IT et OT enfin réunis

Comment réunir le monde de l'IT et le monde de l'OT ? Cette question se pose à toute entreprise voulant mettre en pratique les principes de l'Industrie 4.0. Aucune solution n'a été cependant été trouvée pour y répondre. B&R crée un pont entre les deux mondes. Les fabricants de machines peuvent ainsi accéder aux plus grands écosystèmes logiciels au monde.

La valeur d'une équipe se résume trop souvent à celle de ses membres. Pour constituer la meilleure équipe, il ne suffit pas de réunir les meilleurs dans leur domaine respectif. Il faut aussi que chaque membre de l'équipe puisse utiliser des outils et des méthodes qu'il maîtrise parfaitement. Dans la pratique, c'est plus facile à dire qu'à faire.

Les fabricants de machines ne peuvent tirer pleinement profit du potentiel de l'IoT Industriel que s'ils disposent d'équipes interdisciplinaires dans les deux domaines. Cette collaboration s'avère néanmoins difficile voire conflictuelle. L'expertise des professionnels de l'OT réside dans la conception de machines, la programmation d'automates et la mise en route de machines, tandis que les experts de l'IT ont l'habitude de travailler avec des logiciels open source et Linux et avec des langages de programmation de haut niveau comme C++, Python ou Javascript. Jusqu'à présent, aucune plateforme n'a été en mesure de mettre en commun leurs différentes expertises.

Comment surmonter les obstacles qui s'opposent à une collaboration IT-OT harmonieuse et efficace ? Jusqu'à présent, les deux domaines d'expertise ont plutôt été des mondes parallèles. "Avec la montée en puissance de l'IoT Industriel, il faut que cette situation change," affirme Stefan Schönegger, spécialiste IoT chez B&R. "Pour intégrer des systèmes de bases de données avancés, de l'apprentissage machine, de l'intelligence artificielle et des algorithmes IoT directement dans les machines, il faut abolir les frontières qui séparent les deux mondes."

Un des principaux obstacles à cela tient au fait que les systèmes de contrôle actuels ne supportent pas toute la palette des langages de programmation haut niveau existants. Pour permettre une réelle convergence IT-OT, il faut que les systèmes de contrôle puissent accéder aux programmes sous Linux et comprendre ces programmes.

Et c'est là qu'intervient le nouveau système d'exploitation exOS (enhanced crossover Operating System) de B&R. "exOS lève les barrières qui séparaient l'IT et l'OT et offre aux fabricants de machines la connexion idéale pour relier ces deux mondes," explique S. Schönegger. "Ils peuvent ainsi utiliser n'importe quel programme Linux dans un système B&R et accéder ainsi aux plus grands écosystèmes logiciels au monde."

Avec exOS, tout développeur d'applications sous Linux est libre de développer, compiler et déboguer son programme dans son environnement de développement préféré. L'application Linux peut être ensuite facilement intégrée dans le système de contrôle à l'aide d'exOS et utilisée conjointement avec Automation Runtime, le système d'exploitation temps réel de B&R. Les développeurs peuvent ainsi travailler dans un environnement de développement qui leur est familier comme, par exemple, Eclipse ou Visual Studio, et tirer le meilleur parti de leurs connaissances et de leur expérience," explique S. Schönegger. "Ceci est un avantage considérable."

Une fois leur application Linux terminée, les développeurs l'importent simplement dans le système B&R sous la forme d'un package exOS. Ensuite, ils peuvent utiliser Automation Studio comme outil d'ingénierie central et bénéficier ainsi d'un environnement qui simplifie grandement la gestion et le débogage des programmes. Aucun autre outil est nécessaire. "Le développeur de l'application Linux et l'ingénieur mettant en route la machine peuvent ainsi travailler chacun dans leurs environnements respectifs, les deux étant parfaitement reliés via exOS", explique S. Schönegger.

La rationalisation du développement et la simplification de la mise en service ne sont pas les seuls attributs d'une machine intelligente. Sa maintenance, également, doit être simple et rapide. En cas de dysfonctionnement, les techniciens de maintenance doivent pouvoir identifier le problème et remonter l'information au fabricant de machines aussi vite que possible.

exOS leur offre un panel complet de fonctions de diagnostic. Le système B&R fournit à l'utilisateur un log complet de tous les messages d'erreur émis par le système d'exploitation du contrôleur et par l'application Linux. De plus, les composants matériels sont faciles à remplacer.

La machine est de nouveau opérationnelle en quelques minutes, sans aucune reprogrammation. "exOS rend la maintenance nettement plus efficace et réduit significativement les temps d'arrêt," affirme S. Schönegger. Les remplacements de matériel s'effectuent simplement, de même que l'installation des mises à jour, y compris à distance.

Les nombreuses fonctions intégrées qu'offre exOS facilitent la réalisation de solutions hybrides alliant contrôle de machine et applications Linux. Ces fonctions intégrées s'exécutent symétriquement sous Automation Runtime et sous Linux. "exOS utilise les technologies et les outils des systèmes B&R et intègre l'application Linux dans l'environnement d'ingénierie de B&R. Toutes les libertés qu'offre Linux sont ainsi préservées," précise S. Schönegger.

Les applications Linux et les applications de contrôle sont gérées de la même manière dans un projet Automation Studio. Les applications Linux se trouvant dans un projet Automation Studio sont transférées automatiquement au contrôleur et à l'environnement Linux. exOS présente également une API qui permet des échanges de données performants. Cette API assure une communication simple et bufferisée pour les échanges de données de processus entre le système d'exploitation du contrôleur et Linux. Ces transmissions s'effectuent d'une manière qui assure la cohérence des données et avec une précision d'une milliseconde.

Pour utiliser exOS, les fabricants de machines ont juste besoin d'un Automation PC ou d'un Panel PC de B&R. "Automation Runtime et Linux s'exécutent sur le même matériel, et l'exécution de l'application Linux est parfaitement coordonnée avec celle des applications de contrôle cyclique. Ceci est d'une grande utilité dans des systèmes tels que les véhicules auto-guidés (AGV)," indique S. Schönegger. Ces systèmes sont souvent basés sur la plateforme robotique open source ROS. Dans ROS, la planification dynamique des trajectoires est exécutée sous Linux, tandis que le contrôle des mouvements est réalisé dans Automation Runtime. Avec exOS, ROS et Automation Runtime peuvent être synchronisés de manière optimale dans une configuration hyperviseur et installés sur un seul et même Automation PC.