-machine (IHM)
    • Phase 2 – La migration des contrôleurs industriels, les I/O et des programmes de contrôle

    La phase 1 est généralement la plus contre-intuitive à ses débuts. Aussi étonnant que cela puisse paraître, un DCS moderne est inévitablement dépendant des technologies de l’information (TI). On est dès lors en présence des technologies d’opérations (TO) suivantes :

    • Connectivité Ethernet
    • Serveurs de données
    • Technologies de virtualisation

    Avant d’investir un seul dollar dans l’achat d’équipements d’automatisation, vous devez vous assurer que vous disposez d’une connectivité réseau adéquate. S’il était à la fine pointe dans les années 80 et 90, votre réseau TO est dorénavant chose du passé s’il est composé de câblage coaxial ou de paires torsadées. Tant que votre réseau Ethernet n’est pas au point, votre usine n’a pas le « système nerveux » dont elle a dorénavant besoin.

    Parallèlement à la réseautique, il faut, à cette étape, considérer l’installation de nouveaux serveurs de données et de technologies de virtualisation. La combinaison de ces deux éléments permet une modernisation plus aisée des installations et une évolution du système à long terme. Ce virage numérique permet également d’implanter de nouvelles fonctionnalités qui n’étaient pas prévues à l’origine.

    Toutes les configurations requises dans les systèmes d’exploitation en place sont consignées dans les machines virtuelles; ainsi, on pourra facilement les migrer ou les récupérer advenant l’obsolescence ou une défaillance des serveurs physiques.

  2. Une fois la réseautique, les serveurs de données et les systèmes de virtualisation en place, une étape cruciale de migration du DCS peut être amorcée : la modernisation des IHM. À partir de là, le soutien de l’équipe opérationnelle est essentiel. Les différentes étapes de conversion de pages-écrans comportent leur lot d’imprévus. Il est fortement recommandé d’utiliser une conversion IHM assistée par ordinateur plutôt que manuelle. La qualité du résultat est généralement meilleure et le risque d’erreur minime. Les configurations critiques de chaque page-écran sont traitées par un logiciel et l’erreur humaine est réduite au minimum. BBA possède de tels outils à l’interne pour faciliter la conversion de certaines technologies IHM. Dans un prochain billet de blogue, nous ferons un survol des outils de conversion de pages-écrans assistée par ordinateur conçus par BBA.

    Une fois la phase 1 de la migration terminée, le meilleur reste à venir. La phase 2 s’intéresse à la modernisation des composants plus conventionnels d’un DCS :

    • Les contrôleurs industriels
    • Les entrées et sorties (I/O)
    • Les programmes de contrôle

    Lors de la phase 2, la plus grande partie des efforts de migration sont consacrés à la reprogrammation des stratégies de contrôle et au raccordement des instruments aux nouvelles entrées et sorties. La conversion assistée par ordinateur des programmes de contrôle est rarement possible, étant donné la disparité entre le langage de programmation source et sa destination. Il existe certaines exceptions. Dans un prochain billet de blogue, nous traiterons des défis propres à la phase 2 de la migration d’un DCS et des bonnes pratiques à adopter.

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