Un guide pratique pour les CI/CD dans les logiciels de régulation HVAC/R
Pourquoi la méthodologie CI/CD convient au secteur
Dans le secteur HVAC/R, la validation des modèles s’effectue souvent sur des installations réelles. Or, leur mise à l’arrêt entraîne des coûts supplémentaires. Une alternative est donc souhaitable. Avec la méthodologie CI/CD, des vérifications peuvent avoir lieu plus tôt : en laboratoire ou dès le bureau du développeur. Par exemple, une modification d’un cycle de dégivrage (Structured Text, IEC 61131-3) déclenche un pipeline qui compile le code, exécute une analyse statique, lance des tests unitaires et simule l’ensemble de la séquence sur une unité virtuelle. Une fois les tests validés, une version signée et sécurisée est générée pour la phase pilote ou la préproduction. Seules les personnes autorisées peuvent la transmettre à la production dans un délai imparti. Le développement par petites étapes réversibles permet une traçabilité complète, ce qui diminue le risque et le stress.
D’abord la simulation, puis le prototype
Le comportement thermodynamique est modélisé par des logiciels, des principes physiques et des conditions périphériques. Voilà pourquoi un jumeau numérique est si puissant : il simule les rendements, les processus transitoires et les saturations, permet la validation anticipée des démarrages, dégivrages et procédures de sécurité. Cela réduit la nécessité de prototypes physiques et accélère les cycles d’apprentissage. L’outil Virtual Loop (pour les pompes à chaleur résidentielles et les chillers commerciaux, entre autres), permet d’effectuer des tests reproductibles et d’analyser les problèmes de terrain. Le matériel en boucle reste nécessaire pour la synchronisation des E/S et la gestion des limites des tâches physiques, mais l’objectif est de résoudre 90% des questions en amont.
Du code au package fiable
Un pipeline performant ne génère pas que des binaires : il produit des bibliothèques réutilisables, des archives traçables, des rapports de test, des rapports de construction et des firmware signés numériquement et vérifiés par des sommes de contrôle. En production, l’utilisation d’outils en ligne de commande dans les bancs d’essai de fin de ligne permet d’intégrer des tests de charge et de fonctionnement cohérents. Sur le terrain, les outils de mise en service et de maintenance gèrent les mises à jour sécurisées, la surveillance des tendances température/pression ainsi que les alarmes (test de fumée), lors de la mise en service et tout au long du cycle de vie de l’unité. Cette approche raccourcit les cycles de développement, réduit les erreurs et rend chaque mise en service vérifiable.
Méthodes de livraison à moindre risque
L’introduction d’une automatisation totale de nouveaux systèmes de commande sur des installations opérationnelles est rarement souhaitable. Il est préférable d’automatiser uniquement le passage à la phase de test, puis d’exiger une approbation pour la préproduction. La mise en production doit idéalement être supervisée par deux équipes (par exemple Engineering/Operations) et réalisée dans un délai planifié. Parmi les méthodes de livraison à moindre risque, on trouve le déploiement Blue-Green (utilisation d’une infrastructure redondante pour tester avant de basculer), le déploiement Canari (mise à jour progressive en commençant par une seule unité pilote) ou le Shadow Mode (comparaison des décisions du nouveau système avec un jumeau numérique sans affecter le processus réel). Les Feature Toggles sont à utiliser avec parcimonie pour éviter de complexifier la configuration.
Sécurité et conformité dès la conception
La sécurité doit être intégrée au processus. Les éléments clés sont basés sur la norme IEC 62443: renforcement et correction des appareils, segmentation du réseau, accès avec des privilèges minimaux et approbation multifactorielle pour les étapes critiques. Chaque produit doit être accompagné d’une Software Bill of Materials (SBOM) pour identifier rapidement les vulnérabilités. L’intégration de contrôles de sécurité dans le pipeline réduit les écarts de configuration entre les environnements, ce qui facilite les audits. La protection des automates programmables contre les accès non autorisés est cruciale.
Paramètres pertinents et point de départ réaliste
Mesurez quelques indicateurs clés de performance: le délai de mise en oeuvre (temps écoulé entre l’introduction d’une modification et le package testable), la fréquence d’application, le taux d’échec des modifications et le temps moyen de restauration. Ces indicateurs peuvent être complétés de paramètres techniques comme la couverture des tests sur les blocs critiques, la stabilité de la compilation et le débit de révision. Commencez modestement : utilisez Git, définissez des règles de codage, créez un pipeline minimal qui compile automatiquement et exécute quelques tests unitaires sur un simulateur, puis publiez les fichiers dans un référentiel. Renforcez ensuite la robustesse avec un jumeau numérique pour tester les séquences à haut risque. Intégrez des ports de qualité et des approbations, ainsi que la sécurité (signature des livrables, SBOM, gestion des secrets). L’objectif est d’instaurer une discipline sans bureaucratie et fonctionnelle sur le terrain au sein des environnements OT/DMZ. Cela permet également de créer des machines virtuelles ‘golden image’ préconfigurées pour garantir des résultats reproductibles.
Avantages
Les organisations qui adoptent les CI/CD dans le secteur HVAC/R constatent une réduction des régressions et moins de bugs, une intégration et des lancements plus rapides, ainsi que des audits simplifiés. Des introductions prévisibles permettent de mieux synchroniser les mises à jour logicielles avec les calendriers de production et de service, tandis que la validation numérique améliore la qualité et prévient les erreurs ultérieures. Pour les équipementiers et les intégrateurs, la prévention de quelques cas graves de régression suffit généralement à rentabiliser l’investissement. Combinées à des outils adaptés au secteur - Structured Text (IEC 61131-3 ed. 3) avec OOP et multitâche, ainsi que des API headless pour les pipelines de fin de ligne et de mise en service – les méthodologies CI/CD offrent un parcours pratique, de la conception à l’exploitation, avec une qualité mesurable et des délais fiables.
Par: Gianpaolo Dall'Occo, CAREL Platform Manager, SW Tools - Photos: Carel
À propos de Carel
CAREL est un leader mondial dans la conception de solutions de régulation pour le secteur HVAC-R et de systèmes d’humidification et de refroidissement par évaporation. L’entreprise se concentre sur le développement de technologies à haute efficacité énergétique, visant à réduire l’impact environnemental. Les solutions CAREL sont conçues pour des environnements commerciaux, industriels et résidentiels.
Au fil des ans, CAREL a développé des applications pour des marchés aux besoins spécifiques, se spécialisant dans la personnalisation. Pour le secteur HVAC, l’entreprise propose des systèmes conçus pour les pompes à chaleur, les rooftops, les unités CRAC, les chillers et les groupes de traitement d’air. CAREL fournit des solutions pour les applications complexes de centres commerciaux, les supermarchés, les musées et les data centers. Pour le commerce de détail et les services dans l’industrie alimentaire, CAREL propose des systèmes de régulation pour les refroidisseurs de bouteilles, les rayonnages réfrigérés, les unités de condensation, etc.
L’offre est complétée par des services comme la mise en service, la surveillance à distance et les systèmes basés sur IoT.
