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AAPPPPRREENNTTIISSSSAAGGEE IINNGGEENNIIEEUURR MMEECCAANNIIQQUUEE
Sujet : Optimisation Façades d'Accessoires en PMF
Auteur : Mamadou SARR, Apprenti-Etudiant Ingénieur
Promotion : 2009-2012 (2éme
Année)
Filière : Génie Mécanique et Productique
Tuteur Enseignant : M. Jérôme DEWEVER
Tuteur Ingénieur : M. Corentin LEBORGNE
Responsable Hiérarchique : M. Fréderic MASSE
Ecole : Ecole Supérieure d'Ingénieurs de Paris Est (ESIPE)
5, boulevard Descartes
77420 Champs-sur-Marne
Entreprise : PSA Peugeot-Citroën
Centre Technique de La Garenne-Colombes
18, rue des Fauvelles
92250 La Garenne-Colombe
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
DCTC/CMEG/CHBM/UEC-CEAD Page 3 29/01/2013
Remerciements
Je tiens à remercier:
M. Fréderic MASSE, pour m’avoir accepté au sein de son service,
DRD/DCTC/CMEG/CHBM/CEAD et de l'importance qu'il a accordé à ma formation
par apprentissage.
M. Corentin LEBORGNE, mon tuteur ingénieur et Responsable Justification
Entrainement Accessoires et Distribution pour le temps qu'il m'accorde et l'intérêt qu'il
porte à ma formation et la réussite de mes missions.
M. Miguel DINIS, Responsable en Modélisation Numérique dans l'entité
DRD/DCTC/CMEG/INM/MDEC, qui a participé à l'établissement de mon sujet
d'apprentissage et qui m'oriente dans la totalité de mes travaux sur les Plans
d'expériences.
M. Stéphane RENGADE, membre de CEAD, Spécialiste en Conception et
Modélisation Mécanique pour son soutien dans ma mission notamment sur le logiciel
Dynacc.
M. Yvan CASSOUX, mon ancien tuteur ingénieur et Responsable de Conception
Composant Entrainement Distribution pour m’avoir recruté, confié cette mission et
soutenu lors de mes premières périodes professionnelles.
Mme Evelyne MIGNARD, Responsable du service alternance, pour m’avoir assisté
sur les démarches administratives et bien accueilli sur le site de La Garenne-
Colombes.
M. Jérôme DEWEVER, mon tuteur enseignant pour ses conseils et le bon suivi de
mon apprentissage autant en périodes académiques que professionnelles.
Tous les responsables des services CMEG/CHBM/ et l'ensemble de l'équipe CEAD.
Tous les intervenants de l'Ecole Supérieure des Ingénieurs de Paris-Est (ESIPE, ex
Ingénieurs2000) et la cellule alternance pour la formation par apprentissage
dynamique et rigoureuse qu’ils nous proposent.
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
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Sommaire 1 Synthèse ............................................................................................................................. 5
2 Introduction ........................................................................................................................ 6
3 Présentation du groupe psa Peugeot-Citroën ..................................................................... 7
3.1 Historique ................................................................................................................... 7
3.2 Situation actuelle ........................................................................................................ 7
3.3 Perspectives ................................................................................................................ 7
3.4 Fonctionnement hiérarchique du groupe .................................................................... 8
3.5 Autres filiales ........................................................................................................... 10
3.6 Présentation de l' établissement de la garenne ........................................................ 10
3.7 Le rôle et la composition du service d'accueil.......................................................... 10
4 La mission ........................................................................................................................ 11
4.1 Le contexte de la mission ......................................................................................... 11
4.2 L’objectif de ma mission (le besoin) ........................................................................ 12
4.3 Le déroulement de ma mission ................................................................................. 12
4.3.1 Les outils et moyens pour aboutir à la mission ................................................ 12
4.3.1.1 Dynacc .......................................................................................................... 12
4.3.1.2 Le Banc De Façade Accessoire (BDFA) ...................................................... 13
4.3.1.3 ADAGE ........................................................................................................ 14
4.3.2 Les travaux de familiarisation et de prise en main du sujet: ............................ 14
4.3.2.1 L'analyse fonctionnelle du système .............................................................. 14
4.3.2.2 Maitrise de l'outil Dynacc ............................................................................ 14
4.3.2.3 Démarches d'évaluation des PMF ................................................................ 15
4.4 L'avancement de la mission "optimisation des PMF" ............................................. 16
4.4.1 Les plans d'expériences réalisés ....................................................................... 17
4.4.1.1 Notions de base sur les Plans d'expériences ................................................. 18
4.4.1.1.1 Quelques définitions ............................................................................... 18
4.4.1.1.2 Objectifs: ................................................................................................ 18
4.4.1.1.3 Mode opératoire ..................................................................................... 18
4.4.1.1.4 Méthode de Taguchi ............................................................................... 19
4.4.2 Etude d'influence réalisée sur les PMF (Phase1) ............................................. 19
4.4.2.1 Automatisation des Calculs PMF ................................................................. 21
4.4.2.2 PLEX sous phase 3 ....................................................................................... 21
4.4.2.2.1 PLEX PMF mise en place pour l'étude d'influence ................................ 21
4.4.2.2.2 Hiérarchisation des paramètres avec les 1er essais ................................ 22
4.4.2.2.3 Conclusions et Analyse résultats Dynacc ............................................... 23
4.4.2.2.4 Les corrections apportées sur Dynacc pour les calculs de PMF ............ 23
4.4.2.2.4.1 Plex réalisé sur les paramètres des lois de Dynacc ......................... 24
4.4.2.2.4.2 Résultats et conclusions sur la correction apportée sur Dynacc ...... 24
4.5 Le plan d'actions de la suite de la mission ............................................................... 25
4.5.1 Plan d'actions de l'étude sur Dynacc ................................................................ 25
4.5.2 Plan d'actions de l'étude sur les PLEX PMF .................................................... 25
5 Bilan ................................................................................................................................. 26
6 Conclusions ...................................................................................................................... 27
7 Annexes ............................................................................................................................ 28
8 Références ........................................................................................................................ 32
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
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11 SSYYNNTTHHEESSEE
Dans le cadre de ma formation d'ingénieur par apprentissage, j'ai été amené à rédiger,
en première année, un document portant sur mon entreprise (PSA Peugeot-Citroën), sur son
environnement et sur mes activités professionnelles, il s'agit du "Rapport de Situation
Professionnelle". C'est dans cette continuité qu'en deuxième année je dois rédiger un nouveau
rapport intitulé "Rapport de Missions Techniques".
Dans ce rapport sont abordés:
- une présentation résumée de mon entreprise à savoir son fonctionnement hiérarchique,
l'évolution de ses résultats entre l'année 2010 et 2011, ses stratégies et son ambition
dans le futur. Il y a aussi une partie dédiée à mon établissement d'accueil (Centre
Technique de La Garenne) et à mon service d'accueil (C.E.A.D).
- une présentation détaillée de ma mission notamment sur les résultats des premières
études que j'ai mené sur l'optimisation des Pertes Mécaniques par Frottement des
façades accessoires par le biais des plans d'expériences.
- un bilan de ces deux premières années en termes de compétences et connaissances
techniques, humaines et organisationnelles, mais aussi un bilan sur ma mission.
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
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22 IINNTTRROODDUUCCTTIIOONN
Pour être concurrentiel dans un marché automobile mondial toujours plus innovant,
P.S.A PEUGEOT CITROEN applique une politique d’entreprise basée sur la réduction de
l'émission des gaz à effets de serre pour le respect des normes européennes sur les véhicules
actuels et du futur. Ces normes fixent le taux moyen de dégagement de CO2 des véhicules du
Groupe et elles ont pour but de lutter contre le réchauffement de la planète et de préserver
l'environnement. Ce taux moyen permet aux groupes constructeurs de se démarquer par
rapport à la concurrence comme par exemple sur les Bonus/Malus en France.
La mise en place de cette politique a généré une évolution importante des méthodes de
conception chez PSA par le développement massif d’outils de calculs pour la prédiction du
comportement des futurs véhicules.
C’est dans cette optique que s’inscrit l’étude qui m’est confiée. Elle a pour but la mise
en place d'une méthodologie (outil de calcul) d’évaluation des Pertes Mécaniques par
Frottement de l’entraînement des accessoires des moteurs permettant d’orienter les choix de
conception en phase amont de projet.
Avant de relater en détail ma mission au cours de mon apprentissage, je présenterais
brièvement le Groupe P.S.A Peugeot Citroën et en dernière partie, je ferai un bilan sur ma
mission et sur ces deux premières années passées chez PSA La Garenne.
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
DCTC/CMEG/CHBM/UEC-CEAD Page 7 29/01/2013
33 PPRREESSEENNTTAATTIIOONN DDUU GGRROOUUPPEE PPSSAA PPEEUUGGEEOOTT--CCIITTRROOËËNN
3.1 HISTORIQUE
L'entreprise Peugeot S.A est née en 1891, elle était spécialisée dans le domaine de
l'outillage avec comme fondateur Armand Peugeot. Celle de Citroën, fondée par André
Citroën est venue un peu plus tard en 1913 avec comme activité initiale la fabrication des
engrenages. Le Groupe PSA Peugeot-Citroën est né en 1976, par la fusion de Citroën SA et
de Peugeot SA (Voir Annexe 5 pour les dates historiques du Groupe PSA Peugeot-Citroën
Automobile).
3.2 SITUATION ACTUELLE
P.S.A est le premier constructeur français et le deuxième constructeur européen de
voitures particulières et de véhicules utilitaires avec 13.8 % de part de marché. Il est depuis
2001, le sixième constructeur automobile mondial avec plus de 5.4 % de part de marché. Le
groupe avait enregistré en 2001, la plus forte progression de l’ensemble des constructeurs
généralistes.
Le groupe est présent dans plus de 160 pays et compte 190000 collaborateurs dans le monde
(chiffre au 31.12.2010).
Le groupe enregistre une bonne progression par comparaison entre le 1er semestre
2010 et le 1er semestre 2011. Son chiffre d’affaire a augmenté de 28.3 à 31.1 Mds€ (+ 9,7%)
et son résultat opérationnel courant (ROC) s’établit à 1 157 M€ (+1,8%), contre un résultat de
1 137 M€ au premier semestre 2010, le ROC est tout de même impacté par les récents
événements du Japon.
Résultats (million d'euros) 1er Semestre 2010 1er Semestre 2011
Chiffre d'affaire 29 394 31 135
Résultat opérationnel courant 1 137 1 157
Résultat net part du groupe 680 806
Résultat net par action (en euros) 3.00 3.55
Tableau 1:Evolution du groupe entre 1er semestre 2010 et 1er semestre 2011
3.3 PERSPECTIVES
Pour l’année 2011, le Groupe PSA s’attend à de bons résultats à savoir: une stabilité
du marché automobile en Europe, une croissance de l’ordre de 7% en Chine, de 6% en
Amérique Latine et de 30% en Russie. Le Groupe confirme la perspective d’un résultat
opérationnel courant 2011 supérieur à 2010.
P.S.A a pour objectif d’ici 2015 de vendre 4 millions de véhicules afin de retrouver au
moins la part de marché de 15,5 % qu' il avait atteinte en Europe en 2003 (13,8 % en 2010),
d'augmenter ses ventes de 10 % en Europe en vendant 300 000 véhicules supplémentaires à
l’horizon 2010.
Pour réaliser ses objectifs actuels et du futur, PSA a mis en place une stratégie
dénommée "Plan CAP 2010" lancé en février 2007, qui énonce les priorités du groupe, parmi
lesquelles figurent le développement durable, l’amélioration de la qualité des véhicules et des
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
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services aux clients, la réduction des coûts, la mise en place d’une nouvelle stratégie produits
et l’accélération du développement des activités à l’international.
Pour progresser, le groupe s’est donné une vision pour les dix prochaines années, qui
est sa représentation du futur tel qu’il le souhaite. Cette vision est le moteur de la création de
valeur économique et rendra le groupe unique par rapport à ses concurrents. Elle donne le cap,
et permet de tirer le meilleur parti des grandes tendances du monde et de
l’industrie automobile. Ce cap donné par la vision transforme les menaces en défis qui font
« grandir » le groupe. Cette vision s’appuie sur 4 ambitions du groupe qui sont les suivantes:
- Avoir un coup d'avance sur les services et produits, pour faire face à la pénurie de
pétrole, aux défis de l’environnement et aux évolutions des modes de vie.
- Etre un groupe global pour répondre au marché mondial. De nos jours, l’essentiel de la
croissance du marché automobile mondial se fait dans les pays émergents : Chine,
Amérique latine, Russie…
- Etre une référence en efficacité opérationnelle en améliorant son savoir-faire, sa
tradition de rigueur et de discipline, ses valeurs de cohésion sociale.
- Avoir un développement responsable en faisant « grandir » ses collaborateurs,
assurer leur bien-être, leur santé et leur sécurité au travail.
3.4 FONCTIONNEMENT HIERARCHIQUE DU GROUPE
Le groupe P.S.A, dirigé actuellement par Monsieur Philippe VARIN, est un grand
groupe industriel privé, dont l’activité converge essentiellement vers l’automobile. Celle-ci
représente près de 95 % de son chiffre d’affaire qui est de 31.1 milliards d’euros au 1er
semestre 2011.
Le haut de l’organigramme de P.S.A est sous forme d'un comité exécutif.
Figure 1: L'organigramme hiérarchique du groupe
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année Génie Mécanique
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Les responsabilités des quatre membres du Directoire placés sous la présidence de
Philippe Varin, sont les suivantes :
- La direction Asie est basée à Shanghai. Elle a pour mission d'assurer le pilotage et le bon
accomplissement des projets stratégiques du Groupe en Asie (Chine, Japon, Inde), d'y piloter
opérationnellement les ressources Métiers (produit, marketing, commerce, technique,
développement, industriel, achats...) d'y garantir la bonne application des standards du Groupe
par les équipes de la zone. Elle a aussi une mission capitale qui est d'assurer l’interface
opérationnelle avec les Joints Ventures (JV) de la Zone et de représenter le Groupe au sein de
ces JV et de leurs instances de décision.
- La direction Finance et développement a pour mission de piloter et de garantir la
performance économique du groupe et d'en assurer le financement, en exerçant les fonctions
de comptabilité, contrôle de gestion, consolidation, fiscalité, trésorerie, communication
financière.....Elle a également en charge le développement stratégique du Groupe.
- La direction des Marques a pour mission de garantir les résultats commerciaux du Groupe.
Elle définit et met en œuvre la stratégie Produit et Service des marques, leur positionnement
et leur politique. Elle définit et garantit aussi les standards et méthodes des métiers de la
Vente, de l’Après-vente, Produit et Marketing.
- La direction Recherche et Développement conduit l’ensemble des projets de
développement. Elle définit et maintient les référentiels techniques outils, style et les
politiques techniques adaptés aux spécificités des marchés sur lesquels PSA veut être présent.
Elle a aussi pour mission de mettre en œuvre les projets de coopération avec les autres
constructeurs dans le domaine de la R&D, de structurer et de conduire la recherche amont et
les travaux d’innovation. C'est la direction à laquelle je suis rattachée.
Le Comité de Direction Générale est constitué des cinq membres du Directoire et de
cinq Directeurs rattachés au Président du Directoire :
- La direction du Secrétariat Général rassemble différents métiers : juridique, prévention
et gestion des risques, audit, contrôle interne. Au travers de ces différents métiers, il a pour
fonction de défendre les intérêts du Groupe, d’assurer la sécurité et la conformité de ses
opérations, et de favoriser l’efficacité de ses organisations, contribuant ainsi à la performance
globale du Groupe.
- La direction des Achats détermine et conduit, au plan mondial, la Politique d’Achats des
biens et services des activités automobiles elle est l’interface entre le Groupe et ses
fournisseurs. A ce titre, elle est chargée de faire participer les fournisseurs à la conception des
produits et moyens et de faire réaliser et livrer les pièces automobiles, les biens
d’équipements et les prestations de service qui satisfont aux exigences du Groupe en termes
de qualité, prix et délais.
- La direction Industrielle a pour mission de fabriquer des pièces et produits automobiles
conformes aux référentiels définis par l'amont technico-industriel et au niveau de "qualité
client" exigé par les marques, tout en respectant les objectifs de coûts et de délais. Elle pilote
les fonctions logistiques et programmation industrielle, plus généralement tous les moyens qui
contribuent à la fabrication des produits dans nos usines.
- La direction des Programmes est chargée de définir et de mettre en œuvre, pour
l’ensemble du Groupe, les programmes véhicules et organes, ainsi que de développer la
politique modulaire et la stratégie industrielle.
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
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- La direction des Ressources Humaines et de la Qualité, est responsable de l’ensemble
des fonctions relatives à la gestion mondiale des compétences et des ressources, ainsi que les
fonctions qui contribuent à l’amélioration de la qualité, du Système d’Excellence PSA, et des
Systèmes d’Information.
En outre d'autres directions sont rattachées au Président du Directoire: la Direction
Amérique latine, la Direction Russie Ukraine CEI et la Direction de la Communication.
3.5 AUTRES FILIALES
Le groupe P.S.A PEUGEOT CITROËN se consacre également sur trois autres
activités : un équipementier automobile: Faurecia, une entreprise de transport et de logistique:
GEFCO, une société de financement automobile: Banque P.S.A Finance et Peugeot
Motocycles spécialisé dans le domaine des "deux roues".
3.6 PRESENTATION DE L' ETABLISSEMENT DE LA GARENNE
Mon apprentissage se déroule au centre technique de la Garennes-Colombes. Ce centre
constitue l’un des quatre pôles d’études et de recherches automobiles du groupe PSA Peugeot
Citroën. Il accueille près de 2665 collaborateurs (chiffre 2009) qui conçoivent et
industrialisent les organes mécaniques du véhicule (GMP1 et liaison au sol
2), participent aux
activités d’innovations, de recherches, et à la conduite des avant-projets des futurs véhicules.
La Direction Recherche et Développement est majoritairement présente sur le Centre
Technique puisqu'elle constitue environ 93,5% de l'effectif total. Elle se compose
principalement de La Direction des Chaines de Tractions et Châssis - DCTC à laquelle je
suis rattachée et de La Direction de la Recherche et de l'Ingénierie Avancée - DRIA.
3.7 LE ROLE ET LA COMPOSITION DU SERVICE D'ACCUEIL
L'équipe CEAD (Conception Entrainement Accessoires et
Distribution), dans laquelle je suis affecté, est une UEC
(Unité Elémentaire de Conception) qui conçoit et justifie le
dimensionnement des composants qui constituent les façades
de distribution (courroie crantée, poulies dentées, tendeur
dynamique3, galet enrouleur, …) qui permet d'entrainer les
arbres à cames du système de distribution et les façades
d’accessoires4 (courroie "poly-vé", poulies vilebrequin et
accessoires, tendeur dynamique, enrouleur, …). Ma mission se fait sur la façade
d’accessoires.
Figure 2: Façade de distribution
1 GMP: Groupe MotoPropulseur constitué du moteur + le système de couplage + boite de vitesse.
2 Liaison au sol : Châssis, Maquette, transmission par trains...
3 Tendeur Dynamique: un galet permettant de maitriser la tension de la courroie lors de son fonctionnement
4 Les accessoires sont des éléments rajoutés sur un véhicule en dehors du processus de fabrication définis par le
constructeur. Exemple alternateur, compresseur climatisation ...
Pignon
Vilebrequin
Arbre à
came
Courroie
distribution
Galets
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
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44 LLAA MMIISSSSIIOONN
4.1 LE CONTEXTE DE LA MISSION
La façade accessoires est composée de la poulie vilebrequin, d'une courroie striée dite
poly-vés, des poulies accessoires (poulie alternateur, poulie pompe direction assistée et poulie
compresseur climatiseur) d'un ou des galets tendeurs ou enrouleurs. Ce mécanisme est appelé
système d'entrainement des accessoires qui consiste à entrainer l'ensemble des accessoires
via le mouvement du vilebrequin lors de son fonctionnement.
Figure 3: Exemple de façade d'accessoires Alt+Clim+PDA (serpentine)
Il existe plusieurs types de façades d'accessoires selon le nombre d'accessoires qu'a la voiture.
On peut trouver une façade avec:
- un alternateur seul, dite ALT-seule;
- un alternateur + un Compresseur de climatisation, dite ALT - CLIM ou A/C;
- un alternateur + une Pompe Direction Assistée, dite ALT - PDA;
- un alternateur + un Compresseur de climatisation + une Pompe de direction assistée, façade
dite serpentine5 ou ALT - CLIM- PDA.
L'intérêt de la façade d’accessoires dans une voiture est de répondre aux besoins en
électricité pour alimentation du réseau de bord de l'automobile (alternateur), de permettre un
confort climatique (compresseur climatiseur) et d'assister l'utilisateur dans la conduite
(pompe direction assistée).
Dans le système d'entrainement des accessoires se manifestent divers effets
mécaniques tels que les pertes mécaniques par frottement (PMF), la génération de bruit, les
vibrations... Il est important de maitriser ces paramètres et essayer de les optimiser;
5 Serpentine en raison de sa forme
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
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notamment les pertes mécaniques par frottement (PMF) dont leurs maitrises permettent de
réduire la consommation de carburant donc de diminuer les dégagements de gaz à effet de
serre (CO2).
4.2 L’OBJECTIF DE MA MISSION (LE BESOIN)
Ma mission s’inscrit dans le cadre politique technico-économique du groupe PSA dont
un des objectifs est de réduire la consommation de carburant par la réduction des Pertes
Mécaniques par Frottement (PMF). Elle consiste ainsi à optimiser les performances des
façades d’accessoires en terme de PMF tout en respectant le cahier des charges avec les
contraintes que cela incombe comme par exemple : la durabilité et la bruyance du système, la
limite des moyens d'études, le coût...
Cette optimisation se fera par l’intermédiaire d'un outil de Maitrise Statistiques des Procédés
(MSP) dénommées les plans d’expérience / Méthode Taguchi.
4.3 LE DEROULEMENT DE MA MISSION
La mission qui m'est confiée est planifiée pour une durée de trois ans (durant toute ma
formation en apprentissage). Pour accomplir cette mission, mes travaux seront réalisés sur
divers moyens d’essais internes comme le Banc De Façade d’Accessoires (BDFA) et les
outils numériques comme DYNACC pour la modélisation de la façade et ADAGE pour
l'établissement des plans d'expériences.
Il y a ainsi différentes étapes intermédiaires à franchir pour arriver au but final de la mission.
4.3.1 Les outils et moyens pour aboutir à la mission
Il existe différents moyens et outils destinés spécialement aux études de simulations
physiques et numériques du système d'entrainement accessoires. Ces moyens sont développés
en interne PSA et sont à sa propriété.
4.3.1.1 Dynacc
Dynacc est un outil numérique de calcul qui permet de réaliser des simulations
dynamiques6 du système d'entrainement des accessoires. Cet outil a été développé par M.
Stéphane RENGADE sur la base du logiciel commercial de modélisation ADAMS à multi
degrés de libertés, simulant les systèmes mécaniques en masse-ressort. Dynacc permet de
reproduire la cinématique7 de tout type de façade d’accessoires pour effectuer leurs
simulations numériques afin de prédire leurs comportements mécaniques en termes de
tensions dynamiques, de glissement courroies, de couple... Les résultats de cet outil sont
validés par une corrélation avec les résultats réels des essais physiques réalisés au Banc de
façades accessoires.
6 La simulation dynamique permet d’évaluer le comportement dynamique de la façade afin de mettre en place
des solutions adapté à des risques identifiés. 7 Cinématique d'une façade: la disposition géométrique d'une façade et sa composition
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Figure 4: Exemple de modélisation sur Dynacc d'une façade ALT+CLIM DV€5/6
4.3.1.2 Le Banc De Façade Accessoire (BDFA)
Le BDFA est mis en
place pour la réalisation d'essais
d'endurance et d'acoustiques des
façades. Il fonctionne à l'aide
d'un moteur électrique simulant
le comportement du moteur
thermique8 entraînant le
vilebrequin qui transmet sa
puissance aux accessoires. L'un
des grands avantages du banc de
façade d'accessoires est qu'il ne
nécessite pas le moteur proto
thermique de la façade ce qui
permet une réduction importante
des coûts de fournitures des
essais; par exemple un moteur
proto vaut environ 100K€. Figure 5: Aperçu du BDFA
Les différents paramètres que permet de mesurer le BDFA sont: les couples, les efforts
sur les tendeurs et courroie, les déplacements tendeurs, les pressions, le débit, la température...
Ces paramètres permettent de calculer l'ensemble des critères de comportement comme les
tensions, les PMF, les glissements....
8 Moteur Thermique: Moteur Essence ou Diesel de la voiture
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4.3.1.3 ADAGE
ADAGE est un outil mathématique (logiciel) mise en place par des Ingénieurs de PSA
pour la réalisation automatique des calculs sur les Plans d'expériences. C'est l'outil qui sera
utilisé pour la réalisation de l'optimisation des PMF.
4.3.2 Les travaux de familiarisation et de prise en main du sujet:
La première étape de mes travaux consistait à me familiariser avec le sujet et d'essayer
de le comprendre. Cette étape s'est déroulée d'abord par la réalisation d'une analyse
fonctionnelle du système puis par une étude de simulation numérique pour la maitrise du
moyen Dynacc et enfin par la mise en place de démarches de calcul des PMF.
4.3.2.1 L'analyse fonctionnelle du système
Pour bien comprendre le fonctionnement et les normes de la façade d'accessoires, il
était nécessaire de réaliser son analyse fonctionnelle externe et interne.
Le but de l’Analyse Fonctionnelle Externe était de déterminer les interactions entre le
système et son milieu extérieur et de décrire les Fonctions de Service (FS) et les Fonctions
Contraintes (FC) du système. Par conséquent, elle a permis d’obtenir l’exhaustivité des ces
fonctions services et fonctions contraintes assurées ou subies par le système (Voir Annexe 4:
situation du système par rapport à son milieu extérieur).
Quant à l’Analyse fonctionnelle Interne, elle s’intéresse aux relations entre les
composants du système ; c’est à dire au « comment çà marche ». Le principe de cette analyse
était de décortiquer chaque fonction de base (fonctions de service et de contrainte) en
fonctions techniques et fonctions élémentaires.
L’Analyse Fonctionnelle Interne a été une aide à la compréhension et à la formalisation du
fonctionnement technique du système d'entrainement des accessoires.
Cette Analyse fonctionnelle a constitué mon premier livrable.
4.3.2.2 Maitrise de l'outil Dynacc
Dynacc est un logiciel très complexe qui demande du temps d'utilisation pour être
maitrisé. C'est pourquoi il était nécessaire de réaliser une étude de cas de calculs pour me
familiariser avec le logiciel. L'objectif était de modéliser une façade (ALT - Clim) déjà
simulée par l'équipe et dont les résultats étaient disponibles pour une comparaison avec les
miens.
Cette étude permettait aussi de répondre à une demande projet qui était de modéliser la
façade d’accessoires EB09 (Alt+Clim) pour analyser les résultats de son comportement
dynamique.
9 EB0: c'est un nom de moteur à essence chez PSA mais ma mission finale sera faite sur un DV€6 qui est le nom
d'un des moteurs diesels.
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Les résultats que j'ai obtenus de cette étude ont corrélé avec les résultats de l'équipe
existant déjà. Cette étude m’a permis de valider mon niveau de compréhension et de maitrise
de Dynacc.
4.3.2.3 Démarches d'évaluation des PMF
Il existe différentes méthodes de calculs des PMF selon les entreprises et les
ingénieurs. L'objectif de cette partie était de déterminer ces différentes méthodes de calculs et
de choisir celle que j'utiliserai pour mener ma mission.
Parmi les méthodes que j'ai pu identifier, j’ai retenu la plus simple, la moins
consommatrice en temps et la moins inductrice d'erreurs pour les essais numériques comme
pour les essais physiques. Le choix d'une méthode ou d'une autre devait être justifié en
évaluant ses avantages et ses inconvénients "techniques" par rapport aux autres.
Pour la simulation numérique
La méthode consiste à faire la différence entre la puissance fournie par la poulie
vilebrequin et la somme des puissances reçues aux accessoires. Cette différence représente la
PMF globale façade.
Figure 6: Schémas démarche d'évaluation PMF méthode numérique
Evaluation de la méthode
o Efficace, précise et facile à réaliser en simulation numérique (avec Dynacc)
o Nécessiterait plus de moyens pour des essais physiques (BDFA par exemple);
o Risque d’accumulation d’erreurs humaines dans les différentes parties de
calculs (de vitesses, de couple, de puissance...) mais ces erreurs peuvent être
éliminées avec une automatisation des calculs.
o Ne donne pas la part de la contribution de chaque composant sur les PMF,
mais cela n'est pas le but de l'étude.
Pour la simulation (essai) physique
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année Génie Mécanique
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La méthode consiste à mesurer
dans un premier temps la
puissance du vilebrequin avec
toutes les parties du moteur et
dans un second temps mesurer
la puissance du vilebrequin
sans le système d’entraînement
accessoires ainsi la différence
des deux puissances représente
les PMF de la façade. Cette
méthode est appelée "strip
methode" ou mesure de PMF
"poste à poste".
Figure 7: Schémas démarche d'évaluation PMF méthode physique
Evaluation de la méthode
o Possible et normalement moins couteuse à réaliser en essais physique
o Précise en absolue c’est-à-dire pour l’évaluation des «PMF façade» globales
o N’est pas assez précise, s’il s’agit de donner les pertes par composant (comme
pour la méthode numérique)
4.4 L'AVANCEMENT DE LA MISSION "OPTIMISATION DES PMF"
☼ Dans toute la suite du document le sigle PLEX signifiera Plan d'Expérience.
L'étude générale sur les PMF se déroule en cinq phases. Ces phases sont rassemblées
sous forme d'une chronologie de projet appelée cycle en "vé" (voir figure 3).
Figure 8: Cycle en "Vé" PLEX optimisation PMF façades accessoires
Définition problème PMF
(phase 1)
Définition PLEX
pour la modélisation
(phase 2)
Réalisation des essais
numériques du PLEX (phase 3)
Modélisation PLEX PMF
(phase 4)
Optimisation PMF
(Phase 5)
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La phase 1 est la phase de définition des objectifs de l'étude, c'est à dire définir le
problème, puis faire le choix de modélisation mathématique et enfin faire une étude
d'influence pour le choix de facteurs à retenir.
La phase 2 est la phase de définition du plan d'expériences d'optimisation: fixation des
niveaux des paramètres retenus et choix du nombre d'essais à réaliser.
La phase 3 est la phase de réalisation des essais numériques avec Dynacc pour chaque
combinaison de facteurs afin de déterminer les coefficients du modèle.
La phase 4 est la phase de Modélisation du PLEX PMF par le calcul de la fonction
analytique polynomiale des PMF en fonction des paramètres.
La phase 5 est la phase d’optimisation des PMF par l'ajustement de la fonction
analytique vers la plus petite valeur possible de PMF en respectant les contraintes qu’impose
le système comme la durabilité et la bruyance.
Chacune de ces parties consomme un certain temps. Il y a des phases longues et
d'autres qui ne le sont pas. Par conséquent, il a été nécessaire d'établir un planning
prévisionnel des le départ pour cadrer les différentes taches à réaliser (Voir tableau 2).
Phases Nom de Phases Périodes de réalisation Durée Etat
0 Etats de l'art - Prise en main Période 1, 2 et 3 5 mois réalisée
1 Définition problème (PMF) - Choix
modèle - Choix des facteurs Périodes 4 et 5 5 mois en finalisation
2 Définition PLEX pour la modélisation Période 5 20 jours en cours de réalisation
3 Réalisation des essais du PLEX avec
Dynacc Période 6 20 jours à faire
4 Modélisation PLEX PMF - calcul de la
fonction analytique Période 6 20 jours à faire
5 Optimisation PMF Période 6 25 jours à faire
5' Validation modèle par essais physiques Période 6 15 jours à faire
5'' Rapport de mémoire d'ingénieur Période 6 45 jours à faire
Tableau 2: Planning de réalisations du PLEX PMF
Les périodes correspondent à l'alternance entreprise - école:
Pour le moment c'est seulement la phase 1 du PLEX PMF qui est abordée.
4.4.1 Les plans d'expériences réalisés
Périodes Durée
1 1 mois
2 2 mois
3 3 mois
4 3 mois
5 3 mois
6 6 mois
Tableau 3: Période Alternance
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L'objectif de l'étude est de faire un choix de paramètres (facteurs) les plus influents sur
les PMF pour faire ensuite une optimisation des PMF sur les paramètres retenus. C'est la
méthode des Plans d'expériences qui m'aide à réussir cette mission. Cette méthode est un peu
compliquée et difficile à comprendre d'ou la nécessité de faire une brève explication des
notions de bases avant d'aborder la partie des travaux réalisés dans la phase 1.
4.4.1.1 Notions de base sur les Plans d'expériences
Pour bien comprendre mes travaux, il est nécessaire d'avoir quelques explications et de
connaitre quelques notions et définitions de bases sur les plans d'expériences.
4.4.1.1.1 Quelques définitions
- Réponse: c'est la sortie, par exemple, les caractéristiques de performances, de
satisfactions d'un produit (d'un procédé). Exemples de réponses: PMF, la durée de vie d'un
produit, le bruit généré par une machine, la consommation en carburant...
- Facteurs: les facteurs sont l’ensemble des paramètres à ajuster pour pouvoir modifier la
réponse d'un système.
- Niveaux: ce sont les limites de la plage sur laquelle on fait variées les valeurs des
facteurs. Par exemple la plage de vitesse d'un moteur varie entre 750tr/min et 6000tr/min.
Les niveaux seront ainsi 750tr/min et 6000tr/min. Mais pour des études plus fines, le
nombre de niveau peut être augmenté à 3, 4, 5 discrétisations...
- Interactions: ceux sont les effets sur la réponse qui sont dus à la combinaison des facteurs
entre eux. Les interactions peuvent être d'ordre 1 (entre 2 facteurs), d'ordre 2 (entre 3
facteurs), d'ordre 3 (entre 4 facteurs)...
4.4.1.1.2 Objectifs:
L'objectif des PLEX est la maîtrise de la réponse d'un système par la connaissance des
paramètres influents. Les grandes questions auxquelles répondent les plans d’expériences sont
les suivantes :
— quels sont les facteurs qui ont un rôle majeur sur le procédé (le produit)?
— quels sont ceux qui n’ont aucune influence sur la réponse étudiée (qui seront éliminés de
l'étude)?
— quelle est la valeur de l'influence de ces facteurs (modélisation et quantification)?
— les interactions entre facteurs sont-elles significatives ?
— peut-on modéliser les facteurs principaux et leurs interactions?
La méthode s’applique à la conception et optimisation des procédés et des produits et
au choix des solutions optimales.
4.4.1.1.3 Mode opératoire
La mise en œuvre et la pratique des plans d’expérience permettent de répondre à ces
questions tout en minimisant le nombre d’expériences donc le coût et le temps. La méthode
se déroule en huit étapes :
- étape 1 – définition du problème et de ses objectifs ;
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- étape 2 – recherche des causes
- étape 3 – recherche des réponses et des facteurs, définition des niveaux pour les facteurs…
- étape 4 – choix du plan le mieux adapté au problème;
- étape 5 – exécution du plan en respectant scrupuleusement l’ordre et le niveau des facteurs;
- étape 6 – analyse des résultats (modélisation, hypothèse, test);
- étape 7 – expériences complémentaires si nécessaire ;
- étape 8 – bilan et conclusion (optimisation…).
4.4.1.1.4 Méthode de Taguchi
La méthode de Taguchi est une des méthodes des plans d'expériences qui permet
spécialement de mettre en évidence les effets de facteurs sur la réponse. Elle vient pour
enrichir les méthodes de plans d’expériences par une réduction importante du nombre
d’essais, tout en gardant une bonne précision. Son but est de simplifier le protocole
expérimental.
La méthode de Taguchi consiste à utiliser des tables d’essais adéquates au modèle
choisi par l’expérimentateur. Ces tables ont déjà été établies par M. Taguchi et sont prêtes à
l’utilisation. Les tables sont nommées par la lettre "L" suivie du nombre d'essais, du nombre
de niveaux et du nombre de paramètres, par exemple: L4(23), L8(2
5), L12(2
11)...
NB: A coté de la méthode Taguchi il y a d'autres méthodes de plans d'expériences
comme la méthode des plans complets ou fractionnaires qui sont des plans nécessitant la
réalisation de toutes les combinaisons d'essais possibles, ces plans sont difficile à lire et à
interpréter et sont couteux (mais peuvent être plus précises s'ils sont bien appliqués). Ces
plans seront utilisés une fois le nombre de paramètres réduit pour l'étude d'optimisation finale.
4.4.2 Etude d'influence réalisée sur les PMF (Phase1)
Dans le cadre des études d'optimisation sur les PMF façade accessoires, cette 1ere
phase d'étude permet de déterminer les paramètres les plus influents et de les hiérarchiser
selon leur degré d'influence. Cette étude d'influence est composée de cinq sous-phases,
comme le PLEX général d'optimisation des PMF. (Voir figure 4).
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Figure 9: Cycle en "Vé" de l'étude d'influence des facteurs
La sous phase 1: c'est la phase de choix d'une des deux des méthodes d'études
d'influences qui sont la méthode Taguchi (développer par le Docteur Taguchi) et la méthode
Adage développée par PSA. La méthode retenue est celle de Taguchi.
La sous phase 2 est identique à la phase 2 du Plex général, il s'agit d'une définition
d'un plan d'expériences d'étude d'influence mais par la méthode Taguchi.
La sous phase 3, est identique à la phase 3 du Plex général, c'est la phase de
réalisations des essais numériques.
La sous phase 4 est la phase d'analyse des résultats d'études.
La sous phase 5 est la phase de hiérarchisation des paramètres et de choix de facteurs
à retenir.
Pour cette phase1, il était également nécessaire d'établir un planning prévisionnel (Voir
tableau 4).
Le planning en Gantt de cette phase est disponible en Annexe 3.
Sous
phases Nom sous phase Période de réalisation Durée Etat
1 Choix outils Taguchi/ADAGE Période 3 15jours réalisée
2 Définition PLEX Taguchi Période 4 20 jours réalisée
3 Réalisation des essais du PLEX Taguchi avec
Dynacc Périodes 4 et 5 20 jours en finalisation
4 Etudes de l'influence des facteurs et leurs
interactions Périodes 5 20 jours en cours
5 Choix des facteurs à retenir Période 5 10 jours en cours
Tableau 4: Planning de réalisation étude d'influence PMF
Choix méthodes
Taguchi/ADAGE
(Sous phase 1)
Définition PLEX
Taguchi
(Sous phase 2)
Réalisation des essais
numériques du PLEX Taguchi
(Sous phase 3)
Etudes de l'influence des
facteurs et leurs interactions
(Sous phase 4)
Choix des facteurs à
retenir
(Sous Phase 5)
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Les sous phases 1 et 2 ont était réalisées. Le temps de calculs des premiers essais a révélé la
nécessité d'automatiser les calculs PMF pour pouvoir respecter les délais fixés. De même à
partir de la sous phase 3, il y a eu des prises de reculs sur l'aptitude du moyen Dynacc pour le
calcul des PMF.
4.4.2.1 Automatisation des Calculs PMF
But: Les calculs de PMF étaient faits manuellement sur Excel, ces calculs étaient
lourds, longs et sources d'erreurs humaines (exemple: mauvais recopiage de cellule ou de
valeurs, mauvaises frappes...). Il fallait donc automatiser l'ensemble de ces taches manuelles
que je réalisais sur Excel.
Méthode/solution: les calculs de PMF sont automatisés par le biais de Scilab (logiciel
de programmation de calculs). L'objectif a été d'écrire un programme sur Scilab qui permet de
charger les fichiers des résultats de simulations ensuite Scilab effectue les calculs et affiche
directement la valeur de la PMF pour chaque essai.
L'automatisation a permis un gain très important en temps d'environ 30% du
temps de calculs sans automatisions, elle a permis aussi d'éviter les erreurs humaines de
calculs et de diminuer la charge du travail.
4.4.2.2 PLEX sous phase 3
4.4.2.2.1 PLEX PMF mise en place pour l'étude d'influence
Dans un premier temps il fallait faire une liste de l'ensemble des paramètres à étudier
avec leurs niveaux (voir annexe1).
Dans cette liste on distinguera les paramètres de conceptions ou principaux (facteurs
contrôlables par le Bureau d'Etude) et les paramètres clients ou bruits (facteurs non
contrôlables par le Bureau d'Etude), les paramètres bruit sont les paramètres modifiés par le
client au cours de l'utilisation du véhicule (par son comportement par exemple).
Pour étudier la sensibilité des facteurs sur les PMF façade nous procédons à une
réalisation des combinaisons d'essais que nous avons fixées par la méthode de TAGUCHI.
Le plan d'expérience d'étude d'influence se fait en deux parties:
- une première partie d'étude des paramètres principaux sans prise en compte de la
contribution des paramètres clients ou bruits
- une deuxième partie d'étude des paramètres conceptions ou principaux avec prise en
compte des paramètres clients.
Pour le moment il n’y a que la première partie qui est réalisée, la deuxième partie n'est pas
encore complète.
La table choisie pour les paramètres de conceptions est la L12: elle permet uniquement
d'étudier les influences des facteurs et ne prend pas en compte les interactions entre eux. (Voir
Annexe 1 pour la signification des paramètres)
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PLEX CONCEPTION REALISE
Nom Pos_Tend Tpose Diam_VBQ Diam_Comp Diam_Alt Diam_Galet I_Alt Amort_C66 R_Courr I_Comp Amort_Tendeur
N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Essai1 240 400 116,4 91,05 42,525 50,4 0,002 4 13457 0,004 49,969
Essai 2 240 400 116,4 91,05 42,525 84 0,006 16 22428 0,001 78,281
Essai 3 240 400 130 125 70,875 50,4 0,002 4 22428 0,001 78,281
Essai 4 240 700 116,4 125 70,875 50,4 0,006 16 13457 0,004 78,281
Essai 5 240 700 130 91,05 70,875 84 0,002 16 13457 0,001 49,969
Essai 6 240 700 130 125 42,525 84 0,006 4 22428 0,004 49,969
Essai 7 260 400 130 125 42,525 50,4 0,006 16 13457 0,001 49,969
Essai 8 260 400 130 91,05 70,875 84 0,006 4 13457 0,004 78,281
Essai 9 260 400 116,4 125 70,875 84 0,002 16 22428 0,004 49,969
Essai 10 260 700 130 91,05 42,525 50,4 0,002 16 22428 0,004 78,281
Essai 11 260 700 116,4 125 42,525 84 0,002 4 13457 0,001 78,281
Essai 12 260 700 116,4 91,05 70,875 50,4 0,006 4 22428 0,001 49,969
Tableau 5: Données d'entrées PLEX paramètres conceptions
Celle des paramètres client est la L18 qui permet aussi d'étudier les influences entre
paramètres mais qui intègre les interactions. Cette table permettra de faire le plan produit de la
deuxième partie, c'est à dire qu’elle sera croisée avec la L12 des paramètres de conceptions.
Tableau 6: Données d'entrées PLEX paramètres clients
4.4.2.2.2 Hiérarchisation des paramètres avec les 1er essais
Les premiers résultats du plan principal ont permis de faire une première hiérarchisation des
paramètres conceptions selon leur influence. Cette hiérarchisation semble cohérente car la
tension de pose est bien le facteur primordiale sur les PMF (chose reconnue dans le domaine
des moteurs). Les détails des calculs d'analyses ne sont pas donnés vu leur complexité.
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Comparaison influences facteurs conception selon Rapport S/B
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Tpose
Dia
m_A
lt
R_C
ourr
Dia
m_G
alet
Dia
m_C
omp
Pos_Ten
deur
I_Com
pI_
Alt
Dia
m_V
BQ
Am
ort_
Tendeu
r
Am
ort_
C66
Parametres
PM
F (
Watt
)
Tpose
Diam_Alt
R_Courr
Diam_Galet
Diam_Comp
Pos_Tendeur
I_Comp
I_Alt
Diam_VBQ
Amort_Tendeur
Amort_C66
Figure 10: 1er Hiérarchisation des paramètres de conceptions
Figure 11: Graphes des effets de quelques paramètres
4.4.2.2.3 Conclusions et Analyse résultats Dynacc
Une demande de validation des résultats a été soumise aux spécialistes qui ont relevé
des doutes sur les valeurs obtenus des PMF que donne Dynacc car elles ne sont pas
représentatives de la réalité. Cette incohérence a été vérifiée par la comparaison des valeurs
Dynacc à des valeurs d'essais physiques moteur. Cette comparaison a montré que les valeurs
Dynacc sont multipliées par un facteur 10 par rapport aux valeurs réelles. Donc la
hiérarchisation des paramètres reste vraie mais les valeurs des effets sont remises en cause.
4.4.2.2.4 Les corrections apportées sur Dynacc pour les calculs
de PMF
Pour trouver les origines du problème d'amplifications des valeurs de PMF de Dynacc,
il a fallu faire un bilan de puissance pour chaque composant sur une façade simple (Alt -
seul).
Ce bilan a permis de savoir que les problèmes liés à Dynacc proviennent de certaines
hypothèses de modélisation (des lois de calculs). Ces hypothèses dépendaient d'un bon
nombre de paramètres qui n'ont rien avoir avec les paramètres du PLEX Optimisation PMF.
Effet Position tendeur
-4,000
-2,000
0,000
2,000
4,000
1 2
Effet Tension de pose
-4,000
-2,000
0,000
2,000
4,000
1 2
Effet Amortissement C66
-4,000
-2,000
0,000
2,000
4,000
1 2
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4.4.2.2.4.1 Plex réalisé sur les paramètres des lois de
Dynacc
Pour trouver un remède à ce problème d'amplification sur Dynacc, il a fallu réaliser un
nouveau plan d'expériences pour ces paramètres. Là aussi c'est la méthode de Taguchi qui a
été utilisée pour faire un choix rapide des paramètres à réévaluer. Ce PLEX a permis de
déterminer les paramètres les plus influents sur l'amplification des valeurs de PMF du moyen
Dynacc.
La liste exhaustive de l'ensemble des paramètres à étudier est à l'annexe 2.
4.4.2.2.4.2 Résultats et conclusions sur la correction
apportée sur Dynacc
Comme pour l'étude des paramètres de conceptions, nous utilisons une table de
Taguchi mais une L16 pour étudier l'influence des paramètres retenus (Voir tableau ci
dessous).
Tableau 6: Données d'entrées PLEX correction paramètres dynacc
Cette étude a permis de retenir deux paramètres étant à l'origine de l’amplification des
résultats PMF sur Dynacc. Il s'agit des paramètres de loi d'amortissement C66 et C22.
Les paramètres c22 et c66 sont des facteurs d'amortissement de la courroie qui
interviennent dans l'équation de la dynamique du système ci dessous.
Cette équation permet juste de montrer l'existence et la provenance de ces paramètres.
Apres modifications des paramètres j'ai réussi à faire baisser le facteur amplificateur de 10 à 2
pour un régime de 1000tr/min. (Voir figure 5)
0
0
0
0 66
22
11
0
0
6662
2622
11
00
00
00
0
0
00
Z
y
x
ZZZZ
y
x
M
T
T
y
x
C
C
C
yy
xx
KK
KK
K
M
T
T
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Evolution Couple de frottement (PMF) - Facteur Amplificatif Dynacc (c66 et c22
reduit)
0
5
10
15
20
25
750 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Regime (tr/mn)
Co
up
le d
e fr
ott
emen
t / P
MF
(N.m
)
PMF Réelle Prevenant du
Banc
PMF Dynacc standard
(facteur amplif icateur à 10)
C66 à 4 et C22 à 3
Valeur intermediaire
Valeur intermediaire
Valeur f inale (facteur
amplif icateur ramené à 2)
C66 à 0,002 et C22 à 0,02
Figure12: Correction facteur amplificateur Dynacc
Je me suis rapproché des valeurs cibles mais les résultats ne sont pas encore parfaits et ne sont
pas validés pour l'ensemble des cas de configurations possibles (différentes façades, différents
chargement...). Actuellement, c'est la partie que je suis en train de finaliser afin de passer à la
suite de l’étude d'influence des paramètres conceptions sur les PMF.
4.5 LE PLAN D'ACTIONS DE LA SUITE DE LA MISSION
4.5.1 Plan d'actions de l'étude sur Dynacc
La rectification du logiciel Dynacc pour le calcul des PMF est en cours de finalisation.
Apres avoir ramené la valeur amplificateur de 10 à 2, un nouveau problème est survenu: celui
de l'évolution des PMF en fonction du régime moteur. En effet, l'évolution des "PMF
Dynacc" et des "PMF mesure sur moteur" ne sont pas les mêmes et varient en fonction du
régime. Ce problème est abordé et sera probablement résolu avant la fin de la période en
cours.
4.5.2 Plan d'actions de l'étude sur les PLEX PMF
Une fois le logiciel Dynacc validé pour les calculs de PMF, les études déjà réalisées
seront entièrement reprises, notamment la première partie de l'étude d'influence. Puis
j'entamerai la deuxième partie de l'étude d'influence qui est une étude robuste prenant en
compte les différentes situations de vie du véhicule. Cette étude robuste sera réalisée grâce
aux plans produits qui consistent à répéter les expériences du plan principal ("Paramètres
conception") pour chaque configuration du plan bruit ("Paramètres client"); il s'agit d'un
croisement de deux ou plusieurs tables de Taguchi. Enfin je pourrais faire un choix de
paramètres à retenir et d'autres à éliminer de l'étude générale du PLEX PMF.
Avec les paramètres retenus nous essayerons d'arriver à l’objectif final qui est de
mettre en place un modèle mathématique permettant de prédire les PMF en phase amont de
projet par une conception robuste. Cette optimisation sera validée par des essais physiques au
banc de façade accessoire (BDFA).
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55 BBIILLAANN
Ma mission se déroule conformément au planning prévisionnel que j'avais établi et
aux prévisions qui étaient faites par mon 1er
tuteur ingénieur. Cependant j'ai rencontré
quelques difficultés sur la modification des paramètres sous Dynacc qui est très
consommatrice en temps et en ressources vu la complexité du logiciel. Mais les
spécialistes du logiciel m’apportent toujours des solutions en cas de blocage.
Les résultats des 1eres études sont satisfaisants et prometteurs pour la suite, de plus ils
ont permis de relever certains problèmes notamment sur les calculs des PMF sous
l’outil Dynacc. Ce problème est entrain d'être corriger.
Le sujet de ma mission rentre dans un cadre métier et pas encore de projet. L'étude
d'optimisation des PMF que je réalise est pour la façade d’accessoires du moteur
DV€6 dont la sortie est prévue pour 2013. Néanmoins, l'étude a permis de se mettre en
situation de projet avec l'implication de mes études sur des cas pratiques de projets.
Les simulations de façades réalisées sous Dynacc m'ont permis de bien comprendre et
maitriser une partie de son fonctionnement nécessaire à la réalisation de ma mission.
Ces simulations m'ont permis d'être opérationnel et d'avoir les notions nécessaires
pour la modélisation et le dimensionnement d'une façade accessoires chez PSA.
Néanmoins il me reste à voir d'autres types de modélisations de façades, mais ces
modélisations (qui ne sont pas encore réalisées) ne devraient pas poser problèmes à
aborder dans le futur.
L’apprentissage chez PSA m'a permis de découvrir le milieu de la vie professionnelle
et de connaitre l’organisation et le fonctionnement d’une grande entreprise. Il est en
train de me rendre de plus en plus responsable et autonome, de me montrer ce que
pourrait être mon avenir professionnel et l'importance d’un métier d'ingénieur dans
une entreprise notamment industrielle.
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66 CCOONNCCLLUUSSIIOONNSS
Les exigences techniques et relationnelles de cet apprentissage m'ont permis de
progresser et d’approfondir mes connaissances dans un secteur qui attirait déjà mon attention.
Il est un excellent moyen de parfaire mon apprentissage sur les moteurs thermiques à
combustions internes et plus particulièrement sur la fonction d’entraînement d’accessoires.
Cet apprentissage se révèle très intéressant du fait de son contenu scientifique et
technique. En effet, il m’a permis d'utiliser différents méthodes et outils scientifiques et
technologiques d'innovations comme les suretés de fonctionnement (la qualité), les plans
d'expériences, les matériaux, les transmissions par courroies, le moteur thermique...
Ces deux premières années m’ont fait réaliser l’intérêt que je portais pour la
motorisation, la mécanique automobile et pour le calcul en général. C’est pourquoi, je suis
toujours motivé à poursuivre mon apprentissage l'année prochaine pour à la fin pouvoir
intégrer une structure (comme P.S.A) me permettant d’approfondir mes connaissances dans le
domaine des façades d'accessoires ou plus généralement dans le domaine de l'automobile.
Rapport de Mission Technique Mamadou SARR - 2éme
année Génie Mécanique
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77 AANNNNEEXXEESS
Annexe 1: Définition des niveaux des paramètres PLEX PMF / Etude PMF
Tableau des paramètres pouvant influer sur les PMF et leurs niveaux
Type de
paramètres Paramètres (entrées) Niveaux
Valeur
référence DV€6 Unité
4 P
AR
AM
ET
RE
S
CL
IEN
T
Charge ALT 25%
S.O % 100%
Charge Comp 25%
S.O % 100%
Charge moteur 50%
S.O % 100%
Régime moteur 1000
S.O Tr/min 3500
11 P
AR
AM
ET
RE
S D
E C
ON
CE
PT
ION
Inertie ALT (I_comp) 0.002
0.0038 kg.mm² 0.006
Inertie COMP (I_ALT) 0.001
0.0025 kg.mm² 0.004
Amortissement courroie c66
(Amot_C66)
4 S.O N.s.mm/rad
16
Raideur de courroie (Raid_courr) 13457
17942 N/mm 22428
Diamètre VBQ (Diam_VBQ) 116.4
155.2 mm 184
Diamètre COMP (Diam_Comp) 91.05
111.4 mm 125
Diamètre ALT (Diam_ALT) 42.525
56.7 mm 70.875
Diamètre Galet - Tendeur
(Diam_Galet)
50.4 67.2 mm
84
Positionnement du tendeur/angle
initial bras (Pos_tend)
240 246.15 degré
260
Tension de pose (Tpose) 400
550 N 700
Amortissement tendeur
(Amort_tend)
46.969 62.625 N
78.281
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Annexe 2: Définition des niveaux des paramètres PLEX PMF Dynacc
Tableau des paramètres pouvant influer sur les sortis Dynacc
Paramètres
(entrées) Niveaux
Valeur référence
DynaccV3_9 Unité
A 43,375
56,5 S.U 70,625
B 9.435
12,58 S.U 15,725
k 75000
100000 N/mm 125000
e 1
3 S.U 5
c 0.0075
0,01 N.s/mm 0.0125
q 0.0075
0,01 S.U 0.0125
c11 0.0375
0,05 N.s/mm 0.0625
C22 0.36
0,48 N.s/mm 0.6
C26 0.025
0,0 N.s/rad 0.050
C66 1
4,0 N.s.mm/rad 10
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Annexe 3: Planning Période étude d'influence (Phase1): du 13/06 au 20/09/2011
Annexe 4: Les contraintes du milieu extérieur sur le système
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1891 : Armand Peugeot construit un quadricycle
biplace, moteur Daimler V2 de 565 cm3
1912 : Sortie de la BPI (surnommée « bébé »)
dessinée par Ettore Bugatti, elle constitue la
première petite Peugeot
1929 : Sortie de la 201 qui marque l’apparition
des noms avec le zéro central, servant d’entrée à
la manivelle
1944 : Les allemands pillent l’outillage industriel
de Peugeot
1955 : Début de collaboration avec le carrossier
italien Pininfarina, marquée par l’apparition de la
403
1974 : Accord Peugeot – Michelin
PPPEEEUUUGGGEEEOOOTTT
1913 : André Citroën, Polytechnicien, fonde la
société d’engrenages et choisit comme emblème
le double chevron
1923 : Début des expéditions Citroën, la
Croisière Jaune puis en 1932 la Croisière Noire
1934 : Sortie de la Traction 7, révolution dans
l’automobile (première traction, coque
autoporteuse, freins hydrauliques, …)
1935 : Des difficultés financières amènent
Michelin à racheter Citroën
1948 : Présentation du concept 4 roues sous un
parapluie : la 2 CV
1955 : Apparition de la DS qui marque
l’apparition de la suspension hydraulique
CCCIIITTTRRROOOEEENNN
1976 : Rachat de Citroën S.A par Peugeot S.A, donc fusion des sociétés et naissance du groupe P.S.A.
Peugeot - Citroën
1978 : Rachat de trois filiales de Chrysler en France, en Espagne et en Angleterre
1983 : Lancement de la 205, le plus grand succès commercial de P.S.A.
1984 : Début de la collaboration entre Citroën et le carrossier italien Bertone qui aboutira avec la
sortie de la XM et de la Xantia
1992 : Regroupement des directions techniques P.S.A., des études Peugeot et Citroën au sein
d’une unique direction, la DETA
2000 : PSA Peugeot Citroën présente son moteur essence à injection directe HPI haute pression
2005 : Inauguration officielle de l'usine automobile Toyota Peugeot Citroën Automobile (TPCA)
2008 : PSA Peugeot Citroën et Mitsubishi Motors Corporation posent la première pierre de leur
usine commune à Kalouga (Russie).
PP..SS..AA.. PPEEUUGGEEOOTT -- CCIITTRROOËËNN
Annexe5: Date historique PSA PEUGEOT CITROEN
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88 RREEFFEERREENNCCEESS
- Sites Internet (Interne et externe) de PSA
http://www.psa-peugeot-citroen.com ou http://commnet.inetpsa.com/ (interne)
http://www.peugeot.com ou http://visions.net.peugeot.inetpsa.com/ (interne)
http://www.citroen.com ou http://inside.citroen.inetpsa.com/ (interne)
http://dti.inetpsa.com/ (interne)
http://docgen.inetpsa.com/ (interne)
http://www.banquepsafinance.com
http://docinfo.inetpsa.com
- Livres: Plan d'expérience en gestion industrielle de Gilles Lasnier Edition 2003.
- Cours de Monsieur Sisson à l'Ecole Supérieure d'Ingénieur de Paris-Est.
- Technique de l'ingénieur: http://www.techniques-ingenieur.fr
- Quelques Rapports d'anciens stagiaires de PSA de la Garenne
- Quelques Rapports de presse sur PSA: Le Figaro, l'Usine Nouvelle