LE GEMMA

GUIDE D'ETUDE DES MODES DE MARCHE ET D'ARRET

Le GEMMA est un outil d'aide à la synthèse du cahier des charges d'un automatisme industriel : c'est un document graphique qui facilite la conduite, la maintenance et l'évolution du système. (Cf document Gemma)

On distingue 3 familles de modes de marches et d'arrêt :

Famille F : Procédures de fonctionnement

L'ensemble des modes ou états sans lesquels la valeur ajoutée ne peut être obtenue est regroupée dans une zone F représentative de la famille "procédure de fonctionnement".

Note : On ne produit pas systématiquement dans chacun des modes de cette famille, il peut s'agir de :
- Procédures préparatoire à la production de la valeur ajoutée
- réglages, tests ...
qui sont néanmoins indispensables à la production de la valeur ajoutée.

Famille A : Procédures d'arrêts.

Un système automatisé ou une machine automatique fonctionne rarement de façon permanente : il s'avère nécessaire de l'arrêter de temps à autre pour des raisons indépendantes du système :
- Fin de journée,
- Période de congés,
- Manque d'approvisionnement ...

Tous les modes conduisant à (ou traduisant) un arrêt du système pour des raisons externes sont regroupés dans la zone A : "Procédures d'arrêt" de guide.

Famille D : Procédures en défaillance

Lors du fonctionnement d'un système, il peut se produire des incidents : on est donc conduit à prévoir les défaillances inhérentes ou internes au système.

Tous les modes conduisant (ou traduisant) un état d'arrêt du système pour des raisons internes sont consignés dans la zone D: "Procédures de défaillance" du guide.

ETATS F: PROCEDURES DE FONCTIONNEMENT
Repère Désignation Description
F1 production normale Dans cet état la machine produit normalement : c'est l'état
pour pour lequel elle a été conçue.
On peut souvent faire correspondre à cet état un grafcet que
l'on appelle "grafcet de base".
Note : A cet état ne correspond pas nécessairement une
marche automatique
F2 marche de préparation Cet état est utilisé pour les machines nécessitant
une préparation préalable à la production normale :
Préchauffage de l'outillage, remplissage, mises en
routes diverses ...
F3 marche de clôture C'est l'état nécessaire pour certaines machines devant
être vidées, nettoyées ... en fin de journée ou en fin de série.
F4 marche de vérification dans le
désordre		 Cette état permet de vérifier certaines fonction ou certains
mouvement sur la machine sans respecter l'ordre de
déroulement du cycle.
F5 marche de vérification dans l'ordre Dans cet état, le cycle de production peut être exploré au
rythme de production voulu par la personne effectuant
la vérification
F6 marche de test Les machines de contrôle, de tri, de mesure... comportent
des capteurs qui doivent être réglés ou étalonnés : cet
état permet les différentes opérations.

 

ETATS A: PROCEDURES D'ARRET
Repère Désignation Description
A1 ARRET dans état initial C'est l'état repos de la machine. Il correspond en général
à la situation initiale du grafcet.
A2 Arrêt demandé en fin de cycle Lorsque l'arrêt est demandé, la machine continue de produire
jusqu'à la fin de cycle; l'état A2 est donc un état transitoire
vers l'état A1
A3 Arrêt demandé dans
état déterminé		 La machine continue de produire jusqu'à un arrêt en une
position autre que la fin de cycle; c'est un état transitoire vers A4
A4 ARRET Obtenu La machine est alors arrêté dans un état autre que la
fin de cycle.
A5 Préparation pour remise en
route après défaillance		 C'est dans cet état que l'on procède à toutes les opérations
(désengagements, nettoyages ...) nécessaires à une remise en
route après défaillance
A6 Mise PO dans état initial La machine étant en A6, on remet manuellement ou
automatiquement la partie opérative en position initiale pour un
redémarrage dans l'état initial.
A7 Mise PO dans état déterminé La machine étant en A7, on remet la partie opérative en position pour un redémarrage dans une position autre que l'état initial.

 

 

ETATS D: PROCEDURES DE DEFAILLANCE
Repère Désignation Description
D1 ARRET d'URGENCE C'est l'état pris lors d'un arrêt d'urgence : on y prévoit
non seulement les arrêts, mais aussi les cycles de dégagement,
les procédures et précautions nécessaires pour éviter ou
limiter les conséquences dues à la défaillance.
D2 Diagnostic et/ou traitement
de la défaillance		 C'est dans cet état que la machine peut être examinée après
défaillance et qu'il peut être apporté un traitement permettant
le redémarrage.
D3 Production tout de même Il est parfois nécessaire de continuer la production même
après une défaillance de la machine : on aura alors une production dégradée, forcée ou aidée par des opérateurs non prévus
en production normale

Sélection des modes de marche et d'arrêt.

Il est nécessaire d'envisager l'ensemble des "rectangles-états" offerts par le GEMMA.
- Si le mode de fonctionnement est retenu, il doit être explicité conformément à la fonctionnalité de la machine.
- S'il n'est pas retenu dans le cadre de l'étude, une croix est portée dans le rectangle état.

Il est nécessaire de rechercher les évolutions d'un état à un autre sachant que dans tout système, on retrouve deux états fondamentaux :
- L'état A1, état initial ou repos.
- L'état F1, mode de production normale pour lequel le système a été conçu.

C'est à partir de ces deux états que sont recherchés les différentes évolutions.
Exemple :
- Le démarrage d'une machine, c'est à dire la transition de A1 vers F1 peut nécessiter une marche de préparation F2.
- L'arrêt peut se produire : Soit en fin de cycle F1--->A2---->A1 soit dans une autre position F1--->A3---->A4
- Les cas de défaillances peuvent imposer : arrêt d'urgence D1 ou la production tout de même D3

Conditions d'évolution entre modes de marches et d'arrêts.

Les modes de marches et d'arrêt ayant été sélectionnés et explicités, il convient de préciser le passage d'un état à l'autre.
L'élaboration de ces conditions de passage rend possible la conception du pupitre de commande et entraîne éventuellement l'adjonction de capteurs supplémentaires.
Le passage d'un état à un autre s'effectue de 2 façons :
- Soit avec une condition d'évolution.
- Soit sans condition d'évolution

Avec les conditions d'évolution en provenance de l'opérateur apparaissent les besoins en boutons de commande.
A celles provenant de la machine doit correspondre la mise en place de nouveaux capteurs.

Avec tous ces éléments descriptifs, on peut alors tracer :
Soit le grafcet complété qui enrichit le grafcet de base.
Soit un grafcet supplémentaire, coordonné avec le grafcet de base, appelé GRAFCET des modes de marche ou grafcet de conduite.