.
Automatisation : une maturité à reconquérir
Journée d’étude Club Automation
Jean Vieille - Expert en systèmes industriels
www.syntropicfactory.com j.vieille@syntropicfactory.com
Associé Control Chain Group www.controlchaingroup.com
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Automatique, Automatisme, Automation et Automatisation
■ Automatique = « régulation »
■ Automatisme = « logique combinatoire et séquentielle »
■ Automation ?
Ensemble des dispositifs qui assurent le fonctionnement efficace d’un
système industriel en :
en limitant la variété de ses comportements
en optimisant l’utilisation des ressources mises en œuvre,
en facilitant ses interactions avec l’homme et les autres parties du système
industriel
= Automatique + Automatisme +…
■ Automatisation = la mise en œuvre de l’automation
L’ingénierie de l’automation
Evolution : Limiter la variété des comportements
■ - ? siècles : Dispositifs autocontrôlées et instrumentation
sensorielle
Interactions directes, énergie d’actionnement prélevée sur le système
contrôlé ou fournie par l’homme
Automates divers, machine à vapeur, chasse d’eau, détendeurs,
thermomètres, manomètres (l’humain assure la lecture, l’interaction)
■ - 60 ans : Instruments transmetteurs et contrôleurs
Dispositifs génériques d’asservissement des équipements Régulateurs et automates indépendants de la machine
■ - 40 ans : Séquencement des procédures
Démarrage / arrêt de l’installation
Déroulement des procédés par lots « Batch »
■ -40 ans : Contrôle optimal du processus physique
« Régulation avancée »
Evolution : Optimiser les ressources du système industriel
■ - ? siècles : réduire l’effort humain
Utiliser l’énergie non biologique pour amplifier et remplacer la force
humaine / animale
Le contrôle de l’énergie est mécanique : une chute d’eau, des
poulies, des machines
■ -70 ans : maximiser la production : Les Temps Modernes
Ordonnancer et enchainer les opérations de fabrication
■ -40 ans : Remplacer la contribution humaine
Par le contrôle à distance, les asservissements et le séquencement
automatique
■ -20 ans : réduire les pertes matière et énergie
Ordonnancement optimisé, contrôle optimal,
Indicateurs de performance
MES
Evolution: faciliter les interactions
■ -50 ans : supervision et conduite à « courte » distance
Salles de contrôle
Utilisation d’un media informationnel : air comprimé, électricité
■ -35 ans : arrivée des technologies « digitales »
D’abord simple remplacement des câbles et tubes. Seul l’intérieur de
l’armoire est « virtualisé » : automates programmables, contrôleurs
Les écrans remplacent les panneaux synoptiques appareillés
Progressivement, la totalité des flux d’information se digitalise
■ -10 ans : les contraintes interactionnelles s’estompent
Fin du confinement informationnel de l’atelier
Communication sans fil
IHM de tous types, fixes et itinérants
ERP, MES, SCADA, SNCC, GMAO, LIMS, PLM… l’offre applicative se
déchaine !
L’automation aujourd’hui
■ Un large domaine fonctionnel
Automatisme et régulation
Supervision du procédé : conduite en temps réel de l’installation
Supervision de l’exploitation : ordonnancement, gestion locale des
ressources et des méthodes, rapports d’exécution, traçabilité,
indicateurs de performance
Prise en compte des domaines opérationnels Production /
Maintenance, Qualité, Stocks et logistique
■ De multiples aspects et technologies
Instrumentation,
Réseaux (de terrain, LAN, WAN..), filaire, fibreux, sans fil/fibre
Communication (protocoles, média, linguistique)
Informatique (embarquée, de process, industrielle, de gestion),
Sécurité – fonctionnelle, informationnelle
Outils et méthodes de conception
■ Autrefois : technologies « tangibles »
Outil de conception :
la planche à dessin et la machine à écrire – totalement polyvalent quelle que soit la
technologie – puis logiciels DAO et traitement de texte
Méthodes :
Ingénierie traditionnelle : Etude détaillée avant construction - mises au point sur site
sont limitées !
■ Aujourd’hui : technologies de + en + virtuelles, toutes informatiques
Outils :
Logiciels de programmation propres à chaque application / élément technologique
Méthodes :
Le plus souvent non formalisées – personnelles – ou « absente » - on peut
développer au cours de démarrage !
Celles de l’informatique ? UML, Merise…
Questions
■ Automaticiens et informaticiens
Quelle différence ? L’automaticien est entre autres informaticien
■ Les écoles enseignent-elle l’automatisation?
Ou seulement ses disciplines individuelles sans vision globale de
l’ensemble que constitue la réalité d’un projet?
■ Performance des projets d’automatisation
Devrait-on être plus efficace aujourd’hui qu’hier?
L’est-on vraiment?
■ Qu’attend l’industriel de l’automation ?
Tout (et seulement) ce qu’il a écrit dans le cahier des charges ?
Un système industriel efficace, souple, adaptatif, « intelligent »
collaborant avec le reste de l’entreprise ?
capable d’accompagner sa stratégie en induisant un minimum de contraintes
Eléments de réflexion et d’action
3 thèmes :
1. Conception fonctionnelle
2. Contribution au développement intellectuel
3. Gestion de la transformation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Cadre de conception et modélisation - Objectifs
■ Etablir un langage (moyen de représentation) du système industriel
Ingénierie basée sur les modèles
Distribuer les responsabilités entre exploitation / ingénierie / méthodes
/ développement
Pré-requis de l’intelligence, de l’interopérabilité sémantique
■ Utilisable de l’expression des besoins à l’exploitation
Organiser les exigences, spécifications fonctionnelles, ressources
■ Gérer le cycle de vie et la généricité des objets fonctionnels
Faciliter la réalisation, réduire le coût et la durée des projets
Permettre l’évolution ultérieure - fonctionnelle et technologique - du
système industriel
Assurer l’agilité, la flexibilité, la portabilité, la sécurité
■ Gérer la connaissance et la documentation,
Développer et valoriser la connaissance et les compétences
Documentation fonctionnelle
Connaissance
Entreprise (privée)
■ Connaissance
Sources diverses
Privée, publique, externe
Implicite, explicite
(formelle)
■ Documentation =
connaissance explicite,
transmissible
Appliquée aux différentes
phase du cycle de vie des
dispositifs
■ Supportée par les outils de
conception et de
documentation
Ingénierie
Maintenance
Publique
R&D
Exploitation
Intégrateur
Documentation
Utilisation
Tests
Fournisseurs
Exigences
Conceptio
n
Réalisation
Conception fonctionnelle – « Aspects de Maturité »
■ Règles de modélisation (implicites ou explicites) déterminées
Par l’individu, le prestataire, le projet, l’usine, l’entreprise, le secteur
industriel, des standards
■ Utilisation de la modélisation
Pour les exigences/support, la conception fonctionnelle, la réalisation,
les tests, l’exploitation,
Pour la collaboration entre équipes du projet
Pour la collaboration entre domaines fonctionnels de l’entreprise
Pour l’interopérabilité inter-application
Modélisation : Ontologie supérieure
Perception spatio-temporelle
Espace
Temps
Représentation du système
Matière
Energie
Elementary entities
Information
Observateur
Modélisation : représentation du système industriel
Information
Information
Action
Energie, Matière
Espace
(Structure ,
Potentialité)
Energie, Matière
Temps (cinétique, Fonctionnement)
Modélisation : Exemples de référentiels
Physical Process Control
ISA106
Physical Process Management
ISA88
ISA95
Operations Process Management
Equipment Control
Nbx autres stds:
• ISO19440
• Zachmann
• TOGAFF
• SCOR
• …
Resources
People, Equipment, Material, …
Processus
Operations orders, Segments, Procedures,
Recipes…
Espace
Resources
People, Equipment, Material, …
Processus
Operations definition, Segments,
Procedures, Recipes…
Temps
Equipment Control
PLC, SCADA, DCS
Physical Process Control
MES
Physical Process Management
Operations Process Management
ERP
Exemple de cadre d’urbanisation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Intelligence d’un système et contribution de l’automation
■ Le système industriel est « complexe »
Nombreuses interactions entre hommes, machines, matière, énergie
■ L’intelligence est une notion subjective
Point de vue des parties prenantes du système
■ L’intelligence est un précurseur de la performance
■ L’intelligence, propriété « émergente » des systèmes complexes
Est fonction (mais différente) de l’intelligence et de l’efficacité de ses
constituants,
Nait de leurs interactions
■ L’automation contribue sous les 2 aspects
Comportement efficace et intelligent des sous-ensembles
Interopérabilité avec les autres systèmes, Interaction entre l’homme
et la machine
Développement intellectuel – « Aspects de la maturité »
■ L’automation supporte depuis longtemps l’efficacité et l’intelligence des
composants du système industriel
■ Le levier intellectuel de l’interopérabilité est-il utilisé ?
Existence d’un langage d’entreprise, pré-requis de l’intelligence
Support de la connaissance
Respect de la diversité idiomatique (entre services, usines, partenaires)
Appui des standards
Utilisation formelle pour
La modélisation, la définition des concepts
Les données de référence, L’interopérabilité
Interopérabilité du système industriel
Niveau d’importance : « Système nerveux de l’entreprise » ou tâche triviale
d’intégration?
Atténuation/amplification de la variété dans les message en adéquation avec
l’organisation?
Information Potentielle et Cinétique et leur relations
Information potentielle
Mesure
Choses
& Faits
Donn
ées
Sens
Connaissance
Conscience
Information cinétique
Sagesse
Intelligence
Traitement
Communication
Interactions
Action
ement
Démarche du développement intellectuel du système
industriel
■ Définir l’intelligence dans le continuum de l’information potentielle et
cinétique
■ Rechercher les facteurs d’intelligence opportunistes et déterministes
■ Représenter la matrice des flux et observateurs du système industriel
■ Définir les critères intellectuels liés à la compétition, l’environnement, la
société, les employés, les clients, les fournisseurs..
■ Lier ces critères aux indicateurs de performance
■ Mesurer l’intelligence,
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Gestion de la transformation
■ Transformation
Evolution continue (mode « structure ») ou rupture (mode projet)
Planifiée, demandée, subie
■ La transformation d’un système complexe est synonyme de sa
vitalité
Le cycle de vie n’aboutit à son démantèlement qu’au constat de son
inutilité ou des exigences inappropriées de son fonctionnement
■ 3 aspects de la transformation sont abordés ici
La transformation du système lui-même, sous l’aspect fonctionnel de
l’automation
Les aspects technologiques de la transformation des moyens de
l’automation
L’organisation en charge de la transformation de l’automation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Objectifs de la planification de l’automation
■ Gérer les exigences métier pour l’automation :
valorisation, priorisation,
Consolidation en projets / interventions
Suivi de la réponse et association aux éléments de mise en oeuvre,
■ Gérer les ressources techniques et fonctionnelles
Gérer la standardisation et l'innovation
■ Planifier les projets et interventions
Asservir le portefeuille de projets et les interventions (arbitrage entre
les 2) aux exigences métier
Ajuster le cadre de collaboration avec les acteurs de la transformation
Définir les objectifs de retours sur investissement (RSI)
■ Gérer la performance transformationnelle
Service global, réponse aux exigences, mesure RSI
Planification - « aspects de la Maturité »
■ Exigences
Prise en compte ad hoc, gestion de la demande, intégration dans le
modèle SI, suivi complet et global
■ Ressources techniques et fonctionnelles
Gestion au projet, standardisation unidirectionnelle (top-down),
standardisation/enrichissement itératif (bottom-up)
■ Planification
Portfolio : Ad hoc, cadrage formel par les exigences, gestion des
temps de réponse / arbitrage projet - structure
Projet : Maitrise d’œuvre dirigiste, autonomie des tâches (utilisation
modèles, règle)
■ Mesure de la performance
RSI avant/après projet, évaluation de la contribution par acteur
Mesure de la performance globale du service rendu
Exemple de processus de planification
Gérer
Stratégie
Planification
Exécuter
Modèle
du SI
Besoins
métier
Construction
Déploiement
Support et
Maintenance
Automation
Utiliser
Exploitation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Objectif de la transformation technologique
■ Sous-ensemble de la transformation de l’automation
■ Découpler le cycle de vie des plateformes et du service fonctionnel
Chaque sous-ensemble peut disposer de ses propres applications et
infrastructures
L’évolution technologique est nécessairement asynchrone
Idéalement, elle ne devrait pas être perçue en tant que telle par le
métier
Bien que certaines fonctions ou niveaux de performance puissent en
dépendre
■ Rationaliser l’évolution des plateformes
Obsolescence, partenariats, homogénéisation, mutualisation
Rarement suscitée par le besoin métier
■ Ouvrir toutes les options
Grâce à la maitrise de la conception fonctionnelle
Transformation technologique - « aspects de la Maturité »
■ Gestion de l'obsolescence
Inventaire approximatif, véritable gestion des actifs
On y pense, études de coût, de risque, plan d’action permanent
continu
■ Veille technologique
Ouverture des options technologiques, qualification temporelle
■ Urbanisation
Choix de l’application cible politique, technique, organisationnel ?
■ Sourcing plateforme
Ressources physiques dédiées, virtualisation privée locale / globale, PAAS /
Cloud… :
Une seule option « politique », veille et projection pour la mise en
œuvre de nouveaux modèles
Transformation technologique - « aspects de la Maturité »
■ Sourcing applicatif
Logiciels commerciaux sur étagère, open-source, développement spécifique
interne / externe…
Une seule option « politique », veille et projection pour la mise en
œuvre de nouveaux modèles
■ Evaluation économique
Argumentation basée sur l’impact sur les performances
opérationnelles, transformationnelles
■ Plan de transformation technologique
Projet classique, appréciation du risque de la phase transitoire :
résistance au changement, régression fonctionnelle, perturbations
opérationnelles, courbe d'apprentissage
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Objectifs de l’Organisation et de la Gouvernance
■ Répondre efficacement aux besoins métier liés à l’automation
Assurer le support et la continuité de service
Gérer transformation (continue et projets)
Intégrer la sécurité sous tous ses aspects
■ Gérer les ressources internes et externes
■ Gérer la connaissance et les compétences
■ S’assurer du support de la direction : moyens, engagement
Cohérence des activités avec la stratégie et les moyens de
l’entreprise
Justification des investissements et des charges
Mesure de la performance
■ Gérer la transformation de l’organisation elle-même
Schéma directeur de l’évolution de l’organisation
Organisation et gouvernance : « aspects de la Maturité »
■ Justification du modèle organisationnel
Verbal, articulation systémique avec les autres entités
organisationnelles – exemple : Automation / informatique industrielle /
informatique centrale / ingénierie
■ Justification de l’automation
« Simplement indispensable », argumentation précise de la
contribution au succès de l’entreprise, générale, par projet
■ Définition des processus et fonctions
Vague, dirigiste, autonome
Organisation et gouvernance : « aspects de la Maturité »
■ Gestion de la connaissance
Des mots, des moyens, des résultats
■ Gestion des compétences et des partenariats + RH/SRM
Sécurité, disponibilité, flexibilité, efficacité, motivation, dév. personnel
■ Transformation continue
Attente rupture, schéma directeurs périodiques, chantier permanent
Hierarchies décisionnelle :
■ Du haut en bas de la hiérarchie
décisionnelle, la variété (nombre
d’états possibles) augmente.
■ Le « chef » ne perçoit qu’une
petite partie de la réalité du soussystème
■ Ses ordres simples sont
amplifiés en flux d’activités
complexes
■ L’organisation fonctionne si la
variété requise pour la réalisation
du travail est effective
L’autonomie du sous-système
doit compenser l’insuffisance
des directives
N1
N2
N3
L’entreprise fractale
Corporation
Steering
Transformation
Contractor
Steering
Transformation
Automation
Steering
Planning
Transformation
Production
Steering
Planning
Coordination
Operations
Coordination
Research
Planning
Operations
Coordination
Operations
..
Planning
Transformation
Engineering
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Conclusion
■ Les métiers de l’automation se multiplient
Variés, nouveaux, de haute technicité
=> Spécialisation et collaboration
■ Les systèmes industriels continuent à évoluer
Optimisation des processus physiques => opérationnels
Externalisation des services
■ La technologie poursuit ses développements
Virtualisation, information, outils de conception, applications
■ L’automatisation doit rester (ou redevenir) « industrielle »
Une discipline d’ingénierie collaborative multi-métiers, souple, guidée
par les modèles
■ Les réflexions proposées concernent tous les acteurs
Industriels, intégrateurs, fournisseurs, enseignants et chercheurs
Un fil conducteur pour des actions concrètes
Discussion ?
Jean Vieille - Expert en systèmes industriels
www.syntropicfactory.com j.vieille@syntropicfactory.com
Associé Control Chain Group www.controlchaingroup.com
Journée d’étude Club Automation
Jean Vieille - Expert en systèmes industriels
www.syntropicfactory.com j.vieille@syntropicfactory.com
Associé Control Chain Group www.controlchaingroup.com
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Automatique, Automatisme, Automation et Automatisation
■ Automatique = « régulation »
■ Automatisme = « logique combinatoire et séquentielle »
■ Automation ?
Ensemble des dispositifs qui assurent le fonctionnement efficace d’un
système industriel en :
en limitant la variété de ses comportements
en optimisant l’utilisation des ressources mises en œuvre,
en facilitant ses interactions avec l’homme et les autres parties du système
industriel
= Automatique + Automatisme +…
■ Automatisation = la mise en œuvre de l’automation
L’ingénierie de l’automation
Evolution : Limiter la variété des comportements
■ - ? siècles : Dispositifs autocontrôlées et instrumentation
sensorielle
Interactions directes, énergie d’actionnement prélevée sur le système
contrôlé ou fournie par l’homme
Automates divers, machine à vapeur, chasse d’eau, détendeurs,
thermomètres, manomètres (l’humain assure la lecture, l’interaction)
■ - 60 ans : Instruments transmetteurs et contrôleurs
Dispositifs génériques d’asservissement des équipements Régulateurs et automates indépendants de la machine
■ - 40 ans : Séquencement des procédures
Démarrage / arrêt de l’installation
Déroulement des procédés par lots « Batch »
■ -40 ans : Contrôle optimal du processus physique
« Régulation avancée »
Evolution : Optimiser les ressources du système industriel
■ - ? siècles : réduire l’effort humain
Utiliser l’énergie non biologique pour amplifier et remplacer la force
humaine / animale
Le contrôle de l’énergie est mécanique : une chute d’eau, des
poulies, des machines
■ -70 ans : maximiser la production : Les Temps Modernes
Ordonnancer et enchainer les opérations de fabrication
■ -40 ans : Remplacer la contribution humaine
Par le contrôle à distance, les asservissements et le séquencement
automatique
■ -20 ans : réduire les pertes matière et énergie
Ordonnancement optimisé, contrôle optimal,
Indicateurs de performance
MES
Evolution: faciliter les interactions
■ -50 ans : supervision et conduite à « courte » distance
Salles de contrôle
Utilisation d’un media informationnel : air comprimé, électricité
■ -35 ans : arrivée des technologies « digitales »
D’abord simple remplacement des câbles et tubes. Seul l’intérieur de
l’armoire est « virtualisé » : automates programmables, contrôleurs
Les écrans remplacent les panneaux synoptiques appareillés
Progressivement, la totalité des flux d’information se digitalise
■ -10 ans : les contraintes interactionnelles s’estompent
Fin du confinement informationnel de l’atelier
Communication sans fil
IHM de tous types, fixes et itinérants
ERP, MES, SCADA, SNCC, GMAO, LIMS, PLM… l’offre applicative se
déchaine !
L’automation aujourd’hui
■ Un large domaine fonctionnel
Automatisme et régulation
Supervision du procédé : conduite en temps réel de l’installation
Supervision de l’exploitation : ordonnancement, gestion locale des
ressources et des méthodes, rapports d’exécution, traçabilité,
indicateurs de performance
Prise en compte des domaines opérationnels Production /
Maintenance, Qualité, Stocks et logistique
■ De multiples aspects et technologies
Instrumentation,
Réseaux (de terrain, LAN, WAN..), filaire, fibreux, sans fil/fibre
Communication (protocoles, média, linguistique)
Informatique (embarquée, de process, industrielle, de gestion),
Sécurité – fonctionnelle, informationnelle
Outils et méthodes de conception
■ Autrefois : technologies « tangibles »
Outil de conception :
la planche à dessin et la machine à écrire – totalement polyvalent quelle que soit la
technologie – puis logiciels DAO et traitement de texte
Méthodes :
Ingénierie traditionnelle : Etude détaillée avant construction - mises au point sur site
sont limitées !
■ Aujourd’hui : technologies de + en + virtuelles, toutes informatiques
Outils :
Logiciels de programmation propres à chaque application / élément technologique
Méthodes :
Le plus souvent non formalisées – personnelles – ou « absente » - on peut
développer au cours de démarrage !
Celles de l’informatique ? UML, Merise…
Questions
■ Automaticiens et informaticiens
Quelle différence ? L’automaticien est entre autres informaticien
■ Les écoles enseignent-elle l’automatisation?
Ou seulement ses disciplines individuelles sans vision globale de
l’ensemble que constitue la réalité d’un projet?
■ Performance des projets d’automatisation
Devrait-on être plus efficace aujourd’hui qu’hier?
L’est-on vraiment?
■ Qu’attend l’industriel de l’automation ?
Tout (et seulement) ce qu’il a écrit dans le cahier des charges ?
Un système industriel efficace, souple, adaptatif, « intelligent »
collaborant avec le reste de l’entreprise ?
capable d’accompagner sa stratégie en induisant un minimum de contraintes
Eléments de réflexion et d’action
3 thèmes :
1. Conception fonctionnelle
2. Contribution au développement intellectuel
3. Gestion de la transformation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Cadre de conception et modélisation - Objectifs
■ Etablir un langage (moyen de représentation) du système industriel
Ingénierie basée sur les modèles
Distribuer les responsabilités entre exploitation / ingénierie / méthodes
/ développement
Pré-requis de l’intelligence, de l’interopérabilité sémantique
■ Utilisable de l’expression des besoins à l’exploitation
Organiser les exigences, spécifications fonctionnelles, ressources
■ Gérer le cycle de vie et la généricité des objets fonctionnels
Faciliter la réalisation, réduire le coût et la durée des projets
Permettre l’évolution ultérieure - fonctionnelle et technologique - du
système industriel
Assurer l’agilité, la flexibilité, la portabilité, la sécurité
■ Gérer la connaissance et la documentation,
Développer et valoriser la connaissance et les compétences
Documentation fonctionnelle
Connaissance
Entreprise (privée)
■ Connaissance
Sources diverses
Privée, publique, externe
Implicite, explicite
(formelle)
■ Documentation =
connaissance explicite,
transmissible
Appliquée aux différentes
phase du cycle de vie des
dispositifs
■ Supportée par les outils de
conception et de
documentation
Ingénierie
Maintenance
Publique
R&D
Exploitation
Intégrateur
Documentation
Utilisation
Tests
Fournisseurs
Exigences
Conceptio
n
Réalisation
Conception fonctionnelle – « Aspects de Maturité »
■ Règles de modélisation (implicites ou explicites) déterminées
Par l’individu, le prestataire, le projet, l’usine, l’entreprise, le secteur
industriel, des standards
■ Utilisation de la modélisation
Pour les exigences/support, la conception fonctionnelle, la réalisation,
les tests, l’exploitation,
Pour la collaboration entre équipes du projet
Pour la collaboration entre domaines fonctionnels de l’entreprise
Pour l’interopérabilité inter-application
Modélisation : Ontologie supérieure
Perception spatio-temporelle
Espace
Temps
Représentation du système
Matière
Energie
Elementary entities
Information
Observateur
Modélisation : représentation du système industriel
Information
Information
Action
Energie, Matière
Espace
(Structure ,
Potentialité)
Energie, Matière
Temps (cinétique, Fonctionnement)
Modélisation : Exemples de référentiels
Physical Process Control
ISA106
Physical Process Management
ISA88
ISA95
Operations Process Management
Equipment Control
Nbx autres stds:
• ISO19440
• Zachmann
• TOGAFF
• SCOR
• …
Resources
People, Equipment, Material, …
Processus
Operations orders, Segments, Procedures,
Recipes…
Espace
Resources
People, Equipment, Material, …
Processus
Operations definition, Segments,
Procedures, Recipes…
Temps
Equipment Control
PLC, SCADA, DCS
Physical Process Control
MES
Physical Process Management
Operations Process Management
ERP
Exemple de cadre d’urbanisation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Intelligence d’un système et contribution de l’automation
■ Le système industriel est « complexe »
Nombreuses interactions entre hommes, machines, matière, énergie
■ L’intelligence est une notion subjective
Point de vue des parties prenantes du système
■ L’intelligence est un précurseur de la performance
■ L’intelligence, propriété « émergente » des systèmes complexes
Est fonction (mais différente) de l’intelligence et de l’efficacité de ses
constituants,
Nait de leurs interactions
■ L’automation contribue sous les 2 aspects
Comportement efficace et intelligent des sous-ensembles
Interopérabilité avec les autres systèmes, Interaction entre l’homme
et la machine
Développement intellectuel – « Aspects de la maturité »
■ L’automation supporte depuis longtemps l’efficacité et l’intelligence des
composants du système industriel
■ Le levier intellectuel de l’interopérabilité est-il utilisé ?
Existence d’un langage d’entreprise, pré-requis de l’intelligence
Support de la connaissance
Respect de la diversité idiomatique (entre services, usines, partenaires)
Appui des standards
Utilisation formelle pour
La modélisation, la définition des concepts
Les données de référence, L’interopérabilité
Interopérabilité du système industriel
Niveau d’importance : « Système nerveux de l’entreprise » ou tâche triviale
d’intégration?
Atténuation/amplification de la variété dans les message en adéquation avec
l’organisation?
Information Potentielle et Cinétique et leur relations
Information potentielle
Mesure
Choses
& Faits
Donn
ées
Sens
Connaissance
Conscience
Information cinétique
Sagesse
Intelligence
Traitement
Communication
Interactions
Action
ement
Démarche du développement intellectuel du système
industriel
■ Définir l’intelligence dans le continuum de l’information potentielle et
cinétique
■ Rechercher les facteurs d’intelligence opportunistes et déterministes
■ Représenter la matrice des flux et observateurs du système industriel
■ Définir les critères intellectuels liés à la compétition, l’environnement, la
société, les employés, les clients, les fournisseurs..
■ Lier ces critères aux indicateurs de performance
■ Mesurer l’intelligence,
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Gestion de la transformation
■ Transformation
Evolution continue (mode « structure ») ou rupture (mode projet)
Planifiée, demandée, subie
■ La transformation d’un système complexe est synonyme de sa
vitalité
Le cycle de vie n’aboutit à son démantèlement qu’au constat de son
inutilité ou des exigences inappropriées de son fonctionnement
■ 3 aspects de la transformation sont abordés ici
La transformation du système lui-même, sous l’aspect fonctionnel de
l’automation
Les aspects technologiques de la transformation des moyens de
l’automation
L’organisation en charge de la transformation de l’automation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Objectifs de la planification de l’automation
■ Gérer les exigences métier pour l’automation :
valorisation, priorisation,
Consolidation en projets / interventions
Suivi de la réponse et association aux éléments de mise en oeuvre,
■ Gérer les ressources techniques et fonctionnelles
Gérer la standardisation et l'innovation
■ Planifier les projets et interventions
Asservir le portefeuille de projets et les interventions (arbitrage entre
les 2) aux exigences métier
Ajuster le cadre de collaboration avec les acteurs de la transformation
Définir les objectifs de retours sur investissement (RSI)
■ Gérer la performance transformationnelle
Service global, réponse aux exigences, mesure RSI
Planification - « aspects de la Maturité »
■ Exigences
Prise en compte ad hoc, gestion de la demande, intégration dans le
modèle SI, suivi complet et global
■ Ressources techniques et fonctionnelles
Gestion au projet, standardisation unidirectionnelle (top-down),
standardisation/enrichissement itératif (bottom-up)
■ Planification
Portfolio : Ad hoc, cadrage formel par les exigences, gestion des
temps de réponse / arbitrage projet - structure
Projet : Maitrise d’œuvre dirigiste, autonomie des tâches (utilisation
modèles, règle)
■ Mesure de la performance
RSI avant/après projet, évaluation de la contribution par acteur
Mesure de la performance globale du service rendu
Exemple de processus de planification
Gérer
Stratégie
Planification
Exécuter
Modèle
du SI
Besoins
métier
Construction
Déploiement
Support et
Maintenance
Automation
Utiliser
Exploitation
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Objectif de la transformation technologique
■ Sous-ensemble de la transformation de l’automation
■ Découpler le cycle de vie des plateformes et du service fonctionnel
Chaque sous-ensemble peut disposer de ses propres applications et
infrastructures
L’évolution technologique est nécessairement asynchrone
Idéalement, elle ne devrait pas être perçue en tant que telle par le
métier
Bien que certaines fonctions ou niveaux de performance puissent en
dépendre
■ Rationaliser l’évolution des plateformes
Obsolescence, partenariats, homogénéisation, mutualisation
Rarement suscitée par le besoin métier
■ Ouvrir toutes les options
Grâce à la maitrise de la conception fonctionnelle
Transformation technologique - « aspects de la Maturité »
■ Gestion de l'obsolescence
Inventaire approximatif, véritable gestion des actifs
On y pense, études de coût, de risque, plan d’action permanent
continu
■ Veille technologique
Ouverture des options technologiques, qualification temporelle
■ Urbanisation
Choix de l’application cible politique, technique, organisationnel ?
■ Sourcing plateforme
Ressources physiques dédiées, virtualisation privée locale / globale, PAAS /
Cloud… :
Une seule option « politique », veille et projection pour la mise en
œuvre de nouveaux modèles
Transformation technologique - « aspects de la Maturité »
■ Sourcing applicatif
Logiciels commerciaux sur étagère, open-source, développement spécifique
interne / externe…
Une seule option « politique », veille et projection pour la mise en
œuvre de nouveaux modèles
■ Evaluation économique
Argumentation basée sur l’impact sur les performances
opérationnelles, transformationnelles
■ Plan de transformation technologique
Projet classique, appréciation du risque de la phase transitoire :
résistance au changement, régression fonctionnelle, perturbations
opérationnelles, courbe d'apprentissage
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Objectifs de l’Organisation et de la Gouvernance
■ Répondre efficacement aux besoins métier liés à l’automation
Assurer le support et la continuité de service
Gérer transformation (continue et projets)
Intégrer la sécurité sous tous ses aspects
■ Gérer les ressources internes et externes
■ Gérer la connaissance et les compétences
■ S’assurer du support de la direction : moyens, engagement
Cohérence des activités avec la stratégie et les moyens de
l’entreprise
Justification des investissements et des charges
Mesure de la performance
■ Gérer la transformation de l’organisation elle-même
Schéma directeur de l’évolution de l’organisation
Organisation et gouvernance : « aspects de la Maturité »
■ Justification du modèle organisationnel
Verbal, articulation systémique avec les autres entités
organisationnelles – exemple : Automation / informatique industrielle /
informatique centrale / ingénierie
■ Justification de l’automation
« Simplement indispensable », argumentation précise de la
contribution au succès de l’entreprise, générale, par projet
■ Définition des processus et fonctions
Vague, dirigiste, autonome
Organisation et gouvernance : « aspects de la Maturité »
■ Gestion de la connaissance
Des mots, des moyens, des résultats
■ Gestion des compétences et des partenariats + RH/SRM
Sécurité, disponibilité, flexibilité, efficacité, motivation, dév. personnel
■ Transformation continue
Attente rupture, schéma directeurs périodiques, chantier permanent
Hierarchies décisionnelle :
■ Du haut en bas de la hiérarchie
décisionnelle, la variété (nombre
d’états possibles) augmente.
■ Le « chef » ne perçoit qu’une
petite partie de la réalité du soussystème
■ Ses ordres simples sont
amplifiés en flux d’activités
complexes
■ L’organisation fonctionne si la
variété requise pour la réalisation
du travail est effective
L’autonomie du sous-système
doit compenser l’insuffisance
des directives
N1
N2
N3
L’entreprise fractale
Corporation
Steering
Transformation
Contractor
Steering
Transformation
Automation
Steering
Planning
Transformation
Production
Steering
Planning
Coordination
Operations
Coordination
Research
Planning
Operations
Coordination
Operations
..
Planning
Transformation
Engineering
Agenda
■
■
■
■
AAAA
1 Conception fonctionnelle
2 Contribution au développement intellectuel
3 Gestion de la transformation
Planification
Transformation technologique
Organisation et gouvernance
■ Conclusion
Conclusion
■ Les métiers de l’automation se multiplient
Variés, nouveaux, de haute technicité
=> Spécialisation et collaboration
■ Les systèmes industriels continuent à évoluer
Optimisation des processus physiques => opérationnels
Externalisation des services
■ La technologie poursuit ses développements
Virtualisation, information, outils de conception, applications
■ L’automatisation doit rester (ou redevenir) « industrielle »
Une discipline d’ingénierie collaborative multi-métiers, souple, guidée
par les modèles
■ Les réflexions proposées concernent tous les acteurs
Industriels, intégrateurs, fournisseurs, enseignants et chercheurs
Un fil conducteur pour des actions concrètes
Discussion ?
Jean Vieille - Expert en systèmes industriels
www.syntropicfactory.com j.vieille@syntropicfactory.com
Associé Control Chain Group www.controlchaingroup.com
Johann Sebastian Bach. the music closest to silence, closest, in spite of its being so highly organized, to pure, one-hundred-degree proof Spirit" (Aldous Huxley, Island)