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HAL Id: dumas-01066321 https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-01066321 Submitted on 19 Sep 2014 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Projet CNH : manutention et stockage automatisés Thomas Guichard To cite this version: Thomas Guichard. Projet CNH : manutention et stockage automatisés. Automatique / Robotique. 2011. dumas-01066321 CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS PROVENCE-ALPES-CÔTE-D’AZUR CENTRE D’ENSEIGNEMENT D’AIX-EN-PROVENCE ___________________ MEMOIRE présenté en vue d'obtenir le DIPLOME D'INGENIEUR CNAM SPECIALITE : Automatisme Industriel par Thomas GUICHARD ___________________ Projet CNH : Manutention et stockage automatisés Soutenu le 12 Juillet 2011 _________________ JURY PRESIDENT : Henri BOURLES MEMBRES : Jean-Sébastien CHANTÔME Alain CAFFARD Jean-Claude CARMONA Frédéric VILLECROZE INDUSTRIEL : Olivier KIRIAKOS 2 Remerciements Avant tout, il me semble important de remercier toutes les personnes qui ont contribuées à la rédaction du présent mémoire. Tout d’abord, je tiens à remercier la société Newtec Handling Systems de m’avoir engagé au sein de son bureau d’études en électricité, automatisme et informatique car cela m’a permis de travailler sur plusieurs projets intéressants. Ensuite, mes remerciements vont vers mon responsable, M. HERTEAUX Frédéric, pour son soutien tout au long du projet et pour sa présence lorsque cela était nécessaire. Puis, je remercie l’ensemble du personnel et tout particulièrement les techniciens du bureau d’études pour leur accueil, leur aide ainsi que leurs nombreux conseils. Je n’oublie pas de remercier également, le Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) d’Aix-en-Provence ainsi que le Centre de Formation des Apprentis de l’Industrie (CFAI84) d’Avignon pour m’avoir permis de suivre une formation en alternance qui fut très intéressante et enrichissante. Et enfin, je ne peux débuter ce document sans remercier mes proches, pour m’avoir soutenu durant la rédaction de ce mémoire. 3 Liste des abréviations AF Analyse Fonctionnelle API Automate Programmable Industriel BE Bureau d’études BP Bouton Poussoir BPL Bouton Poussoir Lumineux BT Butée CA Chiffre d’Affaire CAO Conception Assistée par Ordinateur CD Cellule Dépassement CFAI Centre de Formation des Apprentis de l’Industrie CI Capteur d’Identification CNAM Conservatoire National des Arts et Métiers CNH Case New Holland CP Cellule Présence CPU Central Processing Unit (Unité Centrale de Traitement) CZ Cellule Zone DAS Domaine d’Activité Stratégique EAI Electricité Automatisme Informatique E/S Entrées / Sorties GMAO Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur H Hauteur IHM Interface Homme/Machine ILS Interrupteur à Lame Souple LCB Lecteur code-barres MECA Mécanique MR MotoRéducteur NF Normalement Fermé NHS Newtec Handling Systems NO Normalement Ouvert OPEX OPérations EXtérieures PC Personnal Computer (Ordinateur personnel) R & D Recherche et Développement RM Rouleau Moteur SAV Service Après Vente SQ Capteur mécanique de position TK Transstockeur TOR Tout Ou Rien VP Vérin Pousseur XC110 Coffret électrique secondaire XG1 Armoire électrique générale XTK Armoire électrique embarquée sur le transstockeur ZS Zone Sécurité 4 Table des matières Remerciements ...................................................................................................................... 2 Liste des abréviations ............................................................................................................ 3 Table des matières ................................................................................................................. 4 Introduction ........................................................................................................................... 6 I PRESENTATION ................................................................................................................................... 8 I.1 L’ENTREPRISE ................................................................................................................................. 8 I.1.1 L’historique ........................................................................................................................... 8 I.1.2 Le groupe NEWTEC .......................................................................................................... 10 I.1.2.1 Situation sociale et géographique .............................................................................. 10 I.1.2.2 Situation économique et commerciale ....................................................................... 11 I.1.2.3 Les filiales ................................................................................................................. 12 I.1.3 Newtec Handling Systems .................................................................................................. 13 I.1.3.1 Généralités ................................................................................................................. 13 I.1.3.2 Situation géographique .............................................................................................. 14 I.1.3.3 Activités .................................................................................................................... 15 I.1.3.4 Principaux clients ...................................................................................................... 16 I.1.3.5 Concurrents ............................................................................................................... 16 I.1.3.6 Fournisseurs .............................................................................................................. 16 I.1.3.7 Résultats et objectifs .................................................................................................. 17 I.1.3.8 Organisation .............................................................................................................. 18 I.2 LE PROJET ..................................................................................................................................... 20 I.2.1 Généralités .......................................................................................................................... 20 I.2.2 Origines............................................................................................................................... 22 I.2.2.1 Situation actuelle ....................................................................................................... 22 I.2.2.2 Situation souhaitée .................................................................................................... 25 I.2.3 Description fonctionnelle .................................................................................................... 27 II DEVELOPPEMENT DU PROJET .......................................................................................................... 31 II.1 GESTION ................................................................................................................................... 31 II.1.1 Objectifs .............................................................................................................................. 31 II.1.1.1 Aspect fonctionnel et technique ................................................................................ 31 II.1.1.2 Aspect organisationnel .............................................................................................. 33 II.1.1.3 Délais......................................................................................................................... 34 II.1.1.4 Coût ........................................................................................................................... 35 II.1.2 Enjeux ................................................................................................................................. 36 II.1.2.1 Economique ............................................................................................................... 36 II.1.2.2 Commercial ............................................................................................................... 36 II.1.2.3 Technique .................................................................................................................. 36 II.1.3 Moyens ............................................................................................................................... 37 II.1.3.1 Ressources humaines ................................................................................................. 37 II.1.3.2 Les moyens financiers ............................................................................................... 40 II.2 ETUDES .................................................................................................................................... 41 II.2.1 Mécanique ........................................................................................................................... 42 II.2.1.1 Magasin de stockage ................................................................................................. 42 II.2.1.2 Transstockeur ............................................................................................................ 43 II.2.1.3 Ligne de manutention ................................................................................................ 46 II.2.1.4 Poste opérateur .......................................................................................................... 49 5 II.2.2 Instrumentation ................................................................................................................... 51 II.2.2.1 Types de capteurs ...................................................................................................... 51 II.2.2.2 Implantation des capteurs .......................................................................................... 53 II.2.2.3 Choix du matériel ...................................................................................................... 56 II.2.2.4 Documentation .......................................................................................................... 57 II.2.3 Electricité ............................................................................................................................ 57 II.2.3.1 Architecture électrique .............................................................................................. 58 II.2.3.2 Les dispositifs d’arrêt d’urgence ............................................................................... 60 II.2.3.3 Composition des armoires et coffret .......................................................................... 61 II.2.3.4 Choix du matériel ...................................................................................................... 64 II.2.4 Automatisme ....................................................................................................................... 65 II.2.4.1 Descriptif général du pilotage ................................................................................... 65 II.2.4.2 Choix du matériel ...................................................................................................... 67 II.2.4.3 Modes de marche et d’arrêt ....................................................................................... 68 II.2.4.4 Fonctionnement détaillé ............................................................................................ 70 II.2.4.5 Traitement des sécurités ............................................................................................ 74 II.2.4.6 Documentation .......................................................................................................... 75 II.3 REALISATION ........................................................................................................................... 76 II.3.1 Electricité ............................................................................................................................ 76 II.3.2 Automatismes ..................................................................................................................... 79 II.3.3 Essais en atelier ................................................................................................................... 83 II.3.4 Documentation .................................................................................................................... 87 II.3.5 Mise en service ................................................................................................................... 89 III ANALYSES ......................................................................................................................................... 93 III.1 RESULTATS .............................................................................................................................. 93 III.2 COUTS/DELAIS ......................................................................................................................... 96 III.3 DIFFICULTES RENCONTREES ..................................................................................................... 97 Conclusion ........................................................................................................................... 98 Bibliographie ..................................................................................................................... 100 Liste des figures ................................................................................................................. 101 6 Introduction Le présent document constitue mon mémoire venant clôturer ma formation d’ingénieur CNAM en automatisme industriel, réalisée au CNAM d’Aix-en-Provence en partenariat avec le CFAI84 d’Avignon. Cette formation s’est étalée sur trois ans (du 01/09/2005 au 31/08/2008) et a été réalisée en alternance dans la société SPEC à Morières-Lès-Avignon. Cette entreprise est spécialisée dans les études en électricité, automatisme et informatique industrielle, ainsi que dans la réalisation et l’installation d’armoires électriques. Durant cette période d’alternance je n’ai pas eu l’occasion de travailler sur un projet suffisamment conséquent me permettant de présenter mon mémoire d’ingénieur. A la fin de mon contrat d’apprentissage, j’ai donc quitté la société SPEC à la recherche d’une entreprise pouvant me permettre d’accéder à mon diplôme final. En janvier 2009, j’ai été engagé dans une des filiale du groupe Newtec, la société Newtec Handling Systems (notée NHS par la suite) spécialisée dans la conception et la réalisation de lignes de manutentions, tris et stockages automatisés. J’ai alors été intégré au sein du bureau d’études électricité, automatisme et informatique, de cette entreprise. En juin 2009, j’ai commencé à travailler sur le projet faisant l’objet du présent mémoire : « Projet CNH : Manutention et stockage automatisés ». Celui-ci consiste à la réalisation d’une installation de manutention et de stockage automatisés pour la société Case New Holland (CNH) situé à Tracy-le-Mont et dont l’activité principale est la conception et la fabrication de vérins hydrauliques pour des engins de chantiers. Pour ma part, je suis intervenu sur la partie électrique et automatisme de ce projet. En effet, à partir de la demande du client et suite à la conception mécanique, j’ai tout d’abord réalisé les études, en électricité puis en automatisme. Ensuite, j’ai travaillé sur la programmation des automatismes pour finir par les essais et la mise en service de l’installation. Cependant, ce projet a été mené dans un contexte difficile, sur fond de crise économique. En effet, la société NHS étant en proie à de grosses difficultés financières, la direction générale du groupe a décidé la mise en place d’un plan social important en licenciant 26 personnes, dont je faisais parti, sur 54 employés. Ces licenciements ont été effectifs après plusieurs mois d’attentes et d’incertitudes suivis d’une semaine de grève. A l’heure de la rédaction de ce rapport, je ne fais donc plus parti de la société NHS mais il est évident que les éléments rapportés dans ce document tiennent compte de l’état dans lequel était l’entreprise pendant la réalisation du projet, c'est-à-dire avant le départ des employés licenciés. 7 Les six mois passés à travailler sur ce projet font donc l’objet du présent mémoire qui s’articule autour de trois parties principales construites de la façon suivante : - La première partie consacrée à la présentation générale du projet comprenant une description détaillée de l’entreprise suivie d’une définition du projet, de son origine au fonctionnement final de l’installation. - La deuxième partie relative au développement technique du projet décrivant la gestion, les études et les différents travaux réalisés sur ce projet. - La troisième et dernière partie présentant une analyse comparative entre les résultats désirés et ceux obtenus. 8 I Présentation I.1 L’entreprise Cette partie du mémoire est consacrée à la présentation générale du groupe « Newtec », suivie d’une description plus détaillée de la société dans laquelle j’ai travaillé « Newtec Handling Systems » (NHS). I.1.1 L’historique Newtec Handling Systems (NHS) est une filiale du groupe français Newtec. Celui-ci est né, en 2001, de l’association entre Newtec international et le groupe Hermier. Les différentes entreprises du groupe ont alors mis en commun leurs expériences et leurs compétences pour se développer. Newtec compte aujourd'hui cinq filiales (Newtec bag palletizing, Newtec case uploads/Geographie/ 2011-th-18188-guichard-thomas-1-pdf 1 .pdf