Cahier des charges «armoires intelligentes» pour la gestion et le suivi du petit outillage sur lieu de production. Référence CNRFID : 10-06/AO 003

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1 Cahier des charges «armoires intelligentes» pour la gestion et le suivi du petit outillage sur lieu de production Référence CNRFID : 10-06/AO 003

2 Table des Matières Cahier des charges / AO Introduction Synthèse du besoin Les outils suivis Les familles d outils Famille 1: les bonbonnes (équipées ou non d'un nez) Famille 2: les nez de pose Famille 3: Perceuses, visseuses, marteaux de rivetage Famille 4: Clefs de torquage Famille 5: Tas de rivetage Famille 6: Clefs de rivetage Famille 7: Unité de Perçage Automatisée(UPA) Famille 8: Clefs de serrage Les procédures opérationnelles La procédure pour pendre un outil La procédure pour rendre un outil Les armoires Les tags RFID Fiabilité et technologie du tag Packaging, forme et fixation du tag Les données du tag Encodage du tag Les lecteurs RFID intégrés dans l armoire Le système de communication des armoires Le système de gestion Principes Le matériel et le logiciel Réseau La communication entre les armoires et le système de gestion Protocole Messages Echanges Les fonctionnalités de l outil centralisé Réponses attendues Segmentation des solutions Compétences des prestataires Délais Délais de réponse Délais de déploiement Confidentiel CNRFID 2 / 15

3 1. Introduction Cahier des charges / AO 003 Un Grand Groupe Industriel Français, souhaite mettre en place une solution permettant la gestion et le suivi des petits outillages sur les lieux de production. Dans un premier temps, seule une usine sera concernée par la mise en place d une solution. Ceci devrait permettre, dans un délai court, de valider le parfait fonctionnement d une solution globale. Une fois la viabilité de la solution démontrée, les autres sites seront alors équipés (environ 6 ou 7). Cette société souhaite, dès le premier déploiement, une solution opérationnelle et parfaitement maitrisée par l offreur. Il ne s agit ni d un pilote ni d une phase expérimentale ou de recherche, mais d un véritable déploiement industriel et opérationnel dans les conditions réelles. Pour ces raisons, le délai de mise en place assuré par l offreur démontrera clairement qu il dispose de l expérience et de solutions existantes répondant à cette condition de mise en place opérationnelle. Toutes propositions permettant, de part la solution proposée, d améliorer l efficacité des opérateurs et de favoriser la gestion de ces outils sera étudiée avec attention. 2. Synthèse du besoin La solution devra permettre d apporter une parfaite vision en temps réel des outils disponibles dans chacune des armoires. Elle devra permettre à chaque opérateur concerné d accéder à ces outils et de les restituer dans des conditions extrêmement simples. Elle permettra ainsi de lui faciliter la tâche et de réduire le temps correspondant à une mauvaise connaissance de la disponibilité des outils et de leur positionnement géographique. Les notions quantitatives (nombres d outils dans chaque armoire) et qualitatives (quel type d outil) seront ainsi accessibles en temps réel sur l ensemble des armoires. Tous les types de familles (voir familles outils plus bas) peuvent être stockés dans l'armoire intelligente. Seul un numéro d'identifiant unique sera stocké sur la puce. Tout autre type d information sera déporté sur le système d information de la société. L objectif final est de disposer d un système apportant une vision centralisée de l ensemble des outils (dans quelle armoire, quelle quantité, et quel type) et de l historique des opérations (dernier utilisateur, maintenance sur les outils). Une liaison informatique sera mise en place entre les armoires et le réseau informatique usine. Il sera alors possible depuis n'importe PC (ou poste métier) de savoir entre autre : Ce que contiennent les armoires. Où trouver un type particulier de matériel. Si l outil recherché n est pas dans une armoire, qui l a emprunté et depuis quand. Quels sont les outils utilisés par un ouvrier particulier et à quelle fréquence. Quelle est la fréquence d'utilisation d un outil particulier. Les armoires, réparties sur le site de la société, sont fixes. Des éléments statistiques seront également disponibles afin de pouvoir améliorer la gestion et le suivi de ces outils à partir des informations recueillies (taux de rotation, outils les plus utilisés, ). Le système devra être automatisé et les armoires détecteront la présence ou l absence d outils. Elles remonteront, au système centralisé les informations suivantes : Outil n XXX présent Outil n XXX sorti à «date et heure» par «identifiant ouvrier». Outil n XXX rentré à «date et heure» par «identifiant ouvrier». Confidentiel CNRFID 3 / 15

4 3. Les outils suivis Cahier des charges / AO 003 Pour le premier site de production concerné par la solution, le nombre d outils à identifier est d environ 1000 pour 10 à 20 armoires différentes. A terme environ outils et une centaine d armoires seraient ent concernés. Chaque outil sera muni d un tag RFID contenant un numéro d identifiant unique. Le tag devra être positionné et devra avoir une dimension ne perturbant pas l ergonomie des outils. 3.1 Les familles d outils Famille 1: les bonbonnes (équipées ou non d'un nez) Dimensions : 400x200mm Matières : Aluminium, Acier, plastique, fluide hydraulique Position de stockage : Verticale Qté par armoire : 10 Point moyen : 1,5 kg Obs. : Elles peuvent être (ou non) équipées d'un nez de pose (voir famille 2) Famille 2: les nez de pose Dimensions : 150x70mm Matière : Acier Position de stockage : Horizontale Qté par armoire : 10 Point moyen : 0,2 kg Obs. : se monte sur la famille 1 Confidentiel CNRFID 4 / 15

5 Cahier des charges / AO Famille 3: Perceuses, visseuses, marteaux de rivetage Dimensions : 300xØ40mm Matière : Acier Position de stockage : Horizontale Qté par armoire : 10 Point moyen : 0,4 kg Obs. : Famille 4: Clefs de torquage Dimensions maxi: 500xØ40mm Matière : Acier Position de stockage : Horizontale (comme sur photo ou à plat) Qté par armoire : 10 Point moyen : 0,3 kg Obs. : Confidentiel CNRFID 5 / 15

6 Cahier des charges / AO Famille 5: Tas de rivetage Dimensions moyenne: 150x50x50mm Matière : Tungstène Position de stockage : Horizontale Qté par armoire : 5 Point moyen : 0,5 kg Obs. : les formes sont très variables Famille 6: Clefs de rivetage Dimensions moyenne: 250x200x60mm Matière : Acier Position de stockage : Horizontale Qté par armoire : 4 Point moyen : 1,5 kg Obs. : les formes et les tailles sont très variables Confidentiel CNRFID 6 / 15

7 3.1.7 Famille 7: Unité de Perçage Automatisée(UPA) Dimensions max: 400x300x150mm Matière : Acier, Aluminium Position de stockage : Horizontale Qté par armoire : 3 Point moyen : 1,5 kg Obs. : RAS Cahier des charges / AO Famille 8: Clefs de serrage Dimensions moyennes: 200x50x10mm Matière : Acier Position de stockage : Horizontale Qté par armoire : 15 Point moyen : 0,1 kg Obs. : RAS Confidentiel CNRFID 7 / 15

8 4. Les procédures opérationnelles 4.1 La procédure pour pendre un outil Cahier des charges / AO 003 Ouverture de l'armoire avec le badge.et code PIN Le compagnon prend le ou les outils. Le compagnon referme l'armoire. L'armoire signale au réseau usine: -Quels outils ont été pris. -Qui a pris les outils. -Quand les outils ont ils été pris. 4.2 La procédure pour rendre un outil Ouverture de l'armoire avec le badge.et code PIN Le compagnon repose l'outil n'importe où dans l'armoire. Le compagnon referme l'armoire. L'armoire signale au réseau usine: -Quels outils ont été remis. -Qui a remis les outils. -Quand les outils ont ils été remis. Confidentiel CNRFID 8 / 15

9 Cahier des charges / AO Les armoires Le système d'armoire intelligente est composé de deux sous-systèmes : L'armoire physique Le système de gestion associé La communication entre l armoire et le système de gestion doit reposer sur des mécanismes standards de communication (voir chapitre 8) Important : L armoire doit être indépendante du S.I. Le contrôle d accès à l armoire sera basé sur la présentation d un badge (badge compagnon). Ce badge offre les possibilités de contrôle suivantes : Piste magnétique : contenant le numéro d identité de la personne Une puce sans contact de type Mifare (1 Ko) gérée en MAD avec clef de lecture : contenant également le numéro d identité de la personne Une carte de contact (carte à puce) avec accès par code PIN : permettant de récupéré le DN de la personne. L'armoire physique et ses moyens (structure et portes, alimentation électricité, capteurs RFID, connecteurs réseaux) offrira les fonctions suivantes : La fonction d'ouverture : débloque les portes de l'armoire - Cette fonction effectue le contrôle de la personne en s appuyant sur un des moyens d authentification de la personne. - Ouverture pour le dépannage et la maintenance La fonction d'inventaire du contenu : réalise l'inventaire complet de l'armoire et envoie un message du contenu au système de gestion - Automatique : Inventaire à la fermeture des portes. - A la demande : Par ouverture et fermeture des portes. La fonction d alarme. Dans les cas suivants l armoire enverra un message d anomalie au système de gestion : - Les portes sont ouvertes depuis x temps (durée paramétrable) - Plusieurs tentatives d ouverture avec un code PIN non valide. - Autre (à voir) La fonction d interrogation de l armoire à distance n est pas demandée, mais celle-ci peut être proposée si elle est facilement réalisable. Ces armoires seront fixes et branchées électriquement dans le respect des normes de sécurité électrique. Les dimensions internes des armoires actuelles sont : 1200x1200x450mm. Les dimensions externes devront être les plus proches possible des côtes internes. Entre 10 et 20 armoires seraient nécessaires pour assurer le suivi de l ensemble des outils dans la première usine. Par la suite environ une centaine d armoires correspondrait au déploiement de la solution sur l ensemble des sites. Une armoire comportera en moyenne 30 outils et au maximum 50. Dans le principe, les armoires ne devront pas être figées dans leur configuration, elles devront être évolutives pour pouvoir s adapter à différents types d aménagements intérieurs. L offreur de la solution sera le fournisseur de l armoire complète, il choisira ainsi les armoires (sous réserve de correspondre aux types de rangements précisées dans chacune des familles d outil) et s assurera du fait qu elles répondent parfaitement aux contraintes opérationnelles et aux contraintes liées à l utilisation de système RFID. La solution de lecture sera choisie et sous la responsabilité de l offreur (voir chapitre antennes et lecteurs). Confidentiel CNRFID 9 / 15

10 Cahier des charges / AO 003 Le matériel informatique utilisé à l'intérieur de l'armoire est laissé au choix du fournisseur. Le fournisseur devra fournir le descriptif de tous les composants utilisés ainsi que leurs caractéristiques techniques détaillées. Le logiciel hébergé dans l'armoire, n'est pas soumis à préconisation de la part du client. Toutefois, le fournisseur devra garantir que le code source de ses logiciels est déposé et fournir le langage, les librairies et le système d'exploitation utilisés. 6. Les tags RFID 6.1 Fiabilité et technologie du tag Tous les tags devront avoir été vérifiés par le prestataire qui garantira leur bon fonctionnement. La technologie choisie (fréquence, forme de l antenne, fournisseurs ) sera laissée au libre choix du prestataire. Le fournisseur de tag et le type de puce électronique associé seront clairement précisés dans la réponse au cahier des charges. Le choix de l interface-air est laissé à l offreur. Aucune solution propriétaire ne sera admise. L offreur devra se conformer à une norme internationale ISO et devra fournir les résultats des tests de conformité des tags retenus. Les références et expériences similaires du fournisseur de tag seront appréciées. 6.2 Packaging, forme et fixation du tag Une attention particulière sera portée sur ce point. L offreur devra présenter clairement des solutions cohérentes correspondantes aux formes et matières des objets présentés en photos dans la rubrique «outils». La forme, l épaisseur, la dimension devront garantir l ergonomie existante des outils et ne pas perturber la prise en main, ni l efficacité. Leurs formes pourront être différentes selon les familles d outils pour garantir le point évoqué ci-dessus, tout en conservant la fiabilité de lecture escomptée de 100% de lecture. La plus part des outils étant métalliques, la solution mise en place tiendra compte de cette contrainte pour assurer 100% de lecture en entrée et sortie d armoire. Leur packaging devra résister aux contraintes de chocs et vibrations. La méthode et solution de fixation du tag sur l outil sera de la responsabilité de l offreur (exemple colle, adhésif, attache de type étiquetage ), il sera le garant d une fixation adaptée, pérenne, et rapide. Il fournira un guide de pose pour chaque facteur de forme. La pose sera réalisée par le personnel du site de production. Idéalement un facteur de forme unique sera apprécié. Dans le cas contraire, une typologie de tag correspondant aux familles d outil sera proposée par le prestataire. Sur chaque packaging du tag sera inscrit le numéro du tag afin de pouvoir fonctionner en mode dégradé et pouvoir retrouver le numéro d identifiant de l outil à partir du numéro de tag. 6.3 Les données du tag Le tag ne contiendra que l identifiant de l outil, l ensemble des informations liées à ses mouvements, sa maintenance, sa position sera traité par le système d information. 6.4 Encodage du tag Le prestataire mettra à disposition deux systèmes identiques d encodage de tag avec l applicatif permettant aux opérateurs d encoder le numéro d identifiant de l outil pour chaque pose de tag. Ce système sera composé par exemple d un petit plateau ou d un PDA pour encoder le tag une fois le tag apposé sur l outil. L opération devra être simple et rapide. 7. Les lecteurs RFID intégrés dans l armoire L offreur de la solution sera garant du fait qu une armoire ne lira que son contenu et en aucun cas tout autre tag non présent dans l armoire. Confidentiel CNRFID 10 / 15

11 Cahier des charges / AO 003 La solution matérielle devra respecter la réglementation et les normes en vigueur (EN , EN ; EN 50364, EN , ). L intégration des lecteurs dans l armoire sera réalisée par l offreur de la solution complète, il sera alors garant de son fonctionnement global. La solution doit rendre l armoire autonome et intelligente, ainsi toute solution imposant à l opérateur d effectuer une opération de lecture complémentaire à son geste de prendre et rendre un outil (type PDA) ne sera pas retenue. L opération d enregistrement des tags en entrée et sortie devra être réalisée sans impacter l opérateur. Les antennes de lectures seront positionnées afin de répondre aux modes de rangement des différents types d outils ( intégrées aux étagères si outils posés, intégrées dans les portes pour créer une zone de champs permettant le suivi de toute entrée et sortie et de faire l inventaire quand portes fermées, antennes au fond de l armoire si tous les outils suspendus ) L offreur de la solution sera évidemment garant du parfait fonctionnement entre les tags et lecteurs. La technologie utilisée : fréquence (UHF, HF ), types d antennes et de lecteurs reste au choix de l intégrateur afin de garantir le parfait fonctionnement global. L interface air doit être conforme à une norme internationale ISO et le certificat de conformité des interrogateurs devra être fourni par le prestataire. L offreur sera garant de la non perturbation, par les antennes et lecteurs installés, des appareils électroniques présents sur le lieu de production. 8. Le système de communication des armoires L'architecture générale est schématisée dans le dessin suivant : Confidentiel CNRFID 11 / 15

12 Cahier des charges / AO 003 Armoire 1 Armoire N Lecteur de badge + Un clavier dans le cas de la carte à puce C0V C0V Serveur hébergeant la gestion des armoires Réseau Ethernet Contrôleur WIFI du site Poste accédant à distance à la gestion des armoires par réseau filaire Poste accédant à distance à la gestion des armoires par réseau WIFI 8.1 Le système de gestion Principes Le système de gestion des armoires intelligentes devra pouvoir gérer de 1 à n armoires. Le nombre maximal d'armoire devra être précisé par le fournisseur Le matériel et le logiciel Le système de gestion doit pouvoir être hébergé sur un serveur de type PC. Les préconisations sont les suivantes : Système d'exploitation préconisés sont : o o Soit Windows Server Soit Linux ou AIX. Base de données : Confidentiel CNRFID 12 / 15

13 o Soit Oracle o Soit SQL Serveur (sur Windows) Interface Homme-machine Cahier des charges / AO 003 o Interface Web (HTML) permettant l'accès à l'application depuis un navigateur. Serveur d application o Soit TomCat, Websphere pour UNIX o Soit IIS pour Windows Réseau Le serveur hébergeant la gestion des armoires sera connecté au réseau local en Ethernet. 8.2 La communication entre les armoires et le système de gestion Protocole La communication entre les armoires et le système de gestion devra s'appuyer sur le protocole HTTP Messages Les données échangées devront être structurées en XML. La syntaxe et la grammaire des messages devront être documentées et fournies par le fournisseur. Deux messages seront à décrire : Les messages d inventaire Les messages d alerte ou d erreur Echanges Seule l armoire sera à l initiative des échanges. Celle-ci appellera le système de gestion par une requête HTTP (en mode SOAP ou non). 9. Les fonctionnalités de l outil centralisé L outil centralisé accessible à partir d un ou plusieurs postes apportera à l opérateur une vision précise des informations suivantes. Les clés de requêtes permettront d interroger l outil selon les intérêts de l opérateur (compagnons recherchant un outil, gestionnaire de parc, administrateur, responsable maintenance, responsable des achats ) Ainsi les données accessibles seront : Le taux de rotation et d utilisation par famille d outil, par numéro d identifiant taux de passage en réparation de l outil, nombre d utilisations, type d utilisateurs, date de la dernière utilisation, autorisation de sortie de l outil : exemple si utilisateur en a déjà sorti 2 outils identiques, requêtes de l utilisateur si outil non présent pour trouver l armoire la plus proche ayant l outil, identité dernier utilisateur pour aller le solliciter et disposer d un outil si aucune armoire n en détient, historique du contenu des armoires, Confidentiel CNRFID 13 / 15

14 historiques d un outil (lieu de passage, temps d utilisation ), Cahier des charges / AO 003 Toutes les requêtes pourront être faites par armoires, par outil, par opérateurs, par opération (suivi de la maintenance, date de dernière maintenance, type de maintenance ). 10. Réponses attendues 10.1 Segmentation des solutions La réponse à l appel d offre sera composée de 3 lots distincts en termes de coûts, de solutions techniques, de prestataires et de délais. Dans le cas d une réponse aux 3 lots (particulièrement appréciée et retenant prioritairement sa présélection), l offreur global devra clairement préciser et justifier du choix de tout prestataire intervenant dans la réponse. Lot 1: l armoire intelligente RFID capable de lire l ensemble des outils taggués en entrée, et en sortie et capable de communiquer cette donnée (informations détaillées dans les chapitres 1 à 7). Pour cela, l offreur sera en mesure indépendamment des modules 2 et 3 de prouver le bon fonctionnement grâce à un branchement de PC portable sur toute armoire indiquant clairement les opérations d entrée et de sortie de tout tag avec la date, l heure, l opérateur ouvrant l armoire, le numéro de tag entrant ou sortant. Aucune ergonomie écran n est nécessaire pour ce module 1. Lot 2: solution de communication entre les armoires vers un système central mettant à disposition d une application métier toute information de mouvement (numéro d identifiant de l outil, de l armoire et de l opérateur) chapitre 8 Lot 3 : l applicatif métier transformant en donnée intelligente ces données de mouvement d identifiants en outil de gestion, de suivi, de maintenance et de statistique du parc d outils centralisé et disponible de tout poste équipé. Le module 1 est celui principalement détaillé dans cet appel d offre. En revanche, l offreur sera garant dans sa réponse de la faisabilité des modules 2 et 3. Il précisera la manière dont sont disponibles les données, le format, le type de connexions réalisables. Cet outil doit rester simple et fonctionnel il ne doit pas correspondre à des outils existants trop lourds et coûteux et surdimensionnés par rapport aux besoins précisés Compétences des prestataires Idéalement, la proposition prise avec le plus de sérieux et d intérêt sera celle apportant la réponse au 3 lots, avec une société garante de la solution globale. Pour le Lot 1, première étape essentielle du projet, les compétences de la société en RFID seront clairement précisées et argumentées. Pour les lots 2 et 3, le prestataire sera le garant de la parfaite intégration et compatibilité du format et de la mise en valeur des données. Il aura la charge complète de compatibilité des données depuis le lecteur de l armoire, le système de communication de l armoire, le système centralisé de récupération des données et l applicatif métier donnant la valeur opérationnelle aux données recueillies Délais Réponse impérative des prestataires au cahier des charges Choix de 2 ou 3 prestataires crédibles techniquement et financièrement Visites du site de production pour validation des engagements et faisabilité technique et délais avec les prestataires pré-retenus Choix définitif du prestataire Livraison de 2 armoires sur site de production pour première phase de test dans les conditions opérationnelles. 9 juillet 23 juillet 29 juillet mi-septembre mi-novembre Confidentiel CNRFID 14 / 15

15 Cahier des charges / AO 003 Déploiement complet du site mi-janvier Délais de réponse La réponse à l appel d offre est attendue à la date du 9 juillet 2010 au plus tard. Par mail à l adresse suivante : ctetelin@centrenational-rfid.com Délais de déploiement L installation de la première armoire devra être réalisée et opérationnelle sur site avant le 30 novembre Après validation de celle-ci sous un délai de 2 mois de tests dans les conditions opérationnelles, les armoires supplémentaires seront livrées sous un délai de 2 mois. Les tags devront être livrés le 30 novembre 2010 pour permettre d équiper l ensemble des outils pendant la fabrication des armoires. Confidentiel CNRFID 15 / 15