La technologie sans fil connaît un essor rapide dans le secteur industriel, notamment dans les ateliers où un certain degré de mobilité et de liberté est requis, comme dans les applications de robots, de véhicules guidés automatisés (AGV) et de dispositifs de suivi RFID. Mais il reste de nombreux autres domaines où cette technologie pourrait faire une réelle différence dans les opérations en termes de réduction des coûts et d'amélioration de la fiabilité.
Par Alejandro Molinero, Chef produit, SMC Espagne
SEPTEMBRE 2022
Robuste et adaptable
Il est important de souligner que le sans-fil industriel n'est pas le même que le Wi-Fi que vous avez à la maison. La technologie est beaucoup plus robuste et adaptée à un usage industriel, ce qui la rend plus fiable qu'un réseau câblé dans la plupart des applications. Chez SMC, nous avons travaillé très dur pour développer une solution éprouvée avec notre système de bus de terrain sans fil, qui offre jusqu'à 1280 E/S pour communiquer avec jusqu'à 127 modules distants.
Récréation - Unité sans fil de SMC dans une usine automobile
Le système est issu de notre concept d'innovation axée sur le client. Les clients (à l'origine des usines automobiles) demandaient un système de communication plus fiable face à la fatigue du câblage. Ils savaient que le développement d'un tel système contribuerait à réduire les temps d'arrêt de la production et aurait un effet positif sur la productivité et l'OEE. Nous avons donc mis en œuvre notre approche fondée sur les solutions, en passant par les étapes de développement, de test et de validation. Ce n'est qu'après avoir effectué des tests complets dans des environnements très exigeants que nous avons lancé le système sur le marché.
Aujourd'hui, une multitude d'entreprises industrielles peuvent utiliser le système pour bénéficier d'un câblage et raccordement des connecteurs plus rapide, ainsi que d'une réduction des risques de rupture et de déconnexion. Le résultat : plus de fiabilité ! Vous pouvez également réduire considérablement vos coûts, tant en ce qui concerne les matériaux de câblage que les heures de travail d'installation. Par exemple, dans un cas d'utilisation impliquant le remplacement d'un système câblé comprenant 15 unités d'interface série (SI) par un système sans fil comprenant une unité de base et 15 unités distantes, les lignes de communication sont réduites de 15 à une, tandis que le nombre de connecteurs de communication requis est réduit de 29 à une. De plus, avec SMC, vous pouvez maintenir l'interchangeabilité entre les unités SI.
Sélection de la fréquence de transmission
La technologie sans fil offre de nombreux autres avantages, notamment une communication totalement insonorisée avec saut de fréquence (toutes les 5 ms) et le cryptage des données dans la bande ISM de 2,4 GHz.
La fréquence de transmission est une caractéristique essentielle de toute technologie sans fil, car elle a un impact sur le débit de données, la distance de transmission et la capacité à traverser les objets. La sélection optimale du spectre de fonctionnement est donc cruciale pour répondre aux besoins de votre application. Dans la bande ISM (industrielle, scientifique et médicale) de 2,5 GHz, la technologie de communication change rapidement de fréquence (sauts), afin d'éviter les interférences avec tout autre équipement d'atelier utilisant le Wi-Fi, même dans des environnements industriels très bruyants. Pour une plus grande tranquillité d'esprit, le système facilite la surveillance de l'état des communications sans fil à tout moment.
Vous bénéficiez également d'une sécurité totale, car le cryptage des données empêche tout accès non autorisé depuis l'extérieur. Dans ce cas, le flux de données est difficile à décoder sans connaissance préalable de la séquence, ce qui renforce encore la sécurité.
Vous pouvez bien sûr utiliser la technologie sans fil n'importe où, car il n'y a pas de limites de câblage. La communication sans fil est idéale pour les changements d'outils dans les bras de robots, les tables rotatives/indexables et même les environnements de soudage. Il n'y a vraiment aucune raison pour que vous n'introduisiez pas plus de flexibilité dans vos machines et ne tiriez pas parti des capacités de connexion rapide. En effet, le temps entre la mise sous tension et le début des communications est d'environ 250 ms. Autre avantage, il est possible de paramétrer les fichiers de configuration à l'aide d'un lecteur/enregistreur NFC (communication en champ proche) et d'un logiciel de paramétrage. Certains paramètres peuvent être réglés même en l'absence d'alimentation électrique.
Unité sans fil de SMC connectée à un électrodistributeur à 5 voies.
Une solution fiable
Dans chaque application, SMC établit, teste et fait une comparaison avec les communications filaires avant de proposer la meilleure solution. Après tout, il y a de nombreux facteurs à prendre en compte qui nécessitent de l'expérience et de l'expertise, notamment la portée, la vitesse/les performances, la fiabilité, la cybersécurité, le coût de la mise en œuvre, le coût du support et de la maintenance, la compatibilité avec les systèmes existants et le cycle de vie.
Si on n'y voit pas d'avantage, on le garde câblé. Cependant, cette issue est de moins en moins fréquente en raison des avantages qu'apporte le sans-fil. Non seulement les temps d'arrêt sont moindres avec la communication sans fil, mais elle offre également un meilleur comportement face aux micro-arrêts, qui deviennent une préoccupation de plus en plus grande pour les entreprises industrielles.
Pour faire simple, dans plus de 60 % des installations industrielles, le sans-fil est plus pertinent en termes d'investissement, de fiabilité et de flexibilité pour bon nombre de leurs besoins en communication. Après une installation professionnelle qui tient compte des facteurs environnementaux, la communication industrielle sans fil est stable et offre une longue durée de vie. Elle offre même la possibilité de remplacer l'équipement à l'une ou l'autre extrémité sans changer l'infrastructure sans fil.
Rien qu'en Espagne, SMC a mis en œuvre des communications sans fil dans des centaines d'installations industrielles. Jusqu'à présent, nous n'avons pas eu une seule plainte, ce qui en dit long sur la fiabilité de cette technologie passionnante et avantageuse.
L'adoption de la communication sans fil se développe à un rythme soutenu. Les cas d'utilisation comprennent les projets de remplacement de câbles, l'accès sans fil aux machines, la connectivité aux équipements industriels mobiles et les architectures décentralisées et flexibles. Cette technologie et son association avec les défis actuels et croissants de l'industrie impliquant la numérisation, les usines intelligentes, la flexibilité, la mobilité et la saisie de données, a le potentiel de débloquer de nouvelles possibilités, d'optimiser les usines et d'améliorer l'efficacité en fonction d'une fiabilité accrue.
