Collecte de données IHM pour l'OEE (TRS) : ce que contient l'IHM et où lire les données à la source

Chaque machine de votre ligne a un écran. Il affiche la cadence, le compteur, les alarmes et la recette. La première idée pour les données OEE est donc souvent la plus évidente : les prendre sur l'IHM.

C'est parfois la bonne réponse. Le plus souvent, l'IHM affiche des valeurs qui vivent ailleurs, et mieux vaut les lire là où elles se trouvent. Cette page s'adresse aux automaticiens, à l'informatique industrielle et aux responsables amélioration continue chargés de collecter les données OEE depuis des pupitres IHM et SCADA : ce que contient une IHM, les voies qui fonctionnent, et quand un capteur ou un comptage par caméra suffit.

Nous vendons Fabrico, un logiciel OEE et MES léger. Nous ne fabriquons ni IHM ni automates. Vérifiez ce que nous affirmons ici comme vous le feriez pour tout autre éditeur.

Collecte de données IHM : ce que contient réellement une IHM

Une IHM (interface homme-machine, HMI en anglais) est l'écran qu'utilise l'opérateur pour conduire une machine : la démarrer et l'arrêter, choisir une recette, voir une alarme, modifier un réglage. Derrière se trouve un automate (PLC) qui exécute la logique. La plupart des valeurs à l'écran sont des variables (tags) que l'IHM lit dans cet automate.

La série ISA-101, les normes de l'ISA consacrées aux IHM, porte précisément sur ce rôle. L'ISA cite comme domaines clés de sa norme IHM principale la conception centrée sur l'humain, la structure des écrans, l'interaction utilisateur et la formation des opérateurs. Aucun ne concerne la collecte de données : considérez donc l'écran comme une fenêtre, pas comme la source des données.

La règle est simple. Si une valeur naît dans l'automate, lisez-la dans l'automate. L'IHM ajoute surtout ce que l'automate ne contient pas forcément : un historique d'alarmes plus long, des recettes stockées sur le pupitre, des variables internes que certains constructeurs utilisent pour les compteurs, et tout ce que l'opérateur y saisit.

Solutions de collecte de données IHM : quatre voies, et quand choisir chacune

1. Lire l'automate derrière l'IHM, en lecture seule

C'est la voie la plus propre sur la plupart des machines automatisées. Une passerelle lit les variables affichées par l'IHM, via OPC UA ou le protocole propre à l'automate, avec un compte qui ne peut pas écrire. Les mêmes précautions valent pour le serveur OPC UA intégré à un automate : un utilisateur en lecture seule, des certificats et des règles de pare-feu validées par votre responsable OT (voir modes et politiques de sécurité OPC UA). Rien ne change dans le programme de l'automate ou de l'IHM. L'essentiel de l'OEE repose sur environ cinq variables : état, défaut, comptage, rebuts et référence (SKU). Voir le mappage des variables automate pour l'OEE pour la liste, et l'accès automate en lecture seule pour l'OEE pour les voies que l'informatique validera.

2. Utiliser le SCADA ou l'historian, s'il collecte déjà les variables

Si un SCADA interroge déjà la ligne, une simple interface suffit peut-être pour accéder aux variables. Demandez à votre équipe automatisme ce qu'il stocke, à quelle fréquence et avec quels horodatages. Un système conçu pour afficher des alarmes peut échantillonner trop lentement pour capter un arrêt de 20 secondes. Notre guide d'intégration SCADA montre comment un logiciel OEE fonctionne à côté.

3. Lire le pupitre IHM lui-même

Certains pupitres peuvent servir de serveur pour d'autres systèmes, ou exporter leurs journaux. Quand le constructeur de la machine verrouille l'automate, c'est parfois la seule voie possible. Vérifiez d'abord trois points.

• Sécurité. Le manuel système OPC UA de WinCC Unified de Siemens (EN, édition 11/2023) indique qu'activer l'option « Operate as OPC UA server » réduit la protection du pupitre IHM contre les accès non autorisés, internes comme externes. Validez-le avec votre responsable de la sécurité OT.
• Couverture. Un pupitre connaît les variables qu'utilisent ses écrans. Un comptage qu'aucun écran n'affiche n'y figure peut-être pas.
• Charge et support. La première mission du pupitre est de conduire la machine. Demandez au constructeur si des clients supplémentaires sont pris en charge.

Deux raccourcis à éviter : recopier les chiffres de l'écran dans un tableur en fin de poste, et filmer l'IHM avec une caméra pour la lire. Le premier rate les arrêts courts. Le second retransforme une valeur numérique propre en image.

4. Aucun signal exploitable : piquer la colonne lumineuse, ajouter un capteur ou une caméra

Les machines anciennes avec un pupitre simple, ou sans pupitre, n'ont souvent aucune variable qui vaille la peine d'être lue. Un piquage sur la colonne lumineuse donne l'état de la machine, une cellule photoélectrique ou une pince ampèremétrique donne un comptage ou un signal de marche, et une caméra peut compter la production là où rien d'autre ne le peut. Voir le suivi de la colonne lumineuse pour l'OEE et caméra ou capteur pour l'OEE, machine par machine.

Sur la plupart des lignes, on finit par combiner plusieurs voies. Un même OEE peut couvrir une remplisseuse moderne lue via son automate et une table de conditionnement manuel comptée par une caméra.

La cause de l'arrêt : ce que les données machine contiennent rarement

Les données machine disent quand une machine s'est arrêtée et pour combien de temps. Elles disent rarement pourquoi. Un code défaut est un indice : « porte ouverte » ne dit rien du bourrage qui a poussé quelqu'un à ouvrir la porte.

Dans un article publié en 2024 dans Procedia CIRP (EN), des chercheurs du Fraunhofer IAO et de l'université de Stuttgart ont tenté de calculer l'OEE à partir de données machine lues via OPC UA. Pour certains états machine, la répartition entre temps de réglage et temps de production n'a pas pu être renseignée de façon fiable à partir des seules données machine. L'article précise que cette répartition se fait dans un système de niveau supérieur, comme un MES. Leur cas portait sur des machines-outils, pas sur des lignes de conditionnement, mais la leçon reste valable : une partie du contexte doit venir des personnes ou des systèmes de planification.

Prévoyez donc l'étape de saisie des causes dès le premier jour. Certaines usines intègrent une fenêtre de saisie des causes dans l'IHM, ce qui fonctionne quand l'automate chronomètre l'arrêt et que la liste est courte. D'autres utilisent une tablette, un téléphone ou un terminal au poste. Dans les deux cas, la machine chronomètre l'arrêt et la cause se saisit en quelques clics. Notre guide des terminaux opérateur pour le suivi de production traite de leur emplacement et du nombre de clics, et notre page sur les micro-arrêts traite des arrêts trop courts pour qu'on demande leur cause.

Exemple chiffré : le même poste lu sur l'écran IHM et dans l'automate

Ligne d'exemple (chiffres illustratifs, pas un client). Une remplisseuse d'une cadence nominale de 200 bouteilles par minute tourne sur un poste de 480 minutes avec une pause de 30 minutes : le temps planifié est donc de 450 minutes.

Version A, depuis l'écran IHM. L'opérateur note les arrêts longs affichés sur la page des alarmes : 3 arrêts, 38 minutes. En fin de poste, il recopie le compteur : 70 000 bouteilles, dont 900 rebutées.

Version B, depuis l'automate, en lecture seule. Le journal de la passerelle contient les heures de début et de fin des 3 mêmes arrêts longs, plus 38 arrêts courts qui totalisent 36 minutes. Même compteur, mêmes rebuts.

L'OEE est identique dans les deux cas, car il ne dépend que des bouteilles bonnes et du temps planifié : 69 100 bonnes sur 90 000 possibles, soit 76,8 %. Ce qui change, c'est la liste d'actions. La version A dit que la remplisseuse tourne trop lentement. La version B dit qu'elle tourne à 93 % de sa cadence nominale, mais s'arrête 41 fois, dont 38 arrêts courts. Ce sont ceux-là qu'il faut qualifier et éliminer.

Pour la formule derrière chaque étape, consultez notre guide de calcul de l'OEE.

Ce qu'il faut vérifier pour choisir un logiciel de collecte de données IHM

Posez ces questions à chaque éditeur, nous compris. Venez avec une vraie machine et sa liste de variables.

Apportez votre liste de machines à une démo : nous la passerons en revue, voie par voie.

Gardez l'IHM hors d'internet

Un projet OEE ajoute une nouvelle connexion dans le réseau OT : traitez-la comme telle. Dans ses recommandations de réduction de l'exposition à internet (EN, révisées le 21 août 2026), la CISA, l'agence américaine de cybersécurité, demande aux opérateurs d'infrastructures critiques de faire passer tout accès distant nécessaire par une passerelle sécurisée, un pare-feu, un VPN ou une autre solution d'accès gérée de façon centralisée, plutôt que de se connecter directement à un automate, une IHM ou une unité terminale distante (RTU).

• La passerelle OEE lit, et n'écrit jamais.
• Les connexions sont sortantes depuis l'usine. Aucune connexion venue d'internet n'entre dans le réseau OT.
• Aucune IHM ni aucun automate ne reçoit d'adresse publique pour les besoins d'un tableau de bord.
• Votre automaticien voit chaque variable de la liste et la valide.

Si vous ajoutez une caméra sur un poste sans signal, cadrez-la sur le produit, pas sur le personnel, et consultez d'abord les instances représentatives du personnel (CSE ou équivalent), s'il en existe. Voir des caméras sur la ligne de production sans surveillance du personnel.

La place de Fabrico

Fabrico est une plateforme cloud d'OEE et de MES léger. Il ne fabrique ni IHM, ni automates, ni SCADA, et ne pilote pas les machines. Voici comment il collecte les données.

• Machines automatisées : via l'automate. La page connectivité machine cite OPC UA, Modbus, PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP et EtherCAT pour les liaisons automate, plus MQTT, IO-Link et HTTP. Votre équipe automatisme, un partenaire ou la nôtre peut réaliser l'intégration.
• Machines plus anciennes : un boîtier IoT Fabrico avec capteurs externes.
• Postes sans signal exploitable : l'option caméra IA, sur demande, compte la production. Vous pouvez ouvrir la vidéo de la caméra pour n'importe quel moment sur la chronologie du poste. Dans la configuration standard, la vidéo est diffusée à la demande, pas stockée dans Fabrico.
• Causes d'arrêt : l'opérateur les ajoute au poste, sur une tablette ou un téléphone.
• OEE et pertes : par ligne et par poste, avec les pertes valorisées financièrement, sur le web, iOS et Android.
• Si la liaison tombe : la passerelle peut stocker les données machine jusqu'à 30 jours, avec récupération automatique sous 72 heures par défaut. L'application elle-même a besoin d'une connexion active.
• Vos données : elles sortent via une API REST, des webhooks et l'export Excel ou CSV.

Les pages produit de Fabrico citent trois voies : l'automate, un boîtier IoT Fabrico avec capteurs, et l'option caméra. Elles ne mentionnent pas les serveurs SCADA ou IHM comme voie : si vous souhaitez en utiliser un, abordez-le lors de la démo. La voie retenue pour chaque machine est définie lors de la revue qui ouvre chaque projet. Équipements connectés en un mois environ ; déploiement complet en 3 à 4 mois.

Feuille de route, pas encore disponible : la détection des arrêts par la caméra, et une caméra qui suggère la cause d'un arrêt.

Voir le MES léger et l'OEE dans Fabrico pour le produit et la vision par ordinateur Fabrico pour l'OEE pour l'option caméra. Si vous comparez des éditeurs, lisez notre guide pour évaluer un logiciel OEE et, pour l'usage des caméras sur plusieurs sites, la vision par ordinateur dans les usines de biens de grande consommation. Les huit vérifications ci-dessus s'appliquent aussi à nous.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la collecte de données IHM ?

C'est la collecte des données de production, comme l'état de marche, les comptages, les alarmes et les recettes, à partir de ce qu'affiche une IHM. Pour l'OEE (TRS), ces données viennent en général de l'automate situé derrière l'IHM, en lecture seule, et l'opérateur ajoute la cause de l'arrêt.

Peut-on collecter les données OEE directement depuis une IHM ?

Parfois. Certains pupitres peuvent servir de serveur OPC UA ou exporter leurs journaux. Vérifiez le paramètre de sécurité, les variables que le pupitre contient réellement et si le constructeur de la machine le prend en charge. Lire l'automate derrière le pupitre est en général plus simple.

Quelle est la différence entre une IHM et un SCADA ?

Une IHM est l'écran d'une machine ou d'une cellule. Un SCADA supervise et pilote de nombreuses machines ou tout un site, et stocke souvent leurs données. L'un comme l'autre peut alimenter l'OEE, mais aucun ne sait pourquoi un arrêt a eu lieu, sauf si quelqu'un a créé un écran de saisie des causes et que les opérateurs l'utilisent.

Faut-il modifier le programme de l'automate ou de l'IHM pour collecter les données OEE ?

Pas si les variables existent déjà : un compte en lecture seule les lit telles quelles. Si un signal n'est pas exposé du tout, l'ajouter est une modification planifiée par votre automaticien, et le constructeur de la machine devra peut-être l'approuver.

De quelles données machine l'OEE a-t-il besoin ?

La marche ou l'arrêt avec heures de début et de fin, un comptage total, un comptage des rebuts et la référence (SKU) en cours. Les causes d'arrêt viennent de l'opérateur.

Et si une machine n'a ni automate ni IHM exploitable ?

Piquez sa colonne lumineuse pour l'état, ajoutez un capteur pour le comptage, ou utilisez une caméra pour compter la production là où rien d'autre ne le peut. L'opérateur ajoute toujours la cause de l'arrêt.

Fabrico lit-il les données des IHM ?

Les pages produit de Fabrico citent trois voies : l'automate, un boîtier IoT Fabrico avec capteurs, et l'option caméra IA. Les serveurs IHM et SCADA n'en font pas partie : si vous souhaitez en utiliser un, posez la question lors de la démo. La voie retenue pour chaque machine est définie lors de la revue qui ouvre chaque projet.

Vous voulez voir une machine connectée sans toucher à l'IHM ? Réservez une démo et apportez la liste de variables d'une machine.