e-manufacturing for Advanced Control

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1 Présentation du projet de plateforme expérimentale e-mac e-manufacturing for Advanced Control Mars 2007 Franck FONTANILI 1

2 Pourquoi une plateforme expérimentale? «Si une large part de la recherche en Productique s appuie sur des partenariats industriels ou sur des modèles théoriques, ceci s avère peu réaliste si la recherche menée doit intégrer, par exemple, des caractéristiques liées à la nature des installations de production, aux produits, au système d information, à l ergonomie, ou à l occurrence de défaillances. Pour prendre en compte les technologies récentes de production (machines, transitique, ERP, MES, RFID), des plates-formes offrant aux chercheurs l accès à des moyens de production proches de ceux rencontrés (ou qui seront rencontrés) dans l industrie peuvent favoriser des recherches plus réalistes, plus facilement communicables et démontrables, et plus vite transférables sur sites industriels. Parmi les problématiques concernées par des plates-formes ont peut noter celles liées au pilotage d ateliers ou de chaînes logistiques, aux systèmes intégrés (ERP/APS/MES, réseaux, RFID), à la conception intégrée et au PLM (Product Life Management), à la maintenance et fiabilité, aux nouvelles technologies de production (UGV, micromécanique,etc.).» Comité d Experts Productique, Prospective de recherche, chap janvier 2007 Philippe BAPTISTE, Alain BERNARD, Jean-Paul,BOURRIERES, Pierre LOPEZ, Gérard MOREL, Henri PIERREVAL, Marie-Claude PORTMANN. 2

3 Objectifs du projet Idée de départ : Mettre à disposition des laboratoires de recherche une plateforme expérimentale complète et ouverte permettant un accès distant à une ou plusieurs unités de production et à leur système d'information, installés sur différents sites. -> e-manufacturing Démontrer, valider, illustrer les travaux sur la structure, l'organisation, le pilotage d'un ou plusieurs sites de production réels et distants 3

4 ANSI/ISA Formerly ANSI/ISA S De l entreprise en réseau au site Fournisseurs Reçoit des produits Entreprise Production Passe des commandes Reçoit des commandes Gestion Livre des produits Clients Site 4

5 Du site ANSI/ISA Formerly ANSI/ISA S à la machine Site Machine 5

6 De la machine ANSI/ISA Formerly ANSI/ISA S au S.I Partie Commande Supervision Contrôle et Commande Partie Commande Partie Commande O2,3 API O2,3 API O2,3 API 11 I0,7 I0,7 11 I0,7 I0,7 11 I0,7 I0,7 12 O2,3 12 O2,3 12 O2, Capteur Capteur Capteur Action neur Action neur Action neur Pré-Actionneur Pré-Actionneur Pré-Actionneur Partie Opérative Partie Opérative Partie Opérative Machine 1 Machine 2 Machine n Système Opérant 6

7 ANSI/ISA Formerly ANSI/ISA S Un chaînon manquant? le M.E.S! (ISA Level 3) Long terme Périodicité de décision Système d information pour la gestion de l entreprise Advanced Planning System/Optimization Niveau de pilotage Stratégique Moyen terme Enterprise Resource Planning Court terme Manufacturing Execution System Tactique Très court terme Temps réel Supervision Contrôle et Commande Système d information pour la production Opérationnel Système Opérant 7

8 ANSI/ISA Formerly ANSI/ISA S Les fonctions du M.E.S (ISA Level 3) Gestion des ressources Ordonnancement Cheminement des produits et des lots Gestion des documents Collecte et acquisition de données Gestion du personnel Gestion de la Qualité Gestion du procédé Gestion de la maintenance Traçabilité produit et généalogie Analyse des performances 8

9 Cahier des charges pour un site de production Le produit Techniquement simple : au plus 10 composants Nombreuses variantes : au moins 10 configurations Démontable pour réutiliser les composants Le procédé Assemblage manuel (opérateurs) Assemblage automatisé (manipulateurs et robots) Le processus Transfert automatisé entre les postes de travail Job shop ou flow shop généralisé Fonctionnement en «tout automatique» possible Commande par automates en réseau 9

10 Fonctions du système opérant Palette vide Boîte vide Charger/ Décharger A1 Palette avec boîte en cours d assemblage Produit fini Boucle de chargt. / déchargt. Palette avec boîte vide Acheminer vers les postes de travail A2 Palette en entrée de poste de travail Boucle centrale composants Assembler les composants A3 Palette avec produit fini Poste de travail 10

11 Fonctions du système d information (Make to Order) Catalogue Produits finis Etat de la commande Besoin produits finis Passer une commande Commandes en attente Etat de la commande/campagne A1 Application e-commerce Client Planifier une commande A2 Campagnes en attente Disponibilité Système opérant Application e-plan Gestionnaire Production Exécuter une commande A3 Consignes vers PC système opérant Informations depuis PC système opérant Application MES Utilisateurs MES 11

12 Plateforme Expérimentale en Réseau Système opérant site Albi Rascol Système opérant site Agen Accès via internet Système d information - Site d Albi Emac Labo e-commerce e-plan e-mac (MES) ERP APS Démonstrateur Pilotage à base de simulation on-line 12

13 Site d Albi Rascol - Le produit Composants : Boîtes : Galets : Gl1 Gl2 Gl3 B4 B7 Couvercle : Co Composants pour sous-ensembles : Galets : Tube : Bouchon : Joint : Gs1 Gs2 Gs3 Tu Bo Jo 13

14 Site d Albi Rascol - Le produit Produits finis (aperçu des configurations possibles) : Avec boîtes h=4 : Avec sous-ensemble : Avec boîtes h=7 : Avec sous-ensemble : 14

15 Site d Albi Rascol Le processus Opération automatisée Déchargement boîte assemblée En projet : Robot et vision pour palettisation avec orientation des couvercles Opération manuelle Assemblage sous-ensemble et Insertion dans boîte si nécessaire Opération automatisée Assemblage couvercle étiqueté (code barres rectangulaire sans contrainte d orientation) Opération automatisée Chargement boîte h=4 ou 7 Opération automatisée Assemblage galet h=1, 2 ou 3 si mode auto h=1 ou 2 si mode manu en 1 ou plusieurs passages Opération manuelle Assemblage galet h=1, 2 ou 3 en 1 seul passage 15