Traçabilité des matériaux de chaussées. Robert TASKY SEMR de Blois CETE NC

Transcription

1 Traçabilité des matériaux de chaussées Robert TASKY SEMR de Blois CETE NC

2 Objectif de l action de recherche conduite à la SEMR de 2001 à 2004: Etude de la traçabilité des matériaux de chaussée de leur fabrication en centrale à leur mise en œuvre sur chantier et plus précisément celle des Enrobés à chaud.

3 l entité étudiée (lot) est le chargement du camion avec des identificateurs qualitatifs, quantitatifs et spatio temporels sur la fabrication et la mise en oeuvre.

4 Le concept de traçabilité Définition de la traçabilité ISO concept et terminologie: C est l aptitude à retrouver l historique, l utilisation ou la localisation d une entité au moyen d identifications enregistrées.

5 Le contexte des travaux routiers:la traçabilité a toujours été une préoccupation majeure des opérations comptables. Les dernières grandes étapes sur la traçabilité ont été dès 1996 la mise en place de la pesée AQP et le pilotage par le LCPC d une démarche qualité sur les matériaux bitumineux de leur fabrication à leur mise en œuvre

6 Les visées sont multiples et concernent tous les acteurs des travaux (Maîtres d ouvrages, maîtres d œuvres et Directeurs de travaux): sécuriser et pérenniser l information et la traiter en temps réel pour un gain global sur la qualité du chantier. A ce titre cette action de recherche s inscrit donc parfaitement dans une démarche de développement durable.

7 L étude a débuté par le suivi des lots de produits routiers à l aide d un récepteur GPS.Ensuite l utilisation de la RFID, a permis de développer un automate prototype de traçage pour le transfert «en continu» automatisé et sécurisé des données de fabrication vers la mise en œuvre via les camions chargés du transport

8 Le matériel RFID retenu pour l expérimentation: constructeur DEISTER electronic L Antenne: Liaison TAG Base Station La Base Station: Transfert des données provenant du PC vers l antenne radio Le TAG conteneur de données numériques

9 Les normes en RFID Les normes relatives au protocoles de communication (air-interface) ont pour désignation: ISO : le vocabulaire ISO : pour des fréquences de communications inférieures à 135 KHz ISO : pour une fréquence de fonctionnement à 13,56 MHz ISO : pour une fréquence de 2,45 GHz ISO : pour des fréquences comprises entre 860 et 930 MHz ISO : pour un fonctionnement en 433 MHz La parution de ces normes : fin 2003 pour les tirets 2, 3 et 4; et l'été 2004 pour les autres.

10 Tests du système RFID sur le terrain Les TAGs sont vissés sur les ridelles des camions En Usine de fabrication les données mémorisées sur les TAG concernent la pesée et la qualité de fabrication Distance de transmission: 3 à 5 m en Usine de fabrication, Et 3 à 5 m sur chantier de mise en oeuvre Sur chantier, l acquisition des données lues sur les TAGs est faite sur PC installé sur le matériel de mise en œuvre des matériaux de chaussée

11 EXEMPLE D INSTALLATION DU MATERIEL DE TRACAGE SUR UN CHANTIER AUTOROUTIER

12 FABRICATION DES PRODUITS ROUTIERS ET PESAGE

13 CENTRALE D ENROBAGE Poste de chargement des camions

14 Le poste de chargement des camions vue arrière -

15 L intérieur de la cabine de commande Le technicien de la SEMR suit les opérations de transfert des données sur le PC relié en réseau à la Base Station RFID

16 Base Station du système RFID PC de la cabine de commande qui gère l acquisition et le transfert des données

17 Le PC d acquisitions de la cabine de commande de l Usine de Fabrication Feux rouge au départ du camion, les données de fabrication ne sont pas encore validées sur le TAG

18 FIN DU CHARGEMENT DU CAMION Transmission des données sur le TAG

19 DETECTION AUTOMATIQUE DU CAMION A L ARRIVEE SUR LE PONT- BASCULE ET TRANFERT DES DONNEES DE PESAGE SUR LE TAG

20 INTERIEUR DU POSTE DE PESAGE DES CAMIONS CHARGES DU TRANSPORT DES PRODUITS ROUTIERS PC de Transfert des Données de Pesage Base Station DEISTER

21 Feux vert: autorisation de départ; données valides inscrites sur le TAG

22 MISE EN ŒUVRE DES PRODUITS SUR CHANTIER ROUTIER

23 Arrivée du camion sur le chantier Cheminement des matériaux Le finisseur L alimentateur

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25 Equipement des engins de chantier en matériel RFID

26 L instrumentation de l alimentateur La balise GPS Le PC d acquisitions Les détecteurs de niveaux, séquenceurs des lots L antenne RFID Coffret d interfaces (Base Station RFID) et d alimentations des capteurs L agent de la SEMR Le conducteur de l alimentateur

27 Partie avant de l alimentateur L antenne RFID

28 ANTENNE RFID TAG sur camion en cours de déchargement LECTURE DES DONNEES MEMORISEES SUR LE TAG

29 Début de déchargement du camion Cordonnées GPS Lecture des données sur le TAG Relevé des niveaux: 1/ convoyeur 2/ trémie tampon du finisseur

30 Fin de déchargement puis départ du camion Départ du camion enregistré quand le TAG n est plus détecté

31 En attendant le camion suivant, l enregistrement des données de tous les capteurs continue à la fréquence de 1 Hz

32 Les apports de la méthode par rapport à l existant FABRICATION: Actuel. Contrôle en continu Analyse en temps réel PESEE TRANSFERT DONNEES Vers la mise en oeuvre Données qualitatives Données quantitatives Sécurisation Nouv.

33 Les apports de la méthode par rapport à l existant (suite) MISE EN OEUVRE: Actuel. Exploitation des données De fabrication en continu (temps réel) Aide à la conduite des engins Géo- positionnement GESTION DU CHANTIER Globale => corrections Temps réel => Optimisation Pérennité des données /LOTS Nouv.

34 Quelques exemples d exploitation des données relevées

35 TRACE DES LOTS- CAMIONS SUR CHAUSSEE DE 7 M DE LARGE, RIVE GAUCHE; capteurs RFID + GPS RT Janv2005 OR 11g012 du LCPC 35

36 TRACE DES LOTS- CAMIONS SUR CHAUSSEE D UN PETIT GIRATOIRE capteurs GPS + RFID RT Janv2005 OR 11g012 du LCPC 36

37 TRACE DES CAMIONS SUR CHAUSSEE AUTOROUTIERE FR = fin de répandage du lot-camion

38 Historique du positionnement des lots de matériaux (chargement des camions) sur la chaussée Fin du Lot Fin du Lot

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40 Historique du positionnement de la prise en charge du déchargement des camions DEBUT FIN

41 EXEMPLE D AFFICHAGE EN TEMPS REEL DE DONNEES LUES SUR LE TAG A CHAQUE DEVERSEMENT D UN NOUVEAU LOT- CAMION ECRAN DISPONIBLE SUR L ENGIN DE RECEPTION DES MATERIAUX

42 LA TRACABILITE A PARTIR DE 2005: Le développement industriel du matériel de traçabilité, Une phase de démarrage de normalisation, L étude de la mise en place de la traçabilité des composants des produits routiers, dès leur conditionnement par les fabricants jusqu à leur utilisation dans les éléments de dosage des unités de fabrication, L expérimentation à plus grande échelle pour chiffrer les gains apportés à tous les partenaires des travaux de chaussées par cette numérisation du savoir- faire qu est la méthode de traçabilité proposée.

43 Les apports de la méthode de traçabilité proposée Pour le Maître d ouvrage: des données sécurisées et une gestion du patrimoine chaussées plus précise, Pour le Maître d œuvre: un outil de gestion puissant, Pour l Entreprise: une aide à la gestion du chantier et la numérisation de son savoir-faire Pour le Laboratoire: la valorisation des contrôles par l exploitation des résultats en «temps réel», Pour l Homme d exécution: une aide à la conduite des engins et la valorisation de son savoir-faire, Et, pour les produits de la route: Une géo- localisation automatisée des lots-chargements des camions, Un historique «décamétrique» sécurisé de la qualité de fabrication et de mise en œuvre.

44 Merci de votre attention