LES OBJECTIFS DE L'AUTOMATISATION

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1 LES OBJECTIFS DE L'AUTOMATISATION I. L'AUTOMATISATION AIDE À LA COMPÉTITIVITÉ DU PRODUIT Dans notre système économique l'automatisation a pour objectif d'aider à la compétitivité globale du produit. L'AUTOMATISATION INDUSTRIELLE est la mise en service des moyens automatiques pour la réalisation d'un processus de production avec les objectifs ci-dessous, souvent complémentaires. SYSTÈME DE PRODUCTION PROCESSUS DE PRODUCTION AMÉLIORER LA PRODUCTIVITÉ DE L'ENTREPRISE Réduire les coûts de production: main d'œuvre. matière. énergie. Améliorer la qualité de production: réduction des retouches, des rebuts. meilleures performances du produit. AMÉLIORATION CONDITIONS DE TRAVAIL DU PERSONNEL Supprimer la pénibilité: physique : manutention de charges. santé : produits dangereux. Améliorer la sécurité: meilleure protection des machines. contrôle et protection en ambiance explosive. AUGMENTER LA PRODUCTION Diminuer les en-cours de fabrication. Améliorer la flexibilité du système de production: changement rapide de fabrication. augmentation des lots de pièces d'une même famille. AMÉLIORER LA DISPONIBILITÉ PRODUITS Adapter le flux de production aux besoins des clients. Améliorer la distribution des produits. AUGMENTER LA DISPONIBILITÉ MOYENS DE PRODUCTION Améliorer la maintenabilité: auto-tests. télémaintenance. INTÉGRER GESTION ET PRODUCTION Contrôler le flux de production. Disposer des données technicoéconomiques sur la production. Simuler des programmes de production. OBJECTIFS DE PRODUCTION PRODUITS SUPPLÉER L'HOMME DANS SITUATIONS DE CONDUITE DANGEREUSES Domaine spatial et nucléaire Systèmes immergés ADAPTER LE PRODUIT AUX BESOINS Assurer la conformité du produit avec les spécifications du cahier des charges fonctionnel ADAPTER LE PRODUIT AUX DONNÉES ÉCONOMIQUES DU MARCHÉ Maintenir le coût de revient total compatible avec les clauses économiques de la commande Assurer un prix de vente compétitif par rapport à la concurrence AMÉLIORER LA FIABILITÉ DU PRODUIT Maintenir la qualité du produit dans le temps Réaliser un produit qui accomplisse la fonction requise, dans des conditions spécifiées, pendant une durée donnée. DÉVELOPPER L'INNOVATION Améliorer les produits existants. Créer de nouveaux produits. ÉTUDIER DE NOUVEAUX MARCHÉS Exploiter rapidement des résultats de nouveaux sondages. Simuler de nouveaux marchés. Les Automatismes PG 14/01/2004 page 1/26

2 AII COURS GMP DEGRÉ DE COMPLEXITÉ AUTOMATISMES Suivant les spécifications du cahier des charges, ces automatismes peuvent : Se limiter au contrôle et à la surveillance des grandeurs techniques ou économiques représentatives du procédé. contrôle de la courbe de montée en température d'un four ; enregistrement de la quantité de produits conditionnés en fin de ligne de fabrication. Assister l'opérateur pour la conduite du procédé en fonction du comportement de la partie opérative de la machine, ou des résultats des procédures de contrôle et de surveillance. en fin d'usinage sur une MOCN, un bras manipulateur réapprovisionne la machine outil avec une nouvelle pièce brute ; un convoyeur assure le transfert automatique des pièces entre différents postes d'assemblage. Assurer le traitement de l'ensemble des données techniques au niveau d'une machine et des actions qui en résultent. machine automatique à percer les plaques de base des circuits imprimés ; machine automatique à remplir, boucher et conditionner des bidons. Assurer au niveau d'un ensemble de machines complexes ou d'un atelier, le traitement de la totalité des données techniques et des actions qui s'y rapportent. poste de fabrication de pièces mécaniques avec transfert circulaire ; ligne de fabrication de boîtes de conserve. Intégrer au niveau d'un atelier ou d'une usine, l'ensemble des données techniques et économiques concernant l'exploitation d'un nombre important de moyens de production. ligne d'élaboration de produits dans une usine chimique ; atelier flexible de fabrication mécanique ; centre de la gestion de la consommation d'énergie. C'est du choix du niveau d'automatisation que dépend la rentabilité de la solution mise en oeuvre. Pour un problème donné : Trop d automatisation, d où un grand investissement ; Pas assez d'automatisation, avec un faible investissement ; n'entraînent pas toujours sur le produit des gains directs permettant d'amortir convenablement cet investissement : problème de rentabilité. page 2/26 PG 14/01/2004 Les Automatismes

3 LES AUTOMATISMES II. GÉNÉRALITÉS A. DÉFINITION Un système est automatisé lorsque le processus permet de passer d'une situation initiale à une situation finale sans intervention humaine et que ce comportement est répétitif chaque fois que les conditions qui caractérisent la situation initiale sont remplies. Exemple : station de distribution du système modulaire du laboratoire d'automatisme. Fonction globale : distribuer une poignée vers la station de contrôle. État initial : poignée stockée dans un silo. État final : poignée sur la station de contrôle. POIGNÉE STOCKÉE état initial DISTRIBUER UNE POIGNÉE Fonction globale POIGNÉE DISTRIBUÉE état final B. LES AUTOMATISMES - POURQUOI? transports de produits toxiques ACCROIT PRÉCISION SÉCURITÉ QUALITÉ PRODUCTIVITÉ élimination de l'habileté et de la fatigue ON OBTIENT opérations à caractère répétitif suppression des temps morts OPTIMISATION PERSONNELS REBUTS INSTALLATIONS CONSÉQUENCES INDUSTRIELLES GESTION COÛT RENDEMENT HUMAINES Nécessité d'un personnel qualifié Les Automatismes PG 14/01/2004 page 3/26

4 AII COURS GMP C. ORGANISATION et FONCTIONNEMENT d'un SYSTÈME AUTOMATISÉ 1. organisation générale Une installation automatisée est constituée de : Un pupitre dirigé par un opérateur humain ; Une partie commande ; Une partie opérative. Le pupitre est constitué de composants technologiques divers : boutons poussoirs, fiches, clavier, pédale, voyants... C'est depuis cet élément que l'opérateur interviendra pour la conduite du système et qu'il indiquera le mode de marche à suivre (cycle continu, marche de réglage, marche de préparation,...). La partie commande est la logique d'installation. Son rôle est d'ordonner et de traiter les informations afin d'assurer le fonctionnement correct de la partie opérative. Elle est constituée de relais, diodes, transistors, cellules logiques, automates,... La partie opérative regroupe l'ensemble des moyens techniques qui effectuent directement le processus de transformation de la matière d'œuvre, à partir des ordres fournis par la partie commande et l'opérateur (scier, couper, déplacer, mesurer, emballer,...). C'est dans cette partie du système que l'on trouve les moteurs, vérins, lampes, capteurs,... La liaison entre la partie commande et opérative s'effectue au travers d'éléments appelés interfaces. A) FONCTIONNEMENT PUPITRE consignes opérateur PARTIE COMMANDE messages automatisme ordres compte-rendus L'opérateur reste en relation avec la partie opérative. Il peut, en cas de perturbations, intervenir sur le fonctionnement à tout moment du cycle. La partie commande enregistre les consignes données par l'opérateur au travers du pupitre, et donne les ordres à la partie opérative qui lui rendra compte (comptes-rendus) des opérations réellement effectuées. PARTIE OPÉRATIVE processus 2. page 4/26 PG 14/01/2004 Les Automatismes

5 Organisation des automatismes à cycles rigides C'est une catégorie de systèmes conçus pour réaliser constamment les mêmes opérations sans grandes possibilités de modifier leur cycle de fonctionnement. 3. organisation des automatismes à cycles modifiables C'est une catégorie de systèmes conçus pour s'adapter à des variétés de produits à fabriquer ou bien à l'évolution du marché. Dans ce cas la logique de commande sera programmée. La partie commande utilisera soit un automate programmable soit un ordinateur. STRUCTURE D'UN SYSTÈME AUTOMATISÉ COMPTE RENDUS OPÉRATEUR PUPITRE MESSAGES CONSIGNES PARTIE COMMANDE ORDRES PA RTIE OPERATIVE Les Automatismes PG 14/01/2004 page 5/26