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Introduction :
Dans les études faites précédemment (le Grafcet), le cahier des charges était volontairement réduit à sa plus simple expression, c’est-à-dire, à ce que l’on appelle les spécifications fonctionnelles. Celles-ci permettent de décrire le fonctionnement attendu du système à une situation de production normale, pendant laquelle il n’y a pas d’incident, nous appellerons grafcet de fonctionnement normale (GFN).
Cependant, les systèmes automatisés sont pratiquement sujets de pannes, de réparations et d’arrêts. Ces situations inévitables dans la vie d’une usine et conduisant aux modes de marches particuliers, doivent être considérées lors de la conception et au cours de l’exploitation de chaque automatisme. Les exemples typiques de modes de marches particuliers sont : vérification manuelle étape par étape, préparation pour mise en route, et arrêt d’urgence à la suite d’une défaillance.
Pourquoi le GEMMA :
Le GEMMA (acronyme de Guide d’Etude des Modes de Marche et d’Arrêt) est un guide graphique (document graphique) permettant de sélectionner et de décrire simplement les différents états de marches et d’arrêts, ainsi que les possibilités d’évoluer d’un état à un autre. Il a été créé parce qu’il y avait un grand besoin d’avoir un vocabulaire commun et précis. Le GEMMA permet d’avoir une approche guidé de l’analyse des modes de marches et d’arrêts.
Le GEMMA permet le recensement et la description des différents états du système automatisé, de la mise en route à la production normale. Il précise les procédures à mettre en oeuvre après analyse d’une anomalie ou un défaut de fonctionnement.
Pour une machine donnée, les modes de marches et d’arrêts doivent être choisis et compris de toutes les personnes chargées d’intervenir.
Un GEMMA est établi pour chaque machine lors de sa conception, puis utilisé tout au long de sa vie :
réalisation, mise au point, maintenance, modifications, réglages… Dans ses principes et dans sa mise en oeuvre, le GEMMA doit donc être connu de toutes les personnes concernées par les automatismes, depuis leur conception jusqu’à leur exploitation.
Les concepts de base :
Comme le montre le schéma ci-dessous, le GEMMA est composé de deux grandes parties :
– Partie commande hors énergie : Cette zone du GEMMMA, située à l’extrême gauche, correspond à l’état inopérant de la partie commande. Elle ne figure que pour la forme. Dans cet état, la partie opérative n’est pas sous le contrôle de la partie commande. La partie opérative peut être en énergie ou hors énergie. La sécurité est garantie par les choix technologiques, la procédure de mise en énergie de la partie opérative, …
– Partie commande en énergie et active : cette zone permet de décrire ce qui se passe lorsque la partie commande (P.C.) fonctionne normalement. Elle couvre la quasi-totalité du guide graphique. Cette partie va nous permettre de définir les différents modes de marches et d’arrêt de notre machine ainsi que les conditions de passage d’un mode à l’autre. Elle est subdivisée en trois zones ou en trois familles de procédures..
Les « rectangles-états » :
Sur le guide graphique GEMMA (voir page suivante), chaque mode de marche ou de procédure en défaillance peut être décrit à l’intérieur d’une case du GEMMA appelée rectangle-état prévus à cette fin. Ce dernier traduit un état du système à un moment donné de son évolution.
La position d’un rectangle-état sur le guide graphique définit :
– Son appartenance à l’une des 3 familles, procédure de fonctionnement, d’arrêt ou de défaillance.
– Le fait qu’il soit « en »ou « hors production ».
GEMMA : les modes de marches et d’arrêts
Le guide graphique GEMMA porte les « rectangles-états » dans lesquels seront exprimés les différents états de marches et d’arrêts pris par la machine.
En pratique, pour une machine donnée, on ne choisira parmi les états proposés par le guide que ceux qui sont nécessaires, et on précisera le nom de chacun des états retenus, à l’intérieur du rectangle -état correspondant. Pour effectuer ce choix, il est nécessaire de bien comprendre la signification de chacun des états de marches et d’arrêts proposés par le guide graphique.
Famille F « Procédure de fonctionnement » :
On regroupe tous les états du système automatisé qui sont indispensables à l’obtention d e la valeur ajoutée (fabrication d’un produit, contrôle, stockage, teste, réglage, etc.). La sous famille F1, F2, F3 assure la mise en/ou hors service de la production normale. L’autre famille F4,
F5, F6 permet les essais et les vérifications avant ou après le passage en production normale.
Sélection des modes et des évolutions :
Pour utiliser le GEMMA, il faut commencer dans un premier temps de regarder chacun des rectangles-états et se demander quels sont ceux qui s’appliquent à l’automatisme qui est analysé. Il faut donc envisager tous les états possibles. Si le mode proposé est retenu, il sera précisé en langage littéral de fonctionnement propre à la machine (langage machine) dans le rectangle-état. Si au contraire le mode proposé n’est pas nécessaire pour la machine, une croix est portée dans le rectangle-état, pour bien signifier qu’il n’est pas retenu.
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