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12-06-2015 10 erreurs du MES (à éviter ou à méditer)
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Le sigle M.E.S s’applique de façon générale à l’informatique de support aux opérations industrielles. La transformation de plus en plus rapide des systèmes industriels nécessite une bonne prise en charge de la dimension informationnelle. Cet article expose quelques-unes des difficultés auxquelles sont confrontés les industriels pour appliquer les technologies de l’information aux systèmes physiques dans une perspective d’optimisation systémique.
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Considered together the ISA-88, 95 and 106 standards can be intimidating and confusing due to their large, overlapping scope, their different level of specialization and viewpoint. However their shared history, expert community, and domain of interest makes them conceptually consistent. This article proposes three simple but still expressive models to address the intended use cases of these standards. They can be specialized in any of the models in these standards providing a robust basis for an object oriented implementation. They can be used independently of these standards to develop industry / enterprise specific interoperability and functional design languages.
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La gestion de la performance est souvent réduite à la définition et au suivi d’indicateurs censés représenter l’état plus ou moins satisfaisant de l’entreprise ou de ses sous-ensembles et guider les efforts d’amélioration par la réduction de la complexité des systèmes concernés à quelques chiffres intelligibles. Ces indicateurs ne sont pas des mesures neutres : l’observateur agit nécessairement sur l’observé, induisant des changements de comportement. Ce n’est donc pas temps la mesure elle-même qui importe, mais la réaction de l’observé et l’évolution du système qui s’ensuit. Cet article explore la généralisation interactionnelle de la gestion de la gestion de la performance.
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Industries 4.0, Smart Industry, Internet of Things et autres slogans
Au cœur de la Société, l’Industrie tire parti de la Nature pour nourrir, satisfaire, protéger l’Humain et amplifier ses pouvoirs sur la Nature et ses semblables. Toute activité, toute destruction ou création de richesse matérielle, intellectuelle ou artistique est directement ou indirectement soutenue par les produits de l’industrie. Apparue la flèche de silex, elle n’a cessé de se développer pour produire en quantité toutes sortes de biens et services associés adaptés à leur époque.
Evolution
Les entreprises qui composent l’industrie – alias le Système Industriel et ses sous-systèmes – évoluent de façon darwinienne, détruites par leurs erreurs, promues par leur réussite, pour converger vers des formes générales adaptées à leur environnement, à leur époque.
S’il est possible d’identifier des types industriels et les associer à des périodes de l’Histoire, l’évolution industrielle s’inscrit en réalité dans un continuum sans rupture brutale (mais des singularités remarquables) dans le sillage de la Société. Ce qui est intéressant, c’est l’écart entre l’état du développement industriel et celui de la Société : l’industrie aujourd’hui comme dans le passé doit assurer son rôle de producteur de biens en maintenant sa bonne intégration dans le système social qui rejette et élimine sans pitié les contrevenants, même protégés temporairement par un lobbysme militant. Son défi actuel est de ne pas se laisser distancer par une évolution beaucoup plus rapide de son contexte technologique, social, environnemental, économique et politique. Elle y est forcée de toute façon pour le bénéfice des plus sensibles et habiles.
Information
Nous ne pouvons manquer d’observer la part croissante de l’information dans le triptyque Energie - Matière – Information révélé par la physique quantique, dont l’évolution axiomatisée par Pierre Teilhard de Chardin, théorisée par Tom Stonier[1], devient soudain visible à notre échelle alors qu’elle sous-tendrait la course de l’univers depuis le Big-Bang présumé. Système sociotechnique complexe, l’entreprise industrielle est au cœur de ce processus, contribuant directement à la décroissance globale de l’entropie qui caractérise cette évolution, combinant énergie et matière in-formes en produit sophistiqués, in-formés.
L'essor remarquable des technologies de l'information affecte tous les secteurs socio-économiques. L’industrie qui réalise l’alchimie in-formative, néguentropique est pourtant frappée par une latence sensible dans l’adoption de ces technologies du fait des exigences de fiabilité, de disponibilité et de pérennité qui s’ajoutent aux difficultés de migration pour assurer continuité de service et respect de contraintes budgétaires liées à la minimalisation paradoxale de l’investissement productif.
Technologies de l’information dans les systèmes industriels
En appui aux systèmes industriels et de manière indépendante, les technologies de l’information évoluent à leur propre rythme et contribuent à leur quête asymptotique d’intégration dans le super-Système Industriel et la Société. Cette évolution apparait dans plusieurs dimensions : média, architectures, fonctions… A notre échelle, j’ai été témoin d’évolutions technologiques qui semblaient majeures : les usines étaient jadis contrôlées par des calculateurs et canaux d’information pneumatiques et électriques ; ces dispositifs mécaniques ont cédé la place pour très peu de temps aux technologies électroniques analogiques détrônées en quelques années par l’informatique digitale. Avec du recul, ce n’était peut-être pas si important. Les flux informationnels ont été amplifiés au passage de plusieurs ordres de grandeur, sans rapport, et peut-être sans lien causal direct avec l’évolution des performances industrielles : les afficionados du Lean manufacturing affiche un certain mépris vis-à-vis de l’informatique... En remontant très loin dans le passé, le média informationnel primordial était l’interaction mécanique directe qui nous émerveille encore. Moment nostalgique : un savoir-faire mécanique disparait au profit d’une dissociation du traitement informationnel et de l’objet animé.
Depuis leur apparition, les technologies dédiées à l’information suscitent des vagues médiatiques, reflétant parfois des concepts originaux, relayant souvent des accroches marketing. Il est intéressant de noter les revendications de paternité croissantes des technologies de l’information sur l’évolution du système industriel. L’activisme des acteurs de ces technologies contraste avec la discrétion des industriels : la dimension informationnelle et les technologies qui y sont dédiées sont bien au cœur de l’animation et de la transformation permanente du système industriel.
En fait, alors que l’on identifie bien des ruptures dans les technologies informatiques fondamentales (sans remonter très loin : communications hertziennes, tube cathodique, transistor, réseaux…), l’émergence de mots d’ordre et acronymes comme l’Architecture d’entreprise (EA), la Gestion de la Chaîne Logistique (SCM), la Gestion de Production Assistée par Ordinateur (GPAO, ERP) et autres xAO, de Manufacturing Execution System (MES), de Cloud Computing, de Big Data apparait tardivement dans la maturation des applications ou infrastructures répondant à leur énoncé (pas toujours consensuel ni clairement articulé) ou supportant leur mise en œuvre.
Ages industriels
On peut modéliser – simplifier – l’évolution industrielle en périodes discrètes correspondant à des types caractérisés : « Smart XXX » (Industry, Grid, Manufacturing, Water…) outre-Atlantique, ou « Industries 4.0 » outre-Rhin, derniers avatars de l’Informatique à l’intention des industriels, sensiblement relayés en France sont présentés comme respectivement les troisième et quatrième Ages Industriels : on pourra en débattre avec intérêt ou curiosité. Les technologies et concepts promus ne sont pas nécessairement originaux ou récents, mais cette campagne peut avoir pour conséquence de déclencher une nouvelle prise de conscience des industriels de l’importance de ces technologies, alors que justement, l’informatique devenant plus mature quitte les premiers rangs de leurs préoccupations stratégiques. La focalisation actuelle sur la cyber-sécurité, utile mais peut-être sclérosante pourrait alors laisser un peu de place à des initiatives pour tirer un parti actif de ces technologies et permettre à l’Industrie de réduire le décalage de son développement face à l’évolution accélérée de son environnement, de la société.
Intelligence et entropie
Je ne crois pas que l’on puisse prétendre que l’Industrie de nos jours puisse soudainement devenir intelligente, « smart » : elle l’est déjà, comme les entreprises qui la composent. L’intelligence est en premier lieu l’aptitude à la survie évoquée plus haut. En ce sens, l’Industrie, système global au service et partie intégrante de la Société ne disparaitra qu’avec cette dernière. Pour cela, elle a toujours dû et su s’adapter, entretenir, régénérer et renouveler ses composants – les entreprises. Ces dernières, dont l’espérance de vie moyenne ne dépasse pas la moitié d’un organisme humain [2], doivent lutter contre le vieillissement, l’entropie et développer en permanence leur intelligence pour ne pas se laisser distancer dans la course accélérée de l’évolution de notre Monde en gérant et tirant parti de l’incertitude et du hasard. Ce sera d’autant plus difficile que l’industrie est par nature conservatrice (au niveau de ses composants) et préfère le renouvellement à l’acharnement thérapeutique…
Le véritable enjeu
Sans tenter l’exégèse du nouvel Age Industriel annoncé – Industrie 4.0 ou Smart Industry – nous devons nous interroger sur le rôle essentiel des technologies informatiques au cœur du système industriel, dans l’usine. Une réflexion globale, systémique, ancrée sur les moyens concrets disponibles et prospectifs doit être engagée avec l’idée de contribuer à ajuster l’intégration des systèmes industriels dans leur environnement, notre époque. Les idées évoquées pour étayer la réalité « Industrie 4.0 » par exemple prennent place dans une perspective élargie, avatars susceptibles de surgir sous d’autres formes parmi d’autres propositions plus ambitieuses ou plus concrètes.
Cette réflexion concerne tous les responsables et acteurs des systèmes industriels, y compris évidemment ceux qui sont en charge opérationnelle du support informationnel : directeurs des systèmes d’information, responsables de l’informatique industrielle, de l’automation (Les fournisseurs, éditeurs de logiciels et prestataires offrent pour leur part un éventail de solutions et de compétences largement sous-employées…). Elle doit ouvrir des pistes pour améliorer le cadrage et la dynamique de transformation organisationnelle et opérationnelle de l’informatique industrielle, apprécier son rôle et son potentiel, ajuster les moyens à y consacrer. Compte tenu de son caractère résolument stratégique, elle doit être guidée par les dirigeants eux-mêmes, désintéressés par la technologie, observateurs et gestionnaires avisés de la complexité/variété systémique.
Fondamentalement les technologies de l’information dans les systèmes industriels participent au continuum informationnel potentiel et cinétique, de la réalité objective intangible jusqu’à la conscience en passant par le sens et la connaissance, du tissu interactionnel interne et externe à la sagesse en passant par le raisonnement et l’intelligence. A la base de l’existence même du système industriel, ces technologies ont donc le pouvoir fantastique et inquiétant de le maintenir, développer ou détruire – contribuer à la cohésion cellulaire, au fonctionnement organique, à la propagation des influx nerveux, aux connexions synaptiques d’un organisme animal équivalent.
S’il est un nouvel âge industriel, il pourrait être celui de l’intelligence, où la performance n’est pas un but, mais un moyen pour parfaire l’intégration adaptative de l’usine, de l’entreprise, de l’industrie dans une société et un monde dont l’évolution est marquée par un abaissement des constantes de temps et une instabilité liés aux rétroactions positives mises en action par la complexification et la multiplication des réseaux de tous types.
La notion de performance est encore très liée à la conception productiviste industrielle du siècle dernier et aux exigences de rentabilité économique à court terme requises par la généralisation d’une gestion managériale déléguée par un actionnariat parcellaire et infidèle. L’entreprise intelligente – durable – devra identifier ses critères intellectuels pour agir en cohérence avec les attentes de ses parties prenantes, qui ne sont pas seulement ses sponsors économiques. Les indicateurs de performance économiques et opérationnels, les méthodes de gestion trouveront alors un sens global et évolueront pour guider la transformation permanente de l’entreprise dans laquelle l’informatique joue dorénavant le premier rôle.
27-03-2014 ISA-88 : Une mise à jour laborieuse
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Le standard ISA-88 occupe une place à part dans l’ingénierie du contrôle commande. Il est probablement le seul document de ce type à proposer des règles pour observer le système opératif et lui associer les fonctionnalités ou contraintes comportementales : son application peut amener l’automaticien à modifier sa façon d’aborder son métier. Pourtant le consensus lié au développement de ce standard par un grand nombre d’experts aurait dû déboucher sur un texte général et banal.
Les bonnes pratiques recommandées sont peu appliquées
En réalité, le standard ISA-88 est utilisé dans deux aspects de l’ingénierie du contrôle commande : le développement d’applications de séquencement de recette et l’ingénierie fonctionnelle de l’automation. Le premier aspect à souvent occulté la réalité du standard réduit pour bon nombre d’automaticiens à une terminologie et une conception de recettes qui représentent le séquencement de fonctions process paramétrées, localisées dans un contrôleur d’équipement ou automate programmable et orchestrées par un ordinateur classique. Le second aspect est souvent déduit du premier sans approfondir la plus importante partie du standard consacrée au contrôle des équipements proprement dits. Ainsi, les notions de module d’équipement ou de module de contrôle sont la plupart du temps ignorées ou comprises de manière différente des définitions du standard. Si la non-conformité résultant de ces réalisations prétendues ISA-88 n’est pas nécessairement problématique, les bénéfices de flexibilité et de réutilisabilité modulaire promus par le standard ne sont pas obtenus. L’intérêt de l’utilisation du standard se résume alors à l’utilisation de sa terminologie. La conformité au standard n’est d’ailleurs pas un objectif en soi : il est essentiellement un guide de bonnes pratiques pour améliorer l’ingénierie du contrôle commande. La compréhension et l’application de ses principes fondamentaux sont plus importantes qu’un strict respect de ses préconisations pour valoriser l’effort nécessaire pour le comprendre et l’appliquer.
Deux fois plus de temps pour réviser que pour produire le standard !
La première partie ANSI/ISA-88 « Batch Control Part 1: Models and Terminology» a été mise à jour par le comité ISA88 en 2010. L’objectif de cette mise à jour était au départ d’améliorer sa rédaction afin d’encourager les automaticiens à mieux exploiter ces concepts. Sa lecture est en effet assez difficile, et je conseille souvent de lire en préalable le standard NAMUR NE33 à l’origine des travaux de l’ISA-88, beaucoup plus concis et structuré.
En fait, les travaux ont évolué vers un alignement du standard sur les pratiques courantes non conformes, tentant de les concilier avec les concepts originaux. Ce travail a pris quatre années complètes pour parvenir à un vote ISA favorable à la nouvelle version.
Le nouveau document a ensuite été soumis à l’IEC pour produire la version internationale IEC-61512 de cette révision. Après quatre nouvelles années, ce document n’a toujours pas été publié par l’IEC, preuve du caractère controversé de cette révision.
Des remises en cause conceptuelles
Les experts qui avaient travaillé sur la première version du standard sont aujourd’hui peu nombreux dans le comité ISA88. L'équipe renouvellée n’a pas toujours assimilé ou adopté la vision originale, et le pragmatisme américain l’a emporté sur les prises de position plus fondamentales. Quelles sont les pierres d’achoppement sur le parcours de cette mise à jour ? A titre d’exemple, je citerai deux exemples.
Introduction d’un « Modèle d’entités d’équipement » parallèle au « Modèle physique »
Le monde de l’automatisme n’a toujours pas perçu que la fonctionnalité n’est pas issue de l’automate, mais de l’équipement lui-même assisté par l’automatisme. La notion holonique d’ « entité d’équipement » fondamentale dans l’ISA-88 était présentée de manière subliminale dans la version précédente (mais largement évoquée dans les communications et les supports de formation). Elle est à présent vidée de sa substance au prix d’une nouvelle complication du standard. Les figures ci-dessous extraites du nouveau document montrent deux modèles de similitude troublante, dont l’un est sensé représenter l’installation, l’autre la même installation automatisée. La différence est subtile abstraction faite de la substantiation entitaire, des effets graphiques et de l'absence de la partie supérieure du modèle dans le second cas…
Modèle d’entités d’équipement
Modélisation fonctionnelle
Le modèle procédural ISA-88 proposait élégamment une hiérarchie comportementale unique depuis le nom du produit jusqu’à l’action process élémentaire. La distribution de cette hiérarchie sur deux niveaux – celui, configurable par l’ingénieur process de la « recette » dans un PC et celui « programmé en dur » par l’automaticien dans l’automate était indépendante de la conception globale et pouvait être discutée et adaptée aux besoins de flexibilité sans considération initiale du domaine de responsabilité. La nouvelle version du standard élimine l’application du modèle procédural du domaine de l’équipement, comme le suggèrent les exemples proposés :
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ISA-88 version 1995
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ISA-88 version 2010
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La version IEC de ce standard tente de réhabiliter les concepts passés à la trappe par le comité ISA88. Le comité ad hoc de maintenance de l’IEC61512 est moins nombreux, plus international que le comité ISA88 et réunit davantage d’ « anciens ». Il n’était pas question de réécrire la totalité du standard, mais de tenter de préserver les fondements du document original. Les derniers arguments ont fini par aboutir à un compromis acceptable pour permettre la publication dans le courant de l’année 2014.
Conclusion
La version 2010 du standard ISA-88 comporte 50 pages de plus que l’original, lui-même déjà trop verbeux. Depuis sa publication, elle n’a pas été particulièrement remarquée et ne semble pas lue avec plus d’assiduité que la version originale. Son principal intérêt - si l'on peut dire - est d’entériner les pratiques courantes autrefois qualifiées de déviantes. La version IEC sera plus ouverte sur la possibilité d’appliquer les concepts originaux, dont certains sont devenus non conformes dans la version ISA.
On aurait pu rêver d’une évolution ontologique pour offrir un standard de conception plus universelle, plus simple, moins ancré sur la terminologie. Cette reconnaissance de la non-perception par la communauté des concepts originaux et les travaux de l’ISA-106 dédiée aux process continu ont détruit ce rêve pour longtemps. L’ISA-88 doit plus que jamais être lue entre les lignes pour offrir une base toujours valide pour une conception efficace des automatismes.
11-02-2014 Automatisation : une maturité à reconquérir
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Le métier de l’automaticien évolue sous de nombreux aspects, en particulier : - La virtualisation des ressources de l’automation - L’élargissement du périmètre fonctionnel à la supervision des activités opérationnelles - La spécialisation des métiers de l’automation Contrairement à l’automatique, l’automatisation n’est pas enseignée et les référentiels sont rares et incomplets. Libérée de toute contrainte, la conception manque souvent de rigueur et les performances de mise en œuvre des systèmes progressent trop faiblement. Un cadre cohérent de représentation du système industriel et de conception des services informationnels permet d’améliorer l’efficacité individuelle, de faciliter la collaboration, de gérer le savoir-faire et de dynamiser le cycle de vie des systèmes en phase avec les exigences métier.
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Au cœur de la Société, l’Industrie tire parti de la Nature pour nourrir, satisfaire, protéger l’Humain et amplifier ses pouvoirs sur la Nature et ses semblables. Toute activité, toute destruction ou création de richesse matérielle, intellectuelle ou artistique est directement ou indirectement soutenue par les produits de l’industrie. Apparue avec le couteau et la flèche de silex, elle n’a cessé de se développer pour produire en quantité toutes sortes de biens et services associés adaptés à leur époque.
Evolution
Les entreprises qui composent l’industrie – alias le Système Industriel et ses sous-systèmes - évoluent de façon darwinienne, détruites par leurs erreurs, promues par leur réussite, pour converger vers des formes générales adaptées à leur environnement, à leur époque.
S’il est possible d’identifier des types industriels et les associer à des périodes de l’Histoire, l’évolution industrielle s’inscrit en réalité dans un continuum sans rupture brutale (mais des singularités remarquables) dans le sillage de la Société. Ce qui est intéressant, c’est l’écart entre l’état du développement industriel et celui de la Société : l’industrie aujourd’hui comme dans le passé doit assurer son rôle de producteur de biens en maintenant sa bonne intégration dans le système social qui rejette et élimine sans pitié les contrevenants, même protégés temporairement par un lobbysme militant. Son défi actuel est de ne pas se laisser distancer par une évolution beaucoup plus rapide de son contexte technologique, social, environnemental, économique et politique. Elle y est forcée de toute façon pour le bénéfice des plus sensibles et habiles.
Information
Nous ne pouvons manquer d’observer la part croissante de l’information dans le triptyque Energie - Matière – Information révélé par la physique quantique, dont l’évolution axiomatisée par Pierre Teilhard de Chardin, théorisée par Tom Stonier[1], devient soudain visible à notre échelle alors qu’elle sous-tendrait la course de l’univers depuis le Big-Bang présumé. Système sociotechnique complexe, l’entreprise industrielle est au cœur de ce processus, contribuant directement à la décroissance globale de l’entropie qui caractérise cette évolution, combinant énergie et matière in-formes en produit sophistiqués, in-formés.
L'essor remarquable des technologies de l'information affecte tous les secteurs socio-économiques. L’industrie qui réalise l’alchimie in-formative, néguentropique est pourtant frappée par une latence sensible dans l’adoption de ces technologies du fait des exigences de fiabilité, de disponibilité et de pérennité qui s’ajoutent aux difficultés de migration pour assurer continuité de service et respect de contraintes budgétaires liées à la minimalisation paradoxale de l’investissement productif.
Technologies de l’information dans les systèmes industriels
En appui aux systèmes industriels et de manière indépendante, les technologies de l’information évoluent à leur propre rythme et contribuent à leur quête asymptotique d’intégration dans le super-Système Industriel et la Société. Cette évolution apparait dans plusieurs dimensions : média, architectures, fonctions… A notre échelle, j’ai été témoin d’évolutions technologiques qui semblaient majeures : les usines étaient jadis contrôlées par des calculateurs et canaux d’information pneumatiques et électriques ; ces dispositifs mécaniques ont cédé la place pour très peu de temps aux technologies électroniques analogiques détrônées en quelques années par l’informatique digitale. Avec du recul, ce n’était peut-être pas si important. Les flux informationnels ont été amplifiés au passage de plusieurs ordres de grandeur, sans rapport, et peut-être sans lien causal direct avec l’évolution des performances industrielles : les afficionados du Lean manufacturing affiche un certain mépris vis-à-vis de l’informatique... En remontant très loin dans le passé, le média informationnel primordial était l’interaction mécanique directe qui nous émerveille encore. Moment nostalgique : un savoir-faire mécanique disparait au profit d’une dissociation du traitement informationnel et de l’objet animé.
Depuis leur apparition, les technologies dédiées à l’information suscitent des vagues médiatiques, reflétant souvent des concepts originaux, relayant parfois des accroches marketing. Il est intéressant de noter les revendications de paternité croissantes des technologies de l’information sur l’évolution du système industriel. L’activisme des acteurs de ces technologies contraste avec la discrétion des industriels : la dimension informationnelle et les technologies qui y sont dédiées sont bien au cœur de l’animation et de la transformation permanente du système industriel.
En fait, alors que l’on identifie bien des ruptures dans les technologies informatiques fondamentales (sans remonter très loin : communications hertziennes, tube cathodique, transistor, réseaux…), l’émergence de mots d’ordre et acronymes comme l’Architecture d’entreprise (EA), la Gestion de la Chaîne Logistique (SCM), la Gestion de Production Assistée par Ordinateur (GPAO, ERP) et autres xAO, de Manufacturing Execution System (MES), de Cloud Computing, de Big Data apparait tardivement dans la maturation des applications ou infrastructures répondant à leur énoncé (pas toujours consensuel ni clairement articulé) ou supportant leur mise en œuvre.
Ages industriels
On peut modéliser – simplifier – l’évolution industrielle en périodes discrètes correspondant à des types caractérisés : « Smart XXX » (Industry, Grid, Manufacturing, Water…) outre-Atlantique, ou « Industries 4.0 » outre-Rhin, derniers avatars de l’Informatique à l’intention des industriels, sensiblement relayés en France sont présentés comme respectivement les troisième et quatrième Ages Industriels : on pourra en débattre avec intérêt ou curiosité. Les technologies et concepts promus ne sont pas nécessairement originaux ou récents, mais cette campagne peut avoir pour conséquence de déclencher une nouvelle prise de conscience des industriels de l’importance de ces technologies, alors que justement, l’informatique devenant plus mature quitte les premiers rangs de leurs préoccupations stratégiques. La focalisation actuelle sur la cyber-sécurité, utile mais peut-être sclérosante pourrait alors laisser un peu de place à des initiatives pour tirer un parti actif de ces technologies et permettre à l’Industrie de réduire le décalage de son développement face à l’évolution accélérée de son environnement, de la société.
Intelligence et entropie
Je ne crois pas que l’on puisse prétendre que l’Industrie de nos jours puisse soudainement devenir intelligente, « smart » : elle l’est déjà, comme les entreprises qui la composent. L’intelligence est – entre autre – l’aptitude à la survie que l’on vient d’évoquer. En ce sens, l’Industrie, système global au service et partie intégrante de la Société ne disparaitra qu’avec cette dernière. Pour cela, elle a toujours dû et su s’adapter, entretenir, régénérer et renouveler ses composants – les entreprises. Ces dernières, dont l’espérance de vie moyenne ne dépasse pas la moitié d’un organisme humain [2], doivent lutter contre le vieillissement, l’entropie et développer en permanence leur intelligence pour ne pas se laisser distancer dans la course accélérée de l’évolution de notre Monde en gérant et tirant parti de l’incertitude et du hasard. Ce sera d’autant plus difficile que l’industrie est par nature conservatrice (au niveau de ses composants) et préfère le renouvellement à l’acharnement thérapeutique…
Le véritable enjeu
Sans tenter l’exégèse du nouvel Age Industriel annoncé – Industrie 4.0 ou Smart Industry – nous devons nous interroger sur le rôle essentiel des technologies informatiques au cœur du système industriel, dans l’usine. Une réflexion globale, systémique, ancrée sur les moyens concrets disponibles et prospectifs doit être engagée avec l’idée de contribuer à ajuster l’intégration des systèmes industriels dans leur environnement, notre époque. Les idées évoquées pour étayer la réalité « Industrie 4.0 » par exemple prennent place dans une perspective élargie, avatars susceptibles de surgir sous d’autres formes parmi d’autres propositions plus ambitieuses ou plus concrètes.
Cette réflexion concerne tous les responsables et acteurs des systèmes industriels, y compris évidemment ceux qui sont en charge opérationnelle du support informationnel : Directeurs des Systèmes d’Information, responsables de l’informatique industrielle, de l’automation (Les fournisseurs, éditeurs de logiciels et prestataires offrent pour leur part un éventail de solutions et de compétences largement sous-employées…). Elle doit ouvrir des pistes pour améliorer le cadrage et la dynamique de transformation organisationnelle et opérationnelle de l’informatique industrielle, apprécier son rôle et son potentiel, ajuster les moyens à y consacrer. Compte tenu de son caractère résolument stratégique, elle doit être guidée par dirigeants eux-mêmes, désintéressés par la technologie, observateurs et gestionnaires avisés de la complexité/variété systémique.
Fondamentalement les technologies de l’information dans les systèmes industriels participent au continuum informationnel potentiel et cinétique, de la réalité objective intangible jusqu’à la conscience en passant par le sens et la connaissance, du tissu interactionnel interne et externe à la sagesse en passant par le raisonnement et l’intelligence. A la base de l’existence même du système industriel, ces technologies ont donc le pouvoir fantastique et inquiétant de le maintenir, développer ou détruire – contribuer à la cohésion cellulaire, au fonctionnement organique, à la propagation des influx nerveux, aux connexions synaptiques d’un organisme animal.
S’il est un nouvel âge industriel, il pourrait être celui de l’intelligence, où la performance n’est pas un but, mais un moyen pour parfaire l’intégration adaptative de l’usine, de l’entreprise, de l’industrie dans une société et un monde dont l’évolution est marquée par un abaissement des constantes de temps et une instabilité liés aux rétroactions positives mises en action par la complexification et la multiplication des réseaux de tous types.
La notion de performance est encore très liée à la conception productiviste industrielle du siècle dernier et aux exigences de rentabilité économique à court terme requises par la généralisation d’une gestion managériale déléguée par un actionnariat parcellaire et infidèle. L’entreprise intelligente – durable - devra identifier ses critères intellectuels pour agir en cohérence avec les attentes de ses parties prenantes, qui ne sont pas seulement ses sponsors économiques. Les indicateurs de performance économiques et opérationnels, les méthodes de gestion trouveront alors un sens global et évolueront pour guider la transformation permanente de l’entreprise dans laquelle l’informatique joue dorénavant le premier rôle.
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Je viens de mettre à jour ma contribution à la base documentaire Techniques de l'Ingénieur "Les pratiques industrielles de la traçabilité" dirigée par Jean-Michel Loubry et Jean-Luc Viruega.
Traitant de l'applicabilité des standards ISA-88 et ISA-95 pour la traçabilité, cette documentation devait être actualisée pour tenir compte de l'évolution de ces standards depuis la parution du dossier en 2006 : l'ISA-95 a doublé de taille,l'ISA-88 a été révisée et l'ISA-106 est apparu.
Entre-temps, les standards se sont étoffés,. J'ai été également amené à étudier de manière plus attentive aux interactions matière/énergie/information.
En reprenant ce sujet, il m'a semblé nécessaire de le traiter de manière plus scientifique, plus complète et plus ouverte afin de proposer des bases concrètes, solides et objectives à la fois pour offrir une bonne compréhension générale rapide des standards sans avoir à lire 1500 pages, et pour permettre un exercice d'applicabilité générique à la traçabilité qui pourrait aussi bien s'appliquer à d'autres référentiels. J'ai donc décidé de le scinder en deux articles indépendants pour présenter les concepts utiles des standards et leurs applications particulières dans le contexte de la traçabilité.
Le premier article ne se rapporte pas directement à la traçabilité. En 2010, soupçonnant que la consanguinité ISA-88 et ISA-95 devait avoir produit un génome relativement similaire dans les deux standards malgré leur apparente dissemblance, j'ai commencé à construire un arbre ontologique capable d'abstraire tous les modèles de ces standards dans des structures parentales communes héritables et extensibles. L'exercice fut relativement aisé et s'est traduit par la production d'une spécification XSD comprenant un jeu de classes d'objets abstraits et des schémas dérivants ces classes pour correspondre exactement aux modèles ISA-88 et ISA-95. L'ensemble des fichiers de définition XSD représente moins de 10% du code B2MML tout en offrant bien plus de flexibilité, et la possibilité pour l'industriel de définir ses propres modèles "conformes à l'esprit" des standards, mais utilisant le langage de son entreprise (donc immédiatement compréhensibles et totalement adaptables). J'ai pu mener à bien une "proof of concept" en travaillant avec LFB : l'appropriation s'est faite en quelques heures et a pu être conduite de manière pratiquement autonome pour produire très rapidement une conception d'interface complexe impliquant de nombreuses applications (bad news pour les consultants : je n'ai vendu que 2 jours de prestation au lieu d'une vingtaine pour ce genre de travail !). J'ai donc profité de cette opportunité pour coucher par écrit les principes de cette étude en incluant au passage les évolutions des standards et l'arrivée de l'ISA-106
Le second article aborde la traçabilité en suivant le cadre ontologique précédent qui distingue au plus haut niveau à la base les concepts d'espace et de temps associé à l'information potentielle -"infusée" dans la matière au fur et à mesure des processus de transformation et déplacements - et cinétique liée à ces processus. Au niveau suivant, les concepts de Ressource et de Processus sont les dimensions génériques à partir desquels les standards apportent des réponses particulières. Chacune de ces dimension est abordée pour discuter des différents modèles correspondants des standards. La pertinence des modèles vis-à-vis de la traçabilité est jugée par l'aptitude à pouvoir restituer fidèlement l'histoire du produit, ses états successifs et les activités ayant contribué à cette histoire.
- Utilisation des standards ISA-88 et ISA-95 pour la traçabilité en production
- Contrôle-commande des systèmes industriels : Standards ISA-88, 95,106
Ces articles publiés font l'objet d'une souscirption commerciale aux Techniques de l'Ingénieur et ne sont pas téléchargeables, ils sont accessibles aux souscripteurs de la base documentaire en objet. Un extrait peut être obtenu à partir du site de Techniques de l'Ingénieur.
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Cet article est publié par Techniques de l'ingénieur et n'est donc pas accessible publiquement sur ce site.
This article is published by Techniques de l'Ingénieur, it is not publicly available on this web site.
Résumé : Les standards ISA-88 et ISA-95 sont bien connus pour la conception et l’interopérabilité des applications informatiques industrielles. Ils offrent une base pratique pour concevoir l’infocentre et les processus de gestion d’un système de traçabilité. Cet article s’appuie sur une ontologie supérieure pour discuter l’utilisation en traçabilité des différents modèles de ces standards qui se recouvrent assez largement avec des écarts et des complémentarités.
Abstract: the ISA-88 and ISA-95 standards are well known for the design and interoperability of industrial IT applications. They offer a practical foundation to design the data historian and the business processes of the traceability system. This article builds on en upper ontology to discuss the utilization in traceability of the different models of these standards that overlap significantly with gaps and complementarities.
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Cet article est publié par Techniques de l'ingénieur et n'est donc pas accessible publiquement sur ce site.
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Résumé : L’ISA est une association de professionnels du contrôle des systèmes industriels qui développe des standards comme la série présentée dans cet article couvrant :
- La conception objet, flexible et robuste de l’automatisation;
- Le support informationnel à l’exploitation industrielle;
- Les bases de données industrielles
- Les interfaces entre applications informatiques industrielles
L’objectif de cet article est de permettre au lecteur de comprendre leurs bases conceptuelles et leurs domaines d’utilisation.
Abstract : The ISA is a professional society for the control of industrial systems that develops standards like the series presented in this article, covering:
- Object oriented design for flexible automation;
- Information support to industrial operations
- Industrial databases
- Interfaces between industrial IT applications
27-01-2010 lean8895_0p3.zip
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ISA-95 and B2MML are way too complex due to the linar development that do not leverage the abstraction power to summarize similar concepts into a robust set of flexible data structures
This is a proof of concept from 2010 that shrinks B2MML by a factor of tenth yet providing the same expressivity (even unjustified) and compliance than the original B2MML.
02-01-2006 2006 - ISPE - ISA-88, ISA-95, GAMP Quel référentiel pour les projets MES pharmaceutiques.ppt
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