Brevet FR2559929A1 — publié le 19850823

La présente invention se rapporte à un dispositif automatique de centralisation informatisée à partir d'émetteurrécepteur hyperfréquence, de la maintenance des engins mobiles tels que ceux du matériel de "Bâtiment, de Travaux Publics, de Transport, de Manutention... etc." Actuellement, tous les "Parcs de matériels" de ces Entreprises, sont entretenus, soit directement par les utilisateurs (conducteurs), soit dans des ateliers centraux à partir d'informations journalières relevées sur les compteurs, ou retransmis dans les rapports des opérateurs et du service entretien. Des fiches d'entretien systématique établies à partir des documentations des constructeurs (carnet d'entretien) permettent d'élaborer un programme de suivi des matériels, qui devraient éviter les destructions souvent importantes d'organes et de composants, par manque d'entretien. De même, les rapports journaliers établis par tes uti- lisateurs devraient permettre de déceler les faiblesses des engins avant qu'elles ne provoquent des destructions graves. Malheureusement, la maintenance actuelle présente de nombreuses imperfections - L'imprécision de ces systèmes. - La négligence des utilisateurs. - La surcharge des ateliers et des équipes d'en entretien. - L'imprécision des consignes d'arrêt obligatoire avant incident, et qui remet la décision à l'appréciation vague d'un utilisateur. Et ces imperfections provoquent de graves inconve nient - Des casses coûteuses. - La réduction des heures de mise à disposition des engins. - Un coût d'entretien élevé. - Des coûts d'amortissement difficiles à supporter par l'entreprise. La présente invention vise a remédier à l'ensemble des inconvénients signalés ci-dessus, avec comme objec- tif - De surveiller et réduire les coûts d'entretien - D'améliorer les coefficients de mise à disposition du matériel, en diminuant les arrêts pour panne. Et pour cela, d'informatiser au maximum les opérations de maintenance, dans -tous les domaines. D'une part, maintenir en l'informatisant, 1 ' en tret i en préventif, des engins, à partir des recommandations des constructeurs - Constitution d'un fichier pour les entretiens des 100 heures, 200 heures, 500 heures... etc (selon le carnet d'entretien) avec les opérations d'entretien, les produits d'entretien, les pièces nécessaires, I'outillage, les temps à prévoir... etc. - L'ensemble du fichier sera mis en mémoire sur l'ordinateur. - De# même, entrent en mémoire, les paramètres qui déclanchent l'entretien systématique (nombre d'heures de marche, nombre de km parcourus... etc), selon le procédé exposé plus loin. D'autre part, détecter automatiquement les anomalies de fonctionnement avant l'incident. Pour cela, tous les organes principaux des engins sont équipés de sondes, dont le but est de détecter un état anormal, ou risquant de le devenir ; par exemple - Sonde de contrôle d'un échauffement anormal des culasses d'un moteur. - Sonde de contrôle de température d'huile d'un moteur. - Sonde de contrôle du niveau dthuile d'un réservoir hydraulique de la centrale. - Sonde de contrôle de la température d'huile de réducteur. - Sonde de contrôle de température d'un circuit hydraulique principal. Sonde de tension de courroies entrainant une turbine de refroidissement etc. Dès qu'une anomalie est détectée par une sonde, elle est stockée dans la mémoire d'un automate programmable embarqué sur le matériel, qui déclanche un signal lumineux sur un tableau synoptique, et note l'heure de la panne. L'automate peut provoquer I 'arret d'urgence du matériel dans certains cas. Le conducteur ainsi prévenu, peut agir avant l'incident. Autre automatisation, le dispositif objet du présent brevet, comprend le relevé automatique des informations stockées dans 1 ' automate programmable et qui sont les para- mètres servant à l'entretien ; ainsi que les transmissions automatiques des directives de l'atelier au matériel. Celles-ci s'éffectuent par "émission-réception hyperfréquence". L'engin est équipé d'un émetteur-récepteur hyperfré- quence qui transmet automatiquement les informations stockées par l'automate du matériel, à une balise elle-même équipée dlun émetteur-récepteur hyperfréquence Cette transmission s'éffectue en duplex au passage de la balise devant le matériel. Cette balise peut être fixe ou mobile, selon que le matériel rentre chaque jour au dépôt, otr qu'il travaille sur un chantier par exemple. (Figure 2 ou 1) Cette balise relève automatiquement le temps d'utili- sation de chaque matériel stocké dans l'automate. Elle relève aussi les anomalies qu'elle transmet a l'atelier. Pour la mise en route du matériel, une balise placée à la sortie du parc de stockage interviendra automatiquement auprès du standard avec retransmission à l'atelier, si le conducteur n'a pas réagi à la présence d'une anomalie signalée par le synoptique. Si l'anomalie intervient en cours d'utilisation du maté- riel, et que le conducteur maintienne le fonctionnement, l'incident sera facilement détecté grace à l'enregistrement de l'heure de l'incident. Le retour de la balise provoquera l'arrêt immédiat de l'engin, le déclanchement de l'enquête et les ordres de travail aux ateliers. Afin d'automatiser au maximum, tous les rapports intervenant dans la maintenance let qui sont actuellement rédigés manuellement), seront informatisés ; pour cela, ils seront préparés sous forme de programme digital compor tant - L'observation relevée {bruit, fumée, jeu, etc.) - L'organe concerne. - Les travaux à effectuer (contrôler, resserer, changer,...etc.) chaque tableau digital sera réalisé par type de matériel en fonction du nombre et de la complexité de ses composants (car, camion, pelle, bull, grue... etc). Enfin, -toutes les données et tous ces paramètres relevés automatiquement et mis en mémoire, serviront à la réalisation automatique, après transfert à l'atelier: - De "l'ordre de Travail" comprenant les opérations à effectuer, par département de l'atelier, les pièces de rechange nécessaires, les temps prévus. - De la facturation avec les temps réels et les pièces de rechange réellement utilisées. Le fonctionnement du disposifif objet du présent brevet, sera mieux compris, à l'aide de la description qui suit, en reférence aux dessins shématiques annexés avec les figures 1, 2 et 3. Les sondes 51,52,53... Sn, montées sur les organes principaux du matériel (i), détectent l'anomalie dès son apparition. Les capteurs 2 enregistrent les temps d'utilisation du matériel 1 (heures de marche et kms parcourus). Les sondes et les capteurs sont reliés à un automate programmable 3 qui assure les fonctions suivantes - Les cartes d'interfaces d'entrées de l'automate 3 captent les signaux correspondant aux anomalies et aux temps d'utilisation. - La mémoire de l'automate 3 stocke ces informations. - Le micro-processeur de l'automate 3 a été programmé à l'avance pour transmettre les directives dès l'apparition de l'anomalie. Pour cela, l'automate 3 est relié à un tableau synoptique 4 placé devant le conducteur, et comportant autant de cases que de sonde Sî, 52, S3... Sn. En cas d'anomalie, l'automate 3 allume la case correspondante à celle-ci sur le tableau synoptique 4, prévenant ainsi le conducteur de l'engin, qui doit intervenir. Dans certains cas, et pour une anomalie grave, l'autre mate 3 peut actionner un système d'arrêt d'urgence du matériel, par exemple en intervenant sur une électro-vanne, placée sur l'alimentation. Ainsi, le début d'anomalie détectée sur un organe, permet la prévention des pannes, et protège l'organe avant sa destruction ; l'ordre est parfaitement clair pour le conducteur de l'engin. La deuxième partie du système comprend le relevé automatique des informations nécessaires pour l'entretien systématique du matériel 1 . Nous avons vu que ces informations étaient stockées dans la mémoire de l'automate programmable 3 de 1 'engin. Le relevé automatique de ces informations s'éffectue de la manière suivante - Un émetteur-récepteur hyperfréquence 5 embarqué sur l'engin, est relié à l'automate 3. - Une balise 6 est chargée de recueillir ces informations ; cette balise est fixe, à l'entrée du dépôt pour les engins qui rentrent tous les jours, ou montée mobile pour les engins qui travaillent sur les chantiers. Cette balise 6émet en permanence et cycliquement, un "message d'interrogation" ~ le matériel, dès qu'il pénêtre dans la zone d'émission de la balise 6 reçoit et identifie ce message, puis répond par l'émission de son propre message. Ainsi l'émetteur 5 du matériel envoit les anomalies et les temps d'utilisation automatiquement à la balise 6 ; ce message comprend aussi les numéros d'identification du matériel et de son lieu de travail. - Dès que la balise 6 a reçu le "message maté riel't, elle le mémorise et elle teste sa validité. - S'il s'agit d'une balise fixe, le message est envoyé directement par liaison filaire, à l'ordinateur 7 pour le traitement ( Figure 2). - S'il s'agit d'une balise mobile, en tourné sur les chantiers, le message peut-être, soit enregistré directement sur une disquette, pour l'ordinateur 7, soit envoyé par l'intermédiaire d'une autre balise fixe au service de la maintenance (Figure 1). Les informations rapportées par la balise 6 sont alors traitées par l'ordinateur 7 qui va définir automatiquement la programmation et les opérations de maintenance en fonctions des données spécifiques de chaque matériel. Les directives définies par l'ordinateur 7 sont ellesmêmes transmises automatiquement à la balise 6, qui le transmet à l'automate 3 de l'engin ; cette opération s'éffectue en duplex, lors de la prise de l'information par la balise 6. Le tableau synoptique 4 affiche alors automatiquement les directives de l'atelier, à savoir - Entretien le - Réparation le... Après l'entretien ou la réparation, le contrôle s'éffectue automatiquement, par l'effacement sur le tableau synoptique 4, si ces opérations sont correctes. Le tableau synoptique 4 est muni d'un contrôle "essai lampe". Revendications 1) Dispositif de centralisation informatisée et automatique de la maintenance des engins mobiles, caractérisé par l'association d'un équipement informatisé de détection et de contrôle permanent installé sur l'engin, et d'une balise de liaison hyperfréquence 6 reliée à un ordinateur 7 i L'équipement embarqué sur 1'engin étant caractérisé par - Des sondes Si, 52, 33... Sn de relevé précis de début d'anomalie d'organe et de capteurs 2, de relevé de paramètre d'entretien (heure de marche, km parcourus). - Un automate 3, pour le recueil et le stockage des lntorma- tions transmis par les sondes et les capteurs, ainsi que pour le déclanchement des directives pour le conducteur. - Un synoptique 4, relié à l'automate 3 pour llaffichage des directives pour le conducteur. - Un ém.etteurrécepteur hyperfréquence 5, relie à l'automate 3 pour la transmission des informations et des directives entre l'engin et la balise 6. 2) Dispositif, selon la revendication 1, caractérisée par l'mis sion simultannée en Duplex, des informations du matériel à la balise 6 et des directives de l'atelier par la balise 6 au mate- riel. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le relevé simultanné de l'anomalie et du moment de sa parution (heure). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,2, ou 3, caractérisé par l'utilisation de balises fixes pour l'en- trée et la sortie du dépôt, et de balises mobiles pour le ohan- tier ou le matériel qui assure un itinéraire fixe.