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Title:
METHOD FOR NOTIFYING A WARNING FOR ABNORMAL OPERATION OF AN INDUSTRIAL MACHINE AND ASSOCIATED SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/092351
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for notifying a warning for abnormal operation of an industrial machine, operated by an operator, the machine comprising a PLC and means for communicating with a management system, the operator being provided with a portable device comprising means for communicating with the management system, the method comprising the following steps: - the PLC of the machine detects an abnormal state of the machine and sends a warning to the management system; - the management system identifies the operator present at the industrial machine, - the management system sends the warning to the connected portable device, - the portable device notifies the operator via an acoustic and/or visual and/or haptic signal.

Inventors:
AMETEPE KEVIN (FR)
Application Number:
PCT/FR2018/052730
Publication Date:
May 16, 2019
Filing Date:
November 06, 2018
Export Citation:
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Assignee:
MICHELIN & CIE (FR)
International Classes:
G05B23/02
Foreign References:
EP2136274A12009-12-23
US20160179087A12016-06-23
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ROUSSY, Delphine (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

Procédé de notification d'une alerte de fonctionnement anormal de machine industrielle, opérée par un opérateur, la machine comprenant un automate et des moyens de communication avec un système de gestion, et l'opérateur étant muni d'un dispositif portable comprenant des moyens de communication avec le système de gestion, le procédé comprenant les étapes suivantes :

L'automate de la machine détecte un état anormal de la machine, et transmet une alerte au système de gestion,

Le système de gestion identifie l'opérateur présent sur la machine industrielle,

Le système de gestion transmet l'alerte au dispositif portable connecté,

Le dispositif portable notifie l'opérateur par un signal sonore et/ou visuel et/ou haptique.

Procédé de notification selon la revendication 1, dans lequel la notification de l'alerte est effectuée par une vibration du dispositif portable connecté.

Procédé de notification selon la revendication 1, dans lequel la notification de l'alerte est effectuée par un affichage sur un écran du dispositif portable.

Procédé de notification selon la revendication 3, dans lequel l'écran du dispositif connecté est un écran tactile, et l'opérateur peut indiquer sa prise de connaissance de l'alerte par effleurement de l'écran.

Procédé de notification selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l'affichage de l'alerte comprend également un affichage de la nature de l'alerte.

Procédé de notification selon l'une des revendications précédentes, dans comprenant une étape au cours de laquelle le système de gestion transforme l'alerte reçu de l'automate en une alerte compréhensible par un utilisateur.

7. Procédé de notification selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape initiale au cours de laquelle l'opérateur transmet au système de gestion, via le dispositif portable connecté, l'identification de la machine sur laquelle il opère.

8. Procédé de notification selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un état anormal de la machine industrielle est compris dans le groupe comprenant : un faible approvisionnement d'un élément de base, un problème de qualité sur un produit fabriqué par la machine, des paramètres de réglage non respectés, un fonctionnement altéré par un élément extérieur gênant.

9. Procédé de notification selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif portable est un bracelet connecté, ou une montre connectée.

10. Système permettant la mise en œuvre d'un procédé de notification selon l'une des revendications précédentes, le système comprenant :

Une machine industrielle munie d'un automate,

Un système de gestion installé sur un serveur,

Des moyens de communication entre l'automate et le système de gestion, Des moyens de communication entre le système de gestion et un dispositif portable porté par un opérateur de la machine,

le dispositif portable comportant des moyens pour émettre une alerte sonore et/ou visuelle et/ou haptique lors de la réception d'une information de la part du système de gestion.

Description:
PROCEDE DE NOTIFICATION D'UNE ALERTE DE FONCTIONNEMENT ANORMAL DE MACHINE INDUSTRIELLE ET SYSTEME ASSOCIE

DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention se situe dans le domaine des machines industrielles, et plus particulièrement dans le domaine de la conduite de telles machines.

[0002] Les machines industrielles, notamment les machines de fabrication de pneumatiques, sont des systèmes complexes mettant en œuvre un grand nombre de produits qui sont assemblés pour fabriquer l'objet final. Il existe donc, sur ces machines, des dispositifs permettant d'alerter un opérateur de la machine d'un dysfonctionnement. En effet, il n'est pas rare sur ce type de machine de voir un produit qui s'engage mal dans la machine, ou une panne sur un élément mécanique.

[0003] Ainsi, sur les machines existantes, on prévoit des dispositifs de type « alarme lumineuse » qui consistent en l'allumage, lorsqu'un dysfonctionnement se produit sur la machine, d'un signal lumineux installé par exemple sur le dessus, ou à côté de la machine. Dans ce cas, un opérateur de la machine voit le signal lumineux s'allumer, il se déplace alors vers l'ordinateur de pilotage de la machine pour prendre connaissance du dysfonctionnement ayant déclenché l'alerte.

[0004] Toutefois, ces solutions présentent différents inconvénients majeurs pour les utilisateurs. D'une part, les opérateurs rencontrent de grandes difficultés pour capter les alertes lumineuses, car cela requiert une surveillance permanente, qui n'est pas possible. En effet, l'opérateur peut être en train d'effectuer une opération qui nécessite qu'il regarde la machine, et non pas en direction du signal, ou alors l'opérateur peut être en une position telle qu'il n'a pas le signal en visuel.

[0005] En outre, même si l'opérateur perçoit l'alerte, cela nécessite alors qu'il se déplace vers l'ordinateur pour prendre connaissance de la nature de l'alerte, et il doit pour cela interrompre immédiatement l'action qu'il est en train d'effectuer.

[0006] L'objectif de l'invention est donc de proposer une solution permettant d'alerter un opérateur d'un dysfonctionnement de la machine, tout en remédiant aux inconvénients précités. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

[0007] Ainsi, l'invention concerne un procédé de notification d'une alerte de fonctionnement anormal de machine industrielle opérée par un opérateur, la machine comprenant un automate et des moyens de communication avec un système de gestion, et l'opérateur étant muni d'un dispositif portable comprenant des moyens de communication avec le système de gestion.

[0008] Ce procédé comprend les étapes suivantes : l'automate de la machine détecte un état anormal de la machine, et transmet une alerte au système de gestion, le système de gestion identifie l'opérateur présent sur la machine industrielle, le système de gestion transmet l'alerte au dispositif portable connecté, le dispositif portable notifie l'opérateur par un signal sonore et/ou visuel et/ou haptique.

[0009] Ainsi, un tel procédé permet de déporter la notification de l'alerte directement sur un dispositif porté par l'utilisateur, tel qu'un bracelet connecté ou une montre connectée. Ce déport de la notification permet ainsi de réduire, voire de supprimer totalement, le risque qu'un opérateur ne voie pas une alerte pour les raisons précédemment évoquées. L'opérateur n'a plus besoin d'être en permanence dans une situation de surveillance, ce qui permet de réduire sa charge mentale, et ainsi d'améliorer sa concentration sur les tâches dont il a la charge. On améliore ainsi la qualité du travail des opérateurs.

[0010] Un tel procédé peut fonctionner par le biais de signaux sonores, visuels ou haptiques. Le type de signal employé dépendra du contexte industriel dans lequel se trouvent l'opérateur et la machine. Ainsi, dans un environnement très bruyant, on ne choisirait pas nécessairement d'utiliser un signal sonore, qui ne serait pas audible pour un utilisateur. De la même façon, dans le cas de l'utilisation d'une machine vibrante, le signal haptique risque de ne pas être ressenti par l'utilisateur.

[0011] Ainsi, on pourra choisir d'effectuer la notification de l'alerte par un ou plusieurs moyens parmi lesquelles : une vibration du dispositif portable connecté, par exemple une vibration d'une durée de quelques secondes, un signal sonore émis par le dispositif, un affichage sur un écran du dispositif portable. [0012] Dans ce dernier cas, on choisira avantageusement un dispositif connecté dont l'écran est un écran tactile, ce qui permet à l'opérateur d'indiquer sa prise de connaissance de l'alerte par effleurement de l'écran. Ainsi, l'écran peut rester allumé tant que l'opérateur n'a pas explicitement pris connaissance de l'alerte, ce qui en garantit la prise en compte.

[0013] Dans ce mode de réalisation où l'alerte prend la forme d'un affichage sur l'écran, on peut avantageusement afficher non seulement le fait qu'une alerte soit émise, mais également la nature de l'alerte. Ainsi, l'opérateur sait quel dysfonctionnement ou état anormal de la machine a déclenché l'alerte, et il peut donc décider de l'action à entreprendre. De cette façon, dans le cas où l'alerte ne nécessite pas une action immédiate, il peut décider de terminer la tâche qu'il est en train d'effectuer avant d'aller remédier au problème ayant causé l'alerte. Ceci permet donc à l'opérateur de ne pas s'interrompre continuellement dans son travail. En outre, cela lui permet de réduire ses déplacements, puisqu'il n'a plus à aller vers l'ordinateur de pilotage de la machine pour prendre connaissance de l'alerte et revenir ensuite vers le cœur de la machine pour y remédier.

[0014] Dans ce cadre, le procédé comprend avantageusement une étape au cours de laquelle le système de gestion transforme l'alerte reçue de l'automate en une alerte compréhensible par un utilisateur. En effet, pour que l'opérateur comprenne en un coup d'œil le dysfonctionnement lié à l'alerte, il est utile d'afficher seulement quelques mots significatifs pour lui.

[0015] Dans un mode de réalisation avantageux, un procédé selon l'invention comprend une fonctionnalité de gestion de priorité des alertes. En effet, le dispositif portable ne permet l'affichage que d'une seule alerte à la fois, pour garantir une prise de connaissance complète par un opérateur. Or, dans certains cas, plusieurs alertes peuvent être émises dans un créneau de temps court pour une même machine. Dans ce cas, les différentes alertes sont stockées dans une file logicielle, pour être transmises une par une à l'opérateur. [0016] Dans un exemple, les alertes sont stockées chronologiquement et transmises dans le même ordre à l'opérateur. Toutefois, dans un autre exemple avantageux, les alertes sont classées par niveau d'urgence, afin que l'opérateur prenne connaissance en premier d'une alerte urgente, même si elle a été émise chronologiquement après une alerte moins urgente. [0017] Un tel procédé de notification peut être utilisé pour tous types de dysfonctionnements et/ou état anormal d'une machine industrielle, notamment pour ceux listés ci-dessous :

Transmettre des alertes d'approvisionnement machine à l'opérateur en cas de faible approvisionnement d'un élément de base : l'opérateur est informé des approvisionnements de produits entrants à réaliser. Par exemple, dans le cas d'une machine d'assemblage de pneumatiques, l'opérateur peut être informé de la nécessiter de réapprovisionné avec les différents produits semi-finis constituant un pneumatique

Transmettre des alertes qualités sur la personne : l'opérateur est informé en temps réel des problèmes de qualité de sa production. - Transmettre des alertes temporaires sur des paramètres produits/procédés : des seuils ou tolérances peuvent être définis afin de générer des alertes liées à des paramètres produits/procédés : pressions, températures, vitesses, couples, quantités, poids, épaisseurs, largeurs.

Transmettre des alertes de flux à l'opérateur. - Transmettre des alertes de pannes au technicien de maintenance. Affichage de valeurs de stocks/état de produits entrants.

Affichage d'indicateurs de l'état de la production : objectif, état actuel, dimension en cours, dimension suivante.

Affichage de valeurs produit/procédé : pressions, températures, vitesses, couples, quantités, poids, épaisseurs, largeurs.

[0018] L'invention concerne également un système permettant la mise en œuvre d'un procédé de notification selon l'une des revendications précédentes, le système comprenant : Une machine industrielle munie d'un automate, Un système de gestion installé sur un serveur,

Des moyens de communication entre l'automate et le système de gestion,

Des moyens de communication entre le système de gestion et un dispositif portable porté par un opérateur de la machine, le dispositif portable comportant des moyens pour émettre une alerte sonore et/ou visuelle et/ou haptique lors de la réception d'une information de la part du système de gestion.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

[0019] D'autres objectifs et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif, illustré par la figure 1 qui montre un système selon l'invention, et par la figure 2 montrant

DESCRIPTION DU MEILLEUR MODE DE REALISATION DE L'INVENTION

[0020] Dans un exemple de réalisation préférentiel, un système selon l'invention est mis en œuvre dans un atelier ou une usine comportant plusieurs machines d'assemblage de pneumatiques. Une machine d'assemblage comporte plusieurs postes de fabrication, chaque poste mettant en œuvre une étape de l'assemblage d'un pneumatique, par exemple des étapes de poses de produit, de retournement de produits, de soudures ...

[0021] Chacune de ces machines comportant un ou plusieurs automates de pilotages programmables correspondant à un ou plusieurs postes de la machine d'assemblage. [0022] Ces automates programmables, référencés 1 sur la figure 1, comprennent des moyens pour transmettre des alertes à un serveur 2 en cas de dysfonctionnement d'un élément d'une machine, ou en cas d'état anormal de la machine, tel que précédemment décrit. [0023] La connexion entre les automates programmables 1 et le serveur 2 est par exemple de type Ethernet. Le serveur 2 héberge le système de gestion selon l'invention.

[0024] Le système comprend également les dispositifs portables portés par un ou plusieurs opérateurs travaillant sur une des machines. Ces dispositifs portables 3 sont reliés au serveur par des moyens de télécommunications sans fils, par exemple par Wifi ou Bluetooth.

[0025] Le serveur 2 héberge différentes applications logicielles, en relation les unes avec les autres, parmi lesquelles :

Une application A permettant de gérer les connexions vers les machines 1 ,

Une application B permettant de gérer la cartographie des machines et les différentes alertes pouvant être générées par les machines d'assemblage. A cet effet, le serveur 2 est avantageusement relié à une base de données comprenant un ensemble de données concernant l'usine, les différentes machines et les opérateurs.

Une application C permettant de gérer les différents dispositifs portables 3 présents dans l'usine, et permettant de gérer les liens entre un opérateur, un dispositif portable et une machine.

Une application D permettant de gérer les alertes émises par les automates programmables.

[0026] Ainsi, dans une usine équipée d'un système selon l'invention, le procédé suivant peut être mis en œuvre :

Lorsqu'un opérateur s'installe devant une machine, il identifie, via son dispositif connecté, la machine sur laquelle il va travailler,

Le lien entre l'identifiant du dispositif connecté et de la machine est alors enregistré dans une base de données par l'application C. Dans certains cas, il est possible d'enregistrer également un identifiant de l'opérateur, mais ce n'est pas nécessaire pour une mise en œuvre de l'invention. - Lorsqu'un dysfonctionnement ou un état anormal se produit sur une machine, l'automate programmable correspondant transmet une alerte à l'application D. Cette application transforme l'alerte reçue en un message compréhensible par un opérateur. Le message d'alerte est alors posté dans une file d'attente du dispositif portable. Le dispositif portable est connecté à cette file d'attente pour récupérer les messages d'alerte et les afficher sur la montre.

[0027] On a décrit ici un mode de réalisation particulier, mais certaines opérations peuvent être effectuées indifféremment par une application ou une autre. Ainsi, dans un exemple, la transformation de l'alerte en message compréhensible par l'opérateur, et l'ordonnancement de l'affichage des alertes, ne sont pas effectués par l'application logicielle D installée sur le serveur, mais directement par une application logicielle installée sur le dispositif portable. [0028] La figure 2 montre un exemple de bracelet pour dispositif portable avantageusement mis en œuvre dans la présente invention. De manière plus précise, la figure 2 montre les deux éléments 10 et 20 d'un bracelet, chaque élément étant montré sous deux vues différentes.

[0029] Le dispositif portable présente un écran d'affichage tactile, non montré sur la figure, et destiné à afficher des alertes en provenance, et un bracelet permettant l'accrochage sur le poignet d'un opérateur.

[0030] Ce bracelet présente un fermoir sécuritaire, qui permet de garantir le maintien en position du dispositif en marche courante, mais qui permet la libération du poignet en cas d'accrochage du bracelet. En effet, un tel dispositif est destiné à être utilisé à proximité de machine industrielle dangereuse. Il est donc utile de prévoir une ouverture du fermoir par exemple lorsque le bracelet est happé par un élément de la machine industrielle, ceci afin d'éviter des blessures à l'opérateur porteur du bracelet.

[0031] A cet effet, le fermoir comprend deux pièces, chacune des pièces étant destinée à être accrochée à un brin du bracelet. Ainsi, chaque pièce comprend des moyens de liaisons mécaniques pour la relier au brin de bracelet correspondant, et des moyens d'assemblage magnétiques. Les moyens d'assemblage magnétiques de la première et seconde pièces sont destinés à coopérer.

[0032] Dans l'exemple montré sur la figure 2, la première pièce est destinée à être insérée dans un orifice ménagé dans le premier brin de bracelet. Ce premier brin présente plusieurs orifices 12 permettant un réglage de la taille du bracelet. Ainsi, cette première pièce comporte un axe ayant à une première extrémité une boule 13 destinée à l'insertion dans l'orifice du bracelet. Le diamètre de la boule est choisi de manière à ce qu'il soit possible d'insérer volontairement la première pièce dans un orifice du bracelet, mais qu'il soit impossible de l'en sortir involontairement. A l'autre extrémité de l'axe se trouve une platine circulaire métallique 14, comportant en son centre un téton 15.

[0033] La seconde pièce comporte également une platine circulaire magnétique 24, au centre de laquelle est ménagée une encoche circulaire 25 destinée à accueillir le téton de la première pièce. Le caractère magnétique et métallique des deux platines permet un accrochage des deux pièces lorsqu'elles sont en contact. Le téton 15 et l'encoche 25 permettent d'éviter un glissement latéral d'une pièce par rapport à l'autre.

[0034] La platine magnétique est installée sur un support 22 comportant un axe destiné à être inséré dans une extrémité présentant un orifice préformé. La forme du support est choisie avantageusement de manière à ce qu'il ne dépasse pas, ou peu, latéralement du bracelet après fermeture. [0035] Les caractéristiques des platines des première et seconde pièces sont choisies de manière à permettre un décrochement lorsqu'une force importante est exercée sur le bracelet. De manière préférentielle, on choisira les éléments magnétiques de manière à ce qu'ils se décrochent lorsqu'une force latérale comprise entre 15N et 40N est exercée. Par force latérale, on entend une force s 'exerçant selon une direction sensiblement parallèle à la longueur du bracelet, et non pas une force s 'exerçant selon la normale au bracelet.