Étude d’un système technique industriel Pré-étude et modélisation Durée : 4 heures – Coefficient : 3 Matériel autorisé





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BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTROTECHNIQUE

SESSION 2016
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ÉPREUVE E.4.1

Étude d’un système technique industriel Pré-étude et modélisation


Durée : 4 heures – Coefficient : 3

Matériel autorisé :



Calculatrice à fonctionnement autonome autorisée conformément à la circulaire N°99-186 du 16/11/99.

L’usage de tout autre matériel ou document est interdit.

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Le sujet comporte 24 pages numérotées de 1/24 à 24/24.

Les documents réponses (pages 22, 23 et 24) sont à remettre avec la copie.



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Il sera tenu compte de la qualité de la rédaction, en particulier pour les réponses aux questions ne nécessitant pas de calcul.

Le (la) correcteur (trice) attend des phrases construites respectant la syntaxe de la langue française. Chaque réponse sera clairement précédée du numéro de la question à laquelle elle se rapporte.
Les notations du texte seront scrupuleusement respectées.


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Épreuve E.4.1 : Étude d’un système technique industriel Pré-étude et modélisation

Repère : 16PO-EQPEM

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Présentation générale






« Le couturier de vos nuits depuis 1850 »
Créée en 1850, l’entreprise DROUAULT intègre le groupe DODO en 2000. Le site du MANS a connu une importante restructuration en 2011 permettant de le doter des dernières innovations technologiques en matière de traitement de la plume et du duvet.

Le secteur d’activité de l’entreprise est principalement dans la création d’objets confectionnés liés aux couchages :

  • oreillers ;

  • couettes ;

  • sur-matelas.



La chaîne de réalisation de ces objets est en grande partie automatisée mais l’intervention humaine est toujours très présente entre autre dans la partie finale (confection) pour les produits haut de gamme.

Afin de mieux comprendre les enjeux et problématiques qui seront exposés par la suite, nous allons présenter le processus complet du traitement de la plume et le processus lié au triage de la plume.


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Traitement complet de la plume
Plumes sales et non triées

LAVAGE ET RINÇAGE

SÉCHAGE

REFROIDISSEMENT

DÉPOUSSIERAGE

TRIAGE

Plumes propres et triées

par catégories


Par la suite on va s’intéresser plus particulièrement à la phase de tri des plumes. Celle-ci est réalisée par 3 trieuses qui peuvent fonctionner simultanément ou non suivant les besoins de production.



Photo 1 : vue panoramique d’une trieuse complète


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Cycle illustrant les différentes phases du triage des plumes



Silo stockant la matière à traiter
Zone de chargement de la trieuse


 Chargement manuel du silo


 Chargement de la trieuse (via le silo) par convoyage et aspiration




Partie haute de la machine servant au tri

 Tri par aspiration

Partie basse de la machine : la plume est triée et stockée en chambres


 Transit vers les chambres basses des plumes triées.



Tuyaux reliant les chambres aux cases à vide (les plumes de chaque chambre sont aspirées jusqu’à sa case à vide correspondante)

 Vidage des chambres basses vers les cases à vide par aspiration


  • Déchargement manuel par opérateur des sacs de plumes

triées.

Cases à vide stockant, dans des ballots, les plumes triées par catégories.




Fin de traitement




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Enjeu


L’entreprise DROUAULT, lors de la rénovation de l’usine, a cherché à optimiser son outil de production tout en gardant la qualité du produit fini qui fait sa renommée.

Après étude, il s’est avéré qu’une rénovation profonde de la chaîne de traitement de la plume permettrait un gain substantiel en temps et coût de production.


Problématique


Dans notre cas, nous allons concentrer notre étude sur une trieuse. Les problématiques abordées sont :

  • l’amélioration de la qualité du tri ;

  • la réduction de la consommation énergétique ;

  • l’amélioration de la sécurité machine ;

  • l’influence des modifications sur la protection des biens.



Le sujet est composé de 5 parties indépendantes :

Partie A. Valider la qualité du tri.

Partie B. Optimiser la consommation énergétique de l’aspiration principale.

Partie C. Quantifier le temps d’arrêt des agitateurs des chambres basses.

Partie D. Prendre en compte l’installation du variateur pour assurer la protection des biens.

Partie E. Définir les nouvelles contraintes thermiques suite à la rénovation.


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