Illustration de la communication numérique à haut débit et en temps réel rendue possible par l’Ethernet à paire unique.

UN CHANGEMENT MARQUANT POUR L’INDUSTRIE 4.0 – NOUVELLE NORME SPE

L’adoption d’une norme Ethernet hybride à paire unique rapproche l’industrie de l’avènement de la fabrication intelligente, en dotant enfin la périphérie du réseau de capacités Ethernet.

Dans un avenir proche, des solutions de connectivité Ethernet à câble unique pourront être déployées dans des usines intelligentes pour atteindre le prochain niveau d’automatisation, ce qui débloquera de nouveaux gains en termes de productivité et d’efficacité de la fabrication. Ce bond en avant technologique est possible grâce aux efforts déployés par TE Connectivity pour établir une norme commune pour l’Ethernet industriel à paire unique (SPE), une norme qui permet enfin de doter la périphérie du réseau industriel d’Ethernet.  

Combler le fossé au niveau des appareils sur le terrain

Alors que l’Ethernet standard a été un pilier des solutions pour les entreprises et les centres de travail, et que l’Ethernet industriel a apporté des capacités de communication à haut débit aux postes de travail et aux appareils de contrôle utilisés en fabrication, les appareils sur le terrain n’en ont pas bénéficié. Les capteurs des machines, lesquels ont fait des progrès incroyables ces dernières années, n’ont pas pu communiquer avec le reste du réseau à l’aide de technologies analogiques et de bus de terrain qui ne parlent pas le même « langage » que l’Ethernet à haut débit. Heureusement, avec la norme industrielle récemment annoncée de l’Ethernet à paire unique (SPE), la communication industrielle sera plus transparente, et permettra une connexion pratiquement sans obstacle entre le cloud et les appareils sur le terrain connectés à la périphérie.  

SPE

Définition d’une norme industrielle SPE commune

En septembre 2021, après de nombreuses discussions et collaborations, les fournisseurs de matériel de connectivité et les groupes commerciaux ont adopté le câble CEI 63171-7, lequel utilise le connecteur M12, comme norme industrielle pour SPE. La norme CEI 63171-7 (ou « -7 » en abrégé) offre une interface pour la transmission hybride SPE et la transmission de puissance dans un seul câble, avec une transmission de données à grande vitesse pouvant atteindre 1 Gbps/600 MHz et une puissance de 11 kW/16 A. Les ingénieurs peuvent ainsi optimiser la communication de machine à machine dans leurs applications et ce sans perte de données, décentraliser la puissance de calcul et acheminer les données jusqu’à la périphérie du réseau de façon plus logique et transparente. 

L’adoption de la norme -7 comme norme SPE industrielle présente plusieurs avantages supplémentaires pour les fabricants :

  • Elle s’intègre parfaitement à l’infrastructure Ethernet existante  
  • Elle offre des capacités de connectivité plug-and-play simples
  • Elle utilise un câble et un connecteur uniques conçus pour résister aux environnements difficiles
  • Elle utilise des broches séparées pour les contacts de données et d’alimentation, ce qui augmente les options d’alimentation
  • Elle offre la fiabilité, la durabilité et la sécurité requises dans les environnements industriels
  • Sa conception à un câble/un connecteur réduit le coût global et lui permet de s’intégrer en douceur dans des espaces compacts, un aspect important pour la tendance actuelle à la miniaturisation 

Rendre SPE plus accessible

L’alignement sur la norme -7 est une étape clé pour envisager l’avenir de l’industrie 4.0 sous un jour audacieux. Cette solution de connectivité mince, légère et pourtant performante permet à l’industrie de passer à la numérisation sur le terrain et constitue un élément essentiel de l’infrastructure de l’Internet industriel des objets (IIoT).   

Pour se préparer à la transition vers la fabrication intelligente, les entreprises doivent faire évoluer leurs solutions traditionnelles de communication et de systèmes de bus vers une infrastructure basée sur Ethernet. Cependant, en l’absence d’une norme SPE pour le marché industriel , les fabricants étaient naturellement réticents à franchir le pas. Heureusement, cet obstacle a été levé avec l’annonce de la norme SPE industrielle -7.   

La création d’une norme universelle clarifie et rationalise les choix des fabricants en matière de connectivité afin qu’ils puissent investir en toute confiance dans l’installation de l’Ethernet à paire unique industriel dans leurs appareils de terrain (capteurs, etc.). L’alignement sur la norme -7 permet également aux entreprises d’utiliser une interface standardisée, ce qui renforce la sécurité de la planification. Cela permet également aux entreprises de gagner en efficacité en matière de communication et de transparence en temps réel, du cloud vers le terrain, grâce à la solution hybride alimentation/données basée sur Ethernet. Ces deux domaines sont des facteurs de motivation clés pour les fabricants qui souhaitent faire la transition vers SPE. 

Se préparer à la tendance des technologies intelligentes dans le secteur de la fabrication

Le connecteur M12 défini pour le concept hybride étant déjà largement utilisé sur le marché industriel, la norme -7 sera plus facile à adopter pour les fabricants. Elle offrira aux entreprises une plus grande flexibilité pour concevoir le réseau adapté à leurs besoins de fabrication spécifiques et donnera aux ingénieurs plus de marge de manœuvre pour configurer les logiciels et les données afin qu’ils puissent créer un écosystème de communication sans obstacle du capteur au cloud, permettant ainsi une communication fluide entre les machines et entre la machine et l’homme. Cela est nécessaire pour que les entreprises puissent tirer parti de l’apprentissage automatique, de l’intelligence artificielle et d’autres innovations de nouvelle génération qui révolutionnent l’IIoT.  
La configuration hybride de la norme -7 offre également une flexibilité accrue pour répartir l’alimentation entre les réseaux par rapport à la connexion point à point requise par l’Ethernet via Power over Data Line (PoDL). Cela signifie qu’il est possible de distribuer des courants plus élevés à plusieurs dispositifs de puissance en cascade. 

Aider les entreprises à optimiser la fabrication

Après des années d’innovation en matière de SPE dans l’industrie automobile, TE Connectivity est très enthousiaste à l’idée de doter la fabrication des avantages majeurs offerts par la technologie. Les connecteurs et les câbles Ethernet industriels ont leur utilité et leurs avantages, mais la norme SPE industrielle -7 permet de bénéficier d’un système véritablement intégré, capable de communication en temps réel, et porteur de perspectives stupéfiantes. L’acceptation de cette norme SPE universelle permettra des avancées technologiques pour le marché industriel et aidera un plus grand nombre d’entreprises à optimiser leur fabrication. 
Chez TE Connectivity, nous fournissons des solutions de nouvelle génération qui répondent aux divers besoins des clients cherchant à accélérer la progression de l’IIoT et à contribuer au succès de la fabrication intelligente. TE Connectivity dispose d’une solide gamme de produits SPE pour aider les clients à atteindre leurs objectifs ambitieux vis-à-vis de l’industrie 4.0, du savoir-faire nécessaire en matière d’applications pour les guider sur ce chemin, et de bureaux dans le monde entier pour servir les clients où qu’ils soient.

SPE
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Eric Leijtens, Développement commercial stratégique, TE Connectivity

Eric Leijtens supervise la stratégie de connectivité sur le terrain au sein de l’unité commerciale industrielle de TE. Eric est également vice-président du SPE Industrial Partner Network, un groupe commercial qui s’efforce de faire de SPE la norme en matière d’automatisation industrielle.