Faut-il pour autant remplacer toute la machine ?

Pas nécessairement.

Le retrofit industriel consiste justement à moderniser tout ou partie d’un équipement existant afin de prolonger sa durée de vie et d’adapter son automatisme aux besoins actuels.

Qu’est-ce qu’un retrofit en automatisme ?

Le retrofit consiste à conserver une partie d’une installation industrielle tout en remplaçant certains éléments devenus obsolètes ou insuffisants.

Dans le domaine de l’automatisme, cette modernisation peut concerner plusieurs composants :

• l’automate programmable ;
• les entrées et sorties ;
• l’interface homme-machine ;
• les variateurs de vitesse ;
• les systèmes de supervision ;
• les réseaux industriels ;
• les capteurs ;
• certains éléments de sécurité ;
• les outils permettant de collecter les données de production.

Pourquoi ne pas simplement remplacer la machine ?

Lorsqu’un équipement devient ancien, acheter une nouvelle machine peut sembler être la solution la plus simple. Mais cette décision n’est pas toujours pertinente.

La partie mécanique peut encore être parfaitement fonctionnelle. La machine peut également avoir été adaptée pendant plusieurs années aux besoins spécifiques de l’entreprise.

Son remplacement peut alors entraîner des coûts importants, mais aussi de nouveaux travaux d’installation, des modifications de ligne, des formations et une période d’arrêt de production.

L’obsolescence des automates constitue un premier signal

Les automates programmables industriels sont conçus pour fonctionner pendant de longues périodes. Mais aucune gamme n’est commercialisée indéfiniment.

Avec le temps, certains modèles deviennent plus difficiles à remplacer. Les pièces détachées se raréfient et les logiciels nécessaires à leur programmation peuvent devenir incompatibles avec les ordinateurs récents.

Une panne qui aurait autrefois nécessité quelques heures d’intervention peut alors immobiliser la production beaucoup plus longtemps.

L’entreprise dépend parfois de composants disponibles uniquement sur le marché de l’occasion ou de quelques automaticiens connaissant encore parfaitement la génération d’équipement utilisée.

Moderniser les interfaces opérateur

L’automate n’est pas le seul élément concerné. Les anciennes interfaces homme-machine peuvent également devenir difficiles à exploiter ou à maintenir.

Un écran vieillissant peut présenter peu d’informations, fonctionner avec une technologie qui n’est plus supportée ou être difficile à remplacer en cas de panne.

Une modernisation permet notamment de présenter plus clairement les alarmes, défauts, états de la machine, paramètres de production ou historiques d’événements.

Pour les opérateurs comme pour les équipes de maintenance, cette évolution peut simplifier considérablement le diagnostic.

Commencer par analyser l’installation existante

Avant toute modification, il faut comprendre précisément le fonctionnement de l’installation.

Une machine utilisée depuis plusieurs années a pu connaître de nombreuses évolutions : fonctions ajoutées, capteurs remplacés, paramètres modifiés ou programme automate retravaillé à plusieurs reprises.

La documentation ne reflète donc pas toujours parfaitement l’état réel de l’installation.

Comprendre et reprendre le programme existant

Lorsqu’un automate doit être remplacé, transférer simplement le programme d’un équipement vers un autre n’est pas toujours possible.

Les générations d’automates peuvent utiliser des environnements, instructions ou architectures différentes. Le projet peut donc nécessiter une adaptation importante, voire une réécriture partielle du programme.

Un programme modifié pendant de nombreuses années peut également contenir des fonctions devenues inutiles, des corrections successives ou une structure difficile à maintenir.

Préserver les interfaces avec le reste de l’usine

Une machine industrielle fonctionne rarement seule.

Elle peut communiquer avec une autre machine, un système de supervision, un robot, un équipement de contrôle, une base de données ou encore un système de gestion de production.

Modifier son automatisme peut donc avoir des conséquences sur plusieurs systèmes. Les protocoles de communication doivent notamment être étudiés.

Dans certains projets, il peut être nécessaire de conserver temporairement certaines interfaces ou d’utiliser des passerelles afin de faire cohabiter anciennes et nouvelles technologies.

Moderniser progressivement pour limiter les arrêts

Le retrofit peut être réalisé en plusieurs étapes, notamment lorsque l’entreprise ne peut pas immobiliser longtemps son outil de production.

Une première phase peut concerner le remplacement d’un pupitre opérateur, une deuxième l’automate, puis les variateurs ou certains équipements périphériques.

Cette approche permet de répartir les investissements et de limiter l’ampleur de chaque intervention.

Préparer précisément le temps d’arrêt

Une machine en production ne peut généralement pas être immobilisée pendant une durée indéterminée.

Une grande partie du projet doit donc être préparée en amont : développement du programme, configuration de l’automate, préparation des écrans, création des plans électriques ou encore tests de communication.

L’objectif est de limiter au maximum le travail restant à effectuer sur site et de disposer d’un scénario clair pour le remplacement des équipements et la remise en service.

Tester avant la remise en production

La phase de test occupe une place centrale dans un projet de retrofit.

Le nouvel automatisme doit reproduire correctement les fonctions attendues de l’installation.

Entrées et sorties, sécurités, séquences de fonctionnement, modes manuels et automatiques ainsi que communications avec les autres équipements doivent être vérifiés.

Les situations de défaut doivent également être testées afin de contrôler la réaction de la machine en cas d’anomalie.

Améliorer la maintenance grâce au retrofit

Une installation modernisée peut offrir davantage d’informations sur son fonctionnement.

La nouvelle interface opérateur peut afficher des diagnostics plus précis, structurer les alarmes et conserver certaines données permettant de comprendre les événements ayant précédé un défaut.

Connecter les anciennes machines aux systèmes actuels

Certaines installations ont été conçues à une époque où la collecte de données industrielles était beaucoup moins développée.

Le retrofit peut être l’occasion de transmettre des informations comme les temps de cycle, le nombre de pièces produites, les arrêts, les défauts ou encore certaines consommations vers des outils de supervision ou d’analyse.

La machine peut ainsi être intégrée plus facilement dans un environnement industriel connecté, à condition que la collecte de données réponde à un besoin réel.

Intégrer cybersécurité et sécurité machine

Moderniser une machine peut également augmenter sa connectivité.

Un automate autrefois isolé peut désormais communiquer avec plusieurs systèmes informatiques. Les réseaux industriels doivent donc être correctement segmentés, les accès maîtrisés et les échanges entre environnements contrôlés.

La sécurité machine doit également être vérifiée. Arrêts d’urgence, capteurs de protection, verrouillages et contrôles de mouvements doivent continuer à fonctionner conformément aux exigences de l’installation.

Toutes les machines sont-elles adaptées au retrofit ?

Le retrofit n’est pas systématiquement la meilleure solution.

Une machine très usée mécaniquement peut nécessiter tellement de modifications que son remplacement devient plus pertinent. Les performances de l’installation peuvent également être trop éloignées des nouveaux besoins de production.

Avant de lancer le projet, plusieurs éléments doivent donc être comparés :

• l’état général de la machine ;
• sa durée de vie restante ;
• le coût de la modernisation ;
• le coût d’un équipement neuf ;
• la disponibilité des pièces ;
• les besoins futurs de production ;
• le temps d’arrêt nécessaire ;
• les gains attendus.

Quels profils interviennent sur un projet de retrofit ?

La modernisation d’une installation peut mobiliser plusieurs métiers.

L’automaticien intervient naturellement sur la programmation et la configuration des automates. L’électrotechnicien peut participer à la modification des armoires et du câblage.

Le technicien ou ingénieur en informatique industrielle peut intervenir sur les réseaux et les communications, tandis que les équipes maintenance apportent leur connaissance de la machine et de ses problèmes récurrents.

Les équipes méthodes et production précisent quant à elles les besoins fonctionnels. Un chef de projet peut enfin coordonner les différentes interventions et organiser l’arrêt de production.

Pour les automaticiens, valoriser les projets de modernisation

Un projet de retrofit constitue une expérience particulièrement intéressante à présenter lors d’une candidature.

Il démontre souvent davantage que la simple maîtrise d’un logiciel de programmation. Le professionnel a dû comprendre une installation existante, analyser un programme parfois ancien, définir une nouvelle architecture et gérer les contraintes liées à la production.

Pour les entreprises, anticiper l’obsolescence

L’une des principales erreurs consiste à attendre qu’un équipement critique tombe définitivement en panne.

Dans cette situation, l’entreprise ne choisit plus réellement le calendrier du projet et doit trouver rapidement une solution pour relancer la production.

Identifier suffisamment tôt les équipements vieillissants permet au contraire de documenter l’installation, sauvegarder les programmes, identifier les pièces critiques et préparer progressivement un plan de migration.

Moderniser l’existant, une compétence importante en automatisme

Les nouvelles technologies occupent naturellement une place importante dans l’automatisation industrielle.

Mais une grande partie des usines continue de fonctionner avec des équipements installés plusieurs années auparavant.

Le métier de l’automaticien ne consiste donc pas uniquement à concevoir de nouvelles installations. Il faut aussi savoir comprendre, maintenir et moderniser l’existant.

Le retrofit se situe précisément à cette frontière : associer la connaissance des automatismes historiques aux technologies actuelles tout en permettant aux industriels de faire évoluer leur outil de production sans nécessairement repartir de zéro.