Modernisation SCADA et automates : comment migrer un système obsolète en profitant des arrêts programmés

Sur cette page

• Comment savoir si votre automate ou votre SCADA est obsolète
• Inventaire avant de décider : pièces de rechange, savoir-faire et cybersécurité
• Stratégies de migration des automates et du SCADA, et quand choisir chacune
• Ce que l'on conserve de l'installation et ce que l'on remplace
• Plan de migration par phases, avec FAT et SAT
• Ce qui change dans une usine agroalimentaire
• Comment nous procédons chez ER Ingeniería
• Questions fréquentes
• Sources

Comment savoir si votre automate ou votre SCADA est obsolète

L'état du cycle de vie d'un automate est publié par le fabricant pour chaque référence. Tant que le produit est actif, il est vendu et continue d'être développé. Lorsqu'il entre en phase de retrait (phase-out), le fabricant l'annonce avec un calendrier : pendant un certain temps, il continue d'être vendu comme équipement neuf, puis il passe à une phase où il n'est plus fourni que comme pièce de rechange [1]. À l'issue de ce délai, l'équipement est retiré du catalogue et il reste la réparation, parfois assurée par le fabricant lui-même [2], et le marché de l'occasion.

La vérification se fait avec la référence exacte qui figure sur la plaque signalétique de la CPU et de chaque module, dans l'outil de cycle de vie du fabricant. Voici quelques exemples, avec l'état publié par chaque fabricant :

Le SCADA vieillit généralement par le bas : l'application continue de fonctionner, mais le Windows sur lequel elle tourne ne reçoit plus de correctifs, et on ne peut pas toujours passer à un Windows actuel sans changer de version et de licence du SCADA. Il se passe quelque chose de similaire avec le logiciel de programmation des anciens automates : souvent, il ne fonctionne que sur un vieil ordinateur portable, et si ce portable tombe en panne, personne ne peut se connecter à l'automate.

Inventaire avant de décider : pièces de rechange, savoir-faire et cybersécurité

On ne décide pas d'une migration sans savoir ce qui est en place. L'inventaire que nous réalisons avant de proposer quoi que ce soit recense, pour chaque ligne :

• Chaque CPU, module d'entrées/sorties, carte de communication, écran et variateur, avec sa référence et son état de cycle de vie.
• Le programme de chaque automate : s'il en existe une copie, de quand elle date et si quelqu'un l'a comparée avec ce qui est chargé dans la CPU.
• Le logiciel de programmation et sa licence, la liste des signaux et les schémas, et s'ils reflètent ce qui est réellement câblé.
• Les réseaux de communication (Profibus, MPI, DH+, liaisons série) et les équipements raccordés à chacun d'eux.
• Le SCADA : version, licences, nombre de variables et emplacement de stockage des historiques, des alarmes et des recettes.
• Qui connaît le système. Si la réponse est une seule personne, cela figure dans l'inventaire comme un risque de plus.

Pièces de rechange

Le stock de pièces de rechange s'épuise sans que personne ne le note : on utilise une carte, on ne la remplace pas parce qu'elle n'est plus fabriquée, et à la panne suivante l'étagère est vide. Le scénario type est une carte de sorties qui lâche en pleine campagne et dont la pièce d'occasion met plusieurs jours à arriver. Compter combien d'équipements de chaque référence sont installés et combien sont en réserve montre quelle ligne est la plus exposée.

Savoir-faire

Les programmes d'il y a vingt ans sont rarement commentés, et les modifications faites au fil de l'eau n'ont pas toujours été reportées sur les plans. Quand la personne qui les a faites part à la retraite, l'usine perd la seule documentation réelle. C'est pourquoi, avant de toucher à quoi que ce soit, nous décrivons par écrit ce que fait chaque machine aujourd'hui et nous le passons en revue avec la production et la maintenance : ce document est la base de la migration.

Cybersécurité

Le guide du NIST sur la sécurité des systèmes de contrôle, révisé en 2023, rappelle que ces systèmes sont nés isolés et que de nombreux équipements anciens n'ont pas de protection par mot de passe et utilisent des protocoles sans authentification [7]. Cela cesse d'être anodin dès que le SCADA est connecté au réseau du bureau, à l'ERP ou à un accès de maintenance à distance. Ce même guide et la série de normes ISA/IEC 62443 [8] sont les références pour y mettre de l'ordre : segmenter le réseau de contrôle en zones, contrôler par où entre chaque communication et qui y a accès. Une migration est le moment de régler la question, car le réseau va de toute façon être refait.

Stratégies de migration des automates et du SCADA, et quand choisir chacune

Le choix dépend de la durée pendant laquelle l'usine peut être arrêtée, du nombre de lignes, de la disponibilité de pièces de rechange pour le matériel et du niveau de documentation du programme. Voici les cinq options que nous utilisons :

Lorsque l'usine tourne toute l'année, nous proposons généralement une migration par phases qui commence par le SCADA en parallèle : c'est ce qui affecte le moins la production et ce qui règle le plus vite la sécurité de l'ordinateur. Les CPU et les entrées/sorties sont remplacées ensuite, zone par zone, lors des arrêts que l'usine a déjà prévus. Nous décidons de convertir ou de réécrire le programme après avoir examiné le code. Siemens désigne le S7-1500 et la périphérie ET 200MP comme successeurs du S7-300 et de l'ET 200M, avec une migration du matériel prise en charge par ses outils de configuration [1], et Rockwell dispose de son propre programme de migration pour le PLC-5, avec des outils de conversion automatique du code [2]. Ce qui est converti est entièrement révisé et testé, comme un programme neuf.

Ce que l'on conserve de l'installation et ce que l'on remplace

Dans une migration, ce qui est devenu obsolète n'est presque jamais le niveau terrain.

Plan de migration par phases, avec FAT et SAT

La norme IEC 62381, révisée en 2024, fixe des exigences et des listes de contrôle pour les essais de réception en usine (FAT), d'intégration en usine (FIT), de réception sur site (SAT) et d'intégration sur site (SIT) des systèmes d'automatisation de procédés [9]. Ce sont ces essais qui permettent d'arriver à l'arrêt avec le nouveau système déjà testé. Voici comment nous organisons une migration :

1. Diagnostic et inventaire. Ce qui est décrit dans la section précédente, avec une carte indiquant quelle ligne présente le plus de risque et dans quel ordre il convient d'agir.
2. Spécification fonctionnelle. Ce que fait chaque machine aujourd'hui et ce qu'elle doit faire ensuite, rédigé et validé avec la production, la qualité et la maintenance.
3. Ingénierie et programmation. Architecture de contrôle et de réseau, programmes des automates et écrans du SCADA.
4. FAT avant d'aller sur site. Le programme et le SCADA sont testés avec les armoires montées ou avec des signaux simulés, sans toucher à l'installation.
5. Préparation sur site sans arrêt. On monte les armoires et le réseau, on tire le nouveau câble et on installe le SCADA en parallèle pendant que l'usine continue de produire.
6. Bascule pendant l'arrêt. Raccordement, vérification des signaux un par un et démarrage à vide. On prévoit un plan écrit pour revenir à l'ancien système si quelque chose ne répond pas, valable tant que l'ancien système n'a pas été démonté.
7. SAT et mise en service avec produit. Validation en production réelle : recettes, alarmes, verrouillages et enregistrement des lots.
8. Formation et documentation. Remise des programmes commentés, des schémas mis à jour et des copies de sauvegarde, et formation des opérateurs et de la maintenance.

Ce qui raccourcit le plus l'arrêt, c'est l'étape 4 : un défaut qui apparaît lors du FAT se corrige avec du temps et pendant que l'usine produit ; le même défaut le jour de la bascule se corrige ligne arrêtée. Pour chiffrer cet arrêt, vous disposez de notre document technique pour calculer le coût réel d'un arrêt de production.

Ce qui change dans une usine agroalimentaire

La méthode est la même que dans n'importe quelle industrie, mais dans l'agroalimentaire, trois éléments conditionnent le calendrier et le périmètre.

Les fenêtres d'intervention

Une cave vinicole ne touche pas à son système de contrôle pendant les vendanges, mais elle a ensuite des mois calmes. Une usine d'aliments pour animaux tourne généralement toute l'année avec de courts arrêts le week-end : elle avance donc par phases. Les industries saisonnières ont leur fenêtre à la fin de la campagne. Le plan s'adapte à ce calendrier.

Les données de lots

L'ancien SCADA conserve des historiques de lots, de recettes et de consommations que le service qualité utilise pour répondre à un audit ou à un retrait de produit. Avant la bascule, ils sont exportés et restent consultables, et le nouveau système doit enregistrer dès le premier lot qu'il produit. Si aujourd'hui cette traçabilité est complétée à la main, c'est le moment de régler la question ; nous en parlons dans l'article sur les défaillances de traçabilité dues aux données manuelles.

Les symptômes qui ne relèvent pas de l'obsolescence

Des coupures intermittentes entre le SCADA et les automates ou des variables figées n'exigent pas toujours un nouveau système : parfois, c'est un câble ou un connecteur. Avant de migrer, mieux vaut l'écarter avec notre article sur les défauts de communication entre automate et SCADA.

Comment nous procédons chez ER Ingeniería

Nous avons automatisé 45 usines agroalimentaires, dont des usines présentées sur notre site web, comme celles d'Inalsa, d'Agrocantabria ou de Casaseca. Dans une migration, nous réalisons l'ensemble du travail : inventaire, spécification, ingénierie électrique et de contrôle, programmation, essais FAT et SAT, montage, mise en service et assistance ultérieure avec notre service technique SatER.

Pour la couche de supervision et de données, nous disposons de SuitER, notre logiciel industriel, qui s'intègre aux automates et au SCADA de l'usine pour le contrôle de la production, de l'énergie et de la traçabilité, avec des modules comme SuitER Tracer pour la traçabilité des lots. Ce que nous faisons dans le secteur est présenté sur nos pages industrie agroalimentaire et automatisation de caves vinicoles et d'usines d'aliments pour animaux.

Sources

1. Pirttijoki, T. (2023, août). The Simatic S7 product family is getting upgrades. Siemens Blog. https://blog.siemens.com/en/2023/08/simatic-s7-product-family-is-renewing-rapidly/
2. Rockwell Automation. (s. d.). PLC-5 Migration. https://www.rockwellautomation.com/en-us/capabilities/industrial-maintenance-support/modernization/plc-5-migration.html
3. Microsoft. (2016). Support for Windows XP, Office 2003 and Exchange 2003 ended. Microsoft Learn. https://learn.microsoft.com/en-us/lifecycle/announcements/windows-xp-office-exchange-2003-end-of-support
4. Microsoft. (s. d.). What does it mean if Windows isn't supported? Microsoft Support. https://support.microsoft.com/en-us/windows/deployment/updates-lifecycle/what-does-it-mean-if-windows-isn-t-supported
5. Microsoft. (s. d.). Windows 10 support has ended on October 14, 2025. Microsoft Support. https://support.microsoft.com/en-us/windows/deployment/updates-lifecycle/windows-10-support-has-ended-on-october-14-2025
6. Microsoft. (s. d.). Windows 10 IoT Enterprise LTSC 2021. Microsoft Lifecycle. https://learn.microsoft.com/en-us/lifecycle/products/windows-10-iot-enterprise-ltsc-2021
7. Stouffer, K., Pease, M., Tang, C., Zimmerman, T., Pillitteri, V., Lightman, S., Hahn, A., Saravia, S., Sherule, A. et Thompson, M. (2023). Guide to Operational Technology (OT) Security (NIST SP 800-82 Rev. 3). National Institute of Standards and Technology. https://csrc.nist.gov/pubs/sp/800/82/r3/final
8. International Society of Automation. (s. d.). ISA/IEC 62443 Series of Standards. https://www.isa.org/standards-and-publications/isa-standards/isa-iec-62443-series-of-standards
9. International Electrotechnical Commission. (2024). IEC 62381:2024 Automation systems in the process industry: Factory acceptance test (FAT), site acceptance test (SAT), and site integration test (SIT). https://webstore.iec.ch/en/publication/67572