DESS MASI - Informatique et productique

Première session 2000

Durée : 2h (au moins), documents personnels autorisés.

Première partie : planning de production

Dans notre atelier, nous disposons de 5 machines (notées M1 à M5), et nous envisageons de produire 5 types de pièces (notés T1 à T5), toutes de matériau différents (notés A1 à A5). Le personnel se compose de 5 opérateurs (notés O1 à O5). Le problème est d'organiser la production en respectant un certain nombre de contraintes. Par exemple :

• O2 n'a pas été formé pour l'usinage de pièces de type T4.
• les pièces T5 s'usinent sur M1 (qui de toutes façons ne peut pas usiner les matériaux A2, A3 ni A4)
• O5 connaît la machine M3 mieux que quiconque.
• O4 s'est spécialisé dans le production des pièces de type T3.
• M5, que seuls O1 et O2 maîtrisent parfaitement, est la machine idéale pour le travail de l'A2, mais ne convient pas aux pièces de type T1.
• Notre spécialiste du travail de l'A5 est O3, qui ne connaît pas la machine M2.
• Ni O1 ni O2 ne sont aptes à usiner les pièces en A2 ou A3 (comme par exemple T2).

Nous aimerions un programme capable de nous donner une solution (ou même toutes les solutions) à un tel ensemble de contraintes, ou de nous prévenir en cas de contraintes incompatibles.

Q1.1 : Je vous propose d'utiliser PROLOG. Qu'en pensez-vous ? (en quelques lignes)

Q1.2 : Quel genre de requête formulerait-on ? (c.à.d que propose-t-on à "goal ?" )

Q1.3 : Donnez quelques règles correspondant à l'exemple (il est inutile de résoudre complètement le problème).

Seconde partie : station d'écorçage de grumes

L'opération d'écorçage consiste à enlever l'écorce d'un tronc d'arbre (grume) dans une machine appelée "écorceuse". Des tapis roulants ou convoyeurs permettent d'assurer le transport des grumes. Notre station (voir doc.1) comprend :

• un convoyeur d'entrée M1 sur lequel sont déposées les grumes
• un convoyeur d'entraînement M2, qui pousse la grume dans l'écorceuse
• l'écorceuse M3, pouvant tourner à trois vitesses différentes VE1, VE2 et VE3, selon le diamètre du tronc (mesuré par les capteurs Ci). L'avance quand à elle est donnée par les convoyeurs d'entrée et de sortie.
• un convoyeur M5, muni d'un dispositif de mesure de la longueur des grumes,
• une table basculante M6 assurant le transfert de la grume vers le convoyeur latéral M7, appelé le "Deck".

Fonctionnement de M1 et M2 (en mode automatique) :

• Lorsque la grume précédente a quitté M1 et M2 (C7 et C8 à 0), M1 passe en grande vitesse (GVM) de manière à amener le plus rapidement possible la grume suivante en C8. Mais si au bout de 10s aucune grume n'est arrivée, le convoyeur continue en moyenne vitesse (MVM).
• Lorsqu'une grume est détectée en C8, elle est amenée en vitesse moyenne jusqu'en C7 si l'écorceuse est libre (on suppose que cette information nous est donnée par une variable interne notée EL). Si EL=0 en avance en petite vitesse (PVM) jusqu'à ce que l'écorceuse soit libre ou que la grume arrive en C7 (auquel cas on l'arrête en attendant EL).
• Quand la grume est prête à être écorcée, on l'avance en moyenne vitesse jusqu'à ce que C1 la détecte. On pousse alors la grume dans l'écorceuse à une vitesse correspondant au diamètre de la grume : GVM si C1 seul, MVM si C1 et C2, PVM si C1, C2 et C3
• Quand la grume a quitté C7, M5 a déjà pris le relais et tire la grume.

Dans tous les cas, pour raisons d'inertie, on ne peut enclencher GVM qu'après un fonctionnement en moyenne vitesse d'au moins deux secondes

Fonctionnement de M3 (en mode automatique) :

Dès que M2 a apporté la grume devant les capteurs de mesure, l'écorceuse se met en marche, en vitesse VE1 si C1 seul, VE2 si C1 et C2, VE3 si C1, C2 et C3. L'écorceuse peut s'arrêter quand M5 a tiré la grume et que C9=0.

Q2.1 Faites le Grafcet de M1/M2 (en mode automatique)

Q2.2 Faites le Grafcet de M3 (en mode automatique)

Q2.3 Que pensez-vous du fait de décomposer le problème global en sous-Grafcets indépendants, comme on a commencé à le faire dans les deux questions précédentes ?

Q2.4 Comment peut-on générer le signal interne EL ?

Crédits : 2^nde partie : Agrégation de mécanique 1983 1^ère partie : inspiré de Télé 7 Jeux

Pondération relative des deux parties : 1/3 - 2/3 (dernière donnée disponible à l'heure où nous mettons sous presse, sujette à fortes variations dans les jours prochains)

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Patrick TRAU, ULP - IPST septembre 2000