Brevet FR2663765A1 — publié le 19911227

INSTALLATION DE CONTROLE ET DE COLLECTE DE DONNEES DE GESTION INDUSTRIELLE La présente invention a trait au domaine de l'industrie, et intéresse plus particulièrement un procédé de contrôle et de transfert de données exploitables en gestion industrielle. Face à une concurrence qualitative et quantitative, les industriels d'aujourd'hui, plus particulièrement ceux qui associent la marche de leur entreprise, à une production d'équipements, doivent cerner au mieux leurs prix de vente, et donc parfaitement maîtriser leurs coûts de production. En effet, on conçoit aisément qu'une entreprise est d'autant plus florissante, que son volant de chiffre d'affaires est important. Mais cela ne suffit pas, si les coûts de production ne sont pas minimisés par un système de gestion approprié et moderne. Il est donc évident que l'analyse ponctuelle de chaque coût doit être faite, et ce d'une manière méticuleuse, assurant ainsi à L'entreprise une marge bénéficiaire maximale, garante de sa pérénité. Garantir une parfaite maîtrise des coûts afférents à une production n'est pas une chose facile, car il faut à la fois dénombrer ceux-ci, et essayer de les minimiser quelquefois en apportant une mécanisation et une automatisation qui, elles aussi, coûtent cher. Aussi, d'une manière curieuse, ce n'est souvent que quand leur cahier des charges est bien garni, que les chefs d'entreprise désirent mieux maîtriser leurs outils de production, en essayant des systèmes de gestion tous plus performants les uns que les autres. Les hommes de L'entreprise font aussi partie intégralement de cet appareil de production. Gérer au mieux leurs compétences, mais aussi leur disponibilité et leur temps de travail par tâche successive est d'une importance primordiale, quand on connaît les répercussions de telles manoeuvres sur les coûts et les délais de fabrication de tel ou tel équipement. Conscient de ce problème, et parce que sensible lui-même aux améliorations à apporter dans le domaine de la gestion du temps passé à fabriquer, et à celui de la prévision de disponibilité de personnes compétentes dans tel ou tel domaine, le demandeur propose une création originale permettant de mieux maîtriser chaque tâche de manière ponctuelle à L'aide d'un enregistement temporaire, exploitable en temps réel, ou différé d'une demi-journée par un système centralisé ou déporté. On sait bien sûr, que différents procédés d'enregistement en temps réel ont été développés. On connaît par exemple l'installation pour L'étude d'achats et pour le comportement de clientèles, beaucoup plus destinée à la localisation de tel ou tel produit, et à l'évaluation de son impact publicitaire sur la clientèle. Le système complexe met en jeu des émetteurs-récepteurs radio, reliés à un central de traitement. Existent aussi, tous les systèmes de contrôle axés autour des jeux éLectroniques et calculateurs assurant une centralisation en temps réel de plusieurs machines même à distance. Ils ne concernent pas le champ d'application de l'invention présentée ici, puisque tous sont développés dans un simple but de contrôle. On connaît également un système de contrôle de vigilance en temps réel qui concerne un appareil capable de contrôler les prises et fin de services, et d'utiliser des capacités d'alarme et d'auto-protection. On comprend donc qu'il soit destiné uniquement aux activités de gardiennage et de sécurité avant tout. Il existe aussi un appareillage destiné à recueillir, emmagasiner et exploiter des données d'une opération de contrôle, à partir d'un émetteur décodable magnétiquement, indiquant après passage d'un récepteur capable de décoder les informations de l'émetteur, que l'opération de contrôle a été effectuée. Ici, la notion de temps passé n'est pas exploitée, seule L'opération si elle est faite, doit être enregistrée. Bien sûr, on peut penser et cela est réel, que toutes les entreprises modernes sont dotées de système de gestion. Ils sont tous très performants, car ils sont tous architecturés autour de matériel informatique, ce qui laisse peu de chance d'avoir une erreur sur un résultat quelconque. De plus, L'informatique est le moyen obligatoire de stockage aisé d'informations de toute nature. Tous ces systèmes ont malheureusement tous le même défaut leurs rentrées d'informations importantes sont manuelles certes, mais de surcroît jamais en temps réel, ou souvent différé. En effet, les équipements industriels sont fabriqués de plusieurs sous-équipements, eux-mêmes sous divisés quelquefois en plusieurs branches. Généralement et comptablement, on affecte à chaque équipement ou sous-équipement un numéro d'ordre de fabrication souvent nommé "OF". Plusieurs OF peuvent se regrouper pour ne former qu'un seul OF, appelé ordre chapeau, ou se diviser en plusieurs opérations multiples et nécessaires à la réalisation de chaque équipement. Si l'on n'y prend pas garde, gérer en même temps, les temps passés à telle ou telle opération, sous tel numéro d'ordre de fabrication, lequel doit être regroupé avec un autre numéro d'ordre chapeau, pour connaître les temps passés globaux au niveau d'un équipement, tout cela devient rapidement très approximatif, surtout lorsqu'on sait que la saisie individuelle des temps passés est quelquefois faite une fois par semaine, au mieux à La journée, avec les imprévisions en temps et en affectation pour chaque individu que L'on comprendra aisément. Faisant le bilan de ces constatations, le demandeur a imaginé une installation audacieuse de maîtrise du temps passé, et de la disponibilité de personnes, basé sur deux principes fondamentaux : sa simplicité de mise en oeuvre, et l'adaptabilité de ladite installation à toutes les entreprises en privilégiant le mode de connexion de la partie traitement électronique. Pour cela, le demandeur a conçu une installation permettant de comptabiliser en temps réel Les temps de fabrication d'articles manufacturés dans des unités de production. A cet effet, cette installation est constituée d'une unité centrale de gestion appelée "central" autour de laquelle sont connectés des unités périphériques appelées "terminaux" et se composant chacun d'un écran d'affichage et d'un pupitre de commande relié à une unité de traitement électronique intégrant une horloge. Selon l'invention, le susdit pupitre de commande des terminaux, est constitué d'un clavier permettant d'entrer dans L'unité de traitement électronique, les données nécessaires à - la reconnaissance d'un code d'identification du terminal, - la reconnaissance d'un code d'identification de l'opérateur, - la reconnaissance d'un code d'affectation d'un code de fabrication d'un article manufacturé, - l'initiation de l'horloge et du programme principal, - l'initiation de fonctions particulières, - la mise en marche et l'arrêt du terminal. Une installation type de l'invention consiste donc à disposer plusieurs terminaux aux différents postes de fabrication d'une unité de production pour donner, aux opérateurs desdits postes, la possibilité d'entrer, via le clavier du pupitre de commande de leur terminal, d'une part, les informations nécessaires à L'identification de leur travail et d'autre part, les marques des temps de départ et de fin d'une opération de fabrication. L'horloge intégrée dans L'unité de traitement électronique a ainsi pour objet d'évaluer les unités temporelles écoulées entre ces deux marques de temps. De cette sorte, après avoir converti ces informations sur L'identification de L'opération et sur les unités temporelles écoulées, en données interprétables, L'unité de traitement électronique les transfèrera ensuite vers le central pour être exploitées par un système informatique classique. Le dessin de la figure 1 a pour objet d'illustrer à titre d'exemple non limitatif, la structure d'ensemble d'une installation selon l'invention permettant de comptabiliser en temps réel les temps de fabrication d'articles manufacturés. Cette installation, référencée I dans son ensemble, est constituée par un ensemble d'unités périphériques appelés terminaux 100 répartis aux différents postes de travail d'une unité de production. Ces terminaux 100 sont reliés à une unité centrale de gestion 200 appelée central et destinée à enregistrer toutes les informations fournies par Les différents terminaux 100. Ce central 200, constitué par un système informatique classique, déporté ou centralisé, est relié aux différents terminaux 100 - soit par une transmission câblée directe, telle que symbolisée par la connexion Cl, - soit par une transmission par un réseau téléphonique privé 300, telle que symbolisée par la connexion C2, - soit par une transmission par un réseau téléphonique public 400, telle que symbolisée par la connexion C3, - soit encore par une télétransmission. Une telle installation est avantageuse car elle ne modifie en rien les équipements informatiques téléphoniques déjà installés en entreprise, se contentant d'exploiter judicieusement un mode d'adaptation. De ce fait, seLon L'équipement en place de L'entreprise, l'installation de l'invention peut s'adapter au réseau de téléphonie privée, au réseau de téléphonie publique, au réseau câblé interne, ou encore selon l'activité de L'entreprise ne créant pas d'interférences, l'installation de l'invention peut mettre en oeuvre une télétransmission entre les terminaux 100 et le central 200. Un terminal 100 est illustré plus en détail sur le dessin schématique de la figure 2. Il est constitué d'un boîtier 110 qui, formant enveloppe pour contenir une unité de traitement électronique, comporte sur sa face apparente d'une part, un clavier 120 et un écran d'affichage 130, et sur une autre de ses faces non apparente d'autre part, un connecteur normalisé 140 permettant, selon le type de connexion C utilisée, de raccorder ce terminal 100 au central 200. Dans le mode de réalisation du clavier 120 donné à titre d'exemple non limitatif sur le dessin de la figure 2, on notera qu'il est constitué d'un ensemble de touches dites fonctionnelles (F1,F2,...,F6) et d'un ensemble de touches d'informations alphanumériques (I1,I2,...,I20). Les touches fonctionnelles F du clavier 120 ont pour objet de permettre à L'opérateur, d'entrer dans L'unité de traitement électronique, les instructions nécessaires au fonctionnement d'un programme, alors que les touches I d'information, sur lesquelles sont apposés des caractères alphanumériques, ont pour objet de permettre à l'opérateur d'entrer dans l'unité de traitement électronique, des informations d'identification accompagnant généralement les instructions des touches fonctionnelles F. Un mode d'utilisation des touches F est énuméré ci-après uniquement à titre d'illustration, pour démontrer un exemple de fonctionnement du terminal 100 qui poura être adapté, selon des impératifs économiques et techniques du marché. * Touche F1 : assure la mise en marche et l'arrêt du terminal 100 * Touche F2 : accompagnée des touches I, enregistre la reconnaissance du code d'identification du terminal 100 ou du poste de fabrication sur lequel est installé ledit terminal ; * Touche F3 : accompagnée des touches I, enregistre la reconnaissance du code d'identification de l'opérateur ; * Touche F4 : accompagnée des touches I, enregistre la reconnaissance d'un code d'affectation de fabrication d'un article manufacturé, (généralement appelé ordre de fabrication) ; * Touche F5 : assure l'initiation d'une horloge en marquant notamment les temps de départ et de fin d'une opération ; * Touche F6 : accompagnée des touches I, assure l'initiation de fonctions particulières permettant de donner au système informatique du central des informations complémentaires exceptionnelles. Par exemple ces fonctions particulières peuvent accomplir les charges suivantes : cumul de temps d'une période de travail, services pointés, heures supplémentaires, code erreur ou de modification, programmation des congés, crédit d'heures, rattrapage d'heures, sortie exceptionnelle, date ; ces informations exceptionnelles pouvant notamment assurer la gestion du personnel et la comptabilité. L'écran 130 du terminal 100 permet, à l'aide d'un affichage alphanumérique, de porter à la connaissance de l'opérateur les informations ou instructions entrées par les touches du clavier 120. Egalement, cet écran 130 affiche aussi bien des informations en provenance de l'unité de traitement électronique par exemple le temps écoulé qu'en provenance du central 200. De ce fait, Les terminaux 100 peuvent être utilisés dans le sens aller pour permettre à L'opérateur de transmettre au central des informations que dans le sens retour pour permettre audit opérateur de recevoir dudit central, d'autres informations. Outre le fait de comptabiliser en temps réel les temps de fabrication d'articles manufacturés dans des unités de production, les terminaux 100 sont aussi des outils de dialogue qui s'installent entre les opérateurs et le central. Les schémas fonctionnels représentés sur les dessins des figures 3 et 4 ont pour objet d'illustrer le fonctionnement de L'unité de traitement électonique renfermé dans le boîtier 110. Selon l'invention, cette unité de traitement électronique telle qu'illustrés sur le dessin de la figure 3, comprend Les différents blocs fonctionnels B1, B2, B3, B4, B5. Le bloc B1 dit de gestion de l'affichage des informations du susdit écran 130 est associé à une mémoire vive M1 de type "RAM" pour gérer les fonctions d'affichage ou de blocage dudit bloc. Ce bloc B1 est capable de transmettre et de recevoir des informations, au travers d'un bus de donnés 8 ou 16 bits. Le bloc B2 dit de gestion de données nominales est associé à une mémoire morte M2 de type "EPROM" dans laquelle sont stockées les instructions nécessaires au déroulement normal du programme principal. Ce bloc 82 contient également un compteur de temps ou horloge H permettant l'évaluation du temps passé depuis le début du déroulement d'une opération jusqu a la fin de cette dernière ; ladite horloge étant initiée par la touche F5 du clavier 120. Ce bloc B2 est capable de transmettre et de recevoir des informations au travers d'un bus de données 8 ou 16 bits. Le bloc B3 dit de gestion de données particulières est associé à une mémoire morte de type "EPROM" M3 dans laquelle sont stockées les instructions nécessaires au déroulement d'un programme à données particulières (évoquées ci-dessus pour la description de la touche F6 du clavier 120) Ce bloc B3 gère les priorités de données particulières en intervenant sur le déroulement du programme principal du bloc de gestion de données nominales 82. Ce bloc fonctionnel B3 est capable de transmettre et de recevoir des informations au travers d'un bus de données 8 ou 16 bits. Le bloc B4 dit de gestion des entrées et/ou des sorties des données est associé à une mémoire vive de type "RAM" M4, assure la liaison obligatoire entre les différents blocs de gestion B1, 82, B3 d'une part et le clavier 120 d'autre part. Le bloc fonctionnel B5 assure la codification obligatoire des informations venant du bloc fonctionnel de gestion des entrées et/ou des sorties des données 84 vers le central 200. Ces informations codées peuvent être en transfert série ou parallèle selon le mode de transmission Cl, C2 ou C3 illustré sur le dessin de la figure 1 ou peuvent revenir du central à exploiter au terminal 100. A cet effet, le susdit bloc B5 est relié au connecteur normalisé 140 selon le mode de connexion choisi, qui assure la liaison électrique entre le terminal 100 et le central 200. Dans le cas d'une télétransmission, le connecteur 140 sera remplacé par un émetteur-récepteur. Selon un mode de réalisation préférée de l'invention tel qu'illustré sur le dessin de la figure 4, les susdits blocs fonctionnels de gestion B1, BZ, B3 et B4 ainsi que les mémoires associées M1, M2, M3 et M4 peuvent être rassemblées à l'intérieur d'un microcontrôleur B avec ses mémoires M mortes EPROM et vive RAM y associées. Ce microcontrôleur B est un système axé autour d'un micro-processeur 8 ou 16 bits. Les sous- systèmes numériques de gestion des entrées et de sorties de données (clavier 120, affichage 130, interface série parallèle B5) sont déjà intégrés dans la "puce", ainsi que les sous-systèmes de gestion d'adressage de mémoire. La mémoire vive de ce micro-contrôleur B est de faible capacité, mais permet le stockage d'informations fugitives lors de déroulement de programme.La mémoire morte EPROM qui sert à stocker les instructions du déroulement du programme principal ou de fonctions particulières, est déterminée en capacité selon l'importance de la programmation à fournir. L'unité de traitement électronique des figures 3 ou 4, permet donc - de comptabiliser sur un numéro d'ordre de fabrication entré par l'opérateur sur le clavier 120, les unités temporelles écoulées sur une opération de fabrication, le susdit temps évoluant automatiquement jusqu'à ce que l'opérateur appui sur la touche F5 du clavier 120 marquant la fin de la susdite opération ; - de modifier ce susdit temps comptabilisé en données interprétables prêtes à être stockées dans un système informatique classique centralisé ou déporté (central 200) ou interprétable par un réseau téléphonique classique 400 ou privé 300, lui-même relié au système informatique centralisé ou déporté 200 ;; - et à transférer ces susdites données interprétables pour y être stockées et exploitées dans le système informatique du susdit central 200, en temps réel ou dès l'appui d'une touche fonctionnelle par l'opérateur sur le clavier 120. On comprend que l'installation qui vient d'être ci-dessus décrite et représentée, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à L'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Afin de permettre une meilleure compréhension des dessins, une liste des références avec leurs légendes est ci-après énumérée. 100 Terminal 110 Boîtier du terminal 100, 120 Pupitre de commande du terminal 100, 130 Ecran d'affichage du terminal 100, 140 Connecteur normalisé du terminal 100, 200 Centrale ou unité centrale de gestion, 300 Réseau téléphonique privé, 400 Réseau téléphonique public, 81,82,83,84,85 Blocs fonctionnels de L'unité de traitement électronique, Cî,C2,C3 Mode de connection entre terminaux 100 et le central 200, F1,F2,F3,F4,F5,F6... Touches fonctionnelles du clavier 120, H Horloge, 11,12,13.. 120 Touches alphanumériques d'information du clavier 120, M1,M2,M3,M4 Mémoires des blocs fonctionnels B1,B2,B3,B4. B Micro contrôleur, M Mémoires vive et morte du micro-contrôleur B. REVENDICATIONS 1. Installation permettant de comptabiliser en temps réel les temps de fabrication d'articles manufacturés dans des unités de production, CARACTERISEE PAR LE FAIT QU'elle est constituée d'une unité centrale de gestion appelé central (200) autour de laquelle sont connectées des unités périphériques appelés terminaux (100) et se composant chacun d'un écran d'affichage (130) et d'un pupitre de commande (120), lesquels sont reliés à une unité de traitement électronique intégrant une horloge. 2. Installation selon la revendication 1, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE la susdite unité de traitement électronique comprend - un bloc fonctionnel (B1) de gestion de l'affichage des informations du susdit écran qui, associé à une mémoire vive (M1), est capable de transmettre et de recevoir des informations au travers d'un bus de données, - un bloc fonctionnel (82) de gestion de données nominales qui, associé à une mémoire morte (M2) pour le déroulement du programme principal et à une horloge (H) pour l'évaluation du temps passé, est capable de transmettre et de recevoir des informations au travers d'un bus de données, - un bloc fonctionnel (83) de gestion de données particulières qui, associé à une mémoire morte (M3) pour le déroulement d'un programme gérant les priorités de données particulières en intervenant sur le déroulement du susdit programme principal, est capable de transmettre et de recevoir des informations au travers d'un bus de données, - un bloc fonctionnel (B4) de gestion des entrées et/ou des sorties des données qui, associé à une mémoire vive (M4), assure la liaison obligatoire entre les susdits différents blocs fonctionnels de gestion, - un bloc fonctionnel (B5) de codification des informations qui, relié au susdit bloc fonctionnel (B4) de gestion des entrées et/ou des sorties des données, est capable de transmettre au central (200) ou de recevoir de ce dernier, des informations codifiées. 3. Installation selon les revendications 1 et 2, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE le susdit bloc fonctionnel (B1) de gestion de L'affichage, le susdit bloc fonctionnel (82) de gestion de données nominales, le susdit bloc fonctionnel (B3) de gestion de données particulières et le susdit bloc fonctionnel (B4) de gestion des entrées et/ou des sorties des données, sont rassemblés à l'intérieur d'un microcontrôleur (B) avec ses mémoires morte et vive associées (M). 4. Installation selon les revendications 1, 2 et 3, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE le susdit pupitre de commande (120) du terminal (100) est constitué d'un clavier comportant des touches fonctionnelles (F1,F2,....,F6) et d'informations (I1,I2,....I20)permettant d'entrer dans l'unité de traitement électronique les données nécessaires à : - la reconnaissance d'un code d'identification du terminal, - la reconnaissance d'un code d'identification de l'opérateur, - la reconnaissance d'un code d'affectation de fabrication d'un article manufacturé, - l'initiation de L'horloge du programme principal, - l'initiation de fonctions particulières, - la mise en marche et l'arrêt du terminal. 5. Installation selon les revendications 1, 2 et 3, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE le susdit écran (130) du terminal (100) permet d'afficher les informations et les instructions enregistrées dans l'unité de traitement électronique transmises et/ou reçues au susdit central (200). 6. Installation selon l'ensemble des revendications 1 à 5, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les susdits terminaux (100) sont équipés de connecteurs normalisés (140) permettant de relier le susdit bloc fonctionnel (B5) de codification des informations à la susdite unité centrale de gestion (200). 7. Installation selon la revendication 6, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les susdits terminaux (100) sont reliés directement à la susdite unité centrale de gestion (200), par un réseau électrique câblé (cul). 8. Installation selon la revendication 6, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les susdits terminaux (100) sont reliés à la susdite unité centrale de gestion (200), via un réseau de transmission (C2 ou C3) par téléphonie (300 ou 400). 9. Installation selon la revendication 6, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les susdits terminaux (100) sont reliés à la susdite unité centrale de gestion (200), par un réseau de télétransmission. 10. Installation selon l'ensemble des revendications 1 à 9, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les susdits terminaux (100) sont constitués chacun d'un boîtier (110) renfermant la susdite unité de traitement électronique et comportant sur sa face apparente d'une part, le clavier du susdit pupitre de commande (120) et le susdit écran d'affichage (130) des informations, et sur une autre de ses faces non apparente d'autre part, le susdit connecteur normalisé (140) de raccordement au susdit central (200).