Bilan technique des manipulateurs de briques Equipe Mecanique: Pierre Mugnier Laurent Giacobone Fabrice Peltier Equipe Informatique: Thierry Le Flour Laurent.

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1 Bilan technique des manipulateurs de briques Equipe Mecanique: Pierre Mugnier Laurent Giacobone Fabrice Peltier Equipe Informatique: Thierry Le Flour Laurent Fournier Jean Jacquemier Sophie Lieunard Equipe Automatisme: Inocencio Monteiro Raphael Gallet (-> dec. 2006), Tarik Hamane (juil 2005 -> oct. 2006)

2 L’EXPERIENCE OPERA 02/06/2016Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA 2 OPERA Faisceau de Neutrinos Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus

3 Les Briques OPERA 02/06/2016 3 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA 125 82 103 Patins de glissement 8,6kg 56 feuilles de Pb 57 émulsions Système de maintien ‘’mécanique’’

4 Le détecteur OPERA 02/06/2016Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA 4 146200 briques (1.26 ktonnes) 2 x 31 demi-murs de briques 7936 Etagères Jeux réduits entre structure et briques 20 m 8 m 10 m Mur de Briques 1 mm

5 Cahier des Charges initial des BMS 02/06/2016 5 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Chargement des 210 000 briques en 1 an. Extraction de 30 briques / jour pendant 5 ans. Garantir une traçabilité du positionnement et de la manipulation des briques. Éliminer les interventions manuelles sur les briques. Brick Manipulator System

6 Choix partie mécanique 02/06/2016 6 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA 14 mouvements différents. 90 % des pièces spécifiques réalisées au LAPP Composants de transmission et de guidage standardisés

7 Choix partie électrique 02/06/2016 7 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA 14 servomoteurs, 50 capteurs par manipulateur. Armoires électriques optimisées. Armoires électriques embarquées sur les manipulateurs. Armoire Electrique

8 Choix partie automatisme 02/06/2016 8 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Profibus Utilisation de Bus de Terrain et de solutions industrielles. Les deux manipulateurs sont indépendants. (Automates et programmes dédiés) Utilisation de matériel hétérogène. Automates Programmable 60 m

9 La partie Informatique 02/06/2016 9 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Superviseur BMM Base de données Sockets TCP/IP (8 missions élémentaires) Corba BMM GUI BUFFER Corba Applet Java Serveur Web Embarqué de l’automate B.U.F.F.E.R

10 La partie Informatique 02/06/2016 10 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA BMM Brick Manipulation Manager

11 Les grandes étapes du projet 02/06/2016 11 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Etudes Mécaniques 200020012002200320042005200620072008200920102011 Premier Proto Construction des manipulateurs Instal lation Commissio ning Remplissage détecteur Extraction de Briques Maintenance Etude Elec et Automatisme Essais Automatisme Câblage Etudes et dev Informatique Mise au point Informatique Suite

12 Les essais au LAPP (2004 à 2006) 02/06/2016 12 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Conditions éloignées des conditions finales. Développement des cycles automates de ‘’production normale’’. Mise au point des paramètres moteurs. Tests de la chaine informatique.

13 L’installation au Gran Sasso (Fin 2005, début 2006) 02/06/2016 13 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Montage et positionnement mécanique par rapport au détecteur. Raccordement électrique et pneumatique au site. Temps d’installation réduits.

14 Essais et commissioning partie 1 (2006 – mi 2007) 02/06/2016 14 Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Production de briques + Mise au point du programme automatisme (gestion des défaillances). + Mise au point de la chaine informatique et des communications associées. Appontage avec le détecteur S’adapter aux conditions réelles

15 02/06/2016 15 Essais et commissioning partie 2 (2006 – début 2007) Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Mise en place de contrôle dimensionnel sur les briques. Optimisation des temps de cycle. Garantir une cadence de remplissage de 1000 briques / jour

16 02/06/2016 16 Remplissage du détecteur (2007 – mi 2008) Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Travail en 2 x 8H (5 jours par semaines). Les deux manipulateurs ont suivi la cadence de production de briques. (malgré débuts difficiles) Développement automatisme et informatique en parallèle du remplissage La production de briques n’a jamais atteint les 1000 briques par jour.

17 02/06/2016 17 Principaux problèmes rencontrés (pendant chargement) Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Briques avec Matrix Code identique Etat du détecteur erroné en base de donnée Dépôts de colle laissés par le décollement des patins des briques

18 02/06/2016 18 Extraction des Briques (depuis mi-2008) Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Par semaine: 1 Km (roue de 40mm) 22000 Kg (2600 briques) manipulées En 2009: 64000 briques déplacées. = 550 000 kg déplacés (avec précision) 2 x 8h / 6 mois et 1 x 8h. 50 Briques max extraites par jour (2 manipulateurs et 16h par jour).

19 02/06/2016 19 Principaux problèmes rencontrés (pendant extractions) Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Usure des roues du VV Briques mécaniquement coincées dans le mur = 0,01% du détecteur en un an

20 02/06/2016 20 Maintenance préventive et curative (depuis fin 2008) Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Maintenance préventive 2 x 1,5 semaines par an. (Equipe auto + mécanique ) Maintenance en urgence (5 cas depuis 2008). Réparations mécaniques (Collisions, usure d’éléments …) Graissage, nettoyage, changement préventif de courroies… Changement de câbles, composants électriques, capteurs … Extraction manuelle des briques coincées dans le mur. La maintenance préventive s’est avérée indispensable.

21 02/06/2016 21 Maintenance à distance (depuis mi-2008) Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA VNC Client VNC Server Connexion sécurisé (Tunnel SSH) Donner rapidement un diagnostic aux 2 opérateurs sur site. Diagnostic basé sur l’expérience acquise du système sur site.

22 02/06/2016 22 Conclusions et bilans Bilan technique des manipulateurs de briques OPERA Nouvelles compétences acquises en automatisme. (prolongée sur HESS et CTA ) Réponse à un cahier des charges typé machines de productions. Collaboration de différents corps techniques (Méca, Auto, informatique). Les 2 manipulateurs ont répondu aux besoins de l’expérience. (précision, capacité et temps de cycle). Présence continue des équipes techniques sur site de fin 2005 à fin 2008. Nécessité d'assurer un suivi et une maintenance régulière. (Disponibilités pour intervenir rapidement sur site)