Industrie 4.0 pour chaque machine

Les machines du HF Mixing Group sont surtout utilisées avec succès par les fabricants de pneus, mais aussi par d'autres entreprises qui fabriquent des produits techniques en caoutchouc. Le HF Mixing Group fait partie des champions cachés et compte des clients dans le monde entier qui transforment des caoutchoucs en mélanges de caoutchouc.

Machines définies par l'informatique

"Dans le cas typique, la production de nos clients tourne 24 heures sur 24".

explique Daniel Büdenbender, développeur de logiciels chez HF Mixing Group.

"Il en résulte des exigences élevées pour les machines et pour les logiciels dans les machines".

Entre-temps, les logiciels, l'informatique et les techniques d'automatisation représentent une part importante des coûts de fabrication d'une machine. Ainsi, chez HF Mixing Group, les machines comprennent non seulement un logiciel de commande, mais aussi une base de données.

Le logiciel comprend le contrôle de la production et le pesage des matières premières nécessaires. Les données contiennent donc aussi une bonne part de propriété intellectuelle. Pour la commande de salles de mélange complètes avec tous les agrégats, comme celles que HF construit à Freudenberg, les recettes, les données pour la commande de la fabrication ainsi que les données relatives aux machines et à l'exploitation sont enregistrées dans une base de données.

Comme les machines des clients de HF fonctionnent généralement 24 heures sur 24, la technologie de l'information intégrée doit répondre à des exigences très élevées.

Büdenbender :

"Nous avons des clients dont les machines fonctionnent 24 x 7 et ont un cycle de vie allant jusqu'à 20 ans. Aucune informatique n'y parvient, mais les serveurs de base de données doivent quand même être hautement disponibles. C'est un cercle vicieux".

En tant qu'entreprise de construction mécanique, HF Mixing Group cherchait une solution facile à mettre en œuvre pour améliorer la haute disponibilité des bases de données. Cette solution devait être facile à utiliser par les clients.

"Notre objectif était de trouver une solution dont les instructions pour les utilisateurs tiennent sur une feuille A4".

explique Büdenbender.

Avec l'aide d'une entreprise de conseil, ils ont trouvé la solution logicielle DBShadow chez Libelle, un partenaire SAP à Stuttgart.

24 x 7 nécessite une informatique hautement disponible

Les exigences posées à la solution de haute disponibilité paraissent simples, mais elles sont en fait complexes. La simplicité et la facilité d'utilisation ne sont qu'une partie des exigences. En même temps, la solution doit être suffisamment économique pour ne pas rendre les machines non rentables à la livraison.

Cela implique également que l'utilisation de la solution ne nécessite pas de personnel supplémentaire, comme par exemple un administrateur de base de données. Les chefs d'entreprise et les responsables de production sont certainement très au fait des technologies de l'information aujourd'hui, mais il peut néanmoins être nécessaire qu'un ouvrier mette également la main à la pâte.

Miroir décalé dans le temps

La solution DBShadow de Libelle est une solution simple d'utilisation pour la mise en miroir différée de bases de données. Le principe de fonctionnement est breveté : Après une copie initiale, toutes les modifications apportées à l'instance productive de la base de données sont enregistrées dans une mémoire intermédiaire, appelée entonnoir.

Ce n'est qu'après un intervalle de temps défini ou en cas de panne que ces modifications sont transmises de la trémie au système de miroirs. En d'autres termes, le système miroir suit le système productif avec le décalage temporel défini, mais toutes les modifications productives transmises se trouvent déjà physiquement dans l'entonnoir temporel du côté miroir.

Il en résulte deux effets essentiels : En cas de perte de données par erreur, il est pratiquement possible de revenir en arrière, puisque toutes les modifications de l'entonnoir n'ont pas encore été effectuées sur le système de miroirs.

Le deuxième avantage essentiel est qu'en cas de panne, il est possible de basculer très rapidement sur le système miroir. Le système miroir est ainsi très rapidement converti en système productif, de sorte qu'en cas de panne, la production n'est pas interrompue.

Haute disponibilité

Dans le secteur de la production notamment, le feu ou l'eau ainsi que la saleté ou les fuites de fluides peuvent perturber les technologies de l'information. Si l'informatique tombe en panne, la machine s'arrête également. C'est pourquoi l'informatique à elle seule ne doit pas offrir un point unique de défaillance pour la production.

Dans l'industrie de transformation des matières premières en particulier, ce n'est souvent pas l'arrêt proprement dit des installations qui entraîne des coûts élevés, mais le nettoyage de l'installation lors de son redémarrage et le réglage de la matière première et du produit.

Le fait de combiner la haute disponibilité des installations de mélange avec une solution de haute disponibilité pour l'informatique donne au HF Mixing Group un avantage concurrentiel important. En cas de panne, les chefs d'exploitation ou de production basculent sur le miroir de la base de données.

Une conservation locale des données sur chaque machine individuelle ne serait toutefois pas rentable, raison pour laquelle les serveurs de base de données utilisés représentent une instance de base de données centrale pour chaque site.

Dupliquer un snapshot

De nombreuses solutions de haute disponibilité des données visent les pannes techniques. C'est pourquoi les données sont simplement dupliquées par snapshot. Cependant, les bases de données peuvent également être remplies de données erronées en raison d'une erreur du contrôleur, ce qui ne doit même pas être remarqué pendant un certain temps. Les données erronées ainsi créées se sont donc réparties à la vitesse de l'éclair sur les snapshots et les lecteurs raid.

Dans les environnements de production, il existe également un risque que les erreurs dans la base de données ne puissent pas être détectées immédiatement si les machines - et également les serveurs qui s'occupent de ces machines - sont intégrées dans des processus qui fonctionnent en grande partie de manière autonome.

Les erreurs sur les serveurs de base de données ne doivent alors pas seulement être signalées à l'employé responsable par une notification automatique. Ils doivent également être en mesure d'assurer la maintenance du serveur de base de données à distance. La solution de Libelle a également marqué des points dans ce domaine.

Le succès confirme le concept

Plusieurs dizaines de licences de DBShadow sont implémentées dans les installations de mélange chez les clients de HF Mixing Group.

"Dans ces cas, nous sommes plutôt une instance de contrôle"

a déclaré Büdenbender.

"Par exemple, nous vérifions la réparation de la base de données à la demande du client, puis nous effectuons le basculement vers le système de production en tant que service".

Le service après-vente reçoit des messages indiquant combien de fois DBShadow intervient et fait basculer le fonctionnement productif d'un client sur le miroir.

Les constructeurs de machines estiment que DBShadow est utilisé environ dix fois par an par les utilisateurs et permet d'éviter des arrêts de production coûteux - la haute disponibilité des serveurs de bases de données fait ses preuves dans la production, notamment dans le cadre de la fabrication en flux tendus.

À l'avenir, le HF Mixing Group veut également être encore plus flexible sur cet aspect. Outre les solutions d'Oracle, d'autres bases de données seront proposées afin de répondre encore mieux aux souhaits des clients et de pouvoir utiliser les machines de manière encore plus flexible.