Comment l'essor de l'IA accroît la demande de pièces d'automatisation industrielle

La croissance de l'IA possède une chaîne d'approvisionnement physique.

Demandez à un ingénieur en automatisation où se manifeste l'essor de l'IA, et la réponse ne commencera probablement pas par les logiciels. Elle pourrait plutôt concerner un nouveau groupe frigorifique, une nouvelle ligne de production de semi-conducteurs, un réseau électrique surchargé ou une demande urgente pour un module d'automate programmable industriel (API) obsolète.

L'informatique basée sur l'IA repose sur une infrastructure physique importante. Les centres de données nécessitent des systèmes d'alimentation électrique, de refroidissement et d'approvisionnement en eau. Les fabricants de puces ont besoin d'une capacité de production de plaquettes accrue et de lignes d'encapsulation plus performantes. Les usines de serveurs requièrent des machines à commande numérique, des robots, des convoyeurs et des équipements de test. Les centrales électriques et les usines de transformation des matériaux doivent alors supporter la charge supplémentaire.

L'ensemble de ces équipements comprend des automates programmables, des modules de contrôle-commande distribués, des variateurs, des interfaces homme-machine, des capteurs et des dispositifs de protection. C'est le lien direct entre le cycle d'investissement actuel en IA et le travail d'un fournisseur de pièces pour l'automatisation industrielle tel que Moore Automation.

Le marché de l'IA est devenu un marché de la construction industrielle

L'ampleur de ce développement est visible dans les chiffres de consommation d'électricité. L'Agence internationale de l'énergie estime que les centres de données ont consommé environ 485 TWh d'électricité en 2025. Ses projections actuelles situent cette consommation à près de 950 TWh d'ici 2030, tandis que la consommation d'électricité des centres de données axés sur l'IA devrait croître beaucoup plus rapidement que celle du reste du secteur.AIE : Questions clés sur l’énergie et l’IA)

Un centre de données n'est pas simplement une salle remplie de serveurs. C'est une installation industrielle dotée de plusieurs systèmes utilitaires étroitement interconnectés :

• Distribution d'énergie moyenne et basse tension

• Systèmes UPS et batteries

• Générateurs de secours diesel ou à gaz

• Refroidisseurs, tours de refroidissement et échangeurs de chaleur

• Unités de distribution de liquide de refroidissement

• Pompes à eau glacée et à eau de condensation

• CRAH et unités de traitement d'air

• Systèmes de détection d'incendie, de ventilation et de fuites

• Systèmes de gestion des bâtiments et de l'énergie électrique

Chaque système possède une couche de contrôle. Les pompes nécessitent des démarreurs ou des variateurs de fréquence. Les refroidisseurs requièrent des unités centrales de contrôle, des capteurs de température, des transmetteurs de pression et des interfaces de communication. Les groupes électrogènes utilisent des dispositifs de synchronisation, de régulation de vitesse et de protection. Les unités de traitement d'eau nécessitent la mesure de la conductivité, le contrôle du dosage et la commande séquentielle des vannes.

L'industrie des semi-conducteurs évolue dans la même direction. SEMI prévoit que les dépenses mondiales en équipements de fabrication de semi-conducteurs de 300 mm atteindront 133 milliards de dollars en 2026 et 151 milliards de dollars en 2027. Les accélérateurs d'IA, le calcul haute performance et la mémoire avancée figurent parmi les raisons invoquées pour cet investissement.SEMI 300 mm Fab Outlook)

Les nouvelles constructions ajoutent plus composants d'automatisation industrielle à la base installée. Les usines existantes fonctionnent également à plein régime et augmentent leurs capacités autour d'équipements qui ont parfois déjà dix ou quinze ans. Cette combinaison accroît la demande à la fois pour les produits actuels et les produits abandonnés. pièces détachées pour l'automatisation.

Centres de données : quand la demande en IA atteint l’armoire API

Les commandes à l'intérieur d'un centre de données d'IA se trouvent principalement à l'extérieur des baies de serveurs.

Les systèmes GPU haute densité rejettent une charge thermique importante et concentrée. Le refroidissement conventionnel des salles reste une pratique courante dans de nombreux sites, mais les systèmes de refroidissement liquide direct sur puce et hybrides se généralisent. Schneider Electric décrit désormais le refroidissement liquide comme une infrastructure conçue spécifiquement pour les charges de travail d'IA et le calcul haute densité.Refroidissement liquide Schneider Electric)

Une boucle de refroidissement typique peut comprendre les valeurs mesurées suivantes :

• Température d'alimentation et de retour

• Pression différentielle à travers un filtre ou un échangeur de chaleur

• Flux de boucle primaire et secondaire

• pression de refoulement de la pompe

• Fréquence, courant et état de fonctionnement du variateur de fréquence

• Commande et retour de position de la vanne de régulation

• conductivité du liquide de refroidissement

• Entrée de détection des fuites

• État de la charge du refroidisseur et du compresseur

Ces signaux parviennent au contrôleur via des entrées 4-20 mA, des sondes RTD, des thermocouples, des entrées d'impulsions ou des réseaux Ethernet industriels. L'automate programmable gère ensuite la mise en marche des pompes, la position de la vanne de dérivation, les consignes de température et la logique d'alarme. Un système de gestion technique du bâtiment (GTB) de supervision peut collecter les données, mais le contrôleur local doit maintenir la stabilité du processus en cas de perte de communication avec le système de niveau supérieur.

De nombreux sites utilisent des configurations N+1 ou 2N pour les équipements critiques. La redondance, cependant, ne dispense pas de la nécessité de pièces de rechange. Deux pompes identiques peuvent utiliser le même variateur. Des automates programmables redondants peuvent dépendre d'un module de communication ou d'une alimentation électrique communs. Plusieurs unités de refroidissement peuvent également partager le même panneau IHM.

Cela rend les éléments suivants importants pour les magasins de maintenance :

• Processeurs de contrôle et alimentations redondantes

• Modules d'E/S analogiques et numériques

• Interfaces réseau et bus de terrain

• Coupleurs d'E/S à distance

• Panneaux de commande et unités d'affichage

• Entraînements à fréquence variable

• modules d'entrée de température, de pression et de débit

• Contrôleurs de générateur et de synchronisation

Une carte graphique défaillante affecte la capacité de calcul. Un contrôleur de refroidissement défectueux peut paralyser toute une salle de serveurs. Pour le responsable des installations, la seconde panne peut s'avérer plus urgente.

Le même problème se pose lors des projets de modernisation. Une nouvelle plateforme de surveillance peut être connectée à un groupe frigorifique monobloc utilisant encore un automate programmable ancien. Remplacer l'ensemble du panneau de commande du groupe frigorifique est coûteux et nécessite des tests. Trouver le processeur, la carte d'E/S ou l'interface homme-machine (IHM) adaptés est souvent une solution plus rapide.

C’est l’une des raisons pour lesquelles le marché des centres de données d’IA crée une demande pour Pièces détachées pour systèmes PLC, L'interface homme-machine (IHM) affiche les pièces de rechange, Variateurs de fréquence et autres composants d'automatisation et de contrôle.

Les usines de fabrication de semi-conducteurs et de serveurs étendent leur base installée.

La production de semi-conducteurs implique bien plus de matériel d'automatisation que la chambre de traitement elle-même.

Une usine de fabrication de plaquettes nécessite des systèmes de vide, des enceintes à gaz, l'acheminement de produits chimiques, le traitement des gaz d'échappement, l'eau ultrapure, le traitement des eaux usées et un système CVC pour salles blanches. Les manipulateurs de plaquettes et les ports de chargement utilisent des servomoteurs et des codeurs. Les pompes et les épurateurs possèdent leurs propres panneaux de commande. Les refroidisseurs maintiennent les températures de process dans une plage de fonctionnement étroite.

Les signaux de commande typiques comprennent :

• Circuits de verrouillage et de permissivité 24 V CC

• Mesures de pression, de débit et de niveau 4–20 mA

• Entrées de température Pt100 ou thermocouple

• Données de position et d'erreur de suivi du servo

• État du vide et retour d'information sur la vanne

• État du courant moteur et de la surcharge

• Alarmes de détection de gaz et de débit d'échappement

• Entrées d'arrêt d'urgence et de verrouillage de porte

Les protocoles PROFINET, PROFIBUS, EtherNet/IP, DeviceNet, SERCOS et Modbus TCP sont tous présents dans le même bâtiment. Les outils plus anciens peuvent utiliser des interfaces propriétaires qui ne peuvent être remplacées sans modification du logiciel de la machine.

Le numéro de pièce est donc important jusqu'au dernier caractère. Deux modules d'une même famille peuvent différer par le type d'entrée, l'isolation des canaux, le revêtement de protection, la disposition des connecteurs, le protocole pris en charge ou le micrologiciel. Un contrôleur compatible avec le rack n'est pas forcément compatible avec l'application.

Le conditionnement avancé et la production de serveurs ajoutent un autre groupe de machines :

• Équipements de collage et d'emballage de puces

• Lignes de placement et de refusion SMT

• Inspection optique automatisée

• centres d'usinage CNC

• Cellules d'assemblage robotisées

• Systèmes de convoyage et de manutention de palettes

• Stations de vissage automatisées

• Équipement de rodage et de test fonctionnel

Cet équipement crée une demande régulière pour Pièces de servomoteurs, Pièces de systèmes CNC, Pièces de robotique, Moteurs et codeurs et les présentoirs industriels.

L'âge de la machine est souvent plus important que celui de l'usine. Une usine de serveurs récemment agrandie peut encore utiliser un centre d'usinage CNC éprouvé, acquis plusieurs années auparavant. La mécanique peut rester précise, tandis que le servomoteur, l'interface d'encodeur ou l'IHM ont déjà atteint la fin de leur cycle de vie commercial.

Dans ce cas, la migration n'est pas toujours la solution privilégiée. La mise à niveau d'un contrôleur peut nécessiter des modifications électriques, une conversion logicielle, un réglage des mouvements, une validation de sécurité et un nouveau jeu de pièces de rechange. Si le processus existant reste stable, le remplacement du module défaillant par un module identique est généralement moins perturbateur.

C'est pourquoi la demande de Pièces détachées Fanuc, Pièces d'automatisation Siemens et Pièces d'automatisation Allen Bradley peut se développer parallèlement aux nouvelles capacités de production d'IA.

La demande se maintient dans les secteurs de l'énergie, des métaux et des industries de transformation.

L'infrastructure de l'IA consomme de l'électricité avant même de produire un seul résultat utile.

L'AIE prévoit que la production d'électricité destinée aux centres de données passera d'environ 460 TWh en 2024 à plus de 1 000 TWh en 2030. L'approvisionnement proviendra d'un mélange d'énergies renouvelables, de gaz naturel, de charbon et d'énergie nucléaire, selon les régions.AIE : Approvisionnement énergétique pour l'IA)

Dans une centrale thermique, le matériel d'automatisation concerné peut comprendre :

• Modules de commande et de régulation de turbine

• équipement d'excitation du générateur

• Contrôleurs DCS et E/S distantes

• Matériel de contrôle de la flamme et de la combustion

• Modules de synchronisation

• Systèmes de survitesse et de déclenchement d'urgence

• Sondes de proximité et moniteurs de vibrations

• Entrées de température des paliers

• Modules de communication et d'alimentation redondants

Les turbines, les compresseurs et les grandes pompes nécessitent également des systèmes dédiés. Protection des machinesLes vibrations radiales de l'arbre, sa position axiale, sa vitesse et la référence de phase Keyphasor ne peuvent être considérées comme des valeurs de processus ordinaires. Ces signaux font partie d'un système de protection doté d'un comportement défini en matière d'alarme, de danger et de relais.

Cela permet de conserver Matériel de protection et de détection Bentley Nevada et Systèmes de protection des machines Bentley Nevada 3500 Concernant le cycle d'infrastructure de l'IA, le serveur est certes l'élément visible, mais la fiabilité de la génération dépend toujours des sondes, des capteurs Proximitor, des modules de surveillance, des alimentations et des interfaces de rack.

La chaîne de demande se poursuit en amont. Les installations d'IA nécessitent des câbles de cuivre, des barres omnibus en aluminium, de l'acier de construction, du ciment, des gaz spéciaux et des équipements de refroidissement. Les mines, les fonderies, les aciéries, les cimenteries et les usines chimiques doivent augmenter ou maintenir leur production pour soutenir ces constructions.

Une cimenterie, par exemple, peut comporter de grands fours d'entraînement, des ventilateurs à tirage induit, des convoyeurs, des concasseurs et des broyeurs. Une usine de cuivre utilise des pompes, des fours, des souffleurs et des systèmes de manutention. Les usines de gaz industriels emploient des compresseurs, des systèmes de contrôle des procédés et des instruments de sécurité.

Les exigences d'entretien courantes comprennent :

• Modules de processeur PLC et DCS

• E/S distribuées

• Cartes de commande d'entraînement haute puissance

• matériel de retour d'information du moteur et de l'encodeur

• Sondes de vibration et accéléromètres

• E/S du système de sécurité

• Surveillance en ligne des conditions

• Systèmes de protection distribués

• Analyseurs de vibrations portables et systèmes de diagnostic

Ces installations fonctionnent généralement en continu. La défaillance d'un module ancien n'est pas un problème électronique mineur lorsqu'elle entraîne l'arrêt d'un ventilateur de four, d'un train de compresseurs ou d'une section de convoyeur.

Liste des pièces de rechange à conserver par les ingénieurs

Les installations liées à l'IA sont rarement monomarques. Les équipements sont achetés auprès de différents constructeurs, souvent sur plusieurs années. Il peut ainsi arriver qu'une même usine comprenne un système de contrôle-commande ABB, des automates programmables Siemens, des variateurs Schneider, des commandes de convoyeurs Allen-Bradley, des robots FANUC et un système de surveillance des vibrations Bentley Nevada.

L'avantage des marques établies réside dans leur base installée et leur architecture système définie.

Pièces de rechange pour systèmes d'automatisation ABB Ces composants sont utilisés dans les contrôleurs AC 800M, les E/S S800, les variateurs ACS, les systèmes d'excitation et les robots ABB. Ils sont pertinents pour la production d'énergie, les systèmes d'eau, les usines de traitement et les cellules de production automatisées.

Pièces d'automatisation Siemens Ce document couvre les automates programmables SIMATIC, les E/S distribuées ET 200, les variateurs SINAMICS, les interfaces homme-machine SIMATIC et les commandes numériques. Les systèmes Siemens sont présents dans les services utilitaires des centres de données, les systèmes de support des semi-conducteurs et les machines-outils.

Pièces détachées Fanuc Elles sont principalement associées aux commandes numériques, aux systèmes de broches, aux servomoteurs, aux moteurs, aux codeurs et aux contrôleurs de robots. Ces composants sont fréquemment utilisés dans les usines d'usinage et de production électronique.

Pièces d'automatisation Allen Bradley Ces composants incluent ControlLogix, CompactLogix, SLC, MicroLogix, PanelView et PowerFlex. Ils sont couramment utilisés dans les systèmes de refroidissement, les convoyeurs, les lignes de conditionnement et les équipements de manutention en Amérique du Nord.

Pièces d'automate programmable Schneider Ce document couvre les automates programmables Modicon Quantum, Premium, M340 et M580, ainsi que les variateurs Altivar et les interfaces homme-machine industrielles. La plateforme Quantum, plus ancienne, reste installée dans de nombreuses applications de production et de services publics.

Pièces d'automatisation Emerson Assistance aux applications DeltaV, Ovation et aux équipements rotatifs dans les centrales électriques, le traitement de l'eau, les installations chimiques et les services publics industriels.

Les principaux groupes de produits utilisés sur ces sites comprennent Pièces détachées pour systèmes PLC, Pièces de servomoteurs, L'interface homme-machine (IHM) affiche les pièces de rechange, Pièces de systèmes CNC, Pièces de robotique, Moteurs et codeurs, Variateurs de fréquence et Contrôle des processus matériel.

Produits recommandés

• Kit d'unité processeur ABB PM861K01 3BSE018105R1 — Applications de contrôle de processus AC 800M

• Siemens 6ES7414-4HR14-0AB0 SIMATIC S7-400H CPU — installations PLC redondantes

• Contrôleur Allen-Bradley 1756-L61 ControlLogix — systèmes ControlLogix existants

• Processeur Quantum Schneider 140CPU43412 — installations Modicon Quantum héritées

• Servoamplificateur FANUC A06B-6117-H209 — Applications servo CNC à double axe

• Contrôleur Emerson KJ2005X1-BK1 DeltaV SX — Systèmes de contrôle DeltaV

• Moniteur Bentley Nevada 3500/42M 176449-02 — surveillance de proximité et sismique

• Sondes Bentley Nevada 3300 XL, câbles d'extension et capteurs de proximité — chaînes complètes de mesure des vibrations d'arbre

Avant de passer commande, les ingénieurs doivent vérifier la référence complète, la série matérielle, la révision, le micrologiciel, la tension, le type d'E/S, la configuration des bornes et le protocole de communication. Pour les systèmes de vibration, la sonde, le câble d'extension et le capteur Proximitor doivent être considérés comme un système cohérent.

Moore Automation fournit du courant et pièces d'automatisation difficiles à trouver Des composants provenant de plusieurs marques de systèmes de contrôle. La gamme comprend des automates programmables, des systèmes de contrôle-commande distribués, des interfaces homme-machine, des variateurs de vitesse, des commandes numériques, des systèmes de contrôle de turbines et des dispositifs de surveillance des vibrations, y compris des produits utilisés dans des systèmes obsolètes.

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• Fabricant et référence complète

• Révision matérielle ou micrologiciel, le cas échéant

• quantité requise

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WhatsApp : +86 153 5940 8275
Site web: www.mooredcs.com

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L'IA crée peut-être le cycle d'investissement, mais les équipements qui la sous-tendent restent basés sur du matériel industriel classique. Lorsqu'une pompe de refroidissement, un robot de production, un système de surveillance de turbine ou un contrôleur de processus tombe en panne, le besoin immédiat n'est généralement pas un nouvel algorithme, mais la pièce de rechange adéquate.