La sécurité intégrée satisfait toutes les attentes

La sécurité intégrée satisfait toutes les attentes

par

Heiko Luckhaupt, Category Marketing Manager (Directeur marketing produits) – Automatisme et Contrôle, RS Components

La sécurité est un aspect essentiel de tout environnement moderne de production. Tous les plus grands fournisseurs d'automatisation proposent aujourd'hui la possibilité d'intégrer la sécurité aux infrastructures de fabrication et de processus, incorporant la fonctionnalité de sécurité au système de commande pour apporter une performance optimale aux utilisateurs finaux.

Il n'y a pas si longtemps, la sécurité se plaçait vraiment tout au bas de l'échelle pour ce qui était de la conception d'un site et d'une machine. Souvent envisagées en option ou dans un second temps, nombre de solutions de sécurité s'appuyaient sur des contrôleurs et câblages supplémentaires lourds qui souvent pouvaient interférer avec l'infrastructure de contrôle commandant l'équipement de production.

Ce n'était pas que les gens ne souhaitaient pas développer la sécurité, ou en effet la proposer comme une fonction, c'est plutôt que souvent cela ajoutait de la complexité et des composants et réseaux très différents à ce qui pouvait déjà être une solution de commande compliquée.

Heureusement, cela est maintenant révolu ; nombre de fabricants adoptent une approche holistique de la sécurité et la considèrent comme une partie intégrante de la solution plutôt que comme une charge supplémentaire. En effet, la mentalité « en option » appartient désormais au passé ; les solutions de sécurité contemporaines peuvent à présent faire bon ménage avec leurs homologues de l'automatisation. Elles peuvent également interagir parfaitement avec ces derniers sur des réseaux communs, ou au moins d'une manière qui n'empiète plus sur les opérations quotidiennes des machines ou lignes.

La raison de cette migration a été le développement de protocoles d'automatisation plus robustes et, surtout, la façon dont ils peuvent gérer les problèmes de sécurité et les considérer comme une partie intégrante de l'environnement normal d'exploitation. Cela est en grande partie dû au constat selon lequel les solutions de sécurité sont aujourd'hui perçues comme une source d'économies plutôt que comme un coût supplémentaire non désiré s'ajoutant aux dépenses en capital classiques. Pour résumer, l'exercice d'équilibre coûts/entraves a fait aujourd'hui place à un autre qui prend en compte le coût d'un problème de sécurité et l'incidence qu'il peut avoir sur l'ensemble de la ligne ou du site. Il suffit de s'intéresser aux taux de pénalités importants appliqués par l'industrie automobile et associés aux retards de livraison pour que la question du coût du matériel perde tout importance comparé aux coûts éventuels qu'un arrêt de production important pourrait accumuler.

Un autre facteur déterminant en matière de sécurité a été l'application puis l'évolution ultérieure de la directive de sécurité relative aux machines, en particulier avec l'introduction des nouvelles normes de sécurité fonctionnelles BS EN 62061 et BS EN ISO 13849-1.

Ces normes sont destinées à attirer l'attention sur les fonctions nécessaires, l'idée étant que cela peut contribuer à limiter les risques individuels sur les machines, en donnant aux ingénieurs une idée de la performance requise pour chaque fonction, plutôt que simplement se fier à des composants en particulier. Chaque fonction de sécurité est définie soit comme un niveau d'intégrité de sécurité (SIL) 1, 2 ou 3 (BS EN 62061) soit comme un niveau de performance (PL) a, b, c, d ou e (BS EN ISO 13849-1). Dans tous les cas, l'architecture du circuit de commande, qui permet la fonction de sécurité, est un facteur, mais à l'inverse de la norme BS EN 954-1 (qu'elles remplacent), ces nouvelles normes requièrent la prise en compte de la fiabilité des composants sélectionnés.

Ce qui est formidable avec cette approche, c'est que si les circuits ou composants individuels sont « sûrs », la machine, dans son intégralité, peut alors être considérée comme « sûre ». Cependant, la combinaison fonctionnelle globale des composants et produits d'automatisation doit également être prise en compte. La plupart des fournisseurs leaders peuvent transmettre des données de sécurité associées aux normes concernant leurs composants ; des données incluant généralement des chiffres tels que la durée moyenne de fonctionnement avant défaillance dangereuse (MTTF) et la probabilité de défaillance dangereuse par heure (PFHD).

Si ces chiffres, et d'autres, sont fournis par les vendeurs d'automatisation, les constructeurs de machines se tourneront le plus souvent vers des solutions logicielles telles que SISTEMA pour évaluer et définir la sécurité générale des solutions de leurs machines. SISTEMA est un outil logiciel, recommandé par la plupart des vendeurs les plus importants, pour la mise en application de la norme EN ISO 13849-1. Son utilisation simplifie considérablement la mise en application de la norme. SISTEMA est synonyme d'« outil logiciel d'intégrité de sécurité pour l'évaluation des applications des machines ». Il a été développé par BGIA en Allemagne et son utilisation est gratuite ; nécessitant simplement de renseigner différents types de données fonctionnelles de sécurité pour pouvoir effectuer une évaluation globale. Les données peuvent être entrées manuellement ou automatiquement via l'utilisation de la banque de données SISTEMA du fabricant.

C'est l'évolution des infrastructures de commande et de communication qui est à l'origine du développement de solutions de sécurité intégrées, conjuguée à des avancées en matière de silicone qui ont permis la prise en charge par les contrôleurs de la fonctionnalité de sécurité conformément aux derniers textes législatifs. La plupart des vendeurs d'automatisation leaders utilise des solutions de réseau s'appuyant sur des variantes d'Ethernet, qui, depuis son introduction il y a quarante ans, s'est imposé comme un protocole très robuste ayant bénéficié de plusieurs évolutions jusqu'à son niveau actuel, capable de fournir les vitesses nécessaires aux systèmes de sécurité et de contrôle du mouvement. Même les protocoles ne s'appuyant pas sur Ethernet disposent d'une base d'utilisateurs établis suffisamment importante, compatible avec les modules en option pour connecter du matériel sur des réseaux existants, avec toute la vitesse nécessaire et le déterminisme requis pour une fonctionnalité réussie.

Les solutions de sécurité autonomes existent toujours et sont toujours requises pour nombre d'applications. Pour les applications et machines plus simples sans garantie de PLC sécurité dédié, des contrôleurs de sécurité simples et des systèmes basés sur des relais sont parfaitement adaptés et ont un rôle très utile. Mais comme les autres développements en matière de sécurité et de silicone, les contrôleurs simples sont également plus souples à intégrer dans des infrastructures de commande plus importantes ou, en effet, dans des PLC plus petits ou des contrôleurs dédiés, une fois encore grâce aux avancées réalisées en matière de matériel et de logiciels de communication.

Grâce à tous ces progrès technologiques et à l'importance de l'élan législatif, les concepteurs et ingénieurs sont beaucoup plus à l'aise avec la conception, la construction et le développement de systèmes de sécurité, apparaissant par ailleurs beaucoup plus tôt dans le processus de conception, en reconnaissance du rôle essentiel que la sécurité joue dans la fonctionnalité globale de la machine ou de la ligne. Les concepteurs peuvent maintenant être assurés que les fonctions de sécurité intégrées n'empièteront plus sur le fonctionnement de la machine et peuvent en effet être utilisées comme un avantage, via l'utilisation de fonctions telles que les fonctions sécurisées équipant les variateurs de vitesse, où les composants individuels d'automatisation peuvent être amenés à un niveau de sécurité, plutôt que de stopper toute la machine. Ainsi, des mesures correctives peuvent être prises plus rapidement et l'immobilisation inhérente limitée au maximum.

Il y a ces « ingénieurs plus traditionnels » réticents aux solutions de sécurité intégrées, mais la supériorité des avis positifs et les preuves anecdotiques selon lesquels le fonctionnement des systèmes intégrés est tout aussi efficace que les solutions autonomes commencent à influencer même les détracteurs les plus fervents. Avec des industries telles que celles du pétrole, du gaz et de la pétrochimie adoptant des suites de contrôle de processus, de sécurité, de HVAC et de protection incendies complètement intégrées, ce n'est plus qu'une question de temps avant que le concept d'intégration totale ne se banalise. Les industries avec des risques plus élevés pour le personnel ont adopté les solutions les plus contemporaines et prospèrent sur la base de la réduction de conception, développement, installation, maintenance et gestion que ces systèmes peuvent apporter.