Version du 8 octobre 2018 à 16:29

Présentation générale

Description

Le sujet étant la réalisation d'un système de supervision pour un équipement de production en version industrie 4.0. Il s'agit d'appliquer les principes prônés par l'industrie 4.0 sur l'interconnexion et la flexibilité des systèmes de production pour la réalisation d'un système de supervision d'un système de production.

Ainsi, appliqué à un des systèmes réels de Polytech (le système de traitement de surface de l'AIP), il s'agit de réaliser la chaîne complète permettant à un opérateur/client distance de faire une commande (= demander la production d'un produit) et d'être informé sur l'avancement de sa production (= en préparation, en production ou production achevée)

Objectifs

Réalisation d'un système de supervision pour un équipement de production (traitement de surface de l'AIP) selon les concepts industrie 4.0
Cibles : Ce projet serait utile pour les usines de production en général, les clients et les fournisseurs pourraient prendre place dans le processus de production.

Préparation du projet

Cahier des charges

Choix techniques : matériel et logiciel

Il y a différents systèmes disponibles à Polytech :

• Traitement de surface
• Pick and place
• Remplissage de bouteilles
• Cuves contenant liquide
• Bras robotisés effectuant une tâche précise

Mon choix se porterait sur le traitement de surface, pour pouvoir travailler sur un système réel.

Liste des tâches à effectuer

Calendrier prévisionnel

Il va falloir que je me fixe des objectifs par semaine pour pouvoir respecter le délai final. Ces objectifs doivent être validées pour chaque lundi 11h45.

S1 :

• Avoir un cahier des charges détaillé
• Prise en main du système
• Tester la communication avec l'API

S2 :

• Débuter la programmation de l'API
• Prise en main et effectuer quelques tutoriels pour la supervision
• Terminer la partie présentation dans le rapport

S3 :

• Commencer la Supervision
• Finir la Supervision
• Continuer le rapport

S4 :

• Récupération des données du PC Client
• Tests
• Finaliser le rapport
• Faire la présentation

Réalisation du Projet

Feuille d'heures

Journal de bord

20/09/2018

Première rencontre avec M. Conrard:

• Explications plus approfondies sur l'objectif du projet
• Mise en place d'un prochain rendez-vous pour une explication des différents points compris et incompris

21/09/2018

• Recherches sur l'industrie 4.0 et ses concepts clés
• Je suis allé dans les différentes salles de Polytech ayant des automates pour les énumérer

22/09/2018

• Première description du travail à réaliser
• Premières recherches sur les différents outils nécessaires à la réalisation du projet

24/09/2018

• Rencontre avec M.Conrard où des objectifs pour le lendemain ont été fixé
• Première version du cahier des charges

25/09/2018

• Comprendre et décrire le processus avec ses fonctions principales
• Première description de l'architecture
• Effectuer une définition du système choisi (le traitement de surface)

26/09/2018

Lors de cette réunion nous nous sommes attardés sur les points suivants, et mes objectifs étaient donc les suivants :

• Avoir un badge d'accès pour la salle
• Réaliser un format de document quotidien
• Fiche sur la réalisation/faisabilité de la supervision (Quelques contraintes évoquées telles que la communication entre l'API et le Client)

27/09/2018

Pendant cette réunion nous nous sommes attardés sur les différentes méthode de travail et il a fallu réaliser les tâches suivantes pour le lendemain :

• Analyse fonctionnelle
• Description détaillée de l'architecture fonctionnelle
• Daily meeting
• Premier planning avec objectifs à réaliser

28/09/2018

Après cette réunion avec M. Conrard, les objectifs étaient :

• Vérifier si la chaine de production était fonctionnelle
• Vérifier si la communication avec l'API était possible

29/09/2018

Je suis venu travailler ce samedi j'ai pu voir quelques problèmes :

• Pression d'air qui ne fonctionnait ==> Tuyau craqué
• Conséquence ==> Impossible de travailler sur l'automate ce jour
• Étude de documentation technique

01/10/2018

Rendez-vous avec M. Conrard les points suivants on été évoqué :

• Problèmes liés au tuyau pour la pression d'air
• Version 2 du cahier des charges présentée
• J'ai énoncé le travail réalisé sur l'automate avant de voir le lendemain le problème pour la pression d'air

02/10/2018

Prologue

Qu'est-ce que le daily meeting ?

Nous avions décidé au début de mon projet de faire des réunions quotidiennes pour évoquer l'avancée de mon projet. L'objectif du daily meeting est de s'assurer que l'on va atteindre notre objectif. Il faut se poser 3 questions au quotidien :

• Qu'est-ce que j'ai terminé hier ?
• A quoi je m'engage et pour quand ?
• Qu'est-ce que j'ai comme problèmes ?

Description des concepts clés de l'industrie 4.0

L'industrie 4.0 qui est considéré comme la 4ème révolution industrielle se caractérise par l'intégration des technologies numériques dans les processus de fabrication. L'industrie 4.0 a pour objectifs d'optimiser les consommations par l'efficacité énergétique et à rendre plus les usines plus compétitives. Les concepts clés de l'industrie 4.0 sont les suivants :

• Numérisation de l'usine : En numérisant l'usine on cherche à avoir une communication continue et instantanée entre les différents outils et postes de travail intégrés dans les chaînes de production. En utilisant des capteurs communicants cela apporte à l'outil de production la capacité d'autodiagnostic

et permet un contrôle à distance.

• Flexibilité de l'usine et personnalisation de la production : Il y a une grande flexibilité qui peut être due aux systèmes de productions possédant des objets intelligents, pouvant communiquer et étant lié à un réseau étant lui-même relié à un réseau extérieur. Ainsi, le client/operateur peut

prendre une place dans le processus. Il sera donc possible de personnaliser des produits à grande échelle.

• Gestion de l'énergie et des matières premières : Grâce à l'industrie 4.0 et la communication des objets, il sera plus simple d'économiser de l'énergie et de mieux gérer les matières premières.

• Outils logistiques et outils de simulations : Il sera plus simple de communiquer avec les entreprises de logistiques étant extérieurs aux usines de productions. De plus, nous pouvant avoir des réplique virtuelle permettant de corriger plus facilement les problèmes de production.

Description du processus avec les fonctions principales

En ce qui concerne le traitement de surface, celui-ci permet la simulation d'un traitement de surface dans des bains différents. Je rappelle que l'objectif est de faire un démonstrateur Proof Of Concept (POC) d'un système de production type industrie 4.0. Les fonctions de ce système seraient les suivantes :

• Client/Opérateur passe une commande ( Choix du mode de production : possibilité de choisir entre plusieurs processus de traitement prédéfinis, possibilité de modifier les processus de production )

• Après le choix du type de panier, l'opérateur le place

• Lancement du processus choisi

• Suivi de l'état du processus (Sur le logiciel de supervision et sur l'interface client)

• Récupération du panier

Analyse et architecture fonctionnelle

Analyse fonctionnelle

Qu'est-ce qu'une analyse fonctionnelle : L'analyse fonctionnelle décrit le fonctionnement des équipements en listant l'ensemble des défauts, des modes de fonctionnement et des régulations nécessaires aux réalisations des fonctions souhaitées. Elle se présente sous la forme d'un texte clair permettant à un non automaticien de comprendre le fonctionnement de l'installation. Il faut dire quels sont les services attendus pour chaque éléments du système.

Traitement de surface :

• Réaliser les 3 ou 4 gammes de production
• Exécuter l'ordre reçu par le programme
• Acquisition des états du système (différents capteurs)
• Distribution de l'énergie (préactionneurs) ==> Opérationnel
• Convertir l'énergie en action (actionneur) ==> Opérationnel

API :

• Réaliser une production dite rapide
• Réaliser une production dite standard
• Réaliser une production dite lente/complète
• Gestion des déplacements des chariots A et B (Monter, descendre, aller à droite et à gauche)

Poste de supervision :

• Afficher l'avancée de la production
• Communiquer avec le Client (IHM)
• Piloter la production
• Surveiller l'activité (capteurs de fin de course)
• Gestion des commandes de pièces (Mémorise et transmet 1 à 1 à l'API)

PC Client :

• Permettre au client de choisir la gamme de production
• Être informé de l'avancée de la production

Architecture fonctionnelle

Communication Modbus : Partie préliminaire

Communication Modbus : Communiquer avec d'autres API

Communication Modbus : Envoie de requête pour contrôler l'API

Documents Rendus