La modernisation consiste à mettre à jour ou à ajouter des équipements, des capteurs ou des services au matériel existant afin qu'il soit en mesure d'utiliser les nouvelles technologies. Alors que de nombreuses organisations bénéficieraient de la possibilité d'utiliser la supervision, le contrôle à distance ou d'autres caractéristiques de l'Internet des objets (IoT), beaucoup d'équipements déjà sur le terrain ne sont pas en mesure d'assurer les communications nécessaires. La modernisation permet à ces équipements de se connecter, de produire des rapports ou d'être gérés.
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Remplacer un vieil équipement par un équipement plus récent, prêt à accueillir les technologies les plus récentes, est toujours une option. Toutefois, dans certains cas, cette opération peut s'avérer prohibitive en termes de coûts, de temps ou, plus généralement, de gaspillage.
Si certains équipements doivent être remplacés régulièrement, d'autres équipements industriels peuvent avoir une durée de vie de plusieurs années, voire de plusieurs décennies. Remplacer ces équipements simplement pour avoir accès à l'IdO ou à d'autres fonctions est un gaspillage et très souvent peu pratique. Cela pose également le problème de la chasse aux technologies. Les équipements remplacés aujourd'hui peuvent encore être dépassés en ce qui concerne les communications ou d'autres technologies. Le remplacement de l'équipement à l'échelle de l'entreprise aujourd'hui peut donner accès aux technologies actuelles, mais la technologie 5G plus récente rendra-t-elle tout cet effort inutile ?
La modernisation permet des mises à jour utilisables sans le gaspillage du remplacement et la mise à niveau vers une technologie plus récente signifie une nouvelle modernisation ou une modernisation supplémentaire plutôt qu'un autre remplacement en bloc de l'équipement.
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De nombreux équipements communiquent au moins quelques données. Ces données ne sont souvent qu'une transmission analogique provenant d'un microcontrôleur ou d'un contrôleur programmable. Même si ces informations peuvent être interceptées, elles ne sont pas utilisables si elles ne sont pas converties en communications numériques modernes. Un convertisseur analogique-numérique permet d'envoyer les données existantes via une méthode de communication moderne telle qu'Ethernet ou Wi-Fi. Une fois que ces données peuvent être communiquées à distance, elles peuvent être supervisées par un système de supervision compatible.
Souvent, la partie la plus difficile de la modernisation réside dans l'intégration de nouveaux capteurs. Pour les équipements qui ne communiquent pas les données nécessaires, même en analogique, des capteurs supplémentaires sont nécessaires. Il se peut qu'il n'existe pas de capteurs spécialement conçus pour les anciens équipements et qui supervisent les données nécessaires. Cependant, il existe de nombreux types de capteurs qui, avec une application créative, peuvent permettre de superviser presque n'importe quoi. Les capteurs qui mesurent la tension ou le courant peuvent détecter l'intensité ou l'efficacité d'un fonctionnement. D'autres capteurs standard fournissent également des données utiles. Il s'agit notamment de capteurs de chaleur (y a-t-il surchauffe), de capteurs de vibrations (y a-t-il des problèmes avec les roulements, les ventilateurs ou le montage), de capteurs audio (les bruits et les claquements sont rarement bons) et, bien sûr, de capteurs d'humidité (pour détecter les fuites ou les inondations).
Qu'il s'agisse de superviser un seul appareil dans un hangar à équipements situé à des kilomètres de la ville la plus proche ou l'une des milliers de machines d'une grande usine, la collecte de données ne sert à rien si les données ne peuvent pas être utilisées. Une partie importante de la modernisation consiste à acquérir la capacité d'utiliser les données recueillies par les capteurs et, dans le cas de la commande d'appareils à distance, à acquérir la capacité de recevoir le signal nécessaire pour commander l'appareil.
De nos jours, la communication se résume à une communication câblée ou sans fil. Dans le cas de la communication filaire, l'appareil est directement connecté par câble à un réseau existant, à une passerelle ou à un autre relais. Dans le cas de la communication sans fil, les appareils qui sont suffisamment proches d'un réseau existant utilisent la connectivité Wi-Fi, qui fournit une communication fiable et rapide permettant de superviser et de contrôler les appareils en temps réel. Lorsque le Wi-Fi n'est pas pratique, la communication cellulaire offre également le type de vitesse qui permet de superviser et de contrôler en temps réel, mais à un coût souvent très élevé. Dans les situations où aucune des deux options n'est envisageable, les réseaux étendus à faible puissance (LPWAN) offrent de vastes zones de couverture, des coûts peu élevés et des besoins en batterie limités (mais au prix d'une connectivité plus lente et d'une bande passante plus faible). Cette solution implique généralement de ne pas pouvoir utiliser la supervision ou le contrôle en temps réel et peut également limiter la quantité de données pouvant être communiquées.
Certains équipements n'ont jamais été conçus pour communiquer. Qu'il s'agisse de pompes d'irrigation le long d'un cours d'eau, de lumières ou d'arroseurs, il n'y a pas si longtemps que cela, il n'y avait tout simplement rien pour que ces équipements puissent communiquer, et personne n'était disponible pour lire la communication. Ces types d'équipements nécessitent du matériel supplémentaire pour pouvoir utiliser l'IdO et d'autres communications. Dans certains cas, il est possible de connecter de nouveaux capteurs qui supervisent les processus mécaniques existants ou la tension des courants électriques.
De telles modifications nécessiteraient également de pouvoir communiquer ces relevés. Ainsi, ce type de modification du matériel comprendra également une méthode de communication telle qu'un port Ethernet ou même un système de communication sans fil.
De même, un équipement tel qu'un arroseur ou une pompe qui s'allume et s'éteint le fait en raison d'une condition physique ou électrique. Une pompe peut se mettre en marche dès qu'il y a de l'eau. D'autres équipements peuvent utiliser une minuterie préréglée. Les processus de ce type pourraient être reconfigurés à l'aide d'un équipement modifié qui permettrait à un opérateur situé à une console distante d'allumer ou d'éteindre une pompe ou une lumière, ou de régler quelque chose de plus rapide ou de plus lent, ou tout ce qui est nécessaire, le tout d'un simple clic de souris.
Mise à niveau par le fabricant
La manière la plus simple d'ajouter de nouvelles capacités de communication consiste pour le fabricant à fournir un module ou un kit qui peut être fixé à l'équipement existant. Ce scénario est le plus courant pour les fabricants qui continuent de produire et d'entretenir des équipements similaires. Offrir la possibilité de superviser ce type d'équipement est une exigence pour les nouveaux dispositifs. Pour encourager les acheteurs à continuer d'acheter la même marque, offrir des mises à niveau pour les anciens équipements augmente la "fidélité" de l'installation. Si vous avez déjà installé et supervisé de nombreux climatiseurs ABC, il est probable que vous achèterez de nouveaux équipements auprès du même fournisseur afin de pouvoir continuer à les superviser de la même manière que vous le faites pour les équipements plus anciens. Dans ce cas, il est dans l'intérêt de tous que le fabricant conçoive et produise des équipements optionnels pouvant être ajoutés à l'équipement existant.
Matériel tiers
Dans certains cas, le fabricant d'origine n'a pas intérêt à produire le matériel nécessaire pour créer une connexion numérique avec l'équipement existant. Toutefois, un tiers peut choisir de créer ce matériel. Souvent, une entreprise qui offre une assistance permanente ou d'autres services choisit de créer le matériel nécessaire, puis de le vendre ou de le proposer dans le cadre d'un contrat de service.
Dans un exemple, Bosch Rexroth, une entreprise tierce qui vend une passerelle IT, a connecté un tour de 1887 à un capteur qui a supervisé et enregistré sa vitesse. Ces données ont été transmises à une console informatique qui a affiché la vitesse historique sous la forme d'un graphique. Dans ce cas, il n'y avait pas de possibilité de contrôler le tour à distance, mais vous pouvez facilement imaginer un type de tour similaire avec son engrenage existant être connecté à un moteur moderne et contrôlé par une console à distance.
Dans des cas comme celui-ci, le tiers propose souvent une sélection de capteurs qui, moyennant quelques modifications, peuvent superviser des aspects courants de divers types d'équipements. Ces capteurs transmettent ensuite les données à un système de supervision informatisé.
Ingénierie inverse
Lorsque ni le fabricant ni les tiers ne proposent de solution utilisable, il peut s'avérer nécessaire d'en construire une soi-même. Bien qu'il s'agisse de la plus difficile des solutions de modernisation, c'est parfois la seule option disponible. Quelques ingénieurs, un manuel technique et beaucoup d'essais et d'erreurs peuvent transformer un écran de lecture LED en données numériques qui peuvent être supervisées, collectées et transférées par Wi-Fi ou LPWAN.
Dans certains cas, l'équipement peut être mis à niveau vers la communication numérique par le biais d'un matériel supplémentaire plutôt que par la mise à niveau de l'équipement lui-même. De nombreux types d'équipements sont déjà capables de communiquer ou de rapporter des données numériques. Il s'agit par exemple d'un port propriétaire à l'arrière d'une presse de fabrication ou d'un écran LED qui affiche des informations. Le problème est qu'ils ne peuvent pas communiquer ou faire des rapports d'une manière utilisable par une organisation. Dans de tels cas, du matériel supplémentaire peut transformer des communications inutilisables et anciennes en signaux numériques modernes.
Ce n'est pas parce qu'un vieux moteur n'a aucun moyen de surveiller sa température que celle-ci ne peut pas être supervisée. Un capteur de chaleur infrarouge externe dirigé vers le noyau du moteur peut fournir des données utilisables qui peuvent être rapportées à un système de gestion.
Un capteur externe facile à utiliser est un simple superviseur d'électricité enfichable. Branchez le superviseur sur le mur, branchez l'appareil sur le superviseur et, sans aucune mise à niveau ni capteur supplémentaire, vous obtiendrez une multitude de données de supervision. Une augmentation de la consommation d'électricité indique que l'équipement travaille plus que d'habitude. Si l'électricité s'arrête, on peut en déduire que l'équipement s'est éteint, et ce sans la moindre programmation ou mise à niveau du matériel.
Des capteurs optiques pourraient être placés pour surveiller les équipements patrimoniaux et rapporter si certains voyants d'état sont allumés ou si un voyant passe du rouge au vert. Les capteurs audio peuvent écouter les sonneries d'avertissement ou les messages d'état. Tous ces capteurs rapportent ce qu'ils voient ou entendent à une console centrale par le biais de communications numériques.
Un système externe peut fournir des communications étendues. Le vieux port de supervision ou le port en anneau à jeton peut être branché sur un ordinateur, un routeur ou un système de communication cellulaire à proximité. L'ancienne distance de communication fiable "à deux pieds" transmet les données à l'équipement supplémentaire plus récent, qui les diffuse ensuite via une liaison matérielle, une liaison Wi-Fi ou même un signal radio.
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