Rapport PFE ENSEM 2013-LEAR CORPORATION- PDF

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Summary

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 : Conception et réalisation d’un Poste de travail aménagé pour d...

Description

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 :

Conception et réalisation d’un Poste de travail aménagé pour des coutures documentées à déchirure programmée sur des Airbags Soutenu le 02/07/2013, par :  M. MAJITE Omar  M. ROSTI Abdelghani Membres du jury :     

Mme S. AMINE M. A. FAIL M. M. KHALDOUN M.A. ERRAMI M.K. GAIDI

Président Rapporteur Encadrant (ENSEM) Examinateur Encadrant (LEAR)

Promotion 2013

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

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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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

Sommaire Introduction générale ........................................................................................................ 13 Cahier des charges ............................................................................................................ 14 CHAPITRE 1 : Présentation de l’organisme d’accueil...................................................... 15

1.1

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

1.1.1 1.2

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

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

1.2.1

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

1.2.2

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

1.2.3

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

CHPITRE 2 : Contexte du projet ...................................................................................... 19 2.1

Airbag ................................................................................................................. 20

2.2

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

2.3

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

2.3.1

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

2.3.2

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

2.3.3

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

2.4

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

2.5

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

2.6

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

2.7

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

2.7.1

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

2.7.2

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

2.8

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

2.8.1

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

2.8.2

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

2.8.3

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

CHAPITRE 3 : Analyse du projet ..................................................................................... 31 3.1

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

3.2

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

3.3

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

3.4

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

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Promotion 2013

Majite & Rosti

Projet de fin d’étude

3.5

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

3.5.1

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

3.5.2

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

3.5.3

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

3.5.4

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

3.5.5

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

3.6

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

3.7

Traçabilité ........................................................................................................... 35

3.8

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

CHAPITRE 4 : Etude et conception ................................................................................. 37 4.1

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

4.1.1

Définition ..................................................................................................... 38

4.1.2

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

4.1.3

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

4.1.4

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

4.1.5

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

4.1.6

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

4.1.7

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

4.2

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

4.2.1

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

4.2.2

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

4.2.3

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

4.3

Logiciel de supervision ........