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Université Hassan II Casablanca Ecole Nationale Supérieure d’Electricité et de Mécanique Casablanca Département : Génie Electrique Filière : Electronique et Télécommunication RAPPORT DE PROJET DE FIN D’ETUDES Réalisé au sein de THEME : Soutenu le 02/07/2013, par : M. MAJITE Omar M. ROSTI Abdelghani Membres du jury : Mme S. AMINE Président M. A. FAIL Rapporteur M. M. KHALDOUN Encadrant (ENSEM) M.A. ERRAMI Examinateur M.K. GAIDI Encadrant (LEAR) Conception et réalisation d’un Poste de travail aménagé pour des coutures documentées à déchirure programmée sur des Airbags Promotion 2013

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Conception et réalisation d’un Poste de travailaménagé pour des coutures documentées àdéchirure programmée sur des Airbags

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Université Hassan II – Casablanca

Ecole Nationale Supérieure d’Electricité et de Mécanique

Casablanca

Département : Génie Electrique

Filière : Electronique et Télécommunication

RAPPORT DE PROJET DE FIN D’ETUDES

Réalisé au sein de

THEME :

Soutenu le 02/07/2013, par :

M. MAJITE Omar M. ROSTI Abdelghani

Membres du jury :

Mme S. AMINE Président M. A. FAIL Rapporteur M. M. KHALDOUN Encadrant (ENSEM) M.A. ERRAMI Examinateur M.K. GAIDI Encadrant (LEAR)

Conception et réalisation d’un Poste de travail aménagé pour des coutures documentées à

déchirure programmée sur des Airbags

Promotion 2013

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Dédicaces

A nos très chers parents…

A nos sœurs et nos frères…

A nos familles…

A tous nos amis…

A L’ENSEM…

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Remerciement

Il nous est agréable au terme de ce travail, de présenter nos vifs remerciements à Mr

SAIDI, Directeur général de LEAR CORPORATION -Tanger, qui nous a accepté pour passer

notre stage de fin d’étude au sein de son organisme.

Nos sincères remerciements vont également à Mr. GAIDI Kamal et Mr.

ELCHEGUER Imad, nos encadrants industriels, pour l’intérêt avec lequel ils ont suivi la

progression et la marche de ce travail, leurs encouragements, leur sympathie jamais démentie

et pour tous les moyens qu’ils ont mis à notre disposition pour que ce travail soit à la hauteur.

Nous tenons à remercier vivement Monsieur KHALDOUN Mohammed, notre

encadrant et professeur à l’ENSEM, qui nous a assisté avec ses conseils et ses directives

précieuses.

Nous voudrons aussi exprimer notre reconnaissance et notre gratitude à l’AIENSEM pour

leur coordination et leur aide pour obtenir ce stage.

Nous remercions également le corps professoral de l'ENSEM pour leur inestimable

contribution à notre formation.

Sans oublier nos parents, nos familles qui ont fait des sacrifices énormes pour que nous

puissions arriver là où nous sommes.

Que toute personne ayant contribué de loin ou de près à la réussite de ce stage, reçoive

l’expression de nos sincères reconnaissances et gratitudes.

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Résumé

L’étude présentée dans ce rapport s’inscrit dans le cadre de notre Projet de

Fin d’Etudes effectué au sein de LEAR CORPORATION. Elle a pour objectif la

conception et la réalisation d’un système de commande et de supervision d’une

machine de couture industrielle.

Cette étude nous a permis de dimensionner et faire un choix des capteurs

appropriés pour relever les différentes grandeurs et consignes, ainsi que la

conception d’une carte électronique basée sur un microcontrôleur pour décoder

et adapter les signaux venants des capteurs et les envoyer vers l’ordinateur de

supervision. Ensuite nous avons développé une application informatique qui

surveille le système et assure la communication avec le serveur de base de

données pour configurer la machine et sauvegarder des informations de

traçabilité. Finalement nous avons mis en application tous les constituants de

notre projet pour s’assurer de leur bon fonctionnement.

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Projet de fin d’étude

5

Promotion 2013 Majite & Rosti

Abstract

The study presented in this report lies within the scope of our Project of

End of Studies carried out within LEAR CORPORATION. It aims at the design

and implementation of supervision and control system of an industrial sewing

machine.

This study enabled us to dimension and make a choice of suitable sensors

for measuring different variables, as well as the design of an electronic card

based on a microcontroller to decode and adapt the signals received from

sensors and send them to the supervisory computer. Then we developed a

computer application that monitors the system and the communication with the

server database to set up the machine and save traceability information. Finally,

we have installed all components of our project to ensure their proper working.

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Liste des figures

Figure 1 : Siège intérieur pour automobile .......................................................................... 16 Figure 2 : Les unités de Lear Automotive Morocco ............................................................. 17 Figure 3 : Types des airbags ............................................................................................... 22 Figure 4 : Airbag l’latéral ................................................................................................... 22 Figure 5 : Emplacement de l’airbag l’latéral dans la coiffe .................................................. 22 Figure 6: Couture spéciale.................................................................................................. 23 Figure 7 : Les principaux composants nécessaires pour de la couture................................... 24 Figure 8: les étapes de réalisation d’un point de couture ...................................................... 25 Figure 9: les éléments de la machine à coudre ..................................................................... 26 Figure 10: Système de réglage de la tension de fil ............................................................... 26 Figure 11: Système de réglage de la longueur de point ........................................................ 27 Figure 12: Face arrière du variostop ................................................................................... 29 Figure 13: Prise pour entrées sorties ST2 ............................................................................ 29 Figure 14: WBS ................................................................................................................. 33 Figure 15: Modèle du système airbag ................................................................................. 36 Figure 16: Diagramme de choix des capteurs ...................................................................... 39 Figure 17: Schéma de branchement ETM ........................................................................... 41 Figure 18: Détecteur des points .......................................................................................... 44 Figure 19: Photo de la zone critique du projet Citroën A51 ................................................ 45 Figure 20: Le capteur SUNX SH22 avec son boitier de conditionnement ............................. 45 Figure 21: l’emplacement du capteur SUNX SH22 ............................................................. 46 Figure 22: Le début de l’opération de la couture ................................................................. 46 Figure 23: capteur de présence bobine ................................................................................ 46 Figure 24: Bobines............................................................................................................. 46 Figure 25: Plaque glissière ouverte ..................................................................................... 47 Figure 26: Schéma synoptique de la carte électronique........................................................ 48 Figure 27: Pince de fixation des bobines ............................................................................. 49 Figure 28: Etage d’adaptation des signaux .......................................................................... 50 Figure 29: L’étage de la sortie ............................................................................................ 51 Figure 30: Microcontrôleur ................................................................................................ 53 Figure 31: Diagramme de cas d’utilisation .......................................................................... 62 Figure 32: Organigramme d'ajout d'un nouveau projet à la base de données ......................... 67 Figure 33: Organigramme de génération d’un ordre de travail ............................................. 68 Figure 34: Organigramme de paramétrage du système ........................................................ 69 Figure 35: Organigramme de processus de couture d'une pièce............................................ 70 Figure 36: Modèle de base de données ............................................................................... 71 Figure 37: Fenêtre principale de l'application informatique ................................................. 81 Figure 38: Boutons de configuration................................................................................... 82 Figure 39: Fenêtre de signalisation ..................................................................................... 82 Figure 40: Fenêtre d'authentification .................................................................................. 83

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Figure 41: Fenêtre de génération d'un nouvel ordre de fabrication ....................................... 83 Figure 42: fenêtre d'ajout d'un nouveau projet à la base de données ..................................... 84 Figure 43: fenêtre de génération d'un ordre de fabrication ................................................... 84 Figure 44: Interconnexion logicielle ................................................................................... 86 Figure 45: Brochage de connecteur ST2 de variostop .......................................................... 87 Figure 46: Schéma 3D de la carte électronique ................................................................... 88 Figure 47: Brochage des entrées sorties de la carte .............................................................. 89 Figure 48: Schéma 3D de la carte de câblage ...................................................................... 89 Figure 49: Connexion entre le Variostop et la carte de câblage ............................................ 90 Figure 50: Connexion entre le capteur ETM et la carte de câblage ....................................... 90 Figure 51: Connexion RS422 ............................................................................................. 91 Figure 52: Connexion de la carte de câblage avec les électrovannes .................................... 91

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Projet de fin d’étude

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Liste des tableaux

Tableau 1 : Fiche signalétique de LEAR CORPORATION Tanger ..................................... 18 Tableau 2: les différentes entrées sorties du variostop ......................................................... 30 Tableau 3: Zone mémoire ETM.......................................................................................... 43 Tableau 4: Caractéristiques techniques ETM ...................................................................... 43 Tableau 5: Tableau comparatif des différents PICs.............................................................. 54 Tableau 6: Cas d'utilisation ................................................................................................ 60 Tableau 7: Messages émis/reçu pour chaque acteur ............................................................. 61 Tableau 8: Tableau des prix estimés ................................................................................... 79 Tableau 9: Liste des paramètres pour le variostop EFKA AB221A/AB321A ....................... 88 Tableau 10: Liaison entre les connecteurs ........................................................................... 92 Tableau 11: Caractéristiques techniques du détecteur de point ........................................... 104 Tableau 12: Caractéristiques techniques du capteur SUNXSH22 ....................................... 105 Tableau 13: Caractéristiques techniques du capteur de présence bobine ............................. 105 Tableau 14: Caractéristiques techniques du capteur de longueur de point ........................... 106

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Projet de fin d’étude

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Liste des abréviations

Langage C# : Langage C Sharp

WBS : Work Breakdown Structure

ETM : Eltex Tension Monitor (Capteur de tension)

PIC : Peripheral Interface Controller

PLC : Programmable Logic Controller

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Projet de fin d’étude

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Sommaire

Introduction générale ........................................................................................................ 13

Cahier des charges ............................................................................................................ 14

CHAPITRE 1 : Présentation de l’organisme d’accueil...................................................... 15

Présentation du groupe LEAR .............................................................................. 16 1.1

Domaine d’activité ........................................................................................ 16 1.1.1

Groupe LEAR CORPORATION MOROCCO ...................................................... 17 1.2

Historique de Lear Trim Tanger .................................................................... 17 1.2.1

Fiche technique ............................................................................................. 18 1.2.2

Organigramme hiérarchique .......................................................................... 18 1.2.3

CHPITRE 2 : Contexte du projet ...................................................................................... 19

Airbag ................................................................................................................. 20 2.1

L'intérêt de l'airbag .............................................................................................. 20 2.2

Les différentes parties d'un airbag......................................................................... 20 2.3

Le générateur de gaz ..................................................................................... 20 2.3.1

Le coussin gonflable ..................................................................................... 20 2.3.2

Le boîtier / les capteurs ................................................................................. 21 2.3.3

Principe de fonctionnement .................................................................................. 21 2.4

Temps de fonctionnement .................................................................................... 22 2.5

Types d’airbag ..................................................................................................... 22 2.6

Airbag latéral ....................................................................................................... 22 2.7

Etapes de déclenchement de l’airbag latéral ................................................... 23 2.7.1

Couture spéciale............................................................................................ 23 2.7.2

Description de la machine de couture ................................................................... 24 2.8

Principe de la couture .................................................................................... 24 2.8.1

Les principaux éléments de la machine à coudre ............................................ 26 2.8.2

Système de réglage de la tension de fil ........................................................... 26 2.8.3

CHAPITRE 3 : Analyse du projet ..................................................................................... 31

L’idée du projet ................................................................................................... 32 3.1

Structure de découpage du projet (le WBS)........................................................... 32 3.2

Stratégie du travail ............................................................................................... 33 3.3

Analyse du projet ................................................................................................. 33 3.4

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Paramètres de couture .......................................................................................... 34 3.5

Tension de fil ................................................................................................ 34 3.5.1

Vitesse de la machine .................................................................................... 34 3.5.2

Nombre de points .......................................................................................... 34 3.5.3

Longueur du point ......................................................................................... 34 3.5.4

Bobines de fil................................................................................................ 34 3.5.5

Configuration de la machine ................................................................................. 35 3.6

Traçabilité ........................................................................................................... 35 3.7

Model du système ................................................................................................ 36 3.8

CHAPITRE 4 : Etude et conception ................................................................................. 37

Choix et configuration des capteurs ...................................................................... 38 4.1

Définition ..................................................................................................... 38 4.1.1

Capteur de Tension de fil .............................................................................. 40 4.1.2

Détecteur du point de couture ........................................................................ 44 4.1.3

Détecteur de la zone critique ......................................................................... 44 4.1.4

Capteur de présence des bobines.................................................................... 46 4.1.5

Capteur de présence de la plaque glissière...................................................... 47 4.1.6

Capteur de Longueur de point........................................................................ 48 4.1.7

Organe de commande........................................................................................... 48 4.2

Schéma synoptique de la carte électronique ................................................... 48 4.2.1

Unité de traitement ........................................................................................ 52 4.2.2

Organigrammes de fonctionnement de la carte ............................................... 57 4.2.3

Logiciel de supervision ........................................................................................ 59 4.3

Analyse et modélisation ................................................................................ 59 4.3.1

Analyse des besoins fonctionnels ................................................................... 61 4.3.2

Diagramme de cas d’utilisation...................................................................... 62 4.3.3

Diagrammes de séquence .............................................................................. 63 4.3.4

Diagrammes d’activités ................................................................................. 66 4.3.5

Base de données............................................................................................ 71 4.3.6

Outils de conception...................................................................................... 76 4.3.7

CHAPITRE 5 : Mise en œuvre et réalisation.................................................................... 78

Etude technico-économique ................................................................................. 79 5.1

Chiffrage de l’affaire ..................................................................................... 79 5.1.1

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Les interfaces Homme Machine ........................................................................... 80 5.2

Charte graphique ........................................................................................... 80 5.2.1

Carte électronique ................................................................................................ 84 5.3

Généralité sur les cartes électroniques ............................................................ 84 5.3.1

Outils de conception de la carte ..................................................................... 85 5.3.2

Schéma de la carte électronique ..................................................................... 86 5.3.3

Schéma de la carte de câblage ....................................................................... 86 5.3.4

Typon de la carte électronique ....................................................................... 86 5.3.5

Typon de la carte de câblage.......................................................................... 86 5.3.6

Face composants ........................................................................................... 86 5.3.7

Guide d’utilisation ........................................................................................ 87 5.3.8

Conclusion générale .......................................................................................................... 93

Bibliographie .................................................................................................................... 94

Annexes ............................................................................................................................ 95

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Introduction générale

Le perfectionnement de la protection des passagers pose avec les airbags des

exigences accrues aux coutures de l’équipement intérieur d’automobile.

En cas d’accident les airbags incorporés doivent pouvoir sortir des sièges automobiles,

du revêtement des portes et du tableau de bord, ainsi l’emplacement de l’airbag doit être

conçu d’une façon spéciale pour garantir la sortie exacte de ce dernier lors du déclanchement.

Le déclanchement de l’airbag latéral dépend de la solidité de couture de la coiffe du

coussin qui le contient. Cette couture doit répondre aux exigences d’emploi normal et garantir

la sortie exacte et sans problèmes de l’airbag. Dans cette perspective LEAR CORPORATION

a décidé d’utiliser une machine de couture spéciale.

La machine actuelle n’est pas fiable et contient un système confidentiel, ce qui

handicape sa maintenance et sa configuration, d’où l’idée de concevoir leur propre machine

qui assure le même fonctionnement de la machine actuelle avec d’autres fonctionnalités

supplémentaires et un control totale du système de commande et de supervision.

C’est dans ce cadre que s’inscrit notre projet de fin d’étude qui consiste entre autre à

étudier, concevoir et réaliser le système de commande et de supervision de cette machine.

Pour ce faire nous commencerons par une étude descriptive des systèmes airbag. Ensuite nous

allons étudier la machine concernée. Ainsi nous établissons une analyse complète du projet

sur laquelle sera basée notre conception.

Enfin, la dernière partie traitera la réalisation et la mise en œuvre du projet avec un

guide d’utilisation des différents constituants du système.

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Projet de fin d’étude

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Cahier des charges

Une vision simplifiée du processus de projet commence par la rédaction d’un cahier

des charges par l’entreprise. A partir de celui-ci, le stagiaire répond à la liste des besoins et les

exigences qu’il faut respecter lors de la réalisation du projet.

Dans notre cas, aucun cahier des charges n’avait été mis en place, la première étape fut donc

d’aller interroger les personnes concernées afin de comprendre le fonctionnement actuel et

leurs besoins potentiels puis de rédiger un cahier des charges.

Le travail demandé par LEAR CORPORATION consiste à concevoir un système automatisé

pour la surveillance des machines de couture de la partie d’airbag latéral des coussins

intérieurs d’automobile, pour ce faire nous avons élaboré le cahier des charges suivant :

Identification des personnes dotées d’un droit d’accès classifié.

Paramétrage de la machine au début de chaque processus de fabrication, à l’aide d’un

lecteur des codes barre.

Surveillance continue des paramètres de couture, à savoir :

Tension de fil.

Nombre de points.

Détection des différentes zones de couture.

Présence des bobines de fil.

Control de la vitesse de la machine.

Fermeture de la plaque glissière.

Configuration du système en cas du changement du model des pièces.

Gestion des alertes et arrêt de la machine en cas de défaut.

Impression d’étiquette de validation en cas de pièces homologuées.

Sauvegarde des paramètres de couture de chaque pièce sur la base de données.

Le procédé de couture est commandé par une carte électronique intelligente et surveillé

par un ordinateur en liaison avec le serveur base de données.

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Présentation de l’organisme d’accueil

15

Promotion 2013 Majite & Rosti

CHAPITRE I

1 Présentation de l’organisme d’accueil

Dans cette partie, nous exposons l’organisme d’accueil. Elle

donne un aperçu sur LEAR CORPORATION au niveau mondial

et national tout en mettant l’accent sur la notoriété de l’entreprise et

son secteur d’activité.

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Présentation de l’organisme d’accueil

16

Promotion 2013 Majite & Rosti

Présentation du groupe LEAR 1.1Les constructeurs automobiles ne sont pas les seuls acteurs dans l’industrie

automobile. Une part importante des éléments composant une voiture est produite par les

équipementiers. Ces derniers sont ainsi devenus des acteurs industriels incontournables,

spécialisés le plus souvent dans des sous-ensembles complets (sièges, systèmes

d'échappement…etc.) des véhicules. Lear Corporation fait partie de ces équipementiers et se

classe parmi les leaders sur le marché international.

Domaine d’activité 1.1.1Lear Corporation est une société américaine spécialisée dans la fabrication et la

distribution d'équipements intérieurs automobiles. À la fin de juin 2009, elle était le deuxième

fabricant de sièges automobiles au monde. En 2006, elle possédait 242 unités de production

dans 33 pays, employait environ 90 000 personnes et avait un chiffre d'affaires de 17,8

milliards USD.

Son siège est situé à Southfield au Michigan, États-Unis et son nom apparaît sur la

liste Fortune 500.

Figure 1 : Siège intérieur pour automobile

Page 17: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Présentation de l’organisme d’accueil

17

Promotion 2013 Majite & Rosti

Groupe LEAR CORPORATION MOROCCO 1.2

Historique de Lear Trim Tanger 1.2.1 Mai 2008 : Acquisition de la société SUNVIAUTO.

Juillet 2008 : Début de l’activité de coupe à Trim 2.

mars 2009 : Consolidation de la coupe et de la couture dans Trim 2.

Juin 2009 : Lancement du programme A51 (Stand Up Couture)

Octobre 2009 : Obtention de la certification TS 16949.

Décembre 2009 : 3ème shift commence le travail dans le processus de couture.

Avril 2010 : Mise en œuvre complète de l’expédition en vrac.

Juillet 2010 : Certification TS 16949 (1er tour)

Septembre 2010 :

Acquisition de la Nouvelle-bâtiment Lear Trim 3

Commencement de la coupe en cuir à l’intérieur (projet D25)

Société décernée pour deux nouveaux projets.

Novembre 2010 : Transfert d’un nouveau projet de Jaroslaw à Tanger

2011 : Début de l’injection de la mousse pour les appuis-tête.

Figure 2 : Les unités de Lear Automotive Morocco

Page 18: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Présentation de l’organisme d’accueil

18

Promotion 2013 Majite & Rosti

Directeur général

Responsable Maintenance

Maintenance coupe

Maintenance couture

Maintenance bâtiment

Manager logistique

Manager Qualité

Manager Production

Manager Ingénieurie Manager RH

Directeur des opérations

Fiche technique 1.2.2

Nom - Raison sociale LEAR CORPARATION Morocco (TRIM – FOAM)

Forme juridique Société anonyme simplifiée S.A.S

Pays d’origine Etats unis

Adresse Lot 10, Zone franche, Tanger, Maroc

Téléphone +212 39394442 / +212 39398500

Fax +212 39394005

Effectif de l’entreprise +1800 salariés

Date de création Mai 2008

Activité Confection et injection des coiffes pour automobiles

Site web www.lear.com

Organigramme hiérarchique 1.2.3

Tableau 1 : Fiche signalétique de LEAR CORPORATION Tanger

Page 19: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Contexte du projet

19

Promotion 2013 Majite & Rosti

CHAPITRE II

2 Contexte du projet

L’objectif de cette partie est de situer le projet dans son

environnement contextuel.

Elle commence par une présentation des systèmes airbag et leurs intérêts,

ensuite une explication de la couture spéciale à laquelle s’intéresse notre

projet, puis une description de la machine utilisée.

Page 20: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Contexte du projet

20

Promotion 2013 Majite & Rosti

Airbag 2.1Un airbag (de l'anglais, littéralement « sac d’air »), coussin gonflable de sécurité ou

simplement coussin gonflable, est une membrane ou un enveloppe flexible, dans laquelle de

l’air ou un autre gaz est très rapidement injecté par une

réaction chimique explosive (perchlorate), pour la gonfler et

ainsi amortir un choc.

Les airbags sont principalement utilisés dans les

automobiles, pour protéger les passagers lors d'une collision

et ainsi leur éviter de percuter violemment certains

équipements de la voiture (volant, vitres latérales, appuie-

tête avant pour un passager arrière, etc.). Son efficacité

optimale est obtenue dans son association avec une ceinture de sécurité et un prétensionneur

de ceinture.

L'intérêt de l'airbag 2.2Lors d'un choc frontal, un airbag frontal diminue la probabilité de mourir de 25 % pour

un conducteur ceinturé.

Les différentes parties d'un airbag 2.3En termes de pièces détachées chez un constructeur automobile, le coussin gonflable

de sécurité est un module indépendant (appelé en Europe un « module-airbag »). Il se loge en

différents endroits du véhicule suivant l'utilisation : dans le volant pour le conducteur, dans le

tableau de bord pour le passager, dans les piliers de portières ou de coffre pour protéger le

thorax, rideaux latéraux pour protéger la tête, sous la colonne de direction pour protéger les

genoux. Ce module est constitué de trois éléments :

Le générateur de gaz 2.3.1Son déclenchement est géré par le calculateur, il débite des gaz afin d'assurer le

gonflement du sac. Il existe trois types de générateurs : pyrotechniques, hybrides et gaz froid.

Le coussin gonflable 2.3.2Constitué de toile plus ou moins épaisse, il est plié au-dessus du générateur de manière

à assurer une cinématique de déploiement optimale (rapidité et placement du sac vis-à-vis de

l'occupant à protéger).

Page 21: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Contexte du projet

21

Promotion 2013 Majite & Rosti

Le coussin déplié contient 35 à 70 litres de gaz pour un airbag conducteur et de 60 à 160 litres

de gaz pour le passager.

À l'arrière de certains sacs, des trous sont réalisés, appelés « évents ». Ils servent à calibrer le

dégonflage du sac, soit par pression de l'occupant, soit par effet naturel les gaz de combustion

sortant du sac. Les sacs qui ne sont pas équipés d'évents sont réalisés dans des matériaux plus

ou moins poreux ; la peau du sac jouant dans ce cas-là le même rôle que les évents.

Les évents ou la porosité permettent également le dégonflage automatique du coussin après sa

mise en œuvre.

Le boîtier / les capteurs 2.3.3Le boitier électronique centralise les informations des différents capteurs, détermine

via différents critères physiques la sévérité de la collision pour ensuite envoyer ou non un

ordre de déclenchement à chacune des différentes protections. Le boîtier peut-être métallique,

plastique ou en fibres, il est généralement fixé au niveau de la boite de vitesses.

Le ou les capteurs, généralement accélérométriques, sont positionnés à différents endroits du

véhicule. L'utilisation de plusieurs capteurs permet d'améliorer les temps de réponse et la

robustesse du système de détection de crash.

Principe de fonctionnement 2.4Le calculateur reçoit en permanence les mesures des différents capteurs. Un

algorithme de crash, intégré dans le calculateur, calcule alors différents critères physiques.

Chaque critère vise à évaluer une caractéristique précise. Le type de collision (frontale,

latérale, arrière), la vitesse d'impact, la raideur de l'obstacle, la surface de contact entre l'objet

percuté et le véhicule peuvent alors être évaluées. Ceci déterminera l'utilité de déclencher ou

non telle ou telle protection et à quel moment.

Le constructeur définit les protections à déclencher et les temps de décision sur une

série d'essais de laboratoire. Ceux-ci représentent les pires cas pour chaque type de collision

(frontal, latéral, arrière, tonneau). Ils permettent de calibrer le système, les niveaux

accélérométriques sur un même choc variant largement en fonction du véhicule. Ceci est dû

aux différences structurelles des véhicules.

Page 22: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Contexte du projet

22

Promotion 2013 Majite & Rosti

Temps de fonctionnement 2.5Les temps de fonctionnements des coussins gonflables dans un véhicule sont différents

suivant leur localisation à bord, les coussins gonflables étant conçus pour un type de véhicule

et une utilisation donnés. Leur dimensionnement est étudié grâce à des essais de déploiement

et une même configuration peut se comporter différemment suivant les véhicules. Les valeurs

données ci-dessous représentent donc des temps de fonctionnement moyen.

Types d’airbag 2.6Il existe principalement trois types

d’airbag :

Airbag frontale (1).

Airbag rideau (2).

Airbag latéral (3).

Dans notre projet on s’intéresse à l’airbag latéral.

Airbag latéral 2.7Coussin se gonfle instantanément en cas de collision latérale afin de protéger le bassin

(et la tête pour certains modèles). Il est placé dans le dossier du siège.

Figure 3 : Types des airbags

1

2

3

Figure 4 : Airbag l’latéral

L’emplacement d’airbag

Figure 5 : Emplacement de l’airbag l’latéral dans la coiffe

Page 23: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Contexte du projet

23

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Etapes de déclenchement de l’airbag latéral 2.7.1

Couture spéciale 2.7.2La couture est un maillon important dans la fabrication des équipements intérieur

d’automobile, et doit satisfaire à de nombreuses exigences : être dépourvue de défauts,

résistante aux contraintes mécaniques et d’un haut niveau esthétique.

La couture de la partie de la coiffe qui contient l’airbag latéral doit garantir la sortie de

ce dernier au moment du déclenchement, qui va déchirer une zone bien définie du siège.

Cette couture spéciale est basée sur l’utilisation de deux fils différents. Comme il est illustré

dans la figure ci-dessous, le fils bleu est plus faible que le fil rouge. Lors du déclenchement, la

membrane de l’airbag applique une pression sur la zone de couture ce qui provoque la

déchirure du fil faible (fil bleu), au niveau des points pi, et permet à l’airbag de sortir pour

assurer la protection.

Début de déchirure de la coiffe et apparition de la membrane d’airbag.

Sortie d’une partie de l’airbag.

Sortie de l’airbag complet.

p1 p2 p3

Figure 6: Couture spéciale

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Contexte du projet

24

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Description de la machine de couture 2.8Une machine à coudre est une machine, d'usage domestique ou industriel, qui

exécute mécaniquement les points de couture, généralement en utilisant deux fils, le fil

supérieur enfilé dans l'aiguille, et le fil inférieur venant de la canette.

Principe de la couture 2.8.1

La machine à coudre se sert de trois principaux composants pour faire un point :

L’aiguille qui fait passer le fil à travers le tissu

Les griffes d’entrainement qui attrape le tissu et le tire vers l’avant

Le crochet rotatif

Pied presseur Aiguille

Griffes

d’eミtraiミeマeミt

Crochet rotatif

Figure 7 : Les principaux composants nécessaires pour de la couture

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Contexte du projet

25

Promotion 2013 Majite & Rosti

Schéma 1 : L'aiguille traverse le tissu en tirant le fil qui est logé dans la rainure.

Schéma 2 : L’aiguille remonte. Le fil freiné dans le tissu forme une boucle.

Schéma 3 : Le crochet rotatif s’engage dans la boucle.

Schéma 4 : Le crochet agrandit la boucle, le tendeur s’est abaissé le fil glisse dans la rainure

de l’aiguille et dans le chas, la boucle va passer autour de la canette

Schéma 5 : Le crochet a lâché la boucle qui entoure maintenant le fil de canette. Il commence

un autre tour pour prendre la boucle suivante. L'aiguille remonte, le tendeur remonte

brusquement pour serrer le point.

Schéma 6 : Le tendeur tire sur le fil d'aiguille, ce qui entraîne le fil de canette dans l'épaisseur

des tissus. Les griffes montent et vont entrainer le travail de la longueur d'un point. Le crochet

continue sa rotation, l'aiguille va redescendre, les griffes aussi, même procédé pour le point

suivant.

Figure 8: les étapes de réalisation d’un point de couture

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Contexte du projet

26

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Point d’arrêt Nous réalisons un point d’arrêt en cousant deux ou trois points en avant et puis en

arrière. L’objectif de point d’arrêt est de renforcer la couture au début et à la fin pour que le fil

ne s’arrache pas facilement.

Les principaux éléments de la machine à coudre 2.8.2

Système de réglage de la tension de fil 2.8.3

Pour obtenir un point régulier et bien formé, il est nécessaire que la tension du fil

permette un défilement continu du fil de bobine avec celui de la canette pour former

correctement le point.

La tension de fil de l’aiguille se règle à travers des boutons qui sont liés avec des ressorts pour

tendre ou détendre le fil.

ge

Système de réglage

de la tension de fil

L’aiguille

Canette

Plaque glissière

Figure 9: les éléments de la machine à coudre

Figure 10: Système de réglage de la tension de fil

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Contexte du projet

27

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Système de réglage de la longueur de point

La longueur de point est réglé par un système mécanique qui converti la rotation d’un

bouton à une translation de l’aiguille.

Aiguille

Une aiguille à coudre ou aiguille à chas est un instrument de couture permettant de faire

passer un fil à travers un tissu ou un cuir,

La particularité de l’aiguille de la machine à coudre c’est que le chas est placé dans la pointe,

et elle contient d’un côté une longue rainure, pour que le fil de ce côté puise se déplacer avec

l’aiguille sans être freiné par le tissu, par contre le fil de l’autre côté de l’aiguille se coince

avec le tissu lors de la monté pour former la bouclette. Voir le Figure 8.

Canette

La canette de la machine à coudre est une petite bobine qui se trouve sous l'aiguille et qui

dévidera le fil du dessous :

elle peut être en métal ou plastique et mesure environ 2

cm de diamètre,

elle s'insère sous la plaque glissière, située sous

l'aiguille, et permet d'avoir une réserve de fil bien

ordonnée.

VarioStop

Le Variostop est l’unité de commande de la machine à coudre :

Figure 11: Système de réglage de la longueur de point

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Contexte du projet

28

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Entrées/sorties du Variostop

Une pédale transmet la valeur de la vitesse vers le variostop pour qu’il puisse

commander le moteur, ensuite il synchronise le mouvement de l’aiguille avec celui de canette,

puis il peut commander des électrovannes pour faire des points d’arrêt, élévation du pied

presseur et pour couper le fil.

Le variostop contient un connecteur DB37 ou on trouve des différentes entrées sorties.

VARIOSTOP

Moteur

Pédale (vitesse)

Synchronisateur de la

position

Electrovannes

Entrées/sorties

Page 29: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Contexte du projet

29

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Figure 13: Prise pour entrées sorties ST2

Figure 12: Face arrière du variostop

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Contexte du projet

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Entrées Fonction Sorties Fonction

in1/M16 Module fonction B M1 Coupe fil

in2 Blocage de la marche M2 Refroidissement de l’aiguille

in3 Aiguille en haut/bas M4 Ouvre tension

in4/M6 Module fonction A M5 Changement de la course

d’élévation du pied presseur

in5 Point d’arrêt intermédiaire M7 Détecteur de case de fil en bas à

gauche

in6 Détecteur de case de fil en bas M9 Détecteur de case de fil en bas à

droite

in7 Module fonction C M14 Moteur en marche

in8 Limitation de la vitesse

3000tr/mn

VR Point d’arrêt

in9 Cellule photo-électrique FL Élévation du pied presseur

i10/M8 Suppression/appel du point

d’arrêt

Tableau 2: les différentes entrées sorties du variostop

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Analyse du projet

31

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CHAPITRE III

3 Analyse du projet

Dans cette partie, nous présentons le projet et la méthode du

travail, ensuite nous aborderons, dans le cadre de l’analyse du cahier des

charges, l’architecture fonctionnelle et technique de notre projet, pour enfin

arriver à un model sur lequel se basera la conception.

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Analyse du projet

32

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L’idée du projet 3.1L'idée de ce projet est inspirée du système ABL développé par le département R&D de

la filiale de LEAR CORPORATION au Mexique. Le système ABL assure une supervision

continue et en temps réel de la couture ainsi que l’enregistrement de la traçabilité de chaque

pièce.

Notre projet est relativement similaire, nous l’avons nommé MAJIOSTI AIRBAG et il est

composé de deux grandes parties essentielles, un logiciel pour la supervision, et une carte

électronique pour la commande. L’enregistrement de la traçabilité se fait sur la base de

données de l’entreprise.

Structure de découpage du projet (le WBS) 3.2Work Breakdown Structure (WBS) (en français : Structure de découpage du

projet) est une décomposition hiérarchique, axée sur les tâches et activités du travail que

l’équipe de projet doit exécuter pour atteindre les objectifs du projet et produire les livrables

voulus.

Le WBS est constituée d'éléments. Chaque élément correspond à une tâche ou à un ensemble

de tâches du projet. Le premier élément d’un WBS est le projet lui-même et donc, il reçoit le

nom du projet. À partir de celui-ci, des autres éléments sont créés en dessous pour représenter

chaque élément du projet. Le WBS a pour but d’aider à organiser le projet et à établir la

planification de référence. Il permet également de déléguer et de contractualiser la

mission confiée à chaque acteur.

Page 33: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Analyse du projet

33

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La figure suivante présente le WBS du projet :

Stratégie du travail 3.3Afin de réaliser un travail de qualité, des plans de tests ont été définis avant

de commencer le développement. Ces plans de tests, créés à partir des spécifications

permettent de vérifier que les fonctionnalités prévues ont été implémentées. Ils servent à

évaluer l’application dans son ensemble.

En cours de développement, afin de tester plus particulièrement chaque composant de

l’application, on a divisé le projet en plusieurs sous parties indépendantes.

Alors que les plans de tests concernent l’application globale. Les sous parties se concentrent

sur un élément précis de l’application et sur les fonctionnalités attendues dans cet élément.

Analyse du projet 3.4Comme nous l’avons signalé dans le cahier des charges, ce projet a trois grands axes :

La surveillance continue des paramètres de couture.

Le paramétrage de la machine.

La sauvegarde de la traçabilité de chaque pièce.

Figure 14: WBS

Page 34: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Analyse du projet

34

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Paramètres de couture 3.5D’après les tests effectués au sein des centres R&D de LEAR CORPORATION on a

arrivé à déterminer les différents paramètres qui influencent la déchirure de l’emplacement

d’airbag lors du déclenchement. Ainsi ces paramètres doivent être surveillés afin de respecter

les normes exigées pour la réalisation d’une couture convenable.

Le control continue de ces paramètres est réalisé par l’intermédiaire de différents capteurs

installés sur la machine de couture.

Tension de fil 3.5.1

La tension de fil est le paramètre principal agissant sur la déchirure de la partie

concernée. Alors il faut prévoir un dispositif de mesure de tension de fil, précis, fiable et

efficace.

Vitesse de la machine 3.5.2La vitesse de la machine est la vitesse de couture, donc c’est la vitesse de réalisation

d’un point. D’après les tests réalisés on a constaté que ce paramètre à une influence directe sur

la tension de fil. Le control de cette vitesse revient à communiquer avec le Variostop de la

machine par l’intermédiaire de son interface d’entrées/sorties.

Nombre de points 3.5.3Ce paramètre représente le nombre de points tolérés dans la zone qui sera déchirée lors

de déclenchement de l’airbag (zone critique), donc on aura besoin d’un système de comptage

des points synchronisé avec la monté et la descente de l’aiguille.

Longueur du point 3.5.4La longueur du point est la distance entre deux chas (trous de l’aiguille) successifs,

c’est une grandeur en mm, généralement entre 3 et 9 mm, elle est imposée par le client.

Normalement la machine dispose d’un bouton (rotatif) mécanique pour le réglage de cette

longueur, on va installer un capteur qui nous donne l’image (signal électrique) de position de

ce bouton pour relever la longueur de point.

Bobines de fil 3.5.5 Comme il a était déjà expliqué, cette couture nécessite un type de fil spécial, c’est pour

cela qu’il faut s’assurer en permanence que la couture est réalisée par les bobines spécifiées

Page 35: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Analyse du projet

35

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par le responsable du projet, d’où le besoin d’installer un dispositif qui indiquer la présence

ou l’absence des bobines.

Configuration de la machine 3.6Au début de chaque processus de fabrication l’opérateur saisi, à l’aide d’un lecteur

code barre, les différentes références pour configurer la machine. Cette opération permet au

système de se connecter à la base de données pour charger les paramètres définis pour cette

fabrication.

Alors il faut concevoir un système qui s’adapte avec différents modèles, sans oublier les

paramètres de couture cités au paragraphe précèdent.

Traçabilité 3.7

La traçabilité est devenue essentielle dans la surveillance et l'appréciation de la qualité

des produits. Sous la pression de réglementations successives, son efficacité s'est accrue par

l'optimisation et la performance de nouvelles technologies.

L’ensemble des opérations effectuées sur les pièces ainsi que toutes les données liées à celles-

ci font l’objectif d’enregistrements qui sont conservés dans la base de donnée, ainsi à la fin de

couture de chaque pièce un numéro de série, sous forme de code barre, est imprimé afin d’être

collé sur la pièce.

Page 36: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Analyse du projet

36

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Model du système 3.8La figure ci-dessous représente le model général de notre projet :

Remarque :

Détection zone critique : cette consigne informe le système du début et fin de la zone

critique (zone déchirée lors du déclenchement d’airbag).

Plaque glissière : détecte l’état (ouverture/fermeture) du couvercle qui protège la

canette de fil.

Point d’arrêt : sert à déterminer le début et la fin de couture.

Détection des points

Détection zone critique

Présence Bobines de fil

Plaque glissière

Longueur de point

Capteur Tension de fil

Poiミt d’arrêt

Lecteur code à barre

Carte

électronique

RS232

PC (App C#)

BD

RS422

USB

Stop machine

Limitation vitesse

Pinces de fixation

des bobines

Imprimante de ticket

code à barre

Figure 15: Modèle du système airbag

Page 37: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

37

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CHAPITRE IV

4 Etude et conception

Pour présenter le travail effectué dans cette partie, nous allons

commencer par justifier les capteurs utilisés. Ensuite nous présentons la

carte électronique comme solution de la commande de système, enfin nous

expliquons l’application informatique qui joue le rôle de logiciel de

supervision du système.

Page 38: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

38

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Choix et configuration des capteurs 4.1

Définition 4.1.1Un capteur transforme une grandeur physique en une grandeur normée, généralement

électrique, qui peut être interprétée par un dispositif de contrôle commande.

Schéma d’un capteur industriel

Capteur Grandeur physique

ふT, P, マ…ぶ

Signal électrique

(TOR, numérique,

analogique)

Energie

Page 39: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

39

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Méthode de choix de la technologie La plus part des capteurs qu’on a utilisé dans ce projet sont des capteurs de présence,

donc pour le choix de la technologie on se sert du diagramme suivant :

Détecteur

photoélectrique

Détecteur de

proximité

inductif

Objet à

détecter

Objet

solide Objet

liquide

Objet

gazeux

Aucun contact entre

l’oHjet et le déteIteur

Objet en

contact avec

le détecteur.

Objet

m >= 500 g

Objet

m <= 500 g

Vitesse de

passage

v >= 1,5 ms

Vitesse de

passage

v <= 1,5 ms

Fréquence

de passage

f <= 1 Hz

Fréquence

de passage

f >= 1 Hz

Interrupteur de

position

électromécanique

.

Objet non

métallique

Objet

métallique

Distance

objet/détecteu

r <= 48 mm

Distance

objet/détecteur

>= 48 mm

Espace de

montage

important

Espace de

montage

réduit

Distance

objet/détecteu

r >= 15 mm

Distance

objet/détecteu

r <= 15 mm

Détecteur de

proximité

capacitif

Pressostat

Vucuostat

Figure 16: Diagramme de choix des capteurs

Page 40: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

40

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Capteur de Tension de fil 4.1.2Le capteur de tension Eltex Tension Monitor est un périphérique utilisé pour les machines à

coudre et autres applications similaires.

L’ETM surveille la tension du fil se comporte également comme un détecteur de rupture de fil. Il permet à l'opérateur de maintenir la tension du fil dans la gamme de tension souhaitée pour un meilleur fonctionnement.

Avantages Amélioration de la qualité de couture.

Détection de rupture de fil.

Facilité de réglage de la tension de la canette.

Caractéristiques Surveille la tension du fil en fonction des limites fixées par logiciel via l'interface

RS422.

Plages de mesure programmables.

Mesure de la tension de chaque point de fil.

Fonction de filtre d'arrêt programmable.

Génération d’un message impulsion d'alerte pour avertir l'ordinateur de contrôle des

dépassements de limites.

Flexibilité des paramètres de fonctionnement.

LED d’indication des de limites surveillées.

Entrée de synchronisation séparée par optocoupleur.

Étalonné en usine - pas de réinitialisation manuelle nécessaire.

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Etude et conception

41

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Schéma de branchement

Détection des limites de mesure 3 différentes méthodes de transfert d'informations d'un événement à l'ordinateur de commande.

Sans événement d’exécution Définir les limites d'arrêt et les limites d'indication des valeurs concernées. Lorsque

l'une des limites d'arrêt est dépassée et que la condition de filtre d'arrêt est satisfaite, l’ETM envoie toujours une impulsion d'alerte de message et arrête la surveillance.

Événement d’exécution lors d’un dépassement des limites Définir les limites d'indication à 0 (0 = désactivé), fixer les limites d'arrêt à des valeurs

concernées. Lorsque l'une des limites d'arrêt est dépassée et que la condition de filtre d'arrêt est satisfaite, l’ETM envoie un message d'événement d'exécution et de surveillance d'arrêt.

Événement d'exécution à chaque point Définir les limites d'indication et les limites d'arrêt à des valeurs concernées. L'ETM

sera désormais, à chaque point, de transmettre un message contenant les limites dépassées, et les bits d'information. Lorsqu'une limite d'arrêt est dépassée (condition d'arrêt filtre inclus) l’ETM fixera les bits correspondants dans le message d'événement et arrête la surveillance. L'ordinateur de contrôle devra évaluer les limites dépassées pour chaque point.

D’après le cahier des charges, c’est la méthode convenable pour notre système.

Protocole de communication pour ETM avec interface RS422

Figure 17: Schéma de branchement ETM

Page 42: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

42

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L'ETM est en communication avec le PC par la lecture et l'écriture dans une zone de 16 octets. Dans cette zone, on peut configurer l'ETM pour exécuter différentes tâches, en fonction du contenu des registres de la mémoire. C'est aussi l'endroit où on peut lire les valeurs de la tension mesurée.

Le time-out du bloc de message ETM est 100ms. Cela signifie que les 16 octets doivent être transmis dans un délai de 100 millisecondes.

Le time-out du mode d'exécution de L'ETM 500ms (120RPM). Cela signifie que l'ETM ne sera pas en mesure de recevoir des messages pendant 500ms après la dernière impulsion de synchronisation.

L'ETM peut envoyer deux types de messages à l'ordinateur:

Read Block : Ce message est une réponse à un message de bloc d'écriture à partir du

PC. Les 16 octets de la zone de mémoire de l’ETM sont envoyés à l'ordinateur sans

aucun temps d'attente entre les octets.

Runtime Event : Ce message contient trois octets. Deux octets pour la tension et les

limites de dépassent et un octet de contrôle (Checksum). Ce type de message peut se

produire uniquement lorsque la machine est en marche.

Communication entre PC et capteur ETM

Début

Envoie de 16 octets de configuration depuis le PC vers le capteur

Réception de l’écho des 16 octets envoyés par le capteur

Envoie de la tension de fil par le capteur (3octets) à chaque front de

synchronisation

Voir tableau 3

Page 43: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

43

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N° d’octet Contenu 0 Command byte (Runtime event options, Memory read/write options, Future

address option). R/W 1 Limit exceed info bits (Hiind, Loind, Histop, Lostop). Binary tension value

(Most significant part). R 2 Binary tension value (Least significant part). R 3 High indication limit, MSB. R/W 4 High indication limit, LSB. R/W 5 Low indication limit, MSB. R/W 6 Low indication limit, LSB. R/W 7 High stop limit, MSB. R/W 8 High stop limit, LSB. R/W 9 Low stop limit, MSB. R/W 10 Low stop limit, LSB. R/W 11 * 12 * 13 Stop filter (no. of stitches in a row out of limits before stop. Allowed values:

1 - 15). R/W 14 Range select. (Lowest range: 0- 128cN, highest range: 0-1536 cN). R/W 15 Checksum. R/W

*: Réservé pour utilisation ultérieure.

Caractéristiques techniques

Paramètre Valeur Plages de mesure disponibles

0–128 cN, 0–256 cN, 0–384 cN, 0–512 cN, 0–640 cN, 0–768 cN, 0–896 cN, 0–1024 cN, 0–1152 cN, 0–1280 cN, 0–1536 cN

Filtre d’arrêt 1–15 points RS422 9600 baud, 1 start bit, 8 data bits, 1 stop bit, 1 parity bit,

even parity Tension d’alimentation 10–38 V dc Consommation maximale du courant

50 mA

Plage de vitesse 120–10 000 RPM Longueur d'impulsion du message d’alerte

Minimum 2 seconds

Sortie de message d'alerte Optocoupler TLP127, max 100 mA Entrée de synchronisation Optoc oupler TLP112, Rin: 1,5 k Ω, Vin: 5–35 V dc Plage de température ambiante +15ºC to +45ºC (60–110ºF) Précision ±10% de la plage de mesure choisie

Tableau 3: Zone mémoire ETM

Tableau 4: Caractéristiques techniques ETM

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Etude et conception

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Détecteur du point de couture 4.1.3Tout le système airbag est synchronisé avec le point de couture, afin de contrôler la

tension et la longueur de chaque point, et de calculer le nombre de points dans la zone de

couture.

Le choix du capteur est basé principalement sur l’évènement qu’on veut détecter, dans le

cas de notre projet nous voulons détecter un point. Et comme nous avons déjà expliqué dans

les figures 8, pour former un point il faut une montée-descente de l’aiguille, ce qui est

équivalent à un tour du moteur. Donc pour détecter un point, il suffit de détecter un tour de

moteur. Pour cela nous choisissons le capteur photo-électrique SM312LV.

Le détecteur photoélectrique SM312LV de type réflex est composé d'un émetteur

infrarouge associé à un récepteur photosensible.

Dans le cas du système réflex, les deux composants sont placés dans le même boîtier et

c'est un réflecteur qui renvoie le faisceau lumineux vers le récepteur.

La plaque réfléchissante est fixée sur l’arbre tournant, alors que l’ensemble émetteur-

récepteur est encastré avec le bâti.

Pour plus de détails techniques sur le capteur SM312LV voir l’annexe G (Page 104)

Détecteur de la zone critique 4.1.4La couture d’un coussin qui contient l’airbag latéral se divise en trois zones : zone initiale, zone critique et zone finale.

La zone critique est la zone à travers laquelle sort l’airbag au moment de déclenchement. C’est la partie de couture dans laquelle on doit garantir qu’il n’y aura pas d’erreur, il est nécessaire de la détecter et de la surveiller d’une manière permanente.

Figure 18: Détecteur des points

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Etude et conception

45

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Comme il est illustré dans la figure ci-dessous cette zone est délimitée par deux

languettes « 1er Tab et 2éme Tab ».

Les deux longuettes servent à détecter les limites (début/fin) de la zone critique. Donc

nous avons besoin d’un capteur de petite taille qui sera monté sur un support fixé à côté de

l’aiguille. Voir Figures 21 et 22.

On choisit le capteur photo-électrique SUNX SH22, qui répond aux exigences de cette

mesure.

Le capteur est composé d'un émetteur et d’un récepteur dans

un même boitier et une plaque réfléchissante.

La présence d'un objet dans le champ du capteur interrompt le

faisceau lumineux et par conséquent le récepteur change l’état de

la sortie.

Emetteur

Récepteur

Réflecteur

1er

Tab 2éme

Tab

Figure 19: Photo de la zone critique du projet Citroën A51

Figure 20: Le capteur SUNX SH22 avec son boitier de conditionnement

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Etude et conception

46

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Pour plus d’information sur les détails techniques du capteur SUNX SH22 voir annexe G (Page 104/105)

Capteur de présence des bobines 4.1.5La bobine de fil d’aiguille et celle de fil de canette ont deux

diamètres différents pour qu’on puisse facilement les identifier.

Elles sont portées par un support de bobines.

Support

Capteur

Plaque

réfléchissant

e Figure 21: l’emplacement du capteur SUNX SH22

1ér Tab

Capteur

Figure 22: Le début de l’opération de la couture

Figure 24: Bobines

Support

de bobine

Capteur de

position

Figure 23: capteur de présence bobine

Page 47: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

47

Promotion 2013 Majite & Rosti

Les bobines doivent obligatoirement être présentes dans leur support pendant la couture.

C’est pour cette raison que nous devons placer deux capteurs de position pour détecter la

présence des bobines.

Les interrupteurs de position sont constitués des trois éléments de base suivants:

Un contact électrique (1) Un corps (2) Une tête de commande avec son dispositif d'attaque (3).

La détection de présence est réalisée lorsque la bobine entre en contact avec la tête de commande au niveau de son dispositif d'attaque. Le mouvement engendré sur la tête d'attaque provoque la fermeture du contact électrique situé dans le corps du capteur.

Capteur de présence de la plaque glissière 4.1.6Le rôle de la plaque glissière est de couvrir la partie mécanique qui tourne en dessous

(canette et crochet) afin d’éviter des accidents pour l’operateur et pour le tissu.

Pour cela nous mettons en place un capteur de position pour détecter que la plaque est

fermée avant de démarrer la machine.

2

1

3

Plaque glissière

Figure 25: Plaque glissière ouverte

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Etude et conception

48

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Capteur de Longueur de point 4.1.7La longueur de point comme elle est déjà expliqué, est réglé à l’aide d’un bouton rotatif.

Pour relever le déplacement angulaire de ce bouton rotatif, on fixe un potentiomètre sur

l’arbre de ce dernier.

Potentiomètre Un potentiomètre est un type de résistance variable à trois bornes, dont une est reliée à

un curseur se déplaçant sur une piste résistante terminée par les deux autres bornes. Ce

système permet de recueillir, entre la borne reliée au curseur et une des deux autres bornes,

une tension qui dépend de la position du curseur et de la tension à laquelle est soumise la

résistance.

Le modèle que nous proposons est le potentiomètre CW 7288. Pour plus de détails techniques voir annexe G (Page 105/106)

Organe de commande 4.2L’organe de commande est une carte électronique capable de réaliser les fonctions suivantes :

Traitement des signaux reçu des capteurs. Surveillance des paramètres de couture pour arrêter la machine en cas d’erreur. La communication avec l’application informatique.

Schéma synoptique de la carte électronique 4.2.1

Potentiomètre

Rotatif

Position

angulaire

Tension

électrique

Variostop

Unité de

traitement Adaptation

Amplification

de puissance

PC

Capteurs

RS232

Electrovanne de

pince bobine

Figure 26: Schéma synoptique de la carte électronique

Page 49: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

49

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La carte électronique se compose d’un étage d’adaptation et d’isolation, ensuite l’unité

de traitement et puis un étage d’amplification.

Ensemble des entrées/sorties de la carte électronique La carte a 6 entrées TOR, une entrée analogique, trois sorties et une liaison RS232 avec le PC

Les entrées provenant des capteurs Détecteur de nombre de points.

Détecteur de la zone critique.

Détecteur de présence bobine de fil d’aiguille.

Détecteur de présence bobine de fil de canette.

Détecteur de présence de la plaque glissière.

Détecteur de longueur de point.

Sortie vers l’électrovanne Lors de l’opération de couture les bobines de

fil doivent être présentes dans leurs supports. Donc on

met en place des pinces de fixation commandé par

des électrovannes. Voir figure ci-dessous.

Liaison entre carte et le Variostop

Carte électronique

Point d’arrêt

VarioStop

Vitesse

Blocage/déblocage

Pince de

fixation

Figure 27: Pince de fixation des bobines

Page 50: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

50

Promotion 2013 Majite & Rosti

Point d’arrêt :

La couture d’une pièce commence et se termine par un point d’arrêt. Cette information

sert à compter le nombre de pièces cousus par la machine.

Au début et à la fin de chaque couture le variostop est programmé pour commander

une électrovanne afin de réaliser des points d’arrêt automatique. Donc on peut se servir de

cette sortie pour compter le nombre de pièces fabriquées.

Vitesse :

Dans l’analyse de projet nous avons précisé que la vitesse de la machine influence la

tension de fil, d’où la nécessité de contrôler cette vitesse quand on arrive à la zone critique.

Le variostop nous donne la possibilité de contrôler la vitesse de la machine à l’aide

d’une entrée sur le connecteur ST2. Voir paramétrage de Variostop tableau 9.

Blocage machine :

La carte électronique vérifie en permanence l’état des capteurs (plaque glissière

ouverte, bobines non présentes, la longueur de point hors marge toléré) et commande le

variostop pour arrêter la machine en cas de défaut.

L’ensemble des blocs constituants la carte électronique

Adaptation des signaux Les capteurs fournissent des signaux de 24V, alors que l’unité de traitement

fonctionne avec 5V. Donc un étage d’adaptation des signaux est nécessaire pour protéger les circuits.

Figure 28: Etage d’adaptation des signaux

Page 51: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

51

Promotion 2013 Majite & Rosti

L’optocoupleur CNY17F est constitué d’une diode et un transistor bipolaire. Son

fonctionnement est donc quasi identique à un transistor bipolaire, mais sa caractéristique

principale est d'assurer une isolation entre la base et l'émetteur. En général ils sont utilisés

pour isoler la partie puissance du circuit de la partie commande.

La polarisation directe de la diode d'entrée (qui s'apparente à une LED) entraine l'émission

d'un flux de photons captés par le phototransistor de sortie. Le courant, lié au flux de photons

reçus, commande le courant de sortie de la même manière que pour un transistor bipolaire

classique. Du point de vue électrique, les 2 éléments d'entrée et de sortie sont totalement

indépendants et sont maintenus à distance l'un de l'autre par des matériaux résistants sur le

plan mécanique et isolants sur le plan électrique.

Amplification des signaux A la sortie de l’unité de traitement les courants sont insuffisants pour attaquer les

prés-actionneurs, d’où la nécessité d’ajouter un bloc d’amplification.

L’unité de contrôle envoie un signal de commande au transistor Q1 qui travail en mode commutation, donc il devient comme un interrupteur fermé, et du coup le 24V est appliqué aux bornes du relais.

Remarque :

La diode D2 assure la fonction de roue libre.

Dimensionnement des résistances

Résistances du transistor

D’après les caractéristiques techniques du transistor 2N2222 qu’on utilise nous avons :

Figure 29: L’étage de la sortie

Page 52: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

52

Promotion 2013 Majite & Rosti

; ; Donc

D’où

Résistances des LEDs

La tension de seuil de la LED est et elle supporte un courant max

Alors :

Donc

La puissance :

Donc on prend de résistance de P = 0,5W

Unité de traitement 4.2.2

Microcontrôleurs Les microcontrôleurs possèdent la puissance d’un microprocesseur mais ont un atout

en plus, en effet ils ont dans le même boîtier, les périphériques intégrés. Voir Figure 30.

Cela veut dire que le programme de l’application est en interne et non plus dans un

circuit mémoire externe et que les périphériques d’entrées-sorties sont également intégrés, ce

qui fait l’économie de nombreux circuits périphériques.

Cette caractéristique fait que les montages deviennent encore plus simples et la

programmation plus aisée (un système à base de microprocesseur, oblige le concepteur à

réaliser un décodage d’adresse pour permettre au microprocesseur de ne dialoguer qu’avec un

seul circuit à la fois).

5V

R1

24V

Vd

Page 53: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

53

Promotion 2013 Majite & Rosti

Un microcontrôleur seul peut gérer une application, sans faire appel forcement à

d’autres circuits associés.

Microcontrôleurs PIC De nombreux fabricants se sont implantés sur le marché des microcontrôleurs. La

société Américaine Microship technologie a mis au point un microcontrôleur CMOS

(Complémentary Métal Oxyde Semi-conducteur) : PIC.

Ce microcontrôleur encore très utilisé à l’heure actuelle est un compromis entre

simplicité d’emploi et prix de revient.

La famille des PICs est divisée à l’heure actuelle en trois grandes familles :

La famille Base-Line, qui utilise des mots d’instructions de 12 bits.

La famille Mide-Range, qui utilise des mots de 14 bits (dont font partie les 16F84 et

16F87X).

La famille High-End, qui utilise des mots de 16 bits.

Tous les PICs Mid-Range ont un jeu de 35 instructions, stockent chaque instruction dans

un seul mot de programme, et exécutent chaque instruction (sauf les sauts) en 1 cycle. On

atteint donc des très grandes vitesses, et les instructions sont de plus très rapidement

assimilées. L’exécution en un seul cycle est typique des composants RISC.

Figure 30: Microcontrôleur

Page 54: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

54

Promotion 2013 Majite & Rosti

Tableau comparatif de cinq des plus populaires PIC Il existe de nombreuses versions de PIC possédant chacune des caractéristiques différentes.

Caractéristiques 16F84A 16F628A 16F88 16F876A 16F877A Prix fabricant (4/2010)

3,11 $ 1,47 $ 2,20 $ 1,49 $ 1,78 $

Nombre de broches (boîtier PDIP)

18

18

18

28

40

Mémoire de programme (mots)

1024

2048

4096

8192

8192

Fréquence d'horloge max. (MHz)

20 20 20 20 20

Oscillateur interne

/ oui

oui

/

/

Mémoire SRAM (octets)

68

224

368

368

368

Mémoire EEPROM (octets)

64

128

256

256

256

Entrées / sorties 13 (2 ports)

16 (2 ports)

16 (2 ports)

22 (3 ports)

33 (5 ports)

Sources d'interruptions

4

10

12

13

14

Timer/Compteur Timer0 (8 bits) Timer0 (8 bits) Timer1 (16 bits) Timer2 (8 bits)

Timer0 (8 bits) Timer1 (16 bits) Timer2 (8 bits))

Timer0 (8 bits) Timer1 (16 bits) Timer2 (8 bits)

Timer0 (8 bits) Timer1 (16 bits) Timer2 (8 bits)

USART /

oui

oui

oui oui

CCP (Compare Caption PWM*)

/ 1 1 2 2

Comparateurs analogiques

/

2

2

2

2

Tension de référence interne

/

oui

oui

oui

oui

Convertisseur analogique-numérique (ADC)

/ / 1 10 bits 7 canaux

1 10 bits 5canaux

1 10 bits 8 canaux

In -circuit debugging

/ /

oui

oui

oui

Le tableau comparatif permet de choisir le PIC le plus adéquat pour notre projet.

Tableau 5: Tableau comparatif des différents PICs

Page 55: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

55

Promotion 2013 Majite & Rosti

Besoin de notre Projet Le microcontrôleur, responsable du traitement des données et du contrôle des différents

périphériques, doit avoir au minimum les ressources suivantes :

5 entrées TOR

Une entrée analogique

3 sorties

Un convertisseur analogique/numérique

3 sources d’interruption

Liaison RS232

Choix du PIC Le choix du microcontrôleur est basé sur les besoins de notre projet.

Dans le tableau comparatif nous remarquons que les 3 PICs 16F88, 16F876A et 16F877A

peuvent satisfaire le besoin, par contre le PIC 16F876A est le plus disponible dans le marché,

et il contient moins de canaux dans son convertisseur analogique numérique (5 canaux), or

nous, nous avons besoin de qu’un seul canal. Donc c’est le microcontrôleur le plus adéquat

pour notre projet.

Pour plus de détaille sur le microcontrôleur voir Annexe F (Page 102)

Liaison RS232 RS-232 est une norme standardisant un bus de communication de type série sur trois

fils minimum. Disponible sur presque tous les PC jusqu'au milieu des années 2000, il est

communément appelé le « port série ». Sur les systèmes d'exploitation MS-DOS et Windows,

les ports RS-232 sont désignés par les noms COM1, COM2, etc. Cela leur a valu le surnom de

« ports COM », encore utilisé de nos jours.

Dans notre projet, cette liaison servira pour la transmission des données entre la carte

électronique et l’application informatique.

La liaison RS 232 est une liaison asynchrone très utilisée en microinformatique. Elle

nécessite que l’émetteur et le récepteur utilisent la même vitesse de transfert.

Trame de données Les données envoyées par la carte vers l’application représentent des alertes d’erreur,

aussi on transmet les états des capteurs : début et fin zone critique, point d’arrêt initial et final,

et la longueur de chaque point.

Page 56: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

56

Promotion 2013 Majite & Rosti

L’application envoie les ordres de blocage et déblocage de la machine, ainsi qu’elle

envoie la marge de longueur de point toléré (max et min) que la carte doit vérifier avant de les

transmettre.

La trame est constituée d’un octet pour l’identification de type de la donnée, ensuite la

donnée.

Exemple :

La trame de longueur du point envoyée par le logiciel de supervision vers la carte :

Octet d’identification

0xCC

Max longueur de point

0x28

Min longueur de point

0x46

La trame de longueur du point envoyée par la carte vers le logiciel de supervision :

Octet d’identification

0xCC

longueur de point

0x30

Octet d’identification

Donnée

Marge de longueur de point

Page 57: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

57

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Organigrammes de fonctionnement de la carte 4.2.3

Programme principal Le programme principal est divisé en deux parties : une partie d’initialisation et une

autre où le microcontrôleur est toujours en écoute des ordres donnés par le logiciel de

supervision.

Début

Initialisation des

registres et blocage

de la machine

Lecture des états des

capteurs

Transmission des

états des capteurs

vers logiciel de

supervision

Attente de la

réception de la

marge de longueur

de point de la part de

logiciel de

supervision

Marge reçue?

Configuration du

système sur la

marge reçue

Non

Réception d’ordre de blocage

Blocage

machine

Oui Réception d’ordre de déblocage

Déblocage

machine

Réception d’ordre de Remise à zero

Non

Non

Non

Oui

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Etude et conception

58

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Il faut signaler que toutes les entrées de la carte sont gérées par des interruptions, pour

soulager le programme principal et pour garantir le traitement immédiat de chaque entrée.

Organigramme des interruptions

Début de la routine

d’interruption

Détection du point

de couture

Transmission de

l’identifiant du point pour faire le

comptage

Oui

Détection d’un défaut

Non

Blocage machine,

Transmission de

l’identifiant de défaut

Oui

Détection zone

critique

Non

Début zone

critiqueOui

Limitation de la

vitesse de la

machine à 800tr/min

Oui

Transmission

de l’identifiant de début la

zone

Blocage machine,

Transmission de

l’identifiant de la fin zone critique

Non

Détection point

d’arrêt

Non

Point d’arrêt initial

Oui

Transmission

de l’identifiant du point

d’arrêt initial

Oui

Transmission

de l’identifiant du point

d’arrêt final

Non

Détection de

longueur de point

Non

Longueur

appartient à la

marge

Oui

Transmission

de l’identifiant de longueur

de point + sa

valeur

Oui

Blocage machine,

Transmission du

code défaut

longueur de point

Non

Remise à zéro du

Drapeau

Remise à zéro du

Drapeau

Remise à zéro du

Drapeau

Remise à zéro du

Drapeau

Remise à zéro du

Drapeau

Sauvegarde des

registres

Restauration des

registres

Non

Fin de la routine

d’interruption

Page 59: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

59

Promotion 2013 Majite & Rosti

Il existe 5 interruptions qui gèrent toutes les entrées :

Point de couture : à chaque point de couture une interruption est générée pour informer le

logiciel de supervision de compter les points.

Détection d’un Défaut : il existe 3 types de défauts : absence bobine de fil d’aiguille,

absence de bobine de fil de canette, et ouverture de la plaque glissière.

Détection de la zone critique : pour détecter le début et la fin de la zone critique.

Point d’arrêt : pour repérer sur le début et la fin de la couture et le comptage des pièces.

Longueur du point : chaque valeur de longueur de point est convertie en mm et puis on

vérifie s’elle est dans la marge tolérée pour envoyer sa valeur, sinon on bloque la machine

et en envoie un code d’erreur

Logiciel de supervision 4.3

Analyse et modélisation 4.3.1 Le but de ce chapitre est de définir l’architecture logicielle de notre projet. Ceci dit,

nous avons adopté une approche de conception objet qui part des objets de l’application et qui

décrit leurs propriétés, les opérations qui leur sont associées, les interactions qu’ils ont entre

eux ou avec leur environnement,…etc. En effet, nous pouvons organiser notre modélisation

autour d’un découpage en vues, ou bien en différents diagrammes, selon qu’on sépare plutôt

les aspects fonctionnels des aspects architecturaux, ou les aspects statiques des aspects

dynamiques. Ainsi, après avoir cerné l’aspect fonctionnel de notre système à travers les

diagrammes de cas d’utilisation, notre souci sera par la suite d’entrevoir les aspects statiques

et dynamiques du projet.

Identification des acteurs Nous n’utilisons pas le terme d’utilisateurs mais d’acteurs. Un acteur d’un système

est une entité externe à ce système qui interagit (saisie de données, réceptions

d’informations,…) avec lui. Les acteurs permettent de cerner l’interface que le système

va offrir à son environnement. Un acteur regroupe plusieurs utilisateurs qui ont le

même rôle. Et pour trouver un acteur il faudra identifier les différents rôles que vont devoir

jouer ces utilisateurs.

Afin de faciliter l’identification, on peut imaginer ceci: tout ce qui est à l’extérieur et interagit

avec le système est un acteur, tout ce qui à l’intérieur est une fonctionnalité à réaliser.

Page 60: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

60

Promotion 2013 Majite & Rosti

Les différents acteurs du système étudié sont:

Administrateur : une personne jouissant des droits d’un administrateur système. Il

peut ajouter des comptes, les modifier ou les supprimer, ainsi la consultation de la

base de données.

Responsable projet : a pour rôle, la configuration d’un nouveau projet, l’ajout d’un

ordre de fabrication, ou la génération d’un ordre de fabrication.

Opérateur : c’est une personne qui peut visualiser les différents paramètres du système

et effectuer un scan pour paramétrer la machine.

Identification des cas d’utilisation Un cas d’utilisation décrit sous forme d’actions et de réactions, le comportement

d’un système d’un point de vue utilisateur. Il doit apporter une valeur ajoutée à l’acteur

concerné. Chaque cas d’utilisation contient une liste de fonctionnalités que nous allons

détailler dans la partie suivante.

Cas d’utilisation Acteurs

Gestion de la base de données Administrateur

Ajout d’un nouveau projet ou ordre de fabrication Responsable projet

Consultation des états des capteurs Maintenance

Visualisation des paramètres de couture Operateur

Tableau 6: Cas d'utilisation

Page 61: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

61

Promotion 2013 Majite & Rosti

La table ci-dessous décrit les messages reçus et émis par chaque acteur pour chacun

des cas d’utilisation.

Cas d’utilisation Acteurs Messages émis/reçu

Gestion de la base de données

Administrateur

Emis : ajout, modification ou

suppression des données.

Reçu : traçabilité des pièces

fabriquées.

Ajout d’un nouveau projet ou

ordre de fabrication

Responsable projet

Emis : ajout d’un nouveau projet

ou d’un nouvel ordre de fabrication

ainsi que la génération des ordres

de fabrication.

Reçu : les références et les ordres

de fabrication existants.

Consultation des états des

capteurs

Maintenance

Emis : blocage, déblocage et

limitation de vitesse de la machine.

Reçu : les états des capteurs.

Visualisation des paramètres de

couture

Operateur

Emis : continuation et actualisation

du processus.

Reçu : signalisations (alertes,

défauts, validation…)

Analyse des besoins fonctionnels 4.3.2L’élaboration des diagrammes des cas d’utilisation est une étape primordiale

pour la modélisation d’une solution informatique. Ils permettent de recenser les grandes

fonctionnalités d’un système tout en exprimant les besoins de l’utilisateur.

Dans ce qui suit, nous présenterons le diagramme des cas d’utilisation, et nous décrirons les

fonctionnalités jugées les plus importantes.

Tableau 7: Messages émis/reçu pour chaque acteur

Page 62: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

62

Promotion 2013 Majite & Rosti

Diagramme de cas d’utilisation 4.3.3Suite à ce que s’était décrit avant, dans ce chapitre, nous avons pu tirer le diagramme de cas

d’utilisation suivant :

Figure 31: Diagramme de cas d’utilisation

Responsable projet

Maintenance

Operateur

Visualisation des paramètres de couture

Gestion des comptes d’utilisateurs et des données

Consultation des états des capteurs

Ajout d’un nouveau projet

Ajout d’un nouvel ordre de fabrication

Génération d’un ordre de fabrication

Administrateur

Authentification

Page 63: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

63

Promotion 2013 Majite & Rosti

L’administrateur dispose de l’ensemble des droits accordés à chacun des acteurs ainsi que :

Gestion des comptes d’utilisateurs et des données.

Le responsable du projet dispose des droits accordés aux intervenants de maintenance et de

l’operateur ainsi que :

L’ajout d’un nouveau projet.

L’ajout d’un nouvel ordre de fabrication.

La génération d’un ordre de fabrication.

L’intervenant de maintenance dispose des droits accordés à l’operateur ainsi que :

La consultation des états des capteurs.

L’operateur a pour rôle :

La visualisation des paramètres de couture.

Diagrammes de séquence 4.3.4Un diagramme de séquence permet de représenter les interactions entre les

différents objets du système qui communiquent entre eux par envoi de message (appel

de méthodes). Ainsi, pour chaque cas d'utilisation nous avons prévu un scénario

correspondant à un déroulement normal, ainsi que quelques scénarios exceptionnels

correspondant à des cas d'erreur ou à des situations plus rares.

Ainsi, nous présentons à titre indicatif les diagrammes de séquence décrivant quelques

scénarios d’utilisation.

Ouverture de session Le premier diagramme de séquence illustré dans la figure ci-dessous correspond au

scénario commun à tous les utilisateurs. En effet, chaque utilisateur disposant d’un compte

dans la base de données doit d’abord s’authentifier sur le système pour avoir accès aux

fonctionnalités correspondantes à son rôle.

Page 64: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

64

Promotion 2013 Majite & Rosti

Session responsable projet A partir du cahier des charges du client, l’ingénieur du projet remplie la fiche d’un

nouveau projet et l’ajouter à la base de données avec son unique référence.

Il peut aussi générer un ordre de fabrication dans lequel il spécifie la quantité des pièces à

fabriquer ainsi que la machine qu’il faut utiliser.

La génération d’un ordre de fabrication permet de créer un document qui contient :

Les identifiants de l’utilisateur et la date de création.

Les paramètres de fabrication sous la forme des codes à barre, à savoir

Identifiant de l’ordre de fabrication.

La quantité à fabriquer.

La référence du projet.

Demander Matricule()

Demander Matricule()

Fermer session()

Déconnecter()

Matricule

Matricule(True)

Matricule(False)

Authentifier () Demander Matricule()

Authentification Session Données

Operateur

Permission de paramétrage de la machine

Page 65: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

65

Promotion 2013 Majite & Rosti

Le diagramme de séquence illustre le scénario des différentes tâches effectuées au début de

chaque nouveau projet.

Session administrateur L’administration des utilisateurs relève des tâches de l’administrateur fonctionnel

de l’application. Le diagramme de séquence ci-dessous illustre le scénario de gestion des

comptes des utilisateurs déjà existés ou l’ajout d’un nouvel utilisateur, ainsi la consultation

des tables de traçabilité des pièces déjà fabriquées.

Demander Matricule()

Demander Matricule()

Fermer session()

Déconnecter()

Matricule

Matricule(True)

Matricule(False)

Authentifier () Demander Matricule()

Authentification Session Actions

Administrateur

Ajouter un utilisateur()

Modifier/supprimer un utilisateur()

Consulter les tables de traçabilité()

Page 66: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

66

Promotion 2013 Majite & Rosti

Diagrammes d’activités 4.3.5Un diagramme d'activité permet de modéliser un processus interactif, global ou partiel

pour un système donné (logiciel, système d'information). Il est recommandé pour exprimer

une dimension temporelle sur une partie du modèle, à partir de diagrammes de classes ou de

cas d'utilisation, par exemple.

Le diagramme d'activité est une représentation proche de l'organigramme ; la description d'un

cas d'utilisation par un diagramme d'activité correspond à sa traduction algorithmique. Une

activité est l'exécution d'une partie du cas d'utilisation, elle est représentée par un rectangle.

Demander Matricule()

Demander Matricule()

Fermer session()

Déconnecter()

Matricule

Matricule(True)

Matricule(False)

Authentifier () Demander Matricule()

Authentification Session Données

Responsable projet

Ajouter un nouveau projet()

Ajouter un nouvel ordre de fabrication()

Générer un ordre de fabrication()

Page 67: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

67

Promotion 2013 Majite & Rosti

Ajout d’un nouveau projet à la base de données

Debut

Authentification

Vérification

Saisie des paramètres du projet

Vérification du format

Enregistrement des paramètres

Fin

BD

Figure 32: Organigramme d'ajout d'un nouveau projet à la base de données

Page 68: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

68

Promotion 2013 Majite & Rosti

Génération d’un ordre de fabrication

Début

Authentification

Vérification

Choix de référence et d’ordre de fabrication

Fin

Création d’un document PDF contenant les codes

barre

BD

Figure 33: Organigramme de génération d’un ordre de travail

Page 69: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

69

Promotion 2013 Majite & Rosti

Paramétrage de la machine

Début

Authentification

Vérification BD

Saisie des paramètres de couture

Vérification

Fin

Configuration de la machine

Figure 34: Organigramme de paramétrage du système

Page 70: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

70

Promotion 2013 Majite & Rosti

Processus de couture d’une pièce

Début

Lecture carte PLC

Lecture capteur ETM

Vérification

Pièce achevée

BD

Fin

Vérification Arrêt de la machine

Affichage du résultat

Défaut Défaut

Non

Actualisation du processus

Impression ticket code

barre

Figure 35: Organigramme de processus de couture d'une pièce

Page 71: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

71

Promotion 2013 Majite & Rosti

Base de données 4.3.6Une base de données (son abréviation est BD, en anglais DB, database) est une entité

dans laquelle il est possible de stocker des données de façon structurée et avec le moins de

redondance possible. Ces données doivent pouvoir être utilisées par des programmes, par des

utilisateurs différents. Ainsi, la notion de base de données est généralement couplée à celle de

réseau, afin de pouvoir mettre en commun ces informations, d'où le nom de base. On parle

généralement de système d'information pour désigner toute la structure regroupant les moyens

mis en place pour pouvoir partager des données.

Gestion des bases de données Afin de pouvoir contrôler les données ainsi que les utilisateurs, le besoin d'un système

de gestion s'est vite fait ressentir. La gestion de la base de données se fait grâce à un système

appelé SGBD (système de gestion de bases de données) ou en anglais DBMS (Database

management system). Le SGBD est un ensemble de services (applications logicielles)

permettant de gérer les bases de données, c'est-à-dire :

Permettre l'accès aux données de façon simple.

Autoriser un accès aux informations à de multiples utilisateurs.

Manipuler les données présentes dans la base de données (insertion, suppression,

modification).

Les principaux systèmes de gestion de bases de données sont les suivants :

Microsoft SQL server.

Base de données

Serveur

Client

Figure 36: Modèle de base de données

Page 72: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

72

Promotion 2013 Majite & Rosti

Microsoft Access.

Oracle.

MySQL.

PostgreSQL.

Microsoft FoxPro.

Borland Paradox.

Filemaker.

Nous allons utiliser le langage SQL. Nous pourrons créer des bases de données et lier ces

bases de données avec Visual C# Express.

Nous avons décidé de prendre SQL Server 2008 R2 car il s'adapte très bien avec les suites

express de Visual Studio.

Architecture de la base de données Au début, l’architecture générale de notre base de données, sera composée de 4

tables indépendantes.

Table utilisateur C’est la table qui contient les identifiants des utilisateurs qui peuvent se connecter à

notre système.

Id: l’identifiant de la table.

Matric: Matricule de l’utilisateur, (clé primaire de la table).

Niveau: Nous avons utilisé cette variable pour déterminer le niveau d’accès de chaque

utilisateur, les droits d’accès au système dépendent de la valeur de la variable

« Niveau » :

« 1 » : pour les administrateurs.

« 2 » : pour les utilisateurs du département ingénierie.

Page 73: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

73

Promotion 2013 Majite & Rosti

« 3 » Ou plus : pour les utilisateurs ordinaires, à savoir les opérateurs et les

intervenants de maintenance.

Nom/Prenom: Nom et prénom de l’utilisateur.

Table « Model » La table « Model » est remplie, à l’aide d’une interface IHM, par le responsable du projet qui

spécifie les différents paramètres de couture de chaque projet.

Ces paramètres sont tirés du cahier des charges du client, et des données reçues du centre

R&D de LEAR CORPORATION.

Id: Identifiant de la table.

Partnbr: Numéro de série du projet, (clé primaire de la table).

Qte: Quantité totale demandé par le client.

Model: Model du projet (SEAT, A51…).

Codbar: Contient une partie du code barre qui sera imprimé pendant la fabrication de

chaque pièce, cette partie concerne le site de production, le client et le profil du coiffe

(conducteur ou passage).

Hstop: Valeur maximale de tension de fil, qu’il ne faut pas dépasser dans la zone

critique.

Lstop: Valeur minimale de tension de fil, qu’il ne faut pas dépasser dans la zone

critique.

Page 74: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

74

Promotion 2013 Majite & Rosti

Maxpt: Nombre maximale de points dans la zone critique.

Minpt: Nombre minimale de points dans la zone critique.

Maxlong: Longueur maximale de point.

Minlong: Longueur minimale de point.

PB: Nombre de points par bobine.

Table « Box » Cette table contiendra les ordres de fabrication remplies à l’intermédiaire d’une interface

IHM, par le responsable du projet.

Id: Identifiant de la table.

Wnbr: Numéro de série de l’ordre de travail (clé primaire de la table).

Qte: Quantité à fabriquer.

Pvalide: Nombre de pièces acceptées, modifiée au cours de fabrication de chaque

pièce.

Pscrap: Nombre de pièces rejetées, modifiée au cours de fabrication de chaque pièce.

Bobine 1: Bobine de l’aiguille dédiée à cette couture.

Bobine 2: Bobine de canette.

Machine: La machine dans laquelle la fabrication doit s’exécuter.

Page 75: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

75

Promotion 2013 Majite & Rosti

Table « Piece » C’est la table de traçabilité de chaque pièce, elle contiendra toutes les informations

nécessaires collectées pendant la fabrication de la pièce.

Id: Identifiant de la table.

Label: Numéro de série de la pièce (clé primaire de la table).

Matric: Matricule de l’opérateur qui a effectué l’opération.

Date: date et heure de l’opération.

Partnbr: Numéro de série du projet.

Wnbr: Numéro de série de l’ordre de fabrication.

Machine: identifiant de la machine.

Nbrpnt: Nombre de point dans la zone critique.

Maxtens: Valeur maximale de la tension de fil dans la zone critique.

Mintens: Valeur minimale de la tension de fil dans la zone critique.

Maxlong: Longueur maximale de point.

Minlong: Longueur minimale de point.

Validation: L’état de la pièce (Acceptée/Rejetée).

Page 76: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

76

Promotion 2013 Majite & Rosti

Outils de conception 4.3.7

Microsoft Visual Studio Microsoft Visual Studio est une suite de logiciels de

développement pour Windows conçue par Microsoft. La dernière

version s'appelle Visual Studio 2012.

Visual Studio est un ensemble complet d'outils de

développement permettant de générer des applications Web

ASP.NET, des Services Web XML, des applications bureautiques et des applications mobiles.

Visual Basic, Visual C++, Visual C# et Visual J# utilisent tous le même environnement de

développement intégré (IDE, Integrated Development Environment), qui leur permet de

partager des outils et facilite la création de solutions faisant appel à plusieurs langages. Par

ailleurs, ces langages permettent de mieux tirer parti des fonctionnalités du Framework .NET,

qui fournit un accès à des technologies clés simplifiant le développement d'applications Web

ASP et de Services Web XML grâce à Visual Web Developer.

Logiciels de Visual Studio Visual Basic

Visual C++

Visual C#

Visual Web Developer

Visual J#

SQL Server

Microsoft Visual Studio Express Microsoft Visual Studio Express est un ensemble d'environnements de développement

intégrés gratuits développé par Microsoft. Il s'agit d'une version allégée de Microsoft Visual

Studio. L'idée de ces éditions "express" est, selon Microsoft, de fournir un environnement de

développement facile à utiliser et à apprendre pour des jeunes ou des passionnés.

Visual C#

Définition Le C# (prononcé si-charpe), est un langage objet récemment développé par

Microsoft pour sa plate-forme .NET. Sa syntaxe ressemble beaucoup au langage Java de Sun

Page 77: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Etude et conception

77

Promotion 2013 Majite & Rosti

Microsystems et au C++. C# est supposé être le langage le plus adapté pour le développement

.NET .

Microsoft le défini comme ceci :

"Le C# est simple, moderne, orienté objet et à typage fort qui

dérive du C et du C++. C# s'inscrit dans la lignée des C et C++ et sera immédiatement

familier aux développeurs utilisant ces langages. L'objectif du C# est d'allier la haute

productivité de Visual Basic et la puissance du C++."

Framework Un framework est un ensemble d'outils et de composants

logiciels organisés conformément à un plan d'architecture et des

patterns, l'ensemble formant ou promouvant un squelette de

programme. Il est souvent fourni sous la forme d'une bibliothèque

logicielle, et accompagné du plan de l'architecture cible du framework2.

Un framework est conçu en vue d'aider les programmeurs dans leur travail.

L'organisation du framework vise la productivité maximale du programmeur qui va l'utiliser -

gage de baisse des coûts de construction et maintenance du programme. Le contenu exact du

framework est dicté par le type de programme et l'architecture cible pour lequel il est concu2.

Microsoft SQL Server Microsoft SQL Server est un système de gestion de base de

données (abrégé en SGBD ou SGBDR pour « Système de gestion de

base de données relationnelles ») développé et commercialisé par la

société Microsoft.

SQL Server Management Studio SQL Server Management Studio (SSMS) est un outil intégré dans Microsoft SQL

Server 2005 et versions ultérieures pour configurer, gérer et administrer tous les composants

de Microsoft SQL Server. L'outil comprend des éditeurs de script et des outils graphiques qui

travaillent avec des objets et des fonctionnalités du serveur. Un élément central de SQL

Server Management Studio est l'explorateur d'objets, qui permet à l'utilisateur de parcourir,

sélectionner et agir sur des objets dans le serveur. Microsoft a également introduit un outil de

configuration graphique nommée SQL Server Management Studio Express (SSMSE) pour

SQL Server Express.

Page 78: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

78

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CHAPITRE V

5 Mise en œuvre et réalisation

Dans cette partie, nous exposons les résultats de notre étude

et conception, elle contient une description détaillée des composants

fonctionnels de notre projet ainsi que la démarche d’utilisation et

l’étude technico-commerciale.

Page 79: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

79

Promotion 2013 Majite & Rosti

Etude technico-économique 5.1Cette partie, bien qu’elle soit la dernière à être évoquée, reste l’une des plus

importantes puisqu’elle détermine le gain de LEAR CORPORATION et par la suite la survie

du projet, et aussi de savoir si l’affaire est rentable.

Dans le but de maximiser la rentabilité d’une entreprise il faut :

Sélectionner les projets d’investissement qui ajoutent de la valeur à l’entreprise, c'est-

à-dire qui rapportent plus qu’ils ne coûtent,

Optimiser les financements pour réduire, ou stabiliser, le coût du financement des

projets.

Chiffrage de l’affaire 5.1.1On discerne tous ce qui est informations concernant les dépenses, prix de matériels,

marge, résultat, moyens…etc.

Ceci sera dans le but de nous permettre l’estimation globale des prix sous forme d’un

bilan qui mettra en évidence les dépenses prévisionnelles.

En se référant sur cette fiche prévisionnelle qui détermine les quantités à installer

ainsi que les heures prévues pour chaque type de fourniture, le Responsable du projet peut

ainsi conduire le projet vers une réalisation palpable.

Le tableau suivant présente une estimation des prix pour la réalisation du projet :

Élément Prix (DH)

Machine à coudre 70000

Ordinateur + écran tactile 5000

Imprimante d’étiquettes code barre 4000

Lecteur code barre 400

Carte électronique de commande 2500

Carte de câblage 500

Capteur de tension (ETM) 2000

Capteur pour détection des points 700

Capteur des Tab 300

Capteurs pour détection de présence 500

Totale 85900

Tableau 8: Tableau des prix estimés

Page 80: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

80

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Le prix que proposent les fournisseurs de la machine airbag est 160 000DH

sans les frais de transport. Alors que le coût de notre système est 85 900DH, ce qui donne

un gain de 74100 DH.

Actuellement, pour répondre aux besoins de ses clients, l’entreprise a besoin de

10 machines.

Alors le gain total est : DH

D’autre part, l’entreprise peut être un concurrent des fournisseurs de la machine airbag et vendre le système aux autres entreprises qui font la même activité.

Les interfaces Homme Machine 5.2Une interface en informatique est un arrangement de conception logicielle pour

permettre le couplage de composants. Elle donne accès aux fonctions du programme par le

biais d’un clavier, d’une souris ou d’un écran tactile tout en les représentant d’une manière

graphique (couplage entre l’homme et la machine).

Charte graphique 5.2.1Dans tout projet de développement informatique, il est important de disposer d’une

unité graphique, pour qu’il soit agréable à utiliser, c’est ce qu’on désigne par la charte

graphique. La charte graphique signifie tout ce qui apparaît au niveau des interfaces de

l’application comme les couleurs utilisées, les logos et les images…

Toute charte graphique cohérente repose sur deux piliers :

Un choix de couleurs dominantes pour l’outil : généralement deux couleurs principales

et leurs dérivés.

Un style bien marqué que l’on retrouvera tout au long du projet pour en marquer

l’identité.

Les éléments à prendre en considération et à respecter pour l’élaboration de la charte

graphique de notre application sont les suivants :

L’identité visuelle et le logo de LEAR CORPORATION.

Gain total = 741 000 DH

Page 81: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

81

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Groupe Box pour la communication avec l’application (s’identifier, se déconnecter,

actualiser, nouveau projet,…).

Groupe Box pour la surveillance de la zone critique (nombre de points, tension de

chaque point, label d’avertissement en cas de défaut).

Groupe Box pour les signalisations vannant de la carte électronique (présence bobines,

longueur de point, et plaque glissière).

Groupe Box qui affiche les informations de l’utilisateur connecté ainsi que le projet en

cours.

Fenêtre principale

[1] : Affichage du numéro du point actuel et sa tension.

[2] : Cette image est affichée lors de la couture de la zone critique.

Vert : indique que la tension de fil est respectée.

Orange : indique que la tension est proche des valeurs limites.

Rouge : indique que la tension dépasse les valeurs limites (arrêt de la machine).

[3] : Nom et prénom de l’utilisateur.

[4] : Modèle en cours de fabrication + identifiant de la machine.

[5] : Etiquette code barre, qui sera imprimée et collée avec la pièce.

1

2

3 4 5

Figure 37: Fenêtre principale de l'application informatique

Page 82: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

82

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Boutons de configuration

[1] : Configuration d’un nouveau projet.

[2] : Création d’un nouvel ordre de fabrication.

[3] : Génération d’un fichier PDF qui contient les codes à barre que l’opérateur va scanner au

début de chaque fabrication.

[4] : Après l’authentification l’opérateur clique ce bouton pour effectuer le scan.

[5] : Ce bouton sert pour débloquer la machine aux 3 premiers avertissements.

[6] : Si on dépasse 3 avertissements, la pièce est rejetée, pour commencer la couture d’une

nouvelle pièce on clique ce bouton pour actualiser les différents paramètres.

Signalisations

2

4 3

5 6

1

Figure 38: Boutons de configuration

1

2

3

4

Figure 39: Fenêtre de signalisation

Page 83: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

83

Promotion 2013 Majite & Rosti

[1] : Affichage de la longueur de point(en mm).

[2] : Présence/absence de la bobine qui alimente l’aiguille.

[3] : Fermeture/ouverture de la plaque glissière.

[4] : Présence/absence de la bobine qui alimente la cannete.

Couleur du voyant :

Verte : état normal.

Rouge : signalisation du défaut.

Fenêtre « Authentification »

Fenêtre « nouvel ordre de fabrication »

Figure 40: Fenêtre d'authentification

Figure 41: Fenêtre de génération d'un nouvel ordre de fabrication

Page 84: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

84

Promotion 2013 Majite & Rosti

Fenêtre « Nouveau projet »

Fenêtre « génération ordre de fabrication »

Carte électronique 5.3

Généralité sur les cartes électroniques 5.3.1

Figure 42: fenêtre d'ajout d'un nouveau projet à la base de données

Figure 43: fenêtre de génération d'un ordre de fabrication

Page 85: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

85

Promotion 2013 Majite & Rosti

Un circuit imprimé (le sigle PCB de l'expression en anglais « Printed Circuit Board »

est également utilisé) est un support, en général une plaque, permettant de relier

électriquement un ensemble de composants électroniques entre eux, dans le but de réaliser

un circuit électronique complexe. On le désigne aussi par le terme de carte électronique.

Il est constitué d'un assemblage d'une ou plusieurs fines couches de cuivre séparées

par un matériau isolant. Les couches de cuivre sont gravées par un procédé chimique pour

obtenir un ensemble de pistes, terminées par des pastilles. Le circuit imprimé est souvent

recouvert d'une couche de vernis coloré qui protège les pistes de l'oxydation et

d'éventuel court-circuit.

Les pistes relient électriquement différentes zones du circuit imprimé. Les pastilles,

une fois perforées, établissent une liaison électrique, soit entre les composants soudés à

travers le circuit imprimé, soit entre les différentes couches de cuivre. Dans certains cas, des

pastilles non perforées servent à souder des composants montés en surface.

Outils de conception de la carte 5.3.2PROTEUS est un outil professionnel de saisie de schémas et de conception de circuits

imprimés avec placement automatique, routage et rapports. Il est composé principalement de

deux modules :

Le Module ISIS Permet de :

Saisie de schéma : La saisie d’un schéma structurel d’un circuit électronique

(assemblage de composants électroniques dont on fixe les valeurs et les références)

reliés par des connexions électrique (fils).

La simulation du comportement : Le lancement d’un simulateur [PRO SPICE]

permet la simulation du comportement des composants du schéma. Ce simulateur

effectue des calculs en se basant sur des modèles mathématiques (modèle SPICE,

définis par les concepteurs de composants).

Remarque : un module additionnel contenu dans ISIS (module VSM) permet la simulation

du comportement de circuits basés sur des microcontrôleurs

Le module ARES Il permet de placer les composants (saisis précédemment dans ISIS) sur une feuille Effectuer

les connexions électriques (pistes) à partir d’un chevelu. Imprimer le typon.

Page 86: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

86

Promotion 2013 Majite & Rosti

Interconnexion logicielle

Remarque :

Pour assurer la liaison entre ISIS et ARES (netliste) il est important d’appeler ARES

depuis l’icône situé dans le menu d’ISIS et de conserver le même nom pour le schéma

(exemple.dsn) et pour le typon (exemple.lyt)

Schéma de la carte électronique 5.3.3Voir annexe A (Page 96)

Schéma de la carte de câblage 5.3.4Voir annexe B (Page 97)

Typon de la carte électronique 5.3.5Voir annexe C (Page 98/99)

Typon de la carte de câblage 5.3.6Voir annexe D (Page 100)

Face composants 5.3.7Voir annexe E (Page 101)

Figure 44: Interconnexion logicielle

Page 87: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

87

Promotion 2013 Majite & Rosti

Guide d’utilisation 5.3.8

Brochage du connecteur ST2 de variostop

Remarque :

La sortie 35 sert à lever le pied qui presse le tissu au cas où l’opérateur veut

changer la direction de la couture.

Chaque broche du connecteur STA du variostop a plusieurs fonctions selon le

paramétrage qu’on effectue sur le variostop.

Paramétrage du variostop A l’aide d’une boite de contrôle que nous connectons avec le variostop, nous entrons

les paramètres suivants :

Figure 45: Brochage de connecteur ST2 de variostop

Page 88: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

88

Promotion 2013 Majite & Rosti

Paramètre Désignation Valeur unité

111 Limite supérieur de la gamme de réglage de la vitesse

maximale (n2-)

1400 Tr/min

112 Vitesse de point d’arrêt initial (n3) 800 Tr/min

113 Vitesse de point d’arrêt final (n4) 800 Tr/min

118 Vitesse automatique pour le comptage des points

(n12)

800 Tr/min

241 Blocage de la marche 9

244 Vitesse limiter n12 11

283 Blocage de la marche sans positionnement 1

Carte électronique

[1] : Port COM RS232 à connecter avec le PC.

[2] : Les sorties de la carte.

1 2 3 4

10 9 8

5

76

Figure 46: Schéma 3D de la carte électronique

Tableau 9: Liste des paramètres pour le variostop EFKA AB221A/AB321A

Page 89: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

89

Promotion 2013 Majite & Rosti

[3] : Les entrées de la carte.

[4] : Les entrées analogiques.

[5] : Connecteur pour installer un bouton poussoir de Reset.

[6] : Connecteur ICSP.

[7] : Jumper pour choisir soit le mode programmation soit le mode de fonctionnement normal.

[8] : Un connecteur des entrées-sorties entre la carte et le variostop.

[9] : l’alimentation et le signal de synchronisation de capteur ETM.

[10] : l’alimentation 24V DC.

Brochage des entrées/sorties de la carte électronique

Carte de cablage

Figure 47: Brochage des entrées sorties de la carte

3 2 4

11 12 13 14

15 16

Figure 48: Schéma 3D de la carte de câblage

Page 90: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

90

Promotion 2013 Majite & Rosti

Schémas de connexion

Connexion DB37-DB9

Connexion DB15-DB9

17

18

Figure 49: Connexion entre le Variostop et la carte de câblage

19

20

Figure 50: Connexion entre le capteur ETM et la carte de câblage

Page 91: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

91

Promotion 2013 Majite & Rosti

Connexion RS422

Connexion des électrovannes

On connecte les broches 6 et 7 avec les électrovannes de point d’arrêt et d’élévation du pied presseur et leur commun avec la broche 5

21 22

Figure 51: Connexion RS422

23

Figure 52: Connexion de la carte de câblage avec les électrovannes

Page 92: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Mise en œuvre et réalisation

92

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Liaison entre les connecteurs Le tableau ci-dessous représente la liaison entre les connecteurs

Connecteur [1]

Port COM RS232 du PC

Connecteur [8]

Connecteur [16]

Connecteur [9]

Connecteur [15]

Connecteur [11]

Connecteur [21]

Connecteur [12]

Connecteur [20]

Connecteur [13]

Connecteur [23]

Connecteur [14]

Connecteur [18]

Connecteur [17]

ST2 du vario

Connecteur [19]

DB15 du capteur ETM

Connecteur [22]

Port COM RS422 du PC

Tableau 10: Liaison entre les connecteurs

Page 93: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Projet de fin d’étude

93

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Conclusion générale

Le travail que nous avons réalisé dans le cadre de ce Projet de Fin d’Etudes nous

a été très bénéfique. En effet, il nous a permis d’une part de nous intégrer dans le milieu

industriel, et d’autre part d’établir des relations avec les professionnels confirmés dans le

domaine d’automobile.

Dans ce projet nous avons conçu un système Poka Yoke qui permet la

surveillance automatisée de la couture de la coiffe des sièges intérieurs d’automobile, et ceci à

l’aide des capteurs qui relèvent les différentes grandeurs qui régissent le fonctionnement. Les

signaux issus de ces derniers sont conditionnés et traités par une carte électronique, basée sur

un microcontrôleur de Microchip , qui les transmet sous forme des alertes au PC superviseur

qui contient une application informatique, développée avec C#, assurant le contrôle

permanent des paramètres de couture, l’enregistrement de la traçabilité, et la gestion des

comptes d’utilisateurs.

A l’issue de ces trois mois de travail, nous avons concouru les différentes étapes

de réalisation d’un projet industriel, et ceci partant de l’établissement du cahier des charges

pour effectuer l’étude et la conception. Ensuite nous avons contacté différents fournisseurs

pour l’achat du matériels afin d’implémenter notre solution.

En guise de conclusion, nous sommes fières de voir LEAR CORPORATION

adopter notre solution et nous espérons que notre nouveau système sera d’une grande utilité

pour les perspectives d’optimisation.

Page 94: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Projet de fin d’étude

94

Promotion 2013 Majite & Rosti

Bibliographie

[Visual C#] Visual C# [Logiciel], version Express, Microsoft, www.microsoft.com,

Disponible sur http://www.microsoft.com/fr-fr/download/details.aspx?id=5555, 24

Juin 2013

[Proteus] Proteus [Logiciel], v7.8, Labcenter Electronics, www.labcenter.com,

Disponible sur http://www.labcenter.com/download/prodemo_download.cfm, 24 Juin

2013

[MikroC] MikroC [Logiciel], v6.0, MikroElektronika, www.mikroe.com, Disponible

sur http://www.mikroe.com/mikroc/pic/, 24 Juin 2013

[EFKA dc 15XX, 2008] EFKA dc 15XX,schwetzingen, EFKA, 2010, 104p

[Projet de fin d’étude, 2012] Développement d'une application Web pour le calcul

des pertes des réseaux de transport et de distribution, Casablanca, ENSEM, 92p

Page 95: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

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Annexes

Page 96: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

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Annexe A

Page 97: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

97

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Annexe B

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Annexes

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Annexe C

Page 99: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

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Annexes

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Annexe D

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Annexes

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Annexe E

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Annexes

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Annexe F

Microcontrôleur PIC 16F876A

16F876 dont le numéro 16 signifie qu'il fait partie de la famille "MID-RANGE", est la

famille de PIC qui travaille sur des mots de 14 bits.

La lettre F indique que la mémoire programme de ce PIC est de type "Flash".

Les trois derniers chiffres permettent d'identifier précisément le PIC, ici c'est un PIC de type

876.

La référence 16F876 peut avoir un suffixe du type "-XX" dans lequel XX représente la

fréquence d'horloge maximal que le PIC peut recevoir.

Plan mémoire

Il existe trois blocs de mémoire dans un PIC :

La mémoire programme.

La mémoire de données.

Et la mémoire EEPROM.

Elle est constituée de 4 plages de 2 Ko, soit 8 K mots de 14 bits.

Deux adresses sont réservées aux vecteur RESET (adresse $0000) et INTERRUPTION

(adresse $0004).

Brochage

Page 103: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

103

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Le PIC 16F876A possède 28 broches et 3 ports à savoir : port A, port B et port C.

On constate sur le schéma concernant le 16F876A, que deux broches « VSS » sont

reliées à la masse. En fait, en interne, ces pins sont interconnectés.

L’alimentation doit être comprise entre 4.2V et 5.5V.

Les interruptions

Une routine d’interruption est un sous-programme particulier, déclenché par

l’apparition d’un événement spécifique.

L’ordinogramme d’une interruption :

Le programme se déroule normalement.

L’événement survient.

Le programme achève l’instruction en cours de traitement.

Le programme saute à l’adresse de traitement de l’interruption.

Le programme traite l’interruption.

Le programme saute à l’instruction qui suit la dernière exécutée dans le

programme principal.

Il va bien sûr de soi que n’importe quel événement ne peut pas déclencher une interruption.

Il faut que 2 conditions principales soient remplies :

L’événement en question doit figurer dans la liste des événements susceptibles

de provoquer une interruption pour le processeur sur lequel on travaille.

L’utilisateur doit avoir autorisé l’interruption, c’est à dire doit avoir signalé que

l’événement en question devait générer une interruption.

Page 104: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

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Annexe G

Caractéristiques techniques des capteurs

Capteur du point de couture

Schéma de câblage

Caractéristiques techniques

Distance de détection 50mm à 2m

Type d’émetteur LED, lumière infrarouge

Tension d’alimentation V 10 à 30V dc ± 10%

Sorties de commutation Bipolaire NPN/PNP

Température ambiante T -20 à +70°C

Détecteur de la zone critique

Schéma de câblage

Tableau 11: Caractéristiques techniques du détecteur de point

Page 105: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

105

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Caractéristiques techniques

Détecteur de position de bobine de fil et de la plaque glissière

Type de mouvement

Caractéristiques techniques

symbole

Portée nominale Contact direct Tension d'alimentation 24V DC

Détecteur de longueur de point

Types de potentiomètres rotatifs

Il existe trois types des potentiomètres :

Potentiomètre rotatif simple Potentiomètre 10 tours

Marge de détection 0,3mm à 300mm

Type d’émetteur LED, lumière infrarouge

Tension d’alimentation V 12 à 24V DC ±10%

Sorties de commutation Bipolaire NPN

Température ambiante T -20 à +70°C

Tableau 12: Caractéristiques techniques du capteur SUNXSH22

Tableau 13: Caractéristiques techniques du capteur de présence bobine

Page 106: MajiteOmar RsotiAbdelghani ENSEM LEARcorporation-libre

Annexes

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Promotion 2013 Majite & Rosti

Potentiomètre à rotation infinie La course du bouton rotatif est enivrent 10 tours, donc le potentiomètre 10 tours est le plus adapter pour notre projet.

Le modèle que nous proposons est le potentiomètre CW 7288.

Caractéristiques techniques

Résistance 1K ±5%

Puissance 2.0 watts à 70°C

Tension 10 à 30V dc ± 10%

Course totale 3600° +15° -0°

Linéarité indépendante ±0.25%

Tableau 14: Caractéristiques techniques du capteur de longueur de point