29/11/2023

SCADA & EMS – Pourquoi les distinguer ?

Opposer SCADA et EMS, ça n’a pas vraiment lieu d’être. Et je vais t’expliquer pourquoi.

Dans cet article, j’ai décidé de m’intéresser au SCADA. Je me suis d’abord lancée dans une comparaison type EMS vs BMS, que je t’invite d’ailleurs à lire quand tu as le temps. Mais je me suis rendu compte en discutant avec Manu – Je pose souvent des questions à Manu histoire d’en apprendre un peu plus sur un sujet ou d’éclairer ma lanterne – qu’opposer SCADA et EMS, ça n’avait pas vraiment lieu d’être. Et je vais t’expliquer pourquoi.

SCADA, qu’est-ce que c’est ?

Le SCADA, c’est le système de supervision d’une installation qui contrôle un processus de fabrication. (In English, on parlera de Supervisory Control and Data Acquisition).

Et pour rappel, l’EMS, c’est le système de monitoring des conditions environnementales.

Et concrètement, ça fait quoi un SCADA ?

Le SCADA (que tu écriras toujours en majuscule comme beaucoup d’acronyme :)) est un système de supervision globalisé qui peut avoir des interactions et une influence sur tous les modules qui le composent. C’est une couche supérieure qui vient par-dessus ces modules et qui les supervise.

Par exemple, le SCADA va être en mesure de t’informer que quelqu’un a badgé à la porte 1 de ton laboratoire mais vu que la porte 2 est déjà ouverte et que donc la pression est descendue, le SCADA va bloquer l’accès et n’ouvrira pas la porte 1.

Comment distinguer EMS et SCADA ?

Ce qu’il faut absolument que tu retiennes, c’est que la finalité de ces systèmes n’est pas la même. La règlementation dans des industries hyper régulées comme l’industrie pharma (mais pas que) t’oblige à mettre en place des outils qui n’interprètent pas tes données ou qui ne pilotent pas tes équipements mais qui les collectent quoiqu’il arrive, les conservent et les historisent. On fait référence ici à l’intégrité des données (21CFR Part 11).

Alors, comment distingue-t-on EMS et SCADA ? Eh bien un SCADA est un système avec un automate, avec une supervision, avec, sur cet écran de supervision, la possibilité d’influencer les paramètres. L’EMS, lui, ne peut en aucun cas, influencer les paramètres. Yes man, c’est un système neutre qui ne peut pas prendre le contrôle sur l’environnement qu’il est en train de mesurer. Il ne peut pas se réguler lui-même. Ce n’est pas moi qui le dis, c’est la législation.

Tu me suis ?

Allez un petit exemple avec la température…

Le thermostat de ta chaudière est réglé sur 26°. Si tu regardes ton thermostat et qu’il t’indique une température de 26°, tu te dis : « youppie », et tu cours en maillot dans les couloirs en criant que ce sont les vacances et que tu veux un mojito. (Bon, j’avoue, ça Manu ne me l’a pas dit…).

Mais est-ce que le fait que le thermostat affiche 26° te prouve qu’il fait réellement 26° dans la pièce ? Non. Cela veut juste dire qu’une consigne de température à 26° a été donnée et que derrière, il y a un processus qui amène la température de ta pièce à 26°. Le thermostat, c’est un peu comme ton SCADA.

Si tu veux être certain(e) qu’il fait 26°, ce n’est pas sur l’écran de ton thermostat que tu dois vérifier la température, c’est sur le thermomètre que tu vas mettre au milieu de ta pièce. Le thermomètre, c’est un peu comme ton EMS.

Peut-on utiliser le même équipement pour l’EMS et le SCADA ?

Tu vas peut-être me demander ce que j’entends par là. Et bien imagine que tu utilises la même sonde pour réguler et monitorer la température de la pièce.

Si cette sonde vient à dériver d’un degré (en bref, cette sonde surestime d’un degré la température), ton thermostat affichera 27° et plus 26°.

Et comme tu utilises la même sonde pour monitorer et pour réguler, le système lui ne se rendra pas compte qu’il fait bien 26° dans ta pièce (comme ta sonde dérive d’un degré, le système croit qu’il fait 27°). Le système va donner l’injonction de souffler de l’air froid pour faire redescendre la température d’un degré… Et donc, au final, ta température sera non plus de 26° mais bien de… 25°. Tu me suis ?

Alors dans ton bureau, ce n’est pas trop grave. Tu enlèves une couche, tu remets une couche… Et bon, ce n’est pas comme si on gardait une trace des courbes de température de ton Air Co quand tu bosses (Enfin, ça dépend où tu bosses) et le pire qui puisse t’arriver, c’est un rhume !

Mais sur ton site de production pharmaceutique, cela peut quand même avoir des conséquences potentiellement désastreuses et catastrophiques, du genre la destruction d’un batch voir de toute ta production…

Vaut mieux ne pas prendre de risques, n’est-ce-pas ?

Pourquoi ne faut-il pas proposer du SCADA pour la partie EMS ?

L’installation, la configuration

Un EMS comme Mirrhia est fourni avec des modèles prêts à l’emploi et une documentation standard pour faciliter la configuration du système tandis qu’un SCADA nécessite un développement personnalisé (spécifications, protocole, documentation…). Bref, avec nous, l’install et la config, c’est les doigts dans le nez !

La connectivité

Donc évidemment, un EMS est voué à la surveillance environnementale des salles contrôlées, des équipements qui y sont utilisés, etc. Donc tu t’imagines bien qu’un EMS (comme le nôtre) a été conçu pour que la connectivité soit juste béton et donc intégrée et pré-validée aux équipements critiques, compteurs de particules, échantillonneurs d »air, etc.

La qualification

La qualification sur site de notre EMS est limitée alors qu »une qualification complète est requise pour SCADA (considérée comme un développement personnalisé : catégorie 5). Notre solution est pré-qualifiée et packagée. Notre système ne doit plus être qualifié chez le client. C’est évidemment grâce au fait que, petits malins que nous sommes, nous avons notre propre département QA. Et ça, c’est beau !

L’évolutivité

Chez Mirrhia, nous sommes vraiment très sensibles sur ce sujet. Nous ne se sommes évidemment pas compatibles avec les dernières versions de Microsoft avant même qu’elles ne sortent (nous ne sommes pas encore magiques à ce point) mais par contre quand les nouvelles versions sortent, on opère une qualification de Mirrhia sur les nouveaux OS et sur les nouvelles versions de bases de données de manière à suivre toutes les évolutions et à rester compatible.

A contrario, avec certains systèmes, si tu as besoin de faire évoluer ton OS ou tes serveurs pour des raisons de sécurité informatique, ce qui s’entend de plus en plus d’ailleurs, tu devras réaliser une qualification sur le nouvel OS et potentiellement upgrader vers de nouvelles versions. Et tout ça, ça a évidemment un coût.

Le coût

Bon, je préfère te prévenir, c’est un gros chapitre celui-ci, mais je me dois de t’en parler pour t’expliquer que le coût aussi entre en ligne de compte. Tu comprendras encore mieux pourquoi il vaut mieux éviter du SCADA pour la partie EMS.

Bien sûr, on peut limiter les frais avec SCADA en utilisant les mêmes sondes (pour réguler et monitorer), le même automate pour l’acquisition… Allez, poussons le vice… les mêmes câbles. Bref, on aurait l’impression de faire une belle économie mais, on l’a démontré dans un exemple plus haut, c’est une fausse bonne idée d’utiliser le même matos pour les deux. Il n’y a donc pas d’économie de ce côté-là.

Il y a aussi d’autres coûts, les coûts cachés, qui vont, pulluler comme par exemple, les frais liés :

  • Au développement et à l’intégration de nouvelles fonctions logiciel (qui pour beaucoup sont déjà intégrées à Mirrhia) :
    • La maintenance prédictive sur les sondes.
    • La gestion des lots électronique (EBR).
    • Etc.
  • Aux évolutions légales (Je te l’ai dit plus haut, Mirrhia possède son propre département Assurance Qualité (QA) qui suit toutes les évolutions majeures ce qui assurent que notre logiciel est en permanence conforme aux législations en vigueur). Ça claque, ça hein ?
    • En 2019 par exemple, une mise à jour importante de l’Annexe 11 a été apportée qui stipulait qu’en cas d’alarme, tu devais justifier systématiquement son acquittement et donc prouver qui, a fait quoi, quand et surtout pourquoi. Le pourquoi est en fait devenu obligatoire. Avec Mirrhia, c’est magique (je te dis, on est au pays des merveilles ici :)) ! En deux coups de baguettes, c’était implémenté !
    • Retiens aussi ici que le fait d’ajouter un champ sur chaque mesure dans certains systèmes peut impliquer un nombre de tag plus grand sur le SCADA et donc peut se traduire par une évolution du prix de licence. Ce n’est pas le cas avec Mirrhia.
  • Aux évolutions des systèmes d’exploitation et autres bases de données, on en parlait plus haut.

Mais pourquoi rendre les systèmes indépendants ?

Il est pour nous vraiment primordial de distinguer les systèmes et de rendre indépendant le système de monitoring environnemental du reste. La finalité d’un système de monitoring environnemental (EMS), c’est de garantir l’intégrité des données. Je t’assure que ça, c’est vraiment crucial ! Pour garantir l’intégrité des données, le système de monitoring environnemental doit être indépendant et s’en tenir à l’acquisition de données (pas de contrôle ni de pilotage). L’EMS doit être séparé du contrôle des processus. Ceci enlève toute possibilité d’interférence.

Des systèmes séparés du contrôle de processus permettent une surveillance véritablement indépendante, prête pour un audit GMP ultérieur par exemple.

Un exemple avec la pression différentielle…

À partir du moment où un système regroupe plusieurs sous-systèmes, chaque sous-système peut avoir un impact sur le système « mère ».

Mets-toi en situation…

Imagine que tu as une sonde de pression différentielle dans un sas (cette sonde mesure la différence de pression entre le sas et la pièce adjacente), que ta sonde de pression différentielle te sert à monitorer que tu as bien 15pa en plus (ça c’est du monitoring environnemental), que cette même sonde de pression différentielle permette de dire à l’HVAC que quand la pression tombe, il faut la faire remonter et enfin que cette sonde permette de libérer l’interlock.

Quelqu’un est entré dans le sas et donc une dépression s’est créée, la pression est tombée plus bas. La porte s’est refermée, ce quelqu’un est à l’intérieur du sas. Pour ne pas créer de problème, le système attend que la pression soit remontée à 15pa avant de pouvoir ouvrir la porte suivante.

Dans cet exemple, la même sonde de pression différentielle est utilisée dans 3 systèmes distincts :

  • Dans l’interlock, puisque c’est elle qui va automatiquement créer le délai durant lequel la personne va être bloquée.
  • Elle va intervenir au niveau du monitoring environnemental puisqu’il y aura collecte et historisation de la donnée de pression différentielle.
  • Et elle va intervenir au niveau de la régulation puisque c’est elle qui va dire à l’HVAC qu’il faut faire remonter la pression.

En cas de problème (si tu perds cette sonde de pression par exemple), il n’y aura plus de régulation, l’interlock va poser un problème au niveau de la gestion d’accès et il n’y aura plus d’enregistrement pour ce qui est du monitoring environnemental.

Cette troisième conséquence est vraiment très embêtante puisque tu n’auras plus aucune façon de prouver qu’il n’y a pas eu d’impact sur la pression de ta zone. Et s’il y a eu la moindre variation de pression dans ta zone, tu ne pourras pas prouver que cela n’a pas eu d’impact sur ton produit. Sans parler du fait que si tu dois intervenir au niveau de ton automate pour modifier quoique ce soit, cela aura un impact critique sur la partie monitoring environnemental.

Imagine que tu dois arrêter ton automate… Tu arrêtes ton EMS !

En conclusion

Le SCADA, c’est un système générique qui peut faire énormément de choses, vraiment. Il n’est cependant pas conçu à la base pour le monitoring environnemental des salles et des équipements GMP par exemple. C’est possible bien sûr de l’utiliser à cet effet mais les efforts de développements, les coûts en ressources humaines et financières, le travail de maintenance et de mise à jour et les mises à jour en cas d’évolution de la législation (dans des secteurs comme l’industrie pharmaceutiques, la cosmétique, l’agro-alimentaire, etc.) sont bien plus conséquents que d’opter pour un EMS tel que Mirrhia.

L’avantage d’avoir un EMS dédié au monitoring environnemental comme le nôtre est qu’il est spécifiquement conçu pour être compatible avec toute une série d’équipement dédié au monitoring environnemental comme les compteurs particulaires, les échantillonneurs d’air, etc., avec la robustesse et les technologies nécessaires pour assurer l’intégrité des données ! Et, et, et… ça c’est beau !

Donc en gros, on n’oppose pas SCADA et EMS. On veut juste te dire qu’il vaut mieux avoir un EMS indépendant et séparé ! Olé !

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