sponsoriséRéunion générale de NAMUR Ethernet-APL et AAS : du terrain au modèle économique

Les installations de production fournissent depuis longtemps des données précieuses. Mais comment ces données parviennent-elles du terrain jusqu’aux services d’ingénierie, de maintenance et informatiques, ou comment sont-elles exploitées pour optimiser les processus ? Ethernet-APL, AAS et les normes ouvertes visent à combler ces lacunes, sans créer de nouveaux silos de données ni de dépendances vis-à-vis des fabricants.

Il suffit d'un message d'alerte pour qu'une question en apparence simple se transforme rapidement, pour le service de maintenance, en une véritable chasse au trésor à travers la moitié de l'installation : quels sont les appareils concernés ? Où sont-ils installés ? Quelle version de micrologiciel utilisent-ils ? Ces informations se trouvent généralement quelque part : dans le système de contrôle-commande, dans la documentation des appareils ou dans une base de données. Elles sont rarement disponibles là où on en a besoin sur le moment, et il faut du temps avant que ces pièces du puzzle ne permettent d’obtenir une réponse fiable.

Ce problème de transfert préoccupe de nombreux exploitants dans l'industrie des procédés et est à l'origine de la devise de la 89e réunion générale NAMUR 2026 : « From Smart Shop Floors to Digital Business Models » (5 et 6 novembre, Neuss). Ce n’est pas la quantité de données disponibles qui détermine leur utilité, mais la question de savoir si elles peuvent être réutilisées depuis le terrain jusqu’aux processus métier, en passant par l’ingénierie et l’informatique. En tant que sponsor de la réunion plénière de la NAMUR, Pepperl+Fuchs se positionne comme un partenaire technologique pour ce parcours entre le terrain et l’application – de l’Ethernet-APL au jumeau numérique.

Ethernet-APL et E/S déportées pour la migration des installations existantes

Revenons à notre appareil : pour que ses données de diagnostic et d'état soient disponibles, il faut tout d'abord établir une connexion numérique avec le système d'automatisation. Ethernet-APL achemine le réseau Ethernet, y compris l'alimentation électrique, jusqu'au terrain via une ligne à deux fils, même dans les zones à risque d'explosion.

Pour les installations existantes dans l'industrie des procédés, il est essentiel que la migration « brownfield » ne nécessite pas une refonte complète. Les appareils de terrain analogiques et binaires existants peuvent continuer à fonctionner via des E/S déportées. Les appareils existants équipés de PROFIBUS PA ou de Foundation Fieldbus peuvent également être intégrés grâce aux fonctions proxy des commutateurs Ethernet-APL correspondants. Les technologies nouvelles et existantes s'intègrent ainsi progressivement les unes aux autres.

Cela facilite l'accès non seulement aux valeurs de processus, mais aussi aux informations d'exploitation, de diagnostic et relatives aux équipements dans les installations existantes. En effet, notre technicien de maintenance aura besoin de ces données supplémentaires ultérieurement, lorsqu'il devra déterminer quel équipement est réellement concerné par le message de sécurité.

Ethernet-APL : la rentabilité commence dès la phase d'ingénierie

Ce changement est-il également rentable d'un point de vue économique ? Une étude du laboratoire PLT de l’Université technique de Cologne a comparé, pour une installation de référence comptant 1 570 signaux, la technologie classique 4…20 mA, les E/S décentralisées et l’Ethernet-APL. Les deux concepts décentralisés affichaient des coûts d’investissement pratiquement équivalents, à environ 5,61 millions d’euros chacun, et inférieurs à ceux de la variante classique à câble principal, qui s’élevait à environ 6,18 millions d’euros. Des économies ont notamment été réalisées au niveau du câblage, de l’ingénierie et de la mise en service. Pour cette dernière, l’étude estime le coût à 33 000 euros dans la variante Ethernet-APL, tandis que les architectures comparées nécessitent 220 000 euros. 

La pratique montre également où se trouve le levier d'action : selon une présentation donnée lors de la conférence NAMUR Update 2026, le temps nécessaire au contrôle des boucles a été réduit de près d'un tiers sur deux nouvelles installations de BASF à Ludwigshafen, de taille mondiale.

L'intérêt ne réside donc pas uniquement dans une nouvelle technologie de communication. Il réside dans le fait qu'elle permet également de simplifier les processus de travail.

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Coque administrative (AAS) : décrire les données de manière univoque

Notre appareil de terrain est désormais accessible par voie numérique. Cependant, un système d'ingénierie ne sait pas pour autant automatiquement à quelle fiche technique il correspond. Et le service de maintenance doit toujours pouvoir identifier quel numéro de série est installé à quel point de mesure.

C'est là qu'intervient l'Asset Administration Shell (AAS). La coque d’administration fournit une représentation numérique standardisée d’un actif. Les informations relatives à l’identification, aux caractéristiques techniques, aux certificats ou à la documentation peuvent être décrites de manière structurée et sémantiquement univoque dans des sous-modèles. Cela constitue une base importante pour des jumeaux numériques interopérables.

Cependant, lorsque l'on compte des milliers d'appareils, cette gestion des données ne doit pas devenir une tâche manuelle de plus. Neoception, une entreprise du groupe Pepperl+Fuchs, intègre, grâce à sa solution Digital Twin Infrastructure, relie les sources de données existantes et génère à partir de celles-ci des modèles de gestion basés sur des règles. Ainsi, les informations sur les produits peuvent être réutilisées depuis le fabricant jusqu’à l’exploitant, en passant par la construction d’installations et l’ingénierie.

Loi sur la cyber-résilience : affecter des actifs aux alertes de sécurité

Cela nous ramène à la notification de sécurité mentionnée au début. Si l'appareil, le numéro de série, le lieu d'installation et le micrologiciel sont clairement associés, il est possible d'identifier de manière beaucoup plus précise les actifs concernés.

Avec la loi sur la cyber-résilience , la gestion des vulnérabilités et des mises à jour revêt une importance encore plus grande. Si des informations standardisées sur les actifs sont, par exemple, associées à des alertes de sécurité lisibles par machine sur format CSAF, les équipements concernés peuvent être identifiés plus rapidement. La décision de procéder à une mise à jour du micrologiciel reste néanmoins un processus contrôlé : il faut évaluer les répercussions, obtenir les autorisations nécessaires et planifier les fenêtres de maintenance.

Les normes ouvertes font le lien entre le terrain et le modèle économique numérique

Pour les opérateurs du secteur de l'industrie des procédés, il est essentiel que la numérisation ne se limite pas à déplacer la dépendance vis-à-vis d'un fournisseur. Les appareils de terrain, les systèmes de contrôle-commande et les outils d'ingénierie et de gestion des actifs de différents fabricants doivent pouvoir fonctionner ensemble. C'est pourquoi Pepperl+Fuchs mise sur des normes ouvertes et mondiales ainsi que sur une infrastructure indépendante des fabricants.

L'entreprise se positionne comme un partenaire technologique couvrant tout le parcours, du champ à l'application. La technologie Ethernet-APL permet d'exploiter les données issues de l'installation, tandis que des jumeaux numériques standardisés rendent ces données utilisables au-delà des limites du système. Il en résulte dans un premier temps des avantages très concrets : moins de transferts manuels, une maintenance plus ciblée, une ingénierie plus efficace et une exploitation optimisée des installations.

Mais le principal levier réside au-delà de cela. Lorsque les données relatives aux produits, à leur état et à leur utilisation sont disponibles sous une forme standardisée, les fabricants peuvent proposer des services numériques supplémentaires, les exploitants peuvent optimiser leurs installations en s'appuyant sur ces données, et les informations peuvent être intégrées dans de nouvelles offres de services au-delà des frontières de l'entreprise. L'interconnexion technique des données devient ainsi la condition préalable à la mise en place de modèles économiques qui seraient difficilement évolutifs sans informations cohérentes et lisibles par machine.