Rapport PFE Ingénieurs - ULT-Houssem Tlatli [PDF]

Zitiervorschau

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

Institut Supérieur Polytechnique Privé

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Projet de Fin d’Etudes En vue de l’obtention du Diplôme National d’Ingénieur en Génie Mécatronique

Elaboré par :

Houssem Tlatli

CONCEPTION ET AUTOMATISATION DES SOUSSYSTEMES DANS UNE MACHINE D’INJECTION Réalisé au sein de

LEONI Wiring Systems Encadré par Encadrant(s) universitaire(s)

Encadrant(s) industriel(s)

Bettaieb Mohamed Nizar

Mahdi Neffati Salim Aroua ………………………………………………..

Année universitaire 2018 - 2019

Dédicaces

i

Remerciements

ii

Table des matières Dédicaces ------------------------------------------------------------------------------------------------- i Remerciements ----------------------------------------------------------------------------------------- ii Liste des figures -------------------------------------------------------------------------------------- vi Liste des tableaux ------------------------------------------------------------------------------------ viii Liste des abréviations --------------------------------------------------------------------------------- ix Introduction générale ---------------------------------------------------------------------------------- 1 CHAPITRE 1-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 PRESENTATION DE L'ORGANISME D'ACCUEIL---------------------------------------------------------------------- 3 1.1 INTRODUCTION : --------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 GENERALITES : ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 1.2.1 L’INDUSTRIE AUTOMOBILE EN TUNISIE EN CHIFFRE ...................................................... 4 1.2.2 PRODUITS AUTOMOBILE EXPORTÉS DE LA TUNISIE ........................................................ 4 1.2.3 Secteurs d’activité dans l’industrie automobile en Tunisie : ........................................................... 4 1.3 GROUPE LEONI A L'ECHELLE INTERNATIONALE : ---------------------------------------------------------- 5 1.3.1 Historique : ..................................................................................................................................... 5 1.3.2 Chiffres clés du Groupe LEONI ..................................................................................................... 6 1.3.3 L'activité du groupe LEONI : ......................................................................................................... 6 1.3.4 Les Clients la Société : .................................................................................................................... 6 1.4 LEONI EN TUNISIE : ---------------------------------------------------------------------------------------------- 7 1.4.1 Présentation de la filiale Leoni Mateur Sud : .................................................................................. 8 1.4.2 Fiche signalétique : ......................................................................................................................... 9 1.4.3 Les projets de LEONI Mateur Sud : ............................................................................................... 9 1.4.4 Organigramme Leoni Mateur Sud : .............................................................................................. 10 1.5 PRESENTATION DU CYCLE DE PRODUCTION : ---------------------------------------------------------------- 12 1.5.1 Introduction ................................................................................................................................... 12 1.5.2 Les flux logistique interne : .......................................................................................................... 12 1.5.3 La réception et le stockage :.......................................................................................................... 12 1.5.4 La zone de coupe : ........................................................................................................................ 13 1.5.5 La zone de préparation : ................................................................................................................ 14 1.5.6 La zone d'assemblage :.................................................................................................................. 14 1.5.7 Le Surmoulage : ............................................................................................................................ 15 1.5.8 Le contrôle final : .......................................................................................................................... 15 1.5.9. Le conditionnement et l'expédition .............................................................................................. 17 1.6 CONCLUSION : ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 17

Chapitre 2 Etude Bibliographique ------------------------------------------------------------------ 18 2.1 INTRODUCTION : ------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 2.2 CABLAGE AUTOMOBILE : --------------------------------------------------------------------------------------- 19 2.2.1 Généralités : .................................................................................................................................. 19 2.2.2 Types de câblage :......................................................................................................................... 19 2.2.3 La composition des câbles et fils électriques : .............................................................................. 20 2.2.4 Comparaison entre les câbles et les fils : ...................................................................................... 21 2.2.4 Les composants du faisceau électrique : ....................................................................................... 21 2.3 LE SURMOULAGE ------------------------------------------------------------------------------------------------- 23

iii

2.3.1 La technique du surmoulage : ....................................................................................................... 23 2.3.2 Avantages du surmoulage : ........................................................................................................... 23 2.3.3 Types de surmoulage : .................................................................................................................. 24 2.3.4 Les règles et le principe de surmoulage : ...................................................................................... 24 2.4 REACTION CHIMIQUE DE SURMOULAGE : -------------------------------------------------------------------- 24 2.4.1 Introduction :................................................................................................................................. 24 2.4.2Les dosages : .................................................................................................................................. 25 2.4.3 La constitution de mélange polyuréthane : ................................................................................... 25 2.5 LE PHENOMENE PHYSIQUE DE POLYMERISATION ET FORMATION DES POLYURETHANES : --------- 28 2.5.1 Formation des Polyuréthanes : ...................................................................................................... 28 2.5.2 Phénomène de Polymérisation : .................................................................................................... 28 2.6 CONCLUSION : ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 30

Chapitre 3 Etude de l'existant & Problématique -------------------------------------------------- 31 3.1 INTRODUCTION : ------------------------------------------------------------------------------------------------- 31 3.2 ETUDE DETAILLEE DE LA MACHINE DE POLYMERISATION : ----------------------------------------------- 32 3.2.1 introduction : ................................................................................................................................. 32 3.2.2 Etude de fonctionnement et analyse fonctionnelle :...................................................................... 32 3.2.2.1 La méthode SADT : ................................................................................................................... 34 3.2.2.2 Actigramme A-0 : ...................................................................................................................... 34 3.2.2.3 Actigramme A0 :........................................................................................................................ 34 3.2.2.4 Etude de l’interactivité et la synchronisation entre les 2 deux postes (Paolini+ Isojet) : ........... 36 3.2.3 POSTE PURGE ET DOSAGE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT (ISOJET) : ------------------------------ 38 3.2.4 Les différents composants de machine ISOJET :.......................................................................... 39 3.3 IDENTIFICATION DE LA STRUCTURE MATERIELLE : -------------------------------------------------------- 45 3.3.1 Grafcet Cycle Poste surmoulage : ................................................................................................. 46 3.3.2 Mode de fonctionnement Cycle : .................................................................................................. 48 3.3.3 Etude de la chaine action pneumatique : ....................................................................................... 49 3.3.4 Etude de la partie commande : ...................................................................................................... 50 3.3.5 Désignation des entres/sorties de Systèmes PU : .......................................................................... 51 3.3.6 Variables : ..................................................................................................................................... 53 3.3.7 Les caractéristiques de l’automate machine PAOLINI : ............................................................... 55 3.3.7.1 schéma électrique automate: ...................................................................................................... 55 3.3.3.2 Détails de l’automate V350-J-T38 : ........................................................................................... 56 3.3.3.3 Support de l’automate ................................................................................................................ 57 3.3.3.4 Adaptateur pour modules d’extension d’E/S, isolé .................................................................... 58 3.3.3.5 Connexion de l’automate à l’adaptateur EX-A2X ..................................................................... 58 3.4 DIAGNOSTIC DE L’EXISTANT :---------------------------------------------------------------------------------- 59 3.4.1 Introduction :................................................................................................................................. 59 3.4.2 Méthodologie du diagnostic : ........................................................................................................ 59 3.4.3 L'observation :............................................................................................................................... 59 3.4.4 L'entretien : ................................................................................................................................... 59 3.5 DEFINIR LE PERIMETRE DU PROJET --------------------------------------------------------------------------- 60 3.5.1 Méthode de QQOQCP : ................................................................................................................ 60 3.5.2 Visualisation des causes ................................................................................................................ 61 3.5.2.1 Présentation de la méthode 5M .................................................................................................. 61 3.5.2.2 Méthodologie de la méthode 5M : ............................................................................................. 62 3.5.2.3 Application de la méthode : ....................................................................................................... 62

iv

3.5.3 Hiérarchisation des causes ............................................................................................................ 64 3.6 PROBLEMATIQUE ET MISE EN PLACE DU CAHIER DE CHARGES ------------------------------------------- 66 1. Mise au point de la problématique ..................................................................................................... 66 3.7 ETUDE ET EVALUATION DES SOLUTIONS---------------------------------------------------------------------- 66 3.7 Conclusion : ..................................................................................................................................... 68

Chapitre 4 Etude des solutions & Conception ---------------------------------------------------- 69 4.1 INTRODUCTION : ------------------------------------------------------------------------------------------------- 69 4.1.1 Equipe de travail : ......................................................................................................................... 70 4.2 PARTIE MECANIQUE : ------------------------------------------------------------------------------------------- 70 Introduction : ......................................................................................................................................... 70 4.2.1 Mécanisme de chariot d’injection actuelle .................................................................................... 70 4.2.2 Dimensionnement Vérin : ............................................................................................................. 71 4.2.3 Étude et choix de nouveau vérin automatisée : ............................................................................. 72 4.2.4 Caractéristiques de vérin choisi : .................................................................................................. 74 4.2.5 Dimensions : ................................................................................................................................. 76 4.2.6 La conception de vérin automatisé :.............................................................................................. 79 4.2.7 Conception carter tête : ................................................................................................................. 80 4.3 SYSTEME DE STOP GOUTTE : ----------------------------------------------------------------------------------- 80 4.3.1 Etude de solution technologique : ................................................................................................. 80 4.3.2 Caractéristiques de vérin choisi : .................................................................................................. 80 4.3.3 Conception Système de stop goutte : ............................................................................................ 83 4.3.3.1 Description système de stop goutte :.......................................................................................... 83 4.3.3.2 Déscription de la mode de fixation et montage de vérin sur la machine : .................................. 84 4.4 LA CHANGEMENT D’EMPLACEMENT AUTOMATE PAOLINI : ---------------------------------------------- 85 4.4.1 Solution technologique : ............................................................................................................... 86 4.4.2 Conception de la solution : ........................................................................................................... 86 4.5 PARTIE AUTOMATIQUE : ---------------------------------------------------------------------------------------- 88 4.5.2 PARAMETRES MODIFIABLES : -------------------------------------------------------------------------------- 89 4.5.3 Informations visuelles opérateur : ................................................................................................. 90 4.5.4 Informations complémentaires :.................................................................................................... 91 4.5.5 Configurations des distributeurs pneumatiques : .......................................................................... 92 4.5.6 Détails des capteurs de position et sondes : (hors capteurs positions vérins) ................................ 92 Grafcet du cycle de coulé : (mode auto) ................................................................................................ 94

Bibliographie -----------------------------------------------------------Erreur ! Signet non défini. Annexe ----------------------------------------------------------------------------------------------- 100

v

Liste des figures

1

Figure 1:les métiers présents dans le secteur automobile en Tunisie --------------------------------------4 Figure 2:Site LEONI dans le monde ----------------------------------------------------------------------------5 Figure 3:Les Clients la Société ----------------------------------------------------------------------------------6 Figure 4:Les sièges de LEONI en Tunisie ---------------------------------------------------------------------7 Figure 5:Les Certificats de Leoni Mateur sud -----------------------------------------------------------------8 Figure 6:Projets LEONI ------------------------------------------------------------------------------------------9 Figure 7:Organigramme Leoni Mateur Sud ----------------------------------------------------------------- 10 Figure 8:Composition département engineering ------------------------------------------------------------ 11 Figure 9:Flux de production du câblage---------------------------------------------------------------------- 12 Figure 10:Magasin ----------------------------------------------------------------------------------------------- 13 Figure 11:Machine de coupe ----------------------------------------------------------------------------------- 13 Figure 12:zone de préparation --------------------------------------------------------------------------------- 14 Figure 13: LAD -------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 Figure 14:Poste de surmoulage -------------------------------------------------------------------------------- 15 Figure 15:Contrôle électrique ---------------------------------------------------------------------------------- 16 Figure 16:Poste Visionnage ------------------------------------------------------------------------------------ 16 Figure 17:Poste contrôle final --------------------------------------------------------------------------------- 16 Figure 18:Poste assemblage ------------------------------------------------------------------------------------ 17 Figure 19:Faisceau principal automobile -------------------------------------------------------------------- 19 Figure 20:Familles de câble au sein de l’automobile ------------------------------------------------------ 20 Figure 21:Composition des câbles ---------------------------------------------------------------------------- 20 Figure 22:Signification par couleur de câble ---------------------------------------------------------------- 21 Figure 23:Famille de polyuréthane---------------------------------------------------------------------------- 26 Figure 24:Réaction de formation des polyuréthanes ------------------------------------------------------- 28 Figure 25:Les étapes de polymérisation ---------------------------------------------------------------------- 28 Figure 26:Phénomène de polymérisation -------------------------------------------------------------------- 29 Figure 27:Machine polymérisation (PU) --------------------------------------------------------------------- 32 Figure 28:Faisceau après surmoulage ------------------------------------------------------------------------ 32 Figure 29:Machine PU en Vu 3D ----------------------------------------------------------------------------- 33 Figure 30:Actigramme A-0 ------------------------------------------------------------------------------------ 34 Figure 31:Actigramme A0 ------------------------------------------------------------------------------------- 35 Figure 32:Actigramme A3 ------------------------------------------------------------------------------------- 36 Figure 33:Chronogramme des échanges entre la machine de surmoulage et de coulage ISOJET -- 37 Figure 34:Actigramme A31 ------------------------------------------------------------------------------------ 37 Figure 35:Poste ISOJET ---------------------------------------------------------------------------------------- 38 Figure 36:Citerne de Mélange Isocyanate ------------------------------------------------------------------- 39 Figure 37:Pompe et Tête de mélange ------------------------------------------------------------------------- 39 Figure 38:Système asséchage de l’aire ----------------------------------------------------------------------- 40 Figure 39:Figure 39 : Armoire électrique ISOJET --------------------------------------------------------- 40 Figure 40:Système réglage de débit--------------------------------------------------------------------------- 40 Figure 41:Actigramme A32 ------------------------------------------------------------------------------------ 41 Figure 42:Machine Paolini ------------------------------------------------------------------------------------- 42 Figure 43:Chariot d’injection et Poste de Coulage en état actuelle -------------------------------------- 42 Figure 44:Basse manuelle de la tête d’injection ------------------------------------------------------------ 43 Figure 45: Processus d’injection ------------------------------------------------------------------------------ 43 Figure 46:Emplacement des Vérins --------------------------------------------------------------------------- 45

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Figure 47:Emplacement des capteurs ------------------------------------------------------------------------- 45 Figure 48:Grafcet Cycle Production de Coulage ----------------------------------------------------------- 47 Figure 49:Schéma Pneumatique poste de surmoulage ----------------------------------------------------- 49 Figure 50:Structure grafcet Simplifier------------------------------------------------------------------------ 53 Figure 51:Poste de surmoulage architecture api ------------------------------------------------------------ 55 Figure 52:Automate unitronics avec pupitre et modules d’extensions ---------------------------------- 55 Figure 53:Dimension de l’automate -------------------------------------------------------------------------- 57 Figure 54:les différents vu de l’automate -------------------------------------------------------------------- 57 Figure 55:Adaptateur pour modules d’extension d’E/S --------------------------------------------------- 58 Figure 56:les modules d’extensions avec l’automate ------------------------------------------------------ 58 Figure 57:Communication entre automate et adaptateur d’extension ----------------------------------- 58 Figure 58:Méthode de QQOQCP ----------------------------------------------------------------------------- 60 Figure 59:Diagramme d'ISHIKAWA 1 ---------------------------------------------------------------------- 63 Figure 60:Diagramme d'ISHIKAWA 2 ---------------------------------------------------------------------- 63 Figure 61:vérin à gaz de la machine actuelle ---------------------------------------------------------------- 70 Figure 62:vérin sans tige sans tige ---------------------------------------------------------------------------- 74 Figure 63: Dimensions vérin ----------------------------------------------------------------------------------- 76 Figure 64:Dimensions vérin------------------------------------------------------------------------------------ 77 Figure 65:couple vérin ------------------------------------------------------------------------------------------ 78 Figure 66:Diagramme montage verticale -------------------------------------------------------------------- 78 Figure 67:La conception de vérin automatisé --------------------------------------------------------------- 79 Figure 68:La conception carter tête --------------------------------------------------------------------------- 80 Figure 69: Mécanisme de vérin rotatif ----------------------------------------------------------------------- 81 Figure 70: Dimension vérin rotatif ---------------------------------------------------------------------------- 83 Figure 71:La conception vérin rotatif SMC ----------------------------------------------------------------- 83 Figure 72:La conception de système stop goutte ----------------------------------------------------------- 84 Figure 73:Mode de fixation de système stop goutte -------------------------------------------------------- 84 Figure 74:remise à zéro machine ------------------------------------------------------------------------------ 85 Figure 75:Emplacement automate et boutons d'arrêt machine-------------------------------------------- 85 Figure 76:Communication entre automate et adaptateur d’extension ----------------------------------- 86 Figure 77:Support écran automate ---------------------------------------------------------------------------- 86 Figure 78:Vu 3D de machine Paolini après amélioration ------------------------------------------------- 87 Figure 79:Détails des vérins après amélioration ------------------------------------------------------------ 91 Figure 80:Configurations des distributeurs pneumatiques ------------------------------------------------ 92 Figure 81:Détails des capteurs pneumatiques --------------------------------------------------------------- 92 Figure 82:Schéma Pneumatique Poste de surmoulage PU après changement ------------------------- 98

vii

Liste des tableaux

Tableau 1:Les chiffres clés 2018/2019 du groupe LEONI --------------------------------------------------6 Tableau 2:Fiche signalétique-------------------------------------------------------------------------------------9 Tableau 3:Les Composants d’un faisceau électrique ------------------------------------------------------- 23 Tableau 4:Détails des vérins ----------------------------------------------------------------------------------- 45 Tableau 5:Détails des capteurs -------------------------------------------------------------------------------- 45 Tableau 6:Mode de fonctionnement -------------------------------------------------------------------------- 46 Tableau 7:Les abréviation -------------------------------------------------------------------------------------- 51 Tableau 8:Les entrés/sortie système Pu ---------------------------------------------------------------------- 52 Tableau 9:Les Transitions de grafcet ------------------------------------------------------------------------- 54 Tableau 10:les Caractéristiques de l’automate V350-J-T38 ---------------------------------------------- 56 Tableau 11:les entrés / Sortie automate ---------------------------------------------------------------------- 57 Tableau 12:Identification des composant adaptateur------------------------------------------------------- 58 Tableau 13:Diagramme hiérarchisation des causes -------------------------------------------------------- 65 Tableau 14:Etude problématique B --------------------------------------------------------------------------- 65 Tableau 15: Note de valorisation des solutions ------------------------------------------------------------- 66 Tableau 16: critère de sélection des solutions --------------------------------------------------------------- 67 Tableau 17:valorisation solutions déplacement automatique de chariot -------------------------------- 67 Tableau 18: valorisation de solutions pour système stop goûtes ----------------------------------------- 68 Tableau 19:Caractéristique vérin actuelle-------------------------------------------------------------------- 71 Tableau 20:effort poussée vérin ------------------------------------------------------------------------------- 71 Tableau 21: Coefficient de pondération ---------------------------------------------------------------------- 72 Tableau 22:Note de valorisation des solutions -------------------------------------------------------------- 72 Tableau 23:critère de sélection des solutions ---------------------------------------------------------------- 73 Tableau 24:valorisation solutions des vérins ---------------------------------------------------------------- 73 Tableau 25: Course et diamètre de vérin --------------------------------------------------------------------- 74 Tableau 26:Caractéristiques vérin ----------------------------------------------------------------------------- 75 Tableau 27:Matériau de vérin ---------------------------------------------------------------------------------- 75 Tableau 28:Dimensions vérin ---------------------------------------------------------------------------------- 77 Tableau 29:angles------------------------------------------------------------------------------------------------ 77 Tableau 30:Dynamique ----------------------------------------------------------------------------------------- 78 Tableau 31:Statique --------------------------------------------------------------------------------------------- 78 Tableau 32:Détails des vérins ---------------------------------------------------------------------------------- 91 Tableau 33:Configurations des distributeurs pneumatiques ---------------------------------------------- 92 Tableau 34:Détails des capteurs ------------------------------------------------------------------------------- 92

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Liste des abréviations ET

Entrée TOR

EA

Entrée Analogique

ST

Sortie TOR

SA

Sortie Analogique

BE

Bit d’entrée

TS

Télé signalisation

TC

Téle commande

TA

Télé Alarme

BI

Bit interne

TM

Télé mesure

TR

Télé Réglage

MC

Mot échange inter automate

BC

Bit échange inter automate

MI

Mot interne

MD

Mot double

ix

Introduction générale Le développement économique mondial actuel a crée un environnement très dynamique, où les technologies dans tous les domaines sont devenues de plus en plus avancées. Désormais on n’est plus dans l’époque où la demande dépassait l’offre. Actuellement, l’offre est nettement supérieure à la demande, les clients, sont de plus en plus exigeants, et réclament le choix, la qualité, et des délais raisonnables pour les produits qu’ils achètent. En particulier, plusieurs entreprises de câblage s’y sont installées et ont permis, de ce fait, une meilleure rénovation industrielle. La conjoncture actuelle dans l'industrie automobile est caractérisée par un environnement toujours innovant, compétitif et en croissance durable. Cette situation a abouti à une complexification de la production. Les entreprises cherchent à améliorer et à mieux gérer leurs productions tout en diminuant les coûts : il s’agit donc de mieux produire. Face à cette évolution des techniques de production, qui se dirigent de plus en plus vers le juste à temps, la maintenance n’a pas pu rester en arrière, et le conflit éternel entre agent de maintenance et agents de production doit être dépassé pour le bien de l’entreprise. Avec ce challenge l'industrie se trouvent confrontées des défis contradictoires et difficiles. Ces défis concernent la montée des exigences clients pour plus de confort, plus de sécurité et pour un prix raisonnable. C’est dans ce cadre concurrentiel que j’ai choisi mon projet de fin d’étude qui s’articule autour d’une machine spéciale en exemplaire unique qui répond à des besoins spécifiques de Surmoulage par injection plastique des faisceaux automobiles, il s’agit de mettre en œuvre des améliorations sur trois niveau mécanique, automatique et l’axe de supervision et contrôle. Un automatisme est un sous-ensemble d'une machine, destinée à remplacer l'action de l'être humain dans des tâches en générales simples et répétitives, réclamant précision et rigueur. Nous sommes passés d'un système dit semi-manuel, à un système automatisé. Dans l'industrie, les automatismes sont devenus indispensables : ils permettent d'effectuer quotidiennement les tâches les plus ingrates, répétitives et, dangereuses. Parfois, ces automatismes sont d'une telle rapidité et d'une telle précision, qu'ils réalisent des actions impossibles pour un être humain. L'automatisme est donc synonyme de productivité et de sécurité.

1

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Pendant mon période de stage, j’ai fait partie de ce réseau d'entreprises et plus précisément de l'équipe de LEONI Mateur Sud qui cherche toujours a améliorer le rendement des lignes de production en diminuant tous les types de gaspillages. Pour rester compétitif, la société de LEONI doit toujours répondre aux exigences strictes du client et veiller à améliorer et à développer des moyens perfectionnant en qualité et en production. Dans cette perceptive d’amélioration, dérive la philosophie de mon projet de fin d’étude qui traite les défaillances excitant des machines PU et qui a pour finalité l’amélioration des performances de ces dernières. Le présent rapport s’articule autour de 4 chapitres : ❖ Chapitre 1 Ce chapitre est consacré à la présentation du lieu de travail : Leoni Wiring Systems mateur sud, et le processus de production d’un faisceau électrique. ❖ Chapitre 2 Nous avons abordé dans ce chapitre l’étude bibliographie avec les spécifications techniques de câblage automobile et les détails issu de la technique de surmoulage. ❖ Chapitre 3 Ce chapitre est dédié à l'étude de l'existant qui nous mènera à déterminer la démarche de travail à suivre, une phase de diagnostic de l'existant, mais avant d’entamé cette étape il est nécessaire de bien comprendre les spécifications techniques et matériels de la machine de polymérisation, en menant un analyse fonctionnelle externes et une description de partie commandes et opératives. Par la suite une étape certes préliminaire mais aussi indispensable s´impose, qui est de critiquer l’existant en donnant la problématique de notre projet. ❖ Chapitre 4 Ce chapitre présente les solutions choisies pour les problèmes traités dans le chapitre qui précède. Premièrement détails la solution niveau mécanique, automatique et les changements du mécanisme existant. Enfin, une conclusion réservée à une récapitulation des principaux résultats obtenus et les Perspectives de notre travail, mais aussi le retour d'expérience exceptionnelle j’ai eu dans l'industrie automobile.

2

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Chapitre 1

Présentation de l'organisme d'accueil ISO 9001 (premier certificat en Afrique) : c'est une norme qui est le référentiel un système de management de la qualité > ISO 14001 v 2015 c'est une norme qui concerne le système de management environnemental dans les organisations. > ISO OHSAS 18001 v 2007 : C’est une norme qui concerne le management de la santé et la sécurité au travail.

Figure 5:Les Certificats de Leoni Mateur sud Leoni Mateur Sud comporte trois bâtiments dans lesquels sont produits des faisceaux électriques. MS1 et MS2 sont lances sous l'acquisition de LEONI en 2008, alors que MS3 est un nouveau site, il a été lancé en 2017 suite à une hausse de production. Chaque site est spécialisé dans la production d'un type de faisceau précis : > MS1 : Le bâtiment Mateur Sud 1 qui est responsable de la production du Faisceau principal de la voiture. > MS2 : Le bâtiment Mateur Sud 2 dans lequel est produit le câblage moteur. > MS3 : Le bâtiment Mateur Sud 3 dans lequel sont produits divers faisceaux d'une voiture et le câblage de tableau de bord.

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CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

1.4.2 Fiche signalétique : Dans le tableau 1.1, on présente la fiche signalétique de LEONI TUNISIE Mateur Sud Fiche signalétique Leoni Mateur Sud : Raison Sociale : LEONI TUNISIE SARL (LTN) Statut : Société non résidente, Totalement Exportatrice Activité Principale : Fabrication de faisceaux de câbles pour automobile. Appartenance : Groupe LEONI AG – Allemand Marché de Destination : L’Europe Président Directeur Général : Mr. MOHAMED LARBI ROUIS Date Création : 1989 Adresse : ZI Route de Bizerte Mateur 7030, Mateur, Bizerte, 7030 Tunisie Effectif total : 5300 employés C.A du Groupe : € 5,101 million € en 2018 Tableau 2:Fiche signalétique 1.4.3 Les projets de LEONI Mateur Sud : L’activité de production au sein de LEONI est subdivisée sous forme de projets. Chaque projet est dédié à une gamme de voiture et à un client spécifique. L'amélioration progressive au niveau de la qualité de sa production donne confiance à ses clients Citroën et Peugeot (PSA) d’approuver des nouveaux projets dans la fabrication des câbles pour les nouvelles marques de voitures françaises. Parmi ces projets on cite : P8PPL, A9PDB, A9PPL, P1UO, A94HAB, B7HAB, B7PDB, X7HAB, X7PDP, T7PDB, qui sont disposés sur plusieurs lignes de production (voir figure6).

Figure 6:Projets LEONI

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CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

1.4.4 Organigramme Leoni Mateur Sud : Dans la figure ci-dessous, on présente l’organigramme Leoni Mateur Sud

Direction Générale Direction du Site leoni Mateur Sud Service Ressources Humaines

Service Finance

Service Qualité

Service LPS Plus

Service Production

Service Engineering

Service Logistique

Service Technique

Service Informatique

Figure 7:Organigramme Leoni Mateur Sud Dans ce qui suit, nous allons détailler les directions potentielles de l'entreprise et ses activités pour avoir les fonctionnalités assurées par ses différents services : ➢Service ressources humaines Le service ressources humaines assure la disponibilité des ressources nécessaires pour la fonction de l'entreprise. Ainsi, il assure le recrutement, la formation des employées, la communication interne et la gestion de licenciement. ➢Service finance : Le service finance assure la gestion de trésorerie et 1l'entreprise financier de l'entreprise, ainsi il s'intéresse à l'aspect juridique pour garantir le respect des procédures d'autorisation. ➢Service informatique : Les taches de ce service comportent : > Approvisionner, gestion et maintenir des matériels > Assurer sécurité informatique. > Assurer la gestion et Suivi des Sauvegardes. > Gérer la gestion et suivi des serveurs du site. ➢Service qualité : Il assure le déploiement du système de management de la qualité, la validation des processus de production, le contrôle qualité des produits finis et semi-finis et la gestion de la formation des opérateurs. ➢Service LPS PLUS : Le service LPS PLUS est responsable de la mise en place du système de productivité chez Leoni. L'objectif principal de ce service est de garantir l'amélioration continue et l'apport de la valeur ajoutée pour les 10

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

différents processus en lançant des chantiers d'améliorations comme HOSHIN, VSM, SMED, KATA improuvèrent. ➢Service production : La production est l'activité principale de LEONI. En effet, ce service est responsable d'assurer la production en suivant les exigences techniques et des clients .il assure aussi le déploiement et le suivi de toutes les étapes de production en optimisant les performances et en respectant les délais fixés en collaborations avec les responsables segments. ➢Département engineering : Il a pour mission d’adapter les procédés de fabrication conformément aux règles, réalisation aussi de la documentation technique suivant planning (Process, plans de surveillance, control plan, …) du groupe, sa composition est la suivante (voir figure 8) : ➢ Centre d’industrialisation ➢ CAO des planches ➢ Équipements ➢ Méthodes industrielles ➢ Projets ➢ Qualité projet ➢ Zone proto ➢ PPE Figure 8:Composition département engineering ➢Service logistique : Le rôle principal de service logistique c'est d'assurer la bonne gestion du stock dans le magasin de stockage et d'optimiser le flux de matières premières en interne et en externe. En effet, ce service géré la chaine logistique globale de l'entreprise et en choisissant les fournisseurs, les circuits optimaux et les dates d'approvisionnement selon le Master Planning Schedule. ➢Service technique : Ce service maintient les équipements de la zone de coupe et la zone de production en bon état de fonctionnement et assure la minimisation des arrêts de production. En effet, les taches effectuées par les services techniques sont essentiellement : •

La planification de la maintenance préventive

•

Maintenance et nouvelle installation des équipements.

•

Évaluation des documentations techniques et calcul des couts.

✓ Je tiens à signaler que mon Projet de Fin d’Études a été effectué au sein du département Engineering, plus précisément au niveau du PPO (Process Product Owner).

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CHAPITRE I

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1.5 Présentation du cycle de production : 1.5.1 Introduction La production d’un câblage automobile est modulaire. En effet, la mise en place des opérations élémentaire de production est due à la complexité d'un faisceau électrique et la diversité des composants utilisés pour sa fabrication. Le flux de production est résumé dans la figure 9 ci-dessous :

Figure 9:Flux de production du câblage Le cycle de production faisceaux automobile se résume dans cette illustration de figure. En effet, après avoir récupérer la commande de fournisseur le magasin de matière premières prend en charge le stockage et la distribution au sein de l’usine. En premier lieu les fils passent par l’étape de coupe et dénudage, après ils passent à une multitude de process de préparation, en suite on entame le cycle de montage sur les LAD et le contrôle électrique puis vient le surmoulage, le contrôle final et le conditionnement dans les emballages. Le faisceau automobile prend fin dans les magasins de produit fini pour être charger dans les conteneurs vers les différents Clients. 1.5.2 Les flux logistique interne : La logistique interne est le mouvement des matières sous plusieurs formes (Matière Première ((MP)), encours et produits finis) au sein de l'entrepris le long de la chaine de fabrication et de distribution qui forme le flux physique. 1.5.3 La réception et le stockage : La réception de la matière première « MP » consiste la première étape de la chaine logistique. Les colis sont réceptionnés dans la zone de réception centrale. Ensuite la MP sera transférée vers les trois sites de production avec des quantités différentes selon la consommation journalière identifiée par l'approvisionneur.

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Ainsi chaque site de production possédé son magasin de stockage (voir figure 10) où il adresse et stocke les articles transférés.

Figure 10:Magasin 1.5.4 La zone de coupe : La zone de coupe comporte les machines de coupe automatiques < KOMAX > comme le montre la figure 11. Ils assurent plusieurs opérations selon la planification du besoin et la configuration du câblage. En effet, la coupe, le sertissage et le dénudage sont les fonctions assurées par la machine de coupe. Les éléments d'entrée d processus de coupe sont les bobines de fils, les connexions et les joints les éléments de sortie sont soit un fils fini soit un fils semi-fini, les éléments de sortie de processus de coupe. Ainsi le réseau Net Cutting Room intégré dans I'ERP SIGIP permet la gestion des commandes ainsi la séquence des ordres de coupe.

Figure 11:Machine de coupe

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1.5.5 La zone de préparation : La préparation constitue l'ensemble des opérations intermédiaires entre la zone de coupe et la zone d'assemblage. Il s'agit de préparer le fils semi- finis coupé afin de l'assembler dans la zone de montage avec les composants de connexions. Les principales opérations réalisées dans la préparation sont le soudage des fils coupés qu'on appellent épissures, le torsadage des deux fils sous une forme d'hélice et la thermorétraction (voir figure 12).

Figure 12:zone de préparation 1.5.6 La zone d'assemblage : La zone d'assemblage comporte un nombre de Lignes d'Assemblage Dynamique qu'on appelle « LAD ». Un LAD assure l'opération d'assemblage et le contrôle des fils (voir figure 13). L'assemblage consiste à assembler les fils préparés avec les éléments de connexion comme les boitiers et les agrafes.

Figure 13: LAD

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1.5.7 Le Surmoulage : Le surmoulage est un processus de moulage par injection les deux matières (le polyol et l’isocyanate) au niveau du poste associé (voir figure 14) qui permet d'ajouter une couche de résine supplémentaire à une pièce moulée existante afin de conférer une combinaison de caractéristiques ne pouvant être fournie par aucune autre matière, le but de cette action est d’obtenir une protection des inserts surmoulés (protection contre les chocs, protection électrique, étanchéité)

Figure 14:Poste de surmoulage 1.5.8 Le contrôle final : Le faisceau électrique passe par plusieurs types de contrôle : ➢ Le test agrafe : il s’agit de contrôler la fixation agrafe selon la configuration de câblage. ➢ Le contrôle électrique : Ce test consiste à faire passer le faisceau dans un appareil appelé Banc Off Line, sur lesquels on trouve les emplacements naturels de chaque connecteur du faisceau comme sur le véhicule auquel il est destiné. Ce B.O.L est équipé d’un logiciel superviseur qui donne la commande continuité, des fusibles, des relais, pour passer à plusieurs phases de test (selon la référence du faisceau) ➢ Le contrôle final : il s’agit de contrôler l’aspect esthétique et dimensionnel d’un faisceau électrique. Enfin, un mur qualité est mis en place pour assurer la conformité d’un faisceau électrique avant de le livrer au client Dans ce qui suit (figure 15 à 18), on présente les principaux équipements d’inspection et de test :

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Figure 15:Contrôle électrique

Figure 16:Poste Visionnage

Figure 17:Poste contrôle final

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1.5.9. Le conditionnement et l'expédition Après la fabrication et le contrôle des faisceaux électriques, le conditionnement des derniers se fait à travers des sachets plastiques au niveau du poste d’assemblage (voir figure 19). L'emballage se fait dans des cartons ou des caisses pour les protéger contre toute dégradation due à des agents extérieurs. Ensuite vient l'acheminement des commandes clients selon un moyen de transport adéquat pour les livrer à temps et en bon état grâce au service logistique.

Figure 18:Poste assemblage

1.6 Conclusion : Au cours de ce chapitre, on a essayé de présenter brièvement l’organisme d’accueil, son organisation et ses activités. De plus, on a élaboré une brève présentation du cycle de production au sein de la société LEONI. On note que notre projet concerne une machine spécifique dans la zone de surmoulage, d’où l’importance de maîtrise de cette partie. En effet, le deuxième chapitre sera consacré à une étude bibliographique du domaine de câblerie automobile et la technique de surmoulage associée.

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Chapitre 2

Etude Bibliographique > Yacine Bellik

Contents 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . 2.2 Câblage automobile. . . . . . . . . . . 2.3 Le surmoulage. . . . . . . . . . . 2.4 Réaction chimique de surmoulage . . . . . . . . . . . 2.5 Le phénomène physique de Polymérisation. . . . . . . . . . . 2.6 Conclusion…………..

2.1 Introduction : Ce projet de fin d’étude est élaboré dans une usine automobile qui fabrique essentiellement des faisceaux et des câbles électriques montés dans différentes gammes de voitures partout dans le monde entier, d’où l’importance d’une brève étude des spécifications techniques et bibliographie portant sur ce thème qu’il faut déjà établir avant de commencer ce challenge.

Nous avons abordé dans ce chapitre la composition et le type de faisceau électrique automobile, la technique de surmoulage et ses spécificités, et en fin la composition chimique de mélange d’injection utilisé dans ce processus avec son phénomène physique associé.

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2.2 Câblage automobile : 2.2.1 Généralités : Le faisceau électrique d’un véhicule comme représenté dans la figure 20, a pour fonctions principales d’alimenter en énergie les équipements de confort et de sécurité, mais aussi de transmettre les informations aux calculateurs, son utilisation et implantation devient de plus fréquente avec l’intégration massive de l’électronique dans l’automobile.

Figure 19:Faisceau principal automobile Le câblage est un ensemble de conducteurs électriques, terminaux, connecteurs et matériels de protection. Il a pour objectif de faire la conductivité électrique entre des différents points dans l’automobile : de la source d’énergie (la batterie) aux consommateurs de cette énergie. Par exemple : Actionner le moteur, les essuie-glaces, allumer les fards… Toutes informations concernant la sécurité et le confort dans le véhicule passent par le câblage électrique.

2.2.2 Types de câblage : Un faisceau de câblage est une disposition de fils et de câbles et des autres composants Les câbles sont attachés dans un faisceau de câble, par des sonnettes des colliers de serrage et associés à un faisceau de câblage qui de son coté se subdivise en plusieurs parties qui sont liées entre elles. Cette division est très utile pour faciliter certaines tâches pour le client en l’occurrence le montage dans la voiture, ou bien la réparation en cas de panne du fonctionnement électrique dans l’automobile. Ainsi on peut distinguer qu’il existe plusieurs types de câblages (Câblage avant moteur, Câblage moteur, câblage PDB (planches de bord), câblage airbags et Câblage arrière) comme le montre la figure 21 :

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Figure 20:Familles de câble au sein de l’automobile 2.2.3 La composition des câbles et fils électriques : Fondamentalement, les câbles et les fils sont faits de 3 parties usuelles (voir figure 22) : conducteur, isolant et gaine. Le conducteur peut être en aluminium, en cuivre ou en argent. Ainsi, l’électricité passe d’un lieu à un autre dans le conducteur.

Figure 21:Composition des câbles - L'âme conductrice : Elle peut être massive, rigide ou souple ou, même, extra souple (câble de soudure). Elle est en cuivre, en aluminium ou en alliage d’aluminium. - L'isolant (le plastique généralement coloré, bleu, noir, etc) : Elle est également appelée « enveloppe ». Son rôle est électrique. Le matériau d’isolation doit avoir des caractéristiques électriques appropriées avec l’utilisation du câble. - La gaine de protection (le plastique extérieur, souvent gris foncé, noir ou gris clair)

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2.2.4 Comparaison entre les câbles et les fils : Les câbles et les fils électriques ont chacun leur rôle dans les domaines électrique, de la communication et de la transmission. Un fil : est un simple brin de matériel conducteur en aluminium ou en cuivre. Aussi, pour des usages courants dans les constructions, utilisez de l’aluminium ou du cuivre comme matériel conducteur. Les câbles : Deux fils (ou plus) torsadés, tressés et soudés ensemble, côte à côte, forment un câble. Lorsqu’ils sont connectés à divers appareils, les câbles transfèrent les signaux électriques d’une extrémité à l’autre pour faire passer du courant dans lesdits appareils. Il existe trois couleurs pour les câbles électriques comme le montre la figure 23

Figure 22:Signification par couleur de câble

Chaque couleur est normalisée et correspond à un type de fil ou câble. Ils sont définis comme suit : - Le neutre N est toujours représenté par le bleu - La terre correspond toujours à la couleur rayée jaune/vert - La phase Ph correspond à la couleur rouge, noir ou marron (elle peut être d’une autre couleur à l’exception de celle de la terre ou du neutre) 2.2.4 Les composants du faisceau électrique : Le faisceau électrique d'une voiture est un assemblage des fils électrique, des connexions des agrafes, des connecteurs et des boitiers dans le but d'assurer la liaison des composants internes d'un véhicule. Le rôle d'un faisceau électrique d'une voiture est d'assurer des fonctions électriques et électroniques exigées par le client. Le faisceau électrique présente une configuration complexe, il est composé de plus de 1000 par faisceau avec une longueur moyenne égale à deux kilomètres. Leoni Mateur Sud se charge de produire de trois types de câblage automobile et qui sont : > Les faisceaux principal. > Les faisceaux Habitacles AR Gauche.

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> Les faisceaux Habitacles AR Droite. > Les faisceaux Planche de bord. Dans le tableau 2.1 ci-dessous, on présente les composants et accessoires essentiels d’un faisceau ainsi qu’une brève description associée Composants

Description

Image

Fil conducteur

C’est le principal composant du câblage. Il est utilisé pour conduire le courant électrique d’un point à un autre.

Terminal Il assure une bonne connexion entre deux câbles

Connecteur

C’est une pièce où les terminaux seront insérés, il permet de : ➢ établir un circuit électrique débranchable. ➢ réaliser un accouplement mécanique séparable. ➢ isoler électriquement les parties conductrices.

Rubans et Tube

Assure l’isolation et la protection des fils contre la chaleur aussi protège le câble et ses composants contre les surcharges du courant

Clips et agrafes

Ce sont des éléments qui permettent de fixer le câble à la carrosserie de l’automobile. Sans les clips le montage serait impossible, le câble restera détaché en provoquant des bruits et sera exposé aux détériorations à cause des frottements.

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Matériel

Ce sont des pièces qui protègent le

de protection

câble et tous ses éléments de la surcharge du courant qui pourrait l’endommager

Tableau 3:Les Composants d’un faisceau électrique

2.3 Le surmoulage 2.3.1 La technique du surmoulage : Le surmoulage est un processus de moulage par injection consiste à réaliser une injection plastique qui va enrober une pièce ou sur un insert (métal, plastique, céramique...) en partie ou bien entièrement. Nous pouvons également associer deux matières plastiques différentes dans un même moule, cela apporte à la pièce de nouvelles fonctionnalités. Cette technique permet d'ajouter une couche de résine supplémentaire à une pièce moulée existante afin de conférer une combinaison de caractéristiques ne pouvant être fournie par aucune autre matière. Un lot complet de supports est moulé dans un premier moule. Ces supports sont ensuite placés dans un second moule dans lequel est injectée la résine de surmoulage afin de produire les pièces finies. C’est un moulage fait sur une pièce moulée et non sur le modèle initial, c’est à dire la technique du surmoulage consiste à réaliser un moulage sur un produit. 2.3.2 Avantages du surmoulage : Parmi les avantages du surmoulage, on peut citer : - Obtenir une protection des inserts surmoulés •

Protection contre les chocs

•

Protection électrique

•

Étanchéité

- Donner un aspect esthétique en mélangeant deux matières de coloris différents. - Surmouler une matière souple sur un insert rigide, ou pour obtenir une partie rigide et une partie soft. - En tant que processus de fabrication, le surmoulage peut fournir une excellente adhésion entre différentes matières et ainsi éviter des opérations d'assemblage manuelles. En réduisant la complexité de l'assemblage, il peut ainsi contribuer à la réduction des coûts et à l'accélération de la mise en marché des produits. Un autre avantage significatif du surmoulage, est qu'il offre au concepteur les caractéristiques combinées de deux matières, élargissant ainsi l'étendue des possibilités techniques.

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2.3.3 Types de surmoulage : On note qu’il existe deux types à savoir : - surmoulage par insertion d'insert dans un moule (outillage) : dépose manuelle ou robotisée des inserts dans le moule - surmoulage par injection bi-matière : injection de l'insert plastique et surmoulage dans le même outillage qui permet d'utiliser deux matières plastiques ayant des caractéristiques différentes. Cette pratique peut être faite pour des pièces simples ou complexes, sachant qu’elle peut être utilisée pour les matériaux polymères thermoplastiques, thermodurcissables ou encore élastomères. On mobilise cette alternative dans des secteurs variés : Applications automobiles, la connectique, l’électronique, la téléphonie, l’aéronautique ou la cosmétique et dispositifs médicaux. 2.3.4 Les règles et le principe de surmoulage : Le surmoulage repose sur le même principe que les procédés de moulage par injection classiques, avec toutefois quelques particularités : • L’épaisseur

de la matière de surmoulage doit être inférieure ou égale à celle du support.

• La température de • Le

fusion de la matière de surmoulage doit être inférieure à celle du support.

texturage du support peut faciliter l’adhérence, tandis que le texturage de la pièce surmoulée

peut améliorer la prise en main ainsi que l’esthétique du produit. • La

surface de la pièce surmoulée doit être de niveau ou légèrement en retrait par rapport aux

surfaces adjacentes du support. La sélection de matière en vue du surmoulage peut s'avérer compliquée. Les résines de support et de surmoulage peuvent se compléter, mais pour assurer leur efficacité, elles doivent être compatibles. Les choix varient non seulement en fonction de l'application de la pièce surmoulée mais également du fait de la méthode utilisée pour la produire. Le processus et les résultats sont plus complexes pour le surmoulage que pour le moulage simple.

2.4 Réaction chimique de surmoulage : 2.4.1 Introduction : La préparation de tout composé chimique, même un polymère, nécessite des conditions permettant d'obtenir des résultats satisfaisants des produits souhaités avec le minimum de sous-produits. Tant en laboratoire que dans l'industrie, il est nécessaire de connaître les caractéristiques physiques et chimiques du matériau afin de pouvoir évaluer la voie de synthèse et les conditions expérimentales les plus appropriées. Les produits de surmoulage étant généralement des bi-composants, ils réagissent grâce à une réaction chimique complexe, certaines notions de bases sont donc indispensables. La première et la plus importante c’est le respect absolu des dosages indiqués. 24

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2.4.2Les dosages : La résine polyester quelle que soit son utilisation (résine polyester de stratification, résine polyester d'inclusion, résine polyester de moulage) présente toujours des caractéristiques incontournables et impose le respect de certaines règles. La résine polyester est un thermodurcissable qui a besoin d'une certaine température pour pouvoir faire sa réaction de polymérisation dans de bonnes conditions. La température de mise en œuvre devra donc idéalement se situer entre 16°C et 25°C. Pour travailler avec des températures plus basses, on peut travailler avec des accélérateurs ou des promoteurs, en trouve deux cas principalement l'adjonction d'un catalyseur ou d'un durcisseur avec le mélange mais il faut faire attention aux surdosages. 1) Le mélange "durcit" grâce à l'adjonction d'un "catalyseur " Dans ce cas, le catalyseur (élément qui déclenche une réaction) lance la réaction chimique et va se détruire durant cette réaction. La quantité nécessaire est faible et présente une certaine tolérance (pour la résine polyester par exemple, le dosage des différents catalyseurs va en règle générale de 1% à 4% pondéral). Mais si l'on en met une quantité trop importante le produit servant de catalyseur ne se détruira pas totalement durant la polymérisation. Des "restes" seront donc présent dans la résine durcie, affaiblissant ses caractéristiques physico-chimiques, dynamiques et thermiques. 2) Le mélange nécessite l'adjonction à la résine d'un "durcisseur" Dans ce cas, les dosages n'avaient aucune mesure avec les dosages de catalyseur. On se trouve dans des cas de figure ou le durcisseur représente 30% à 50% du produit fini. Cela parce qu’il n’y a pas de destruction lors de la réaction, bien au contraire car une partie du produit fini se trouve dans le durcisseur. Ce qui signifie que si vous réduisez la quantité prescrite, vous aurez une résine "incomplète", sous polymérisée. Et au contraire de ces cas pour travailler avec des hautes températures, on peut utiliser des inhibiteurs de polymérisation, c'est-à-dire qu'il agit de manière plus ou moins importante sur la vitesse de réaction chimique c’est est le contraire d'un catalyseur. Dans ces deux cas, il faut faire attention aux mauvais dosages. En conclusion, pour obtenir d'une résine polyester les qualités annoncées, il faut donc travailler dans un environnement tempéré, avec une résine polyester à température tempérée sur un moule ou une pièce également à température tempérée. 2.4.3 La constitution de mélange polyuréthane : Les deux matières qui composent notre mélange sont le polyol et l’isocyanate : Les isocyanates : Sont des substances chimiques très réactives, extrêmement volatiles et toxiques à l’état gazeux ou liquide.

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Un isocyanate est un ion de formule –N=C=O, base conjuguée de l'acide isocyanique, qui peut former des sels tel l'isocyanate de sodium, et des composés chimiques portant le groupe fonctionnel isocyanate. Les isocyanates peuvent se combiner à d’autres molécules pour donner naissance à des composés de poids moléculaire plus élevé (polymères). Selon le nombre de fonctions isocyanates sur une même molécule, on distingue les mono-isocyanates, les di-isocyanates et les poly-isocyanates. Les di-isocyanates et poly-isocyanates servent essentiellement à la fabrication de matières plastiques pour former un polyuréthane (PU), utilisées dans divers secteurs de l'industrie (automobile notamment) et de l'artisanat sous forme de mousses, matériaux de revêtement (peintures et vernis) ou adhésifs. Polyol : Un polyol ou polyalcool ou « glycol » est un composé organique caractérisé par un certain nombre de groupes hydroxyle (-OH). De formule chimique générale CnH2n+2On, ils possèdent au moins deux groupes alcool. Les polyols sont utilisés, comme monomères en combinaison avec des di-isocyanates dans la production de polyuréthannes

Le polyuréthane : Le polyuréthane, couramment appelé PU, fait partie de la grande famille diversifiée des polymères et des plastiques. La mousse PU est fabriquée par réaction chimique entre divers polyols et des di-isocyanates. Ces deux composants sont dérivés essentiellement de la chimie du pétrole. Lorsque la réaction chimique emploie un polyol de type Polyester/Polyol on parlera alors de polyuréthane de type PIR. Lorsque la réaction chimique utilise un polyol de type Polyeter/Polyol on parle alors de polyuréthane de Type PUR. Les PUR et les PIR constituent la famille unique des Polyuréthanes comme le montre la figure 27.

Figure 23:Famille de polyuréthane 26

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Le mélange donne comme résultat le polyuréthane, c’est une matière plastique que l’on trouve sous des formes diverses. Rigide ou souple, c'est la matière de prédilection pour une multitude d’applications courantes, dont : •

L’isolation des réfrigérateurs et des congélateurs

•

L’isolation des bâtiments

•

Les pièces automobiles

•

Les revêtements

•

Les adhésifs

•

Les rouleaux et les pneus

•

Les semelles de chaussure

•

Les tenues de sport

Comme la montre cette figure ces multiples combinaisons permettent la fabrication de nombreux produits de consommation courante ou à usage industriel. Dans cette multitude d’applications, le polyuréthane se présente sous forme solide ou sous forme de mousse, dont on distingue deux grandes familles, la mousse PU souple et la mousse PU rigide, qui sert en isolation thermique. Et comme indique dans les précèdent paragraphe sur le dosage Le résine polyester est un thermodurcissable (dans notre cas en parle de résine de Polyuréthane AXSON), qui a besoin d'une certaine température pour pouvoir faire sa réaction de polymérisation dans de bonnes conditions. D’où il nous faut connaitre ce phénomène de polymérisation.

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2.5 Le phénomène physique de Polymérisation et Formation des Polyuréthanes : 2.5.1 Formation des Polyuréthanes : La réaction menant à la formation des polyuréthanes est issue du mélange entre un polyol (possédant des fonctions alcool noté -OH) et d’un isocyanate (possédant des fonctions notées NCO) comme le montre la figure 28.

Figure 24:Réaction de formation des polyuréthanes Seuls, sans autre composant, rien ne se passe. Pour que la réaction puisse démarrer et que la mousse se stabilise, des additifs doivent être ajoutés au mélange de polyol initial. Ces additifs ont pour fonction : - de catalyser la réaction - de stabiliser la formation des cellules - le durcisseur 2.5.2 Phénomène de Polymérisation : La polymérisation désigne une réaction chimique, fonction du temps et de la température, conduisant la matrice ou la résine à se solidifier de manière irréversible (valable uniquement pour les thermodurcissables). C’est le Processus de transformation d'un monomère, ou d'un mélange de monomères, en polymère, comme le montre cette illustration ci-dessous (voir figure 29) : Union de plusieurs molécules d'un composé pour former une grosse molécule.

Figure 25:Les étapes de polymérisation

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Pour produire de la mousse PU rigide, déjà représenté à la figure 29, on expose les matières premières préparées, mises en température et additivées, à un mélange intensif. La réaction se déclenche rapidement et s’accompagne d’un dégagement de chaleur qui provoque l’évaporation de l’agent gonflant, gaz (par exemple le pentane) à bas point d’ébullition. Sous l’action de l’agent gonflant, le mélange réactionnel fait l’objet d’une expansion constante, jusqu’à ce que, sous l’effet de la réticulation croissante, le produit de la réaction se solidifie tout en conservant sa structure.

2.5.3 Explication phénomène de polymérisation : On représente à la figure 30 les différents stades durant le phénomène de polymérisation. Les stades A, B et C désignent les différents états d'une résine (ou d'un système) thermodurcissable.

Figure 26:Phénomène de polymérisation Au stade "A", la résine de base et le durcisseur ne sont pas mélangés (ou mélangés, ils n'ont pas encore réagis), ils présentent une faible viscosité, une faible masse moléculaire moyenne (monomères dans la résine) et une solubilité totale. Stockés correctement ils n'évoluent pas ou peu. Au stade "B", le système (résine + durcisseur) a subi un démarrage de polymérisation (prépolymérisation). Cet état correspond à l'état de gélification dans lequel se trouvent les préimprégnés. Cet état n'est pas stable et peut évoluer (en général très lentement) vers l'état "C". Pour éviter cela on bloque la réaction par le froid. Le système au stade "B" se caractérise par : • une bonne aptitude au moulage (viscosité élevée mais matière encore fusible) • une bonne aptitude à la confection et au drapage (cas des préimprégnés) • une solubilité partielle (parfois encore totale) • une masse moléculaire moyenne relativement élevée avec peu de monomères résiduels. Au stade "C", le polymère est réticulé. Il se caractérise par une insolubilité et une infusibilité totale. 29

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2.6 Conclusion : Le long de ce chapitre on a essayé de faire une synthèse de l’essentielle des connaissances utiles sur la disposition des différents types de câbles et le procédé de fabrication (technique de surmoulage associé) certes cette pré-étude, va nous servir comme état de l’art pour aborder notre problématique : étude de la machine d’injection via la technique de surmoulage. On note que cette partie sera détaillée dans le chapitre suivant.

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Chapitre 3

Etude de l'existant & Problématique > Craig Larman

Contents 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Etude détaillée de la machine de polymérisation. . . . . . . . 3.3 Identification de la structure matérielle . . . . . . . . . 3.4 Diagnostic de l’existant . . . 3.5 Définir le périmètre du projet …. 3.6 Problématique et mise en place du cahier de charges. . . . . . . 3.7 Etude et évaluation des solutions ………… 3.8 Conclusion ….

3.1 Introduction : L'étude de l'existant est une étape nécessaire dans l'analyse qui nous mènera à déterminer la démarche de travail à suivre, en effet cette analyse de la situation actuelle de la machine va nous permettre en premier lieu de détecter les défaillances et le dysfonctionnement du système et en second lieu d'y apporter des éventuelles solutions efficaces. Pour cette raison, nous avons choisi de commencer notre projet avec une phase de diagnostic de l'existant, mais avant d’entamé cette étape il est nécessaire de bien comprendre les spécifications techniques et matériels de la machine de polymérisation, en menant un analyse fonctionnelle externes et une description de partie commandes et opératives, c’est le sujet du la 1ér partie de ce présent chapitre. Par la suite une étape certes préliminaire mais aussi indispensable s´impose, qui est de critiquer l’existant en donnant la problématique de notre projet. Cette phase consiste tout d´abord à bien comprendre la problématique proposée pour bien cerner les champs d´observation nécessaire pour analyser la situation actuelle et agir là déçue. 31

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3.2 Etude détaillée de la machine de polymérisation : 3.2.1 introduction : Dans cette partie nous avons discuté le fonctionnement détaillé du système de surmoulage présenter par l’intermédiaire de la machin PU de polymérisation avec une analyse fonctionnelle. 3.2.2 Etude de fonctionnement et analyse fonctionnelle : La machine de polymérisation PU représenter dans figure27 est composée de deux machines spéciales (ISOJET+PAOLINI) conçue et fabriquée sur mesure, en exemplaire unique pour répondre à des besoins spécifiques de surmoulage par injection plastique des faisceaux automobiles, plus précisément l’injection se passe à la partie TDT de faisceaux pour faire la séparation entre câblage principal et câblage de l’habitacles comme le montre figure28.

La machine est composée de 4 postes : - 3 postes de coulage (Machine Paolini) + 1 poste de purge et réglage (Machine Isojet). PU est une machine permettant la mise en œuvre de résine de Polyuréthane AXSON.

Figure 27:Machine polymérisation (PU) Faisceau état avant et après surmoulage :

TD T

Figure 28:Faisceau après surmoulage 32

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Figure 29:Machine PU en Vu 3D

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3.2.2.1 La méthode SADT : La méthode SADT est une méthode d'analyse par niveaux successifs d'approche descriptive d'un ensemble quel qu'il soit. L'acronyme S.A.D.T signifie : Structured Analysis and Design Technic. On peut appliquer le SADT à la gestion d'une entreprise tout comme à un système automatisé. Encore appelée analyse fonctionnelle descendante, c’est une méthode graphique qui part du général pour aller au particulier, elle permet de décrire des systèmes ou objet technique complexes par l’étude : Des actions qu’ils exercent sur leur environnement et de leur organisation fonctionnelle et structurelle Pour faciliter l’étude, on se base sur une modélisation qui se fait à partir d’un outil graphique Le cadre de l’analyse doit être délimité à partir d’une étude préalable qui permet d’établir la boîte du premier diagramme. Cette boîte représentative du système global se numérote A-0 il définit : La frontière d’isolement du système. La fonction globale du système qui permet d’apporter de la valeur ajoutée à la matière d‘œuvre. 3.2.2.2 Actigramme A-0 :

Dans ce qui suit on représente la fonction globale de notre machine d’étude en indiquent les entrées sorties du système (matière d’œuvre entrante et sortante) et en précisant les contraintes de commande, de contrôle plus tout ce dont le système a besoin.

Figure 30:Actigramme A-0 3.2.2.3 Actigramme A0 : Niveau A0 : Chaque boite représente une action que doit réaliser un constituant du système pour lui permettre de satisfaire la fonction globale, entre les différentes boites nommées A1, A2, A3. On représente dans ce qui suit l’Actigramme a0 (voir figure 31), on note qu’il est constitué d’un pupitre d’une partie commande et d’une partie opérative.

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Figure 31:Actigramme A0 En ce qui concerne le développement de pupitre et la partie commande, on note que cette partie sera détaillé dans le paragraphe 3.3.4 Par contre pour le niveau A3 qui représente essentiellement la partie opérative de notre machine, une analyse détaillée est représentée ci-dessous.

Niveau A3 : Cette boite nous décrypte le système de machine PU, la disposition des machines qui gère et contrôle le cycle d'injection, aussi ce niveau permet d’observer et satisfaire la fonction globale du système qui permet d’apporter de la valeur ajoutée à la matière d‘œuvre.

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Figure 32:Actigramme A3 3.2.2.4 Etude de l’interactivité et la synchronisation entre les 2 deux postes (Paolini+ Isojet) : Chaque poste est utilisable indépendamment et dans l’ordre souhaité. Câblage électrique en parallèle et l’alimentation indépendante pour chaque poste. L’opérateur prépare son faisceau pour la coulée du PU dans la bague TDT : • Mise en place faisceau + bague sur les postes et procède à l’appel d’un cycle de surmoulage. L’opérateur déplace manuellement la tête d’injection au-dessus du poste souhaité L’injection se fait alors en mode semi auto (monte et baisse + injection en automatique après demande de départ cycle) L’injection proprement dite du PU est traitée par l’intermédiaire d’un moyen à part (machine + automate) de fourniture ISOJET (hors périmètre PAOLINI) qui est lui-même relié à la machine PAOLINI. ➢ Seule la tête d’injection du moyen ISOJET est embarquée sur le moyen PAOLINI. ➢ L’automate PAOLINI envoie uniquement un signal au moyen ISOJET pour demander l’injection du PU ➢ La machine PAOLINI gère la régulation des moules, et les cycles de l’ensemble des postes de surmoulage et purge. 36

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 33:Chronogramme des échanges entre la machine de surmoulage et de coulage ISOJET Si la tête d'injection est au poste de purge alors la machine autorisera la purge et tant que la tête est en position. ISOJET doit renvoyer l'information état « purge en cours ». L'opérateur ne peut pas déverrouiller la tête d'injection tant qu'il y a une purge en cours. L'opérateur peut valider un coulage dès que la tête est en position. Une information est envoyée à ISOJET pour demander l'injection, ISOJET maintient son information de retour tant que l'action est en cours, en fin de coulage ISOJET annule son information et par conséquent la machine annule sa demande. Les flèches du chronogramme indiquent qui «prend l'initiative». Niveau A31 : Cette boite nous décrits la machine ISOJET pour bien comprendre ces spécifications techniques et matériels, mais aussi la coordination et la synchronisation avec la machine voisine Paolini.

Figure 34:Actigramme A31 37

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.2.3 Poste purge et dosage principe de fonctionnement (ISOJET) : L'opérateur utilise un lecteur de code-barres pour lire les références de dosage adéquat et nécessaire selon les instructions prédéfinit, de chaque faisceau positionner dans la machine puis il déplace une tête d'injection sur le poste souhaité est le cycle commence. A la fin l'opérateur positionne la tête au poste purge et appuie sur un des boutons de la tête, ce qui autorise la purge. Au poste de purge la tête reste en position haute. La purge s’effectuera en fonction d’ISOJET qui enverra une info pour dire que la purge est en cours. La fin de purge est signalée par le voyant orange de la tête qui s'allume, le mélange se fait au niveau mélangeur statique jetables d’où il est exigé de bien purger avant la 1ère injection ou calibration pour enlever toutes bulles d’airs. (Tuyaux longs donc possible emprisonnement de bulles d’airs).

Figure 35:Poste ISOJET La machine montée sur un châssis sur roulette est composée : - Coffret -

de commande équipé d’un afficheur avec ventilation

Coté BASE - Système élévateur colonne avec un couvercle monté sur élévateur pneumatique s’adaptant

sur vos fûts de 200 L à ouverture totale, un contrôleur de niveau bas, un agitateur électrique et une pompe de transfert. Pour la chauffe du fût nous avons d’une ceinture chauffante amovible et thermo-régulée par thermostat (température 35/40°C). Sur ce couvercle nous avons installé un filtre silica gel ; la soupape de sécurité avec manomètre posait de gros problème -

Coté DURCISSEUR - Cuve avec couvercle à ouverture rapide, avec sortie de produit par le bas et avec

capteur de niveau bas et haut. Elle est équipée d’une ceinture chauffante amovible et thermo-régulée par thermostat (température 35/40°C). 38

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

- Bloc

de dosage variable deux pompes de dosage de précision.

- Tête

de mélange avec mélangeur statique.

- Système de douchette - Un -

avec prise intégrée dans coffret électrique.

système d’asséchage de l’air sur la cuve durcisseur.

Deux flexibles chauffants en sortie des pompes à engrenages pour branchement vertical sur boitier

PAOLINI avec deux entrées en 3/8 Gaz. -

Deux flexibles non chauffants pour liaisons horizontales avec déplacement permanents, pour branchement

sur les deux boitiers PAOLINI avec quatre entrées en 3/8 Gaz. -

Deux flexibles inox tressé non chauffants pour liaisons verticales avec déplacement permanents, pour

branchement sur le boitier PAOLINI avec deux entrées en 3/8 Gaz et la tête de mélange pour dépose. - Connexion

: 230 VAC + air comprimé (5 bars).

3.2.4 Les différents composants de machine ISOJET : COTE DURCISSEUR – DETAILS – CIRCUIT ROUGE

Figure 36:Citerne de Mélange Isocyanate

Figure 37:Pompe et Tête de mélange

39

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 38:Système asséchage de l’aire

Figure 39:Figure 39 : Armoire électrique ISOJET Le dosage est assuré avec des pompes à engrenages qui délivrent la quantité nécessaire par tour. Les pompes donnent le débit par minute. Chaque débit est indépendant.

. Figure 40:Système réglage de débit 40

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Niveau A32 : Cette boite nous décrits la machine Paolini sont cycle de fonctionnement, et les étapes qui nous ramène à avoir un faisceau automobile surmoulé et prêt dans des conditions idéals.

Figure 41:Actigramme A32 3.2.5 Poste de coulage (PAOLINI) L'opérateur prépare le moule et le toron sur un des postes de coulage, après la couverture de faisceau(voir figure28). Deux capteurs détectent ensuite que le toron est en place et que le moule est fermé. L'opérateur appuie ensuite sur un bouton départ moulage, cela provoque la sortie du vérin de serre câble (détection par capteur de pression), l'opérateur déplace la tête d'injection sur le poste en question (capteur de position), le moule chauffe jusqu’à atteindre la consigne de température. L'opérateur place la tête d'injection en position basse comme la montre la figure 44 (capteur de position basse) et appui sur le bouton demande d'injection. ISOJET envoie un signal pour dire « injection OK ». Lorsque l'injection est terminée une temporisation s'arme le temps que la polymérisation soit faite. A la fin de la temporisation le vérin serre câble rentre et le cycle est terminé. Au repos la tête reste en position purge et par défaut on verrouille dans cette position. Lors de l'appui sur le bouton départ moulage, l'EV d'indexage du poste concerné se ferme et les autres s'ouvrent. A la fin du cycle l'EV d'indexage se rouvre et seule celle du poste purge se ferme.

41

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 42:Machine Paolini

Figure 43:Chariot d’injection et Poste de Coulage en état actuelle

42

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 44:Basse manuelle de la tête d’injection

3.2.6 Synoptique du processus d’injection :

Le DURCISSEUR / ISOCYANATE La BASE / POLYOL

14 Figure 45: Processus d’injection

43

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Cette figure représente les deux produits, l’ISOCYANATE et POLYOL, sont poussés respectivement chaque’ un dans son canal de flexible séparé, de la résine Polyol (Coté BASE : en jaune) et de la cuve ISO(Coté DURCISSEUR : en rouge), vers le tête de mélange avec mélangeur statique de distribution par l’intermédiaire des 2 pompes de précision à engrenages. Les produits traversent ensuite un mélangeur statique (32 éléments de mélange : les deux produits sont mélangés 32² fois (1024 fois) avant de sortir du mélangeur). La sortie du mélangeur est raccordée à la cheminée du « le toron » TDT A9 => la pièce se remplit par le principe de la coulée Le dosage est assuré avec des pompes à engrenages qui délivrent la quantité nécessaire par tour. Les pompes donnent le débit par minute. Chaque débit est indépendant. En ajustant le débit on peut obtenir : - Le ratio (part de produit A sur part de produit B), - le débit global A+B. Puisque chaque pompe possède son moteur. Les pompes sont actionnées avec les variateurs dans l’armoire de Commande. Le réglage du débit et du ratio se font sur le pupitre opérateur. Les repères de la figure : 1. Cuve Iso : le produit est poussé vers la pompe par pression de 2 bars. 2. Tuyau de liaison de la cuve Iso vers la pompe à engrenages Iso. 3. Pompe à engrenage pour l’isocyanate, un manomètre mesure la pression en sortie. 4. Tuyau de liaison de la pompe à engrenages Iso vers le pistolet de distribution. 5. Pistolet de distribution : c’est un simple distributeur pneumatique qui ouvre et ferme les circuits de polyol et d’isocyanate simultanément à la commande d’injection et à la fin du temps de coulée programmé. 6. Mélangeur statique : voir principe de fonctionnement. 7. Ensemble fût de polyol : cet ensemble est composé d’un fût (220 l) d’un couvercle assisté par vérin pour la montée et la descente. 8. Ceinture chauffante : cette ceinture permet de chauffer le polyol à une T° de 45/50°C 9. Agitateur : le polyol est un produit qui a tendance à se déposer, il faut donc l’agiter, le mélanger constamment 10. Pompe de gavage polyol : cette pompe pneumatique 11. Tuyau chauffant qui relie la pompe de gavage polyol à la pompe à engrenage polyol. 12. Pompe à engrenage pour le polyol, un manomètre mesure la pression en sortie. 13. Tuyau chauffant qui relie la pompe à engrenage de polyol au pistolet de distribution. 14. Le toron TDT de faisceau, c’est le support ou le logement pour faire l’injection de mélange

44

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3 Identification de la structure matérielle : 1.Détails des vérins : Repère

Fonction Vérin

Capteurs associés

Quantité

1

Indexation tête

Sans capteur

4

2

Monte et baisse tête

2 capteurs (Haut – Bas)

1

4

Bridage faisceau (SUP

1 capteur/vérin (Ouvert)

6

1 capteur/vérin (Fermé)

3

1 capteur/vérin (Fermé)

3

& INF) 5

Verrouillage fermeture moule

6

Serre câble

Figure 46:Emplacement des Vérins

Tableau 4:Détails des vérins

2.Détails des capteurs de position et sondes : (hors capteurs positions vérins)

Repè

Fonction

Type

Quantité

1

Position tête : poste 1-2-3-4(purge)

Inductif

4 (1/poste)

2

Présence faisceau inferieur : poste 1-2-3

Capacitif

3 (1/poste de coulé)

3

Présence faisceau (agrafe en position) : poste 1-2-3

Switch

3 (1/poste de coulé)

4

Fermeture empreinte (moule fermé) : poste 1-2-3

Inductif

3 (1/moule)

5

Sonde température empreinte moule : Moule poste 1-2-3

TC - type K

6 (1/empreinte)

re

Tableau 5:Détails des capteurs

Figure 47:Emplacement des capteurs

45

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.1 Grafcet Cycle Poste surmoulage : Description du Cycle de moulage : 1- Mise en place du faisceau + bague TDT dans le moule sur un des postes de coulage puis Fermer le moule. (Deux capteurs détectent ensuite que le toron est en place et que le moule est fermé) 2- Positionnement + verrouillage manuel du faisceau dans les supports sup et inf. 3- Appuyer sur le bouton départ moulage : Cela provoque la sortie du vérin de serre câble (détection par capteur de pression) -

Le moule chauffe jusqu’à atteindre la consigne de température (voyant Bleu Fixe).

4- L'opérateur utilise un lecteur de code-barres pour lire les références de dosage adéquat et nécessaire selon les instructions prédéfinit, de chaque faisceau positionner dans la machine 5- Si voyant orange clignotant, amener la tête d'injection au dessus du poste à couler àen question (capteur de position), descendre la tête et appuyer sur un des boutons poussoir verts de la tête : Départ et demande cycle injection : ISOJET envoie un signal pour dire « injection OK ». Lorsque l'injection est terminée une temporisation s'arme le temps que la polymérisation soit faite. -

Si voyant orange ultra clignotant (défaut pressostat) vérifier que le moule est bien fermé puis appuyer sur le bouton départ moulage pour acquitter le défaut et appuyer une nouvelle fois pour relancer le cycle

6- Attendre la fin d'injection puis remonter la tête, le voyant orange de la tête est allumé pendant l'injection, (Déverrouillage de la tête après injection) : Lorsque l'injection est terminée une temporisation s'arme le temps que la polymérisation soit faite. 7- Polymérisation en cours : A la fin de la temporisation le vérin serre câble rentre et le cycle est terminé. 8- La fin de polymérisation est signalée par un voyant vert fixe 9- Ouverture des verrous (manu et auto) et serre câble 10- Ouvrir moule 11- Enlever le faisceau avec sa bague (le toron ou TDT) surmoulé 12- Nettoyage + prépa du moule pour un nouveau cycle. 13- A la fin l'opérateur positionne la tête au poste purge et appuie sur un des boutons de la tête, ce qui autorise la purge. Au poste de purge la tête reste en position haute. NB : La purge s’effectuera en fonction d’ISOJET qui enverra une info pour dire que la purge est en cours, le mélange se fait au niveau mélangeur statique jetables d’où il est exigé de bien purger avant la 1ère injection ou calibration pour enlever toutes bulles d’airs. (Tuyaux longs donc possible emprisonnement de bulles d’airs). Un bouton poussoir demande d'injection

Un voyant orange clignotant : validation serre câble fermé

Pour chaque poste de coulage

Un bouton départ cycle coulage

Voyant vert Clignotant

Moule fermé et présence toron

Voyant vert Fixe

Tempo terminée

Voyant Orange Clignotant

Validation serre câble fermé

Voyant Orange Fixe

Tempo en cours

Ultra clignotant

Tableau 6:Mode de fonctionnement

Défaut pressostat

46

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 48:Grafcet Cycle Production de Coulage

47

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.2 Mode de fonctionnement Cycle : Pour la tête d'injection : • deux • un

boutons sensitifs demande d'injection

voyant rouge fixe : coulage en cours

Pour chaque poste de coulage : • un

bouton sensitif départ cycle coulage

• Voyant

vert :

• Clignotant • Fixe

: Tempo terminée

• Voyant

Orange :

• Clignotant • Fixe

: validation serre câble fermé

: Tempo en cours

• Ultra

clignotant : défaut pressostat

• Voyant •A

: Moule fermé et présence toron

Bleu :

température

Gestion de la sécurité électrique machine Les arrêts d'urgence machine ouvrent les circuits électrique et pneumatique. • Arrêt

d'urgence sur coffret électrique

• Arrêt

d'urgence sur le poste 1, 2, et 3

48

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.3 Etude de la chaine action pneumatique :

Figure 49:Schéma Pneumatique poste de surmoulage

49

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.4 Etude de la partie commande : Structure du programme :

Le programme est composé d’un module général, d'un module par poste et d'un module pour la communication avec ISOJET (Communique avec l’automate Schneider M221).

La section Général contient une sous routine « Système » ainsi qu'une sous routine pour la gestion de l’arrêt d'urgence.

Pour les postes 1 à 3 la structure du programme est organisée comme ci dessus avec plusieurs sous routines.

La routine Com_ISOJET gère les sorties ISOJET.

• Cycle

: cette sous routine contient le cycle du grafcet avec les étapes et transitions.

• Actions

: c'est dans cette sous routine que sont associées les actions aux étapes.

• Régulation

: c'est ici qu'est gérée la régulation PID pour le chauffage des moules.

Pour le poste de purge on retrouve la même structure mais sans la sous routine régulation.

50

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Tableau de Type : ET

Entrée TOR

EA

Entrée Analogique

ST

Sortie TOR

SA

Sortie Analogique

BE

Bit d’entrée

TS

Télé signalisation

TC

Téle commande

TA

Télé Alarme

BI

Bit interne

TM

Télé mesure

TR

Télé Réglage

MC

Mot échange inter automate

BC

Bit échange inter automate

MI

Mot interne

MD

Mot double

Ces Variables signifie que le bit ou le mot est en relation avec la partie affichage

Tableau 7:Les abréviation 3.3.5 Désignation des entres/sorties de Systèmes PU : Désignation

Entrée TOR

BP Départ moulage poste 1

1

BP Départ moulage poste 2

1

BP Départ moulage poste 3

1

BP 1 dde injection resine sur tête d'injection

1

DP présence toron poste 1

1

DP présence toron poste 2

1

DP présence toron poste 3

1

DP moule fermé poste 1

1

DP moule fermé poste 2

1

DP moule fermé poste 3

1

Pressostat serre câble poste 1

1

Pressostat serre câble poste 2

1

Pressostat serre câble poste 3

1

DP pos1 tête d'injection

1

DP pos2 tête d'injection

1

DP pos3 tête d'injection

1

DP pos4 tête d'injection

1

Retour Info ISOJET

1

Tete d'injection en bas

1

Retour ATU

1

BP 2 dde injection resine sur tête d'injection

1

51

Sortie TOR

Entrée Analogique

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Voyant poste 1 vert Étapes opérateur

1

Voyant poste 2

1

Voyant poste 3

1

Voyant poste 1 orange Cycles de coulage

1

Voyant poste 2

1

Voyant poste 3

1

Voyant poste 1 Bleu à Température

1

Voyant poste 2

1

Voyant poste 3

1

Voyant sur tête d'injection orange

1

EV serre câbles poste 1 (ilot Bosch)

1

EV serre câbles poste 2

1

EV serre câbles poste 3

1

EV Index poste 1

1

EV Index poste 2

1

EV Index poste 3

1

EV Index poste 4

1

Cde crayons chauffage 1 poste 1

1

Cde crayons chauffage 2 poste 1

1

Cde crayons chauffage 1 poste 2

1

Cde crayons chauffage 2 poste 2

1

Cde crayons chauffage 1 poste 3

1

Cde crayons chauffage 2 poste 3

1

Info ISOJET dde de coulage

1

Info ISOJET autorisation de purge

1

Sonde Température 1 poste 1 thermocouple type j

1

Sonde Température 2 poste 1

1

Sonde Température 1 poste 2

1

Sonde Température 2 poste 2

1

Sonde Température 1 poste 3

1

Sonde Température 2 poste 3

1

Total E/S

21

25

Tableau 8:Les entrés/sortie système Pu

52

6

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.6 Variables : Les variables automate et afficheur sont commune au projet et elle auront l’écriture suivante : •

Zone|Sous Zone|Type|Complément d’information

•

PS_P1_TA_Def_Ctrl_Rotation Signification du défaut

Télé Alarme

Poste 1

Poste de Surmoulage

Structure de grafcet simplifiée implanté à l’automate :

Figure 50:Structure grafcet Simplifier

53

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Poste1

Poste2

Poste3

PS_P1_ET_Dp_Toron. PS_P1_ET_Moule_Ferm

PS_P2_ET_Dp_Toron. PS_P2_ET_Moule_Ferm

PS_P3_ET_Dp_Toron

Transitions Y1

.

PS_P3_ET_Moule_Ferm

Y2

PS_P1_ET_Bp_Moulage.

PS_P1_ET_Dp_Toron.

PS_P2_ET_Bp_Moulage.

PS_P2_ET_Dp_Toron.

PS_P3_ET_Bp_Moulage

.

PS_P3_ET_Dp_Toron

.

PS_P1_ET_Moule_Ferm

PS_P2_ET_Moule_Ferm

Y3

PS_P1_Mem_Prst_ok . Consigne

PS_P2_Mem_Prst_ok . Consigne

PS_P3_Mem_Prst_ok . Consigne

Y3.1

/PS_P1_Mem_Prst_ok

/PS_P2_Mem_Prst_ok

/PS_P3_Mem_Prst_ok

Y4

PS_Tete_Inj_ET_DdeInjection

.

PS_Tete_Inj_ET_DdeInjection

PS_ET_Tete_Inj_Pos_Bas

.

PS_P3_ET_Moule_Ferm

PS_P1_ET_DP_Tete_Inj . PS_ET_R_Info_ISOJET

.

PS_Tete_Inj_ET_DdeInjection

.

PS_ET_Tete_Inj_Pos_Bas . PS_P2_ET_DP_Tete_Inj

PS_ET_Tete_Inj_Pos_Bas

.

. PS_ET_R_Info_ISOJET

PS_P3_ET_DP_Tete_Inj

.

PS_ET_R_Info_ISOJET

Y5

PS_P1_ET_Bp_Moulage

PS_P2_ET_Bp_Moulage

PS_P3_Bp_Moulage

Y6

PS_ET_R_Info_ISOJET

PS_ET_R_Info_ISOJET

PS_ET_R_Info_ISOJET

Y6.1

/PS_ET_R_Info_ISOJET

/PS_ET_R_Info_ISOJET

/PS_ET_R_Info_ISOJET

Y7

/PS_ET_R_Info_ISOJET

/PS_ET_R_Info_ISOJET

/PS_ET_R_Info_ISOJET

Y8

PS_TC_Acqt

PS_TC_Acqt

PS_TC_Acqt

Y9

Fin_Tempo

Fin_Tempo

Fin_Tempo

Y10

/PS_P1_ET_Moule_Ferm . Tempo_Moule_Ferm

/PS_P2_ET_Moule_Ferm . Tempo_Moule_Ferm

/PS_P3_ET_Moule_Ferm

.

Tempo_Moule_Ferm

Etapes X1

Attente mise en place toron et moule fermé

Attente mise en place toron et moule fermé

Attente mise en place toron et moule

X2

PS_P1_ST_Voy_Vert (clignotant)

PS_P2_ST_Voy_Vert (clignotant)

X3

PS_P1_ST_EV_Serre_Cable

/

PS_P2_ST_EV_Serre_Cable

/

PS_P3_ST_EV_Serre_Cable

/

PS_P1_ST_Cmde_Crayon_Chauf_Av

/

PS_P2_ST_Cmde_Crayon_Chauf_Av

/

PS_P3_ST_Cmde_Crayon_Chauf_Av

/

fermé PS_P3_ST_Voy_Vert (clignotant)

PS_P1_ST_Cmde_Crayon_Chauf_Ar

PS_P2_ST_Cmde_Crayon_Chauf_Ar

PS_P3_ST_Cmde_Crayon_Chauf_Ar

X4

PS_P1_ST_Voy_Orange (clignotant)

PS_P2_ST_Voy_Orange (clignotant)

PS_P3_ST_Voy_Orange (clignotant)

X5

PS_P4_ST_Voy_Orange(ultra clignotant)

PS_P4_ST_Voy_Orange(ultra clignotant)

PS_P4_ST_Voy_Orange(ultra clignotant)

X6

PS_ST_info_ISOJET_Dde_Clg

PS_ST_info_ISOJET_Dde_Clg

PS_ST_info_ISOJET_Dde_Clg

X7

Attente fin coulage / PS_P4_ST_Voy_Orange

Attente fin coulage / PS_P4_ST_Voy_Orange

Attente

X8

Defaut ISOJET

Defaut ISOJET

Defaut ISOJET

X9

PS_P1_ST_Voy_Orange

PS_P2_ST_Voy_Orange

PS_P3_ST_Voy_Orange

X10

PS_P1_ST_Voy_Vert

PS_P2_ST_Voy_Vert

PS_P3_ST_Voy_Vert

fin

PS_P4_ST_Voy_Orange

Tableau 9:Les Transitions de grafcet

54

coulage

/

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.7 Les caractéristiques de l’automate machine PAOLINI : 3.3.7.1 schéma électrique automate:

Figure 51:Poste de surmoulage architecture api

L’automate programmable V350-35-T38/V350-J-T38 Unitronics qui assure le déroulement de cycle d’injection expliquer ci-dessus pour la machine paolini, qui comporte les caractéristiques suivantes : •

22 entrées pouvant inclure : 2 entrées analogiques ou digitales via la configuration des cavaliers avec 2 entrées en compteur rapide/codeur incrémental via le câblage.

•

16 sorties transistor : 7 sorties rapides transistor (en pnp).

•

Disponible sur commande séparée : un port Ethernet, un port Bluetooth, un port RS232/RS485 supplémentaire, un port Profibus esclave et un port CAN.

Elle présente le plus petit automate tactile couleur au monde •

Ecran tactile couleur 3.5"

•

5 touches de fonction

•

Clavier virtuel

•

Jusqu’à 512 entrées/sorties Figure 52:Automate unitronics avec pupitre et 55

modules d’extensions

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.3.2 Détails de l’automate V350-J-T38 :

Montage : Dimensions

Tableau 10:les Caractéristiques de l’automate V350-J-T38

56

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Pour les automates V350-J, les dimensions sont de 6,7 mm (0,26”).

Figure 53:Dimension de l’automate

Tableau 11:les entrés / Sortie automate 3.3.3.3 Support de l’automate

Figure 54:les différents vu de l’automate 57

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.3.3.4 Adaptateur pour modules d’extension d’E/S, isolé : L’adaptateur EX-A2X est l’interface entre des modules d’extension d’entrées/sorties et un automate programmable Unitronics spécifique. Jusqu’à 8 modules d’extension peuvent être raccordés à un adaptateur. L’EX-A2X peut être soit monté sur rail DIN ou vissé sur un panneau de montage.

Figure 55:Adaptateur pour modules d’extension d’E/S

Tableau 12:Identification des composant adaptateur 3.3.3.5 Connexion de l’automate à l’adaptateur EX-A2X :

Figure 56:les modules d’extensions avec l’automate Utilisez le câble de communication pour connecter le module d'extension à l'automate. Les borniers de ce câble sont dotés d’une enveloppe plastique de couleur jaune. A noter que l'une des extrémités du câble est marquée « To PLC » et l'autre « To Adaptater », respectez le sens en conséquence. Le module est fourni avec un câble de 1 mètre, référence EXL-CAB100 mais aussi des longueurs de câble supplémentaires sont également disponibles.

Figure 57:Communication entre automate et adaptateur d’extension 58

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.4 Diagnostic de l’existant : 3.4.1 Introduction : L'étude de l'existant est une étape nécessaire dans l'analyse qui nous mènera à déterminer la démarche de travail à suivre, en effet cette analyse de La situation actuelle de la ligne va nous présenter un rapport fertile qui permettra en premier lieu de détecter les défaillances et le dysfonctionnement du système et en second lieu d'y apporter des solutions efficaces. Pour cette raison, nous avons choisi de commencer notre projet avec une phase de diagnostic de l'existant, sujet du présent chapitre. 3.4.2 Méthodologie du diagnostic : Afin de clarifier la problématique et assurer un diagnostic qui nous méne vers les meilleures interprétations au sein de toute entreprise, il est important de fixer une méthodologie d'analyse bien claire et précise. 3.4.3 L'observation : C'est la première étape de mon diagnostique, elle est indispensable pour s’assurer que nous avons tout rencontrer et comprendre. Cette étape nécessite la présence attentive sur le lieu de travail. Nous devons tout noter comme remarque comprenant les petits détails qui peuvent nous aider dans notre travail. Suite a notre observation, nous avons élaboré une cartographie de processus de fabrication d’un faisceau automobile ainsi le cycle de travail de la machine concerner dans no projet et en à pu obtenir une base de donnes des documentation, indicateurs de performance et les défaillances machine qui seront étudies par la suite. 3.4.4 L'entretien : Phase très importante puisqu'elle consiste à parler au responsable de la ligne (superviseur et chef d'équipe) pour avoir toute information qui peut être Utile dans le déroulement de notre projet, sans oublier de poser toute question concernant les remarques que nous avons pris lors de la phase d'observation. De plus, il faut impérativement se rapprocher des opérateurs et les écouter parce que c'est eux qui sont les responsables exécuteur sur la machine d’injection donc automatiquement c'est eux qui rencontrent les problèmes qui les empêchent de donner un rendement maximal d'ou la productivité maximale. Du coup, il faut noter leurs suggestions et solutions concernant ce qu'ils rencontrent comme obstacles. Cette phase nous a permis de décortiquer les étapes indispensables de l’obtention du produit fini. C’est une sorte de brainstorming permet d’impliquer l’équipe entière, de libérer la créativité de chacun, et de déboucher sur des solutions à trouver des idées nouvelles en dehors de toute influence de normes ou d'idées préconçues qui n’auraient peut-être jamais été envisagées en utilisant une méthode d’analyse plus classique. Une méthode participative de résolution de problèmes s'appuyant sur la créativité spontanée des participants à pour objectif de faire émerger des idées, des causes, des faits, des solutions. A la fin faire la Classement/filtrage des idées et sélection des solutions. 3.4.5 L’analyse des documents et des historiques des pannes Cette étape consiste à compulser les documents utilisés à LEONI mateur sud à savoir

59

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.5 Définir le périmètre du projet 3.5.1 Méthode de QQOQCP : Le QQOQCP est une méthode qui permet d'avoir sur toutes les dimensions du problème, des informations

élémentaires suffisantes pour identifier ses aspects essentiels. A travers l’observation du déroulement du processus de production dans la chaîne, nous avons répondu aux questions du QQOQCP afin d'obtenir une convergence de compréhension de tout le périmètre du problème avant de pouvoir proposer des améliorations.

Il s'agit d'une démarche simple qui vise à réaliser un diagnostic rapide d'une situation en se posant collectivement de façon systématique 6 questions : •

Qui : pour savoir qui est concerné par le problème posé et quelles sont les personnes impliquées ?

•

Quoi : en effet, de quoi s'agit-il ? quels sont les objets ou les matériels impactés, quels sont les faits ?

• •

Où : à quel endroit ce problème est-il posé, s'est-il déplacé... Quand : depuis quand ce problème est-il perçu, à quel moment est-il visible, pendant combien de temps ou à quelle fréquence apparait-il ?

•

Comment se manifeste le problème abordé quels sont les impacts ?

•

Pourquoi s'intéresser à ce problème plus qu'à d'autres ?

Figure 58:Méthode de QQOQCP

60

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.5.2 Visualisation des causes

Méthode de ISHIKAWA : Afin d’aboutir à une vision commune des causes, l'outil efficace employé pour cela est le diagramme d'ISHIKAWA, communément appelé diagramme Causes-effet ou aussi arête de poisson, dans notre cas il s'agit de deux types de causes : des causes d'apparition (pourquoi on a eu le problème) et des causes de non détection (pourquoi on n'a pas pu détecter le problème). 3.5.2.1 Présentation de la méthode 5M Objectif de la méthode 5M : Ce diagramme permet de déterminer l'ensemble des causes qui produisent l'effet étudié en les classant par famille de causes. Il permet d'avoir une vision globale d'un phénomène. Cette représentation très visuelle facilite la communication autour de la recherche des causes. Il sera utile pour déterminer de façon pertinente sur quels leviers on doit agir pour améliorer la situation Il est souvent utilisé dans le cadre d'une résolution de problème pour en découvrir la ou les causes racines du problème. Il pourra aussi avantageusement être utilisé pour l'optimisation de processus.

Propose une classification des causes selon les 5M. Cette classification permet d'avoir une considération à 360° des causes possibles. En effet, toutes les causes de variation peuvent êtres classifiés selon ces 5 catégories. Ce diagramme, toujours sous l'aspect d'une arête de poisson, est composé d'un tronc principal au bout duquel est indiqué l'effet étudié et de 5 branches correspondant à 5 familles de causes : Branche 1 : Main d’œuvre On pourra classer les éléments suivants dans ce M : •

Connaissances

•

Compétences

•

Comportement

•

Organisation de l'équipe de travail

•

Motivation et l'assiduité

Branche 2 : Milieu Ce M concerne l'environnement de réalisation de la tâche : On pourra classer les éléments suivants : •

Température

•

Luminosité

•

Humidité

•

Pression

•

Orgonomies

Branche 3 : Matière Ce M fait référence aux éléments qui entrent dans le processus. La matière est l'élément qui est transformé ou qui est utilisé de façon temporaire pour le processus : •

Référence d'un acier 61

CHAPITRE I •

Huile

•

Papier

•

Informations

TITRE CHAPITRE N° 1

Branche 4 : Méthode On pourra par exemple classer les éléments suivants dans ce M : •

Le choix des méthodes de travail,

•

Systématique de travail,

•

Marche à suivre,

•

Document de description de la tâche,

•

Application de la méthode

Branche 5 : Machine On pourra par exemple classer les éléments suivants dans ce M : •

Machines

•

Outils

On ajoute parfois des catégories supplémentaires si cela est pertinent : •

Mesures : moyens de contrôle, de mesure

•

Management : méthodes et style d’encadrement, délégation, hiérarchie

•

Moyens financiers : budget alloué, coûts 3.5.2.2 Méthodologie de la méthode 5M : On cite ci-dessous les étapes principales pour tracer le diagramme d’Ishikawa : • Définir l’effet de ddysfonctionnement. • Chercher toutes les causes possibles pouvant avoir un impact sur l’effet. Pour ce faire, un brainstorming peut être mis en place en premier lieu afin d’identifier les causes en effet il permet à chaque personne d'exprimer ses idées sans évaluation ni jugement a fin de produire le plus grand nombre des idèes qui seront par suite reformuler. • Classer les causes identifiées selon les familles des 5M. • Sélectionner et hiérarchiser les causes ayant le plus fort impact sur l’effet. 3.5.2.3 Application de la méthode : Le problème qui fera pour nous l'objet d'étude est : - Le Non-respect de temps de polymérisation de mélange. - Le Déplacement chariot d’injection manuellement Pour ce fait nous avons fait un brainstorming, l’observation et l’analyse des documents. Les deux figures suivantes représentent le diagramme d'ISHIKAWA les causes des deux problèmes majeurs apparu dans la machine PU obtenues.

62

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 59:Diagramme d'ISHIKAWA 1

Figure 60:Diagramme d'ISHIKAWA 2 63

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.5.3 Hiérarchisation des causes

Méthode de tri croisé Le tri croisé est un outil couramment utilisé pour la hiérarchisation des idées généralement issues d’un brainstorming. En effet il permet de comparer chaque idée avec les autres en attribuant un coefficient selon une grille de pondération. Dans notre cas la grille de pondération adoptée est la suivante : 0 : Causes égales (sans effet) 1 : Légèrement plus importante 2 : Plus importante 3 : Majeur 4 : très élevé

En raison d’aboutir à un classement significatif et fiable des causes cités auparavant, l’équipe de projet a convenu de les classer suivant leur fréquence pendant trois semaines pour savoir celle qui impacte le plus la productivité des faisceaux. Rang A

Coefficient

Causes Problème de fréquence d’arrêt machine non prévu

4

Fatigue des composant électrique dû aux démarrages fréquent non prévu des opérateurs

B

Déplacement manuellement de chariot d’injection

4

Problèmes des défauts et de durée de vie limité de vérin

C

Des goûtes de matière en déplaçant le chariot tombe sur faisceaux et par terre

D

Manque d’outils de traçabilité pour la sauvegarde des données de cycle de 2

3

faisceaux

E

Fatigue dû l’effort physique exercer au niveau de chariot d’injection

2

F

Manque de motivation des opérateurs

2

G

Manque de suivi les bonnes pratiques

H

Le mélange comporte deux matière iso et poly d’où la polymérisions 2 s’effectue selon plusieurs facteurs

I

Matières toxiques, comporte des caractéristiques spéciales

2

J

Non-respect des consignes et des règles de sécurité

2

64

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

K

Manque d’ergonomie et rangement des objets

2

L

Manque de suivi 5s

1

M

Taux d’occupation de certains postes élevés

1

N

Manque de formation

1

Tableau 13:Diagramme hiérarchisation des causes D’après l’analyse des résultats, on constate que les causes majeures sur lesquelles il faut intervenir en priorité sont les suivantes : A : Problème de fréquence d’arrêt machine non prévu B : Déplacement manuellement de chariot d’injection C : Des goûtes de matière en déplaçant le chariot tombe sur faisceaux et par terre D’après le diagramme précédent, ont conclue que les causes liées au « Machine » et « Matière » sont les plus génératrices des anomalies et auxquels il faut accorder le plus d’importance. Le tableau ci-dessous détails la problématique B qui montre la fréquence de changement de vérin et les pannes issue dans ce mécanisme. Changement d’un nouveau vérin

Date de changement ou de pannes

Panne au niveau de vérin

✓

14/05/2018

❖

22/8/2018 17/11/2018

✓

01/02/2019

✓

22/04/2019

✓ ❖

9/08/2019 ✓

11/11/2019

Tableau 14:Etude problématique B Cette étude faite sur la poste de surmoulage choisie au hasard pour voir l’historique des pannes et de changement de ce type de vérin (Source d’information magasin de la société). On constate un moyen de changement : chaque 4.5 mois par ans

65

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

3.6 Problématique et mise en place du cahier de charges 1. Mise au point de la problématique La définition de la problématique est une étape primordiale, elle permet de bien comprendre le problème et mesurer l’écart entre la situation actuelle et voulue dans un but d’obtenir les résultats attendus, répondre aux exigences des responsables sont les atouts principaux de toute démarche efficace permettant d’achever des résultats tangibles et de trouver les solutions les plus adaptées. La problématique de mon projet de fin d’étude peut être résumée dans les aspects suivants : ✓ Conception d’une solution de déplacement automatisé verticale de la tête : Changement du mécanisme existant par un vérin pneumatique qui garantit la monte et la baisse de la tête automatisée (le déplacement longitudinal reste manuel) ✓ Conception d’une solution automatisée Stop goutte sous la buse d’injection : Ajout d’un support gobelet escamotable (en automatique) pour récupérer les coulures de PU présents dans le mélangeur et sur le nez de buse lorsque la tête n’est pas en train d’injecter

✓ Amélioration des affichages HMI et accès automate : Ajout d’un afficheur déporté coté opérateur–Visualisation optimisée des défauts – des niveaux d’accès

3.7 Etude et évaluation des solutions Les critères de base sélectionnée pour la réalisation de la machine correspondant à l’énoncé des fonctions de services dont le cahier des charges fonctionnel (CDCF) constitue la référence. Nous allons choisir les solutions proposées en rappelant à chaque fois les critères d’aide à la discision adoptée. Les différentes fonctions n’ont pas toutes la même importance il donc souhaitable d’assortir chaque des critères d’une pondération. Nous pouvons adopter en général coefficient K. K

Importance de pondération K

1

Utile

2

Nécessaire

3

Importante

4

Très importante

5

Vitale Tableau 14 : Coefficient de pondération

Pour l’ensemble des solutions sélectionnées et vis-à-vis de chaque solution, nous devons attribuer une note qui varie de 1 à 3. N

Intérêt de la solution

1

Douteuse

2

Moyenne

3

Bien adopté Tableau 15: Note de valorisation des solutions 66

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Formule à utiliser : Nsi =∑ Ni*Ki Les critères les plus importants sélectionnés par la conception de la machine sont regroupés dans le tableau suivant : Critère

Désignation

C1

Sécurité

C2

Fiabilité

C3

Maintenabilité

C4

Cout réduit

C5

Encombrements

C6

Ergonomie

Tableau 16: critère de sélection des solutions ❖ 1ér Problématique :

P1 : Déplacer le chariot d’injection automatiquement S1 : Vérin pneumatique (Double effets) S2 : Moteur électriques Le résultat portant sur les solutions est donné par les tableaux suivants : Solution 1

Solution 2

K

N

K*N

N

K*N

C1

5

3

15

2

10

C2

4

3

12

2

8

C3

3

2

6

2

6

C4

3

3

9

1

3

C5

1

2

2

1

1

C6

2

2

4

2

4

Résultat

48

32

Tableau 17:valorisation solutions déplacement automatique de chariot ✓ A partir du tableau ci-dessus, nous constatons que la solution 1 de vérin est la plus adoptés et la plus disponible que la deuxième solution puisque on travaille dans une zone ATEX (zone explosive), on devrez privilégier l’emploi d’un vérin pneumatique. Alimenté grâce à de l’air comprimé, ce type de vérin limite les risques d’explosion et d’incendie car il n’a pas besoin de système d’allumage. Aussi ils sont très utilisés dans les systèmes automatisés industriels. Du fait qu’ils sont alimentés par un fluide compressible, comme l’air d’où les vérins pneumatiques sont très rapides. Ils sont donc très pratiques pour ces types d’applications industriels.

67

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

❖ 2éme Problématique : P2 : Des goûtes de matière en déplaçant le chariot tombe sur faisceaux et par terre S1 : Vérin rotatif S2 : Moteur pas à pas S3 : Servomoteur Le résultat portant sur les solutions est donné par les tableaux suivants. Solution 1

Solution 2

Solution 3

K

N

K*N

N

K*N

N

K*N

C1

4

3

12

2

8

2

8

C2

3

2

9

2

6

2

6

C3

2

3

4

2

4

2

4

C4

3

3

9

2

6

1

3

C5

2

3

6

1

2

1

2

C6

2

2

4

2

4

1

2

Résultat

46

30

25

Tableau 18: valorisation de solutions pour système stop goûtes ✓ A partir du tableau ci-dessus, nous constatant que la solution 1 est la plus fiable et la plus faisable parmi les autres solutions conçues correspondant à la fonction technique. Puisqu’une zone ATEX (zone explosive) comme notre environnement de travail, exige des normes de sécurité bien établit et prendre en considération.

Pour conclure Les solutions évaluées au préalable, présenteront la solution technologique globale que nous adopterons pour la conception dans notre système de machine PU.

3.7 Conclusion : Le contexte général de ce projet de fin d’étude est éclairci sous la lumière de ce chapitre, à l’aide de ce diagnostic on a pu mettre le point sur certaines problématiques au niveau des machines d’injection, et hiérarchisées des causes. Le chapitre suivant sera l’objet de travail réalisé suivi des améliorations obtenues et de leur impact sur le coût, la productivité et le temps de cycle machine.

68

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Chapitre 4

Etude des solutions & Conception > Piloter.org

Contents 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 Introduction : Dans ce chapitre, on va aborder les solutions choisies pour les problèmes traités dans le chapitre qui précède. Premièrement détails la solution de vérin manuelle, et les changements du mécanisme existant par un vérin pneumatique qui garantit la monte et la baisse de la tête automatisée. Deuxièmement la solution de Stop goutte sous la buse d’injection, Ajout d’un support gobelet escamotable en automatique pour récupérer les coulures de PU présents dans le mélangeur et sur le nez de buse lorsque la tête n’est pas en train d’injecter. A la fin et pour clôturer, on aborde les changements effectués au niveau de l’automatisation.

69

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.1.1 Equipe de travail : Le travail présenté dans ce chapitre est le fruit d’une coopération et collaboration avec tout une équipe composée des techniciens et des ingénieurs des différents discipline, qui on sacrifier leur savoir et leur temps pour obtenir cet résultat il fallait travailler jour et nuit en synchronisation total via le plateforme de Leoni et des réunions régulières pour discuter l’avancement et les choix technologiques à établir.

4.2 Partie Mécanique : Introduction : Cette parti Mécanique se décompose en 3 parties essentielles : 1ér partie est la résolution de problème de déplacement de chariot automatisé en indiquant le choix de nouveau vérin, ces caractéristiques et la nouvelle conception qui suit ses changements de système. En 2ème lieu on va discuter la résolution de problème de nouveau système de stop goutte, le choix de solution et ça conception mécanique et à la fin de cette partie on va représenter les changements de l’emplacement de l’automate coté operateur. 4.2.1 Mécanisme de chariot d’injection actuelle Vérin déplacement tête d’injection : C’est un vérin à gaz de la marque Berthold Marx S.A de référence st t283001200v

Figure 61:vérin à gaz de la machine actuelle Il s’agit d’un vérin à gaz avec valve de dégonflage qui à un rôle d'ajuster la force besoin de machine C=Course exprimée en mm : Différence entre longueur du vérin déployé et longueur du vérin replié E= Longueur entraxe du vérin (sans chapes)

70

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.2.2 Dimensionnement Vérin : Force du vérin à gaz On calcule la force du ou des vérins avec la formule : F1 = ((m x RH) / (2 x N x X2) + 5) x 9.81 = Pression du ressort à gaz exprimée en Newtons •

F1 = force / pression du ressort à gaz

•

N = nombre de ressorts à gaz nécessaire

•

m = poids (en Kg) du hayon / de l'objet à soulever, à manœuvrer

•

RH = longueur (en mètres) du hayon / de l'objet à soulever, à manœuvrer

•

x2 = distance (en mètres) entre le point d'application du ressort à gaz sur le hayon et l'axe de rotation du hayon.

Dans notre cas est après prendre les mésures nécessaires sur terrain on à constaté que : La course : C= 300 mm Le Longeur : E= 700 mm D’où d’après le document technique de vérin on obtein une Force F entre 150 à 1200 N ( Voir Tab19)

Tableau 19:Caractéristique vérin actuelle En cas générale : Pour détermination du diamètre d'un vérin La force théorique en poussée (course sortante) d'un vérin est calculée par la multiplication de la surface effective du piston par la pression de service. La surface effective en poussée est égale à la surface complète de l'alésage du vérin.

Tableau 20:effort poussée vérin

71

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Détermination du diamètre d'un vérin par calcul L'effort de poussée d'un vérin est plus important lors de la sortie de la tige que lors de la rentrée. Afin d'éviter les problèmes de broutement et de frottements internes, on applique un coefficient de sécurité (généralement de 2) au diamètre calculé.

4.2.3 Étude et choix de nouveau vérin automatisée : Nous avons choisir entre deux marque de vérin Aventis et Festo a proposées, en rappelant à chaque fois les critères d’aide à la discision adoptée. Les différentes solutions n’ont pas toutes la même importance il donc souhaitable d’assortir chaque des critères d’une pondération. Nous pouvons adopter en général coefficient K. K

Importance de pondération K

1

Utile

2

Nécessaire

3

Importante

4

Très importante

5

Vitale Tableau 21: Coefficient de pondération

Pour l’ensemble des solutions sélectionnées et vis-à-vis de chaque solution, nous devons attribuer une note qui varie de 1 à 3. N

Intérêt de la solution

1

Douteuse

2

Moyenne

3

Bien adopté Tableau 22:Note de valorisation des solutions

Formule à utiliser : Nsi =∑ Ni*Ki Les critères les plus importants sélectionnés par la conception de la machine sont regroupés dans le tableau suivant : Pour fixer des Critères de choix fiable et correct il faut connaître : • L'effort

de poussée et de rentrée à exercer qui est fonction de la pression disponible pour

déterminer le diamètre du vérin. • Longueur •:

de la course

sur le corps (bride, patte, équerre, ...) et sur la tige (rotule, vis-écrou, ...)

72

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Critère

Désignation

C1

Sécurité

C2

Précision et Fiabilité

C3

Maintenabilité

C4

Le mode de fixation et montage

C5

Cout réduit

C6

Encombrements Tableau 23:critère de sélection des solutions

Problème : Choix entre vérins Solution 1 : Vérin pneumatique : la marque Aventis vérin sans tige série RTC-CG Solution 2 : Moteur électriques : la marque Festo vérin sans tige DGC Le résultat portant sur les solutions est donné par les tableaux suivants. Solution 1

Solution 2

K

N

K*N

N

K*N

C1

5

3

15

3

15

C2

4

3

12

2

8

C3

3

2

6

2

6

C4

4

3

12

2

8

C5

3

3

9

1

3

C6

2

2

4

2

4

Résultat

58

44

Tableau 24:valorisation solutions des vérins ✓ A partir du tableau ci-dessus, nous constatons que la solution 1 est la plus adoptés et la plus disponible que la deuxième solution.

73

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.2.4 Caractéristiques de vérin choisi : Vérin R480154708: Vérins sans tige, Série RTC-CG - Ø 16-40 mm - Orifices M7 G 1/8 G 1/4 - À double effet - Avec piston magnétique - Guidage à billes - Compact Guide - Amortissement pneumatique réglable - Easy2Combine Compatible avec kit de liaison

Figure 62:vérin sans tige sans tige

Pression de service mini/maxi 2 ... 8 bar Température ambiante mini./maxi. -10 ... 60 °C Fluide Air comprimé Taille de particule max. 5 μm Teneur en huile de l'air comprimé 0 ... 1 mg/m³ Pression 6.3 bar Ci-contre la représentation d'un exemple de configuration. Par conséquent, le produit livré peut être différent.

Données techniques :

Tableau 25: Course et diamètre de vérin

74

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Tableau 26:Caractéristiques vérin

Tableau 27:Matériau de vérin

75

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.2.5 Dimensions :

Figure 63: Dimensions vérin

S = course T = type d’écrou de fixation

76

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Tableau 28:Dimensions vérin Jeu et longueur de bras de levier maxi recommandés :

Figure 64:Dimensions vérin L = bras de levier M = Couples

Tableau 29:angles 77

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Mx, My, Mz admissibles

Lors de couples agissant au même instant sur le vérin, cette formule doit être appliquée en sus pour le contrôle du couple maximal. Dans la phase d'amortissement du mouvement, d'autres forces à prendre en compte interviennent.

Figure 65:couple vérin Dynamique :

Tableau 30:Dynamique

Statique :

Tableau 31:Statique

Diagrammes : Diagramme de limitation pour l’amortissement pneumatique en cas de montage verticale : v = Vitesse du piston [m/s] m = Masse amortissable [kg] Les valeurs nécessaires pour la masse amortissable m et pour la vitesse de piston v doivent se situer sous ou sur la courbe du diamètre de piston sélectionné.

Figure 66:Diagramme montage verticale 78

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.2.6 La conception de vérin automatisé : Déscription de la mode de fixation et montage de vérin sur la machine : Pour etablir la liason de vérin sans tige et sont montage sur la rail, on à opter de faire une plaque en aluminum sur la longeur de vérin pour en suite le fixer avec des vis de type CHC, après vien la fixation de tête d’injection (la charge) sur le chariot d’vérin pour pemettre de le diriger en montée et détente couplé mécaniquement à la table guidée ou chariot, ainsi, si le piston se déplace, le chariot se déplacera en même temps, en tout sécurité et bien controler car le système et mû par l'énergie pneumatique, le piston sans tige se déplace dans un tube en aluminium extrudé pourvu d'une fente longitudinale. Le chariot guidé auquel est fixée la charge est attachée au piston et permet de transmettre effort et déplacement au moyen d'un étrier de liaison. Un vérin sans tige comporte un piston actionné des deux côtés avec de l'air comprimé d’où il s’agit d’un vérin double effet.

Vérin sans tige

Tête d’injection (la charge)

Montage de vérin sans tige

Fixation de la charge sur le vérin sans tige

Figure 67:La conception de vérin automatisé

79

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.2.7 Conception carter tête : Le carter tête est un logement pour notre système de vérin sans tige et tète d’injection conçu essentiellement pour protéger le mécanisme et aussi nous permet de mettre boitier électrique des boutons départ cycle plus alarme purge Carter tête

Boîtier électrique

Figure 68:La conception carter tête

4.3 Système de stop goutte : Ce système stop-gouttes présente un support gobelet escamotable (en automatique) pour récupérer les coulures de PU présents dans le mélangeur et sur le nez de buse lorsque la tête n’est pas en train d’injecter.

4.3.1 Etude de solution technologique : Après des longues heures de discutions et d’étude sur les choix possible avec mon équipe de travail, nous avons décidé d’utiliser le Vérin rotatif SMC, réfrance MSQB10A, d’où l’étape suivante et l’application de cette solution et l’adaptation dans notre machine Paolini, on commence par la partie dimensionnements et arrivant à la partie conception. 4.3.2 Caractéristiques de vérin choisi : Vérin rotatif SMC, réf MSQB10A, alésage 15mm, 190°, Raccord M5 x 0.8

80

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 69: Mécanisme de vérin rotatif

81

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

82

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 70: Dimension vérin rotatif

4.3.3 Conception Système de stop goutte :

Figure 71:La conception vérin rotatif SMC 4.3.3.1 Description système de stop goutte : Au cycle de coulé en mode auto la gamelle stop goute se rétracte et la tête descend, une fois l’injection terminée la tête d’injection remonte, la gamelle stop goutte sort et la tête est libérée (voir figure 72). De même au cycle de purge (Voir figure73) le système stop goute s’ouvre à la basse de chariot et se ferme à la monté. De ce fait on à conçu notre mécanisme pour être le mieux adapter à cet environnement de travail.

83

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Figure 73 : poste purge

Figure 72:La conception de système stop goutte 4.3.3.2 Déscription de la mode de fixation et montage de vérin sur la machine : Vis tête bombée et Goupille cylindrique pour immobiliser et positionner le support par rapport à la plaque de vérin système chariot injection, et pour le support de goulet fixation à l’aide des vis type FHC Fixation support par rapport vérin

Goupilles

Figure 73:Mode de fixation de système stop goutte

84

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.4 La changement d’emplacement Automate Paolini : Vu le probléme de fréquence d’arrêt machine non prévu et non respect de temps de polymérisation des faisceaux, causé principalement par la position de l’automate qui est placer à l’arrière de machine (voir figure..), d’où l’operateur à l’accès pour vérifier les erreur afficher dans le pupitre et les acquitter mais aussi il peut utiliser le bouton de remise à zéro et l’interrupteur-sectionneur qui ferme circuit pneumatique (voir figure..)

Figure 74:remise à zéro machine

Automate et bouton arrêt machine

Figure 75:Emplacement automate et boutons d'arrêt machine

85

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.4.1 Solution technologique : D’après le constructeur de l’automate unitronics le module est fourni avec un câble de 1 mètre, référence EXL-CAB100 mais aussi des longueurs de câble supplémentaires sont également disponibles de 0,5, 1, 2, 2,95, 4, 5, 6, 10, 20,0 m. D’où on constate que le prolongement de câble et possible pour déporté l’afficheur coté opérateur.

Figure 76:Communication entre automate et adaptateur d’extension

4.4.2 Conception de la solution : Support de fixation frontal coté poste de purge avec un tube carré aluminium les deux sont assemblé avec le support écran automate comme le représente cette figure.

Support écran automate

Support de fixation frontal

Tube carré

Figure 77:Support écran automate

86

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

A la fin de cette partie mécanique voici le schéma 3D complet des améliorations faite sur la machine paolini Pour la nouvel conception on à consérver tout les ancien élements de système et adapter nos solution de au mécanisme existant déjà et fonctionelle Comme le montre la figure….

Figure 78:Vu 3D de machine Paolini après amélioration

87

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.5 Partie Automatique : La machine est constituée de 4 postes distincts : • 3 postes de coulé + 1 poste de purge.

Numérotation des postes coté opérateur face machine : • 4(purge) – 3 (coulé) – 2 (coulé) – 1 (coulé)

L’opérateur prépare son faisceau pour la coulée du PU dans la bague TDT : • Mise en place faisceau + bague sur les postes et procède à l’appel d’un cycle de surmoulage. L’opérateur déplace manuellement la tête d’injection au-dessus du poste souhaité L’injection se fait alors en mode semi auto (monte et baisse + injection en automatique après demande de départ cycle) et la polymérisation commence. A la fin du temps de polymérisation le moule et le faisceau sont déverrouillés et l’opérateur peut récupérer le faisceau. Au repos la tête d’injection doit se trouver au poste purge à gauche de la machine et automatiquement la tête se met en position basse et envoi l’information autorisation de purge. L’injection proprement dite du PU est traitée par l’intermédiaire d’un moyen à part (machine + automate) de fourniture ISOJET (hors périmètre PAOLINI) qui est lui-même relié à la machine PAOLINI. ➢ Seule la tête d’injection du moyen ISOJET est embarquée sur le moyen PAOLINI. ➢ L’automate PAOLINI envoie uniquement un signal au moyen ISOJET pour demander l’injection du PU ➢ La machine PAOLINI gère la régulation des moules, et les cycles de l’ensemble des postes de surmoulage et purge.

4.5.1 Échanges entre la machine de surmoulage PAOLINI et d’injection ISOJET : ➢

Lorsque la tête d’injection est positionnée au poste de purge alors la machine autorisera la purge et

temps que la tête est en position. (Autorisation de purge envoyée de PAOLINI vers ISOJET) « ISOJET doit renvoyer l'information état « purge en cours ». L'opérateur ne peut pas déverrouiller la tête d'injection tant qu'il y a une purge en cours. » ➢

L'opérateur peut valider une injection dès que la tête est en position (Poste 1-2 ou 3). Une information

est envoyée à ISOJET pour demander l'injection,

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CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

« ISOJET maintient son information de retour temps que l'action est en cours, en fin d’injection, ISOJET annule son information et par conséquent la machine annule sa demande ». ➢

Lorsque la tête d’injection est restée inactive un certain temps et nécessite une purge, Un voyant

lumineux rouge (situé sur la tête d’injection) clignotera et indiquera à l’opérateur qu’il faut positionner la tête au poste de purge pour que celle-ci s’effectue dans les plus brefs délais. « ISOJET envoie à la machine PAOLINI une information de besoin de purge imminente qui active le clignotement du voyant lumineux. Le tempo d’inactivité maxi est géré coté ISOJET » ➢

Lorsque qu’un arrêt de cycle est demandé ou l’activation d’un arrêt d’urgence, la machine PAOLINI

demandera l’arrêt de la coulée. « Paolini envoi à la machine ISOJET l’info d’arrêt de cycle ou ARU pour permettre d’annuler la coulée en cours. Paolini maintiendra son signal temps que la machine ou le poste n’a pas été réinitialisé (empêchant toute nouvelle injection et coulée de PU) »

4.5.2 Paramètres modifiables : Paramètres de surmoulage : • Température de régulation des moules • Durée du cycle de polymérisation.

Entrées / Sorties : Entrées poste de moulage • Un bouton poussoir « Verrouillage » par poste de moulage • Un bouton poussoir « DCY » sur la tête • Un bouton poussoir « arrêt de cycle » par poste de moulage. • Deux capteurs de présence toron par poste de moulage : haut et bas • Un capteur de contact moule fermé par poste de moulage • Un capteur de chute de pression par poste de moulage (sur vérin de serre câbles) • Un capteur de présence position tête d’injection par poste de moulage et sur poste de purge • Deux sondes de température par poste de moulage • Deux capteurs position : tête haute et tête basse • Un capteur position par poste de coulé: bridage faisceau position fermée • Un capteur position par poste de coulé : verrouillage moule position fermé • Deux capteurs position : stop goutte position ouvert/fermé • + ensemble des Capteurs de position des vérins. • 1 sonde de température par ½ empreinte.

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CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Sorties poste de moulage • 3 voyants (Bleu, Verts, Rouges) par poste de moulage + 2 voyants (vert et rouge) sur la tête • Un vérin de serre câbles par poste de moulage • Un vérin de bridage faisceau par poste de moulage • Un vérin pour verrouillage fermeture moule. • Un vérin monte et baisse tête injection • Un vérin rotatif pour stop goutte. • Un vérin pour système d’indexation chariot d’injection par poste de moulage et purge • Quatre crayons chauffants par poste de moulage (2 par ½ empreinte)

Sorties ISOJET • Besoin purge • Défaut ISOJET

Entrées ISOJET • Injection matière • Arrêt de cycle + ARU

4.5.3 Informations visuelles opérateur : • Moule fermé + présence faisceau (attente verrouillage moule et faisceau) →

Ultra Clignotant Vert (poste)

• verrouillage moule et faisceau + Moule en attente d’injection → Clignotant vert (poste + tête) • Polymérisation →

Vert fixe

• Fin de polymérisation → • Défauts ou ARU →

pas de voyant (sauf le bleu)

Voyant rouge

• Demande ou défaut purge → Clignotant rouge sur la tête • Moule à température de consigne → • Défaut machine et diagnostique →

Bleu fixe (éteint si la consigne n’est pas atteinte) Afficheur automate déporté coté opérateur

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CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.5.4 Informations complémentaires : Détails des vérins :

Repère

Fonction Vérin

Capteurs associés

1

Indexation tête

Sans capteur

2

Monte et baisse tête

2 capteurs (Haut – Bas)

3

Rotation Stop goutte

2 capteurs (Ouvert – Fermé)

4

Bridage faisceau (SUP & INF)

1 capteur/vérin (Ouvert)

Quantité 4 1 1 6

5

Verrouillage fermeture moule

1 capteur/vérin (Fermé)

3

6

Serre câble

1 capteur/vérin (Fermé)

3

Tableau 32:Détails des vérins

Figure 79:Détails des vérins après amélioration

91

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.5.5 Configurations des distributeurs pneumatiques :

Repère

Quantité

Distributeurs

Raccords

2x3/2 normalement fermé 1 2 5/2 bistable 2 1 5/2 bistable 3 1 5/2 bistable 4 3 NA – montage en // avec serre câble 5 0 5/2 bistable 6 3 Tableau 33:Configurations des distributeurs pneumatiques

Ø4 droit Ø6 droit Ø4 droit Ø4 droit Ø4 Ø8 droit

Figure 80:Configurations des distributeurs pneumatiques 4.5.6 Détails des capteurs de position et sondes : (hors capteurs positions vérins) Tableau 34:Détails des capteurs

Repère

Fonction

Type

1 2 3 4 5

Position chariot : poste 1-2-3-4(purge)

Inductif

Présence faisceau inferieur : poste 1-2-3

Capacitif

Présence faisceau (agrafe en position) : poste 1-2-3

Switch

Fermeture empreinte (moule fermé) : poste 1-2-3

Inductif

Sonde température empreinte moule : Moule poste 1-2-3

TC - type K

Figure 81:Détails des capteurs pneumatiques

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Quantité 4 (1/poste) 3 (1/poste de coulé) 3 (1/poste de coulé) 3 (1/moule) 6 (1/empreinte)

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

93

CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

Grafcet du cycle de coulé : (mode auto)

94

CONCLUSION GENERALE

4.5.7 Cycle de coulé :

Rappel des différentes étapes d’un cycle de coulage : 1. Placer le toron dans le moule 2. Fermer le moule puis vérifier que l’agrafe est bien en place 3. Appuyer sur le bouton BP Verrouillage 4. Une fois le moule verrouillé le voyant Vert clignote 5. L’opérateur peut amener la tête d’injection au niveau du poste 6. Une fois la tête en place il peut appuyer sur le bouton « Départ Cycle Injection » 7. La gamelle stop goute se rétracte et la tête descend le voyant de la tête s’allume vert fixe 8. La machine envoi la demande de coulage à ISOJET 9. Une fois l’injection terminée la tête d’injection remonte, la gamelle stop goutte sort et la tête est libérée 10. La polymérisation est en cours le voyant vert du poste reste fixe jusqu’à la fin de la polymérisation 11. A la fin du temps de polymérisation le moule est libéré et le voyant vert s’éteint 4.5.8 Description du Cycle de moulage Réalisé par l’opérateur : Mise en place du faisceau + bague TDT dans le moule Fermeture manuelle du moule avec la sauterelle de fermeture Positionnement + verrouillage manuel du faisceau dans les supports sup et inf. Fermeture automatique des verrous (faisceau + moule) et du serre câble : action par bouton poussoir Mise en place de la tête au-dessus du poste à couler Départ cycle injection : action par bouton poussoir (Déverrouillage de la tête après injection) Fin de cycle (après polymérisation) : Ouverture des verrous (manu et auto) et serre câble Ouvrir moule Enlever le faisceau avec sa bague surmoulé Nettoyage + prépa du moule pour un nouveau cycle.

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CHAPITRE I

TITRE CHAPITRE N° 1

4.5.9 Grafcet d’arrêt de cycle : Le grafcet d’arrêt de cycle est la séquence scrutée lors d’un appui sur un des boutons arrêt de cycle ou lors d’un abandon de cycle.

0

> BP Arrêt cy cle et 0