DERUY Mathis

Contribuer à la rédaction d’un cahier des charges

Dans le cadre de la conception d’une boîte à gants équipée de l’option « panneau relevable », j’ai participé à l’élaboration du cahier des charges associé à cette fonctionnalité, en particulier sur les aspects liés à la sécurité des utilisateurs. Cette option est généralement demandée par des clients qui souhaitent pouvoir introduire des objets volumineux dans l’enceinte, comme c’est souvent le cas dans les environnements universitaires, les laboratoires CNRS ou certaines plateformes techniques. Le besoin exprimé était donc de pouvoir ouvrir un large panneau en façade, tout en maintenant des conditions d’utilisation sûres pour l’opérateur. En effet, l’atmosphère interne de la boîte à gants est généralement purifiée jusqu’à atteindre des teneurs en oxygène proches de 0 %, rendant cette zone totalement irrespirable.

Une ouverture directe du panneau en présence de cette atmosphère représenterait un danger immédiat pour toute personne dans la pièce. Ce risque est d’autant plus critique que les boîtes à gants sont souvent installées dans des salles techniques étroites ou confinées, comme c’est fréquemment le cas dans les laboratoires. Une dépressurisation ou une fuite d’atmosphère interne pourrait donc affecter directement la zone de travail autour de la boîte. Pour répondre à cette problématique, nous avons défini plusieurs fonctions de sécurité à intégrer au cahier des charges. Tout d’abord, une électrovanne de mise à l’air a été ajoutée afin de permettre le retour à une atmosphère respirable avant toute ouverture. Ensuite, un verrouillage automatique du panneau a été prévu : si la teneur en oxygène mesurée est inférieure à 19 %, l’ouverture est physiquement bloquée.

Ces deux fonctionnalités ont été intégrées comme contraintes de fonctionnement dans la rédaction du cahier des charges. Ce travail m’a permis de participer à une identification concrète des besoins du client, à leur formulation technique claire dans le cadre d’un document de spécification, et à une réflexion orientée sécurité utilisateur, essentielle dans les environnements sensibles. Il illustre ma capacité à transformer un besoin fonctionnel en exigences techniques précises et sécurisées, en tenant compte du contexte d’utilisation réel.

Prouver la pertinence de ses choix technologiques

Dans le cadre d’une amélioration fonctionnelle sur une boîte à gants, j’ai été amené à repenser la régulation du mode balayage afin de l’adapter aux contraintes spécifiques d’un client. Le balayage est un processus qui consiste à faire circuler le gaz à l’intérieur de la boîte afin de le purifier, ce qui permet de faire baisser les concentrations d’oxygène et d’humidité. Lors de l’activation de ce mode, les électrovannes de vidange et de remplissage s’ouvrent simultanément, créant un flux de gaz traversant le système. Une régulation en pression est prévue pour couper la vidange lorsque la pression descend trop bas, et couper le remplissage lorsqu’elle est trop haute. Cependant, dans le cas de ce client, le gaz « pur » était fourni par une source externe, sans unité de purification intégrée, et avec un débit très limité.

Cela a entraîné un déséquilibre entre la vidange et le remplissage : le débit de sortie (vidange) était bien supérieur à celui d’entrée, provoquant une chute rapide de pression et un comportement instable de la vanne de vidange, qui s’ouvrait et se refermait très fréquemment. J’ai donc décidé de modifier la logique de régulation pour adapter le fonctionnement à cette situation. Le nouveau fonctionnement repose sur un système à trois seuils :

• Si la pression est inférieure au seuil bas, seule l’électrovanne de remplissage est active
• Si la pression est comprise entre le seuil bas et le seuil haut, l’automate garde en mémoire la dernière action effectuée (soit remplissage, soit vidange), pour éviter les commutations brutales.
• Si la pression dépasse le seuil haut, seule l’électrovanne de vidange est activée.

Cette logique a permis de stabiliser la régulation du balayage tout en maintenant les objectifs fonctionnels initiaux. Elle évite les comportements erratiques tout en prenant en compte la limitation physique du client (absence de purification + faible débit). Ce choix technologique repose sur une compréhension fine du système réel, et illustre la nécessité d’adapter les régulations aux conditions d’exploitation, plutôt que d’appliquer des logiques standards. Il répond également à un souci de fiabilité, de cohérence fonctionnelle et d’optimisation du cycle de balayage dans un contexte contraint. Ce travail m’a permis de développer ma capacité à faire des choix technologiques argumentés, alignés à la fois avec les contraintes du client et avec les exigences de performance du système.

Évaluer la cause racine d’un dysfonctionnement

Lors de mon alternance, j’ai été confronté à un dysfonctionnement sur un sas chauffant que je devais intégrer dans une affaire en cours. Ce sas était équipé de deux colliers chauffants, chacun doté de sa propre sonde de température, et régulé indépendamment par une boucle PID locale. L’objectif était de maintenir une température homogène dans le sas, chaque régulateur PID étant configuré pour agir en autonomie selon la consigne définie pour son collier respectif. Un collègue m’a signalé un comportement thermique anormal : l’un des colliers dépassait régulièrement sa température de consigne, tandis que l’autre ne semblait pas chauffer suffisamment. Ma mission a donc été d’identifier la cause exacte de ce dysfonctionnement. J’ai commencé par observer le fonctionnement en temps réel, puis j’ai utilisé un voltmètre pour suivre méthodiquement la tension de commande sur les borniers de puissance. J’ai constaté que la tension était présente sur le collier numéro 1, alors que sa température avait déjà dépassé la consigne, et qu’aucune tension n’était présente sur le collier numéro 2, qui restait sous la consigne. Ces éléments laissaient penser à une inversion entre les deux canaux de régulation ou à une erreur de câblage. J’ai donc vérifié le code du régulateur PID, afin de m’assurer qu’aucune inversion logique n’avait été introduite.

Le programme étant correct, j’ai ensuite inspecté le câblage physique, ce qui m’a permis d’identifier la cause racine du problème : les étiquettes numérotant les fils de puissance des colliers chauffants avaient été inversées. Le régulateur PID pilotait donc le mauvais collier, ce qui expliquait le comportement incohérent du système. Il s’agissait donc d’une erreur de réalisation humaine, et non d’un défaut de conception ou de programmation. En attendant la correction définitive du câblage, j’ai procédé à une action provisoire en coupant le disjoncteur alimentant les deux colliers chauffants, ce qui a permis d’arrêter la chauffe et de refroidir progressivement le sas en toute sécurité. Cette expérience m’a permis d’appliquer une démarche de diagnostic complète, en combinant analyse logique, mesures physiques et inspection terrain. J’ai appris à remonter efficacement la chaîne des causes, à justifier chaque hypothèse par des faits concrets, et à identifier clairement la nature du dysfonctionnement. Cette situation a renforcé ma capacité à vérifier le fonctionnement d’un système industriel automatisé en cas d’anomalie, et à prendre des décisions pertinentes pour sécuriser temporairement une installation.

Proposer une solution corrective à un dysfonctionnement

Suite au dysfonctionnement identifié sur un sas chauffant comportant deux colliers régulés indépendamment par des PID autonomes, j’ai été amené à proposer et mettre en œuvre une solution corrective immédiate et durable. Ces deux PID étaient configurés pour suivre une même température de consigne issue d’un capteur de température ambiant situé dans le sas. Théoriquement, les deux colliers devaient donc chauffer de manière similaire pour atteindre la même consigne globale. Pourtant, lors de la montée en température, j’ai observé que l’un des deux colliers dépassait largement cette consigne tandis que l’autre ne chauffait quasiment pas. Le diagnostic ayant révélé une inversion d’étiquetage sur les fils de puissance, provoquant une régulation croisée entre les deux colliers, j’ai d’abord sécurisé le système en sectionnant l’alimentation via le disjoncteur dédié. Cela a permis de stopper la chauffe tout en laissant le sas refroidir progressivement, évitant ainsi une détérioration éventuelle du matériel et des risques de surchauffe.

Une fois cette mesure de sécurité appliquée, j’ai procédé à l’inversion physique des câbles de puissance des deux colliers afin de rétablir la correspondance logique entre les régulations PID et les actionneurs concernés. Après avoir réalimenté le système, j’ai vérifié son bon fonctionnement : lors de la nouvelle montée en température, les deux colliers suivaient bien la consigne, atteignant simultanément une température maximale cohérente avec le comportement attendu d’un système PID. Cette solution corrective, bien que simple, a été efficace et immédiatement vérifiable. Elle tient compte des enjeux économiques en évitant le remplacement inutile d’équipements, et des enjeux de sécurité liés au contrôle de la température.

À plus long terme, il a été proposé de sécuriser encore davantage l’installation en mettant en place une logique de coupure automatique de la puissance dès lors qu’un des deux colliers dépasserait une température maximale prédéfinie, indépendamment de la consigne du PID. Ce type de sécurité matérielle supplémentaire permet de prévenir tout comportement anormal lié à une régulation défaillante ou un défaut d’installation. Cette expérience m’a montré l’importance de savoir corriger rapidement un défaut, mais aussi d’en tirer des leçons pour renforcer la fiabilité globale du système.

Proposer un appui technique aux différents acteurs à l’échelle nationale et internationale

Dans le cadre de plusieurs affaires menées avec un client basé en Inde, j’ai été sollicité via notre représentant local pour un appui technique concernant un dysfonctionnement récurrent observé sur une boîte à gants. Le problème remonté concernait l’humidificateur : à chaque redémarrage de la boîte, celui-ci s’éteignait automatiquement, obligeant l’utilisateur à le réactiver manuellement. Après analyse, j’ai identifié que cette extinction était due à la phase d’initialisation de l’automate au démarrage. Pendant cette phase, aucune entrée n’est encore lue, ce qui a pour effet de désactiver l’humidificateur en raison de l’absence momentanée du signal provenant du capteur d’eau.

Or, chez ce client, les redémarrages sont fréquents à cause de coupures intempestives de courant liées à des déclenchements de leur disjoncteur général. Plusieurs hypothèses ont été envisagées, dont une modification du programme automate pour empêcher la désactivation temporaire de l’humidificateur. Toutefois, après avoir pesé les avantages et les risques de cette option, j’ai estimé qu’il était préférable de traiter le problème à la racine plutôt que de le contourner logiciellement. J’ai donc recommandé, via notre représentant indien, que le client se rapproche de son service électricité afin d'étudier un meilleur dimensionnement de leur réseau électrique. Cette solution, bien qu’indirecte, permet non seulement d’éliminer les redémarrages fréquents, mais aussi d’améliorer la stabilité globale de leur installation.

Elle évite de modifier un fonctionnement automate qui était cohérent et sécurisé, tout en apportant un confort d’utilisation accru à l’opérateur. Après retour du client, il a été confirmé que les actions entreprises sur leur infrastructure électrique ont permis de stabiliser l’alimentation, et qu’aucune nouvelle extinction de l’humidificateur n’a été constatée depuis. Ce cas m’a permis de développer mes compétences en communication technique dans un contexte international, en proposant une solution durable, claire et argumentée, compréhensible par des interlocuteurs techniques étrangers, et en tenant compte des contraintes techniques, économiques et humaines du client.

Produire une procédure de maintenance

Dans le cadre de mon projet de mémoire portant sur la standardisation des différentes options disponibles sur nos boîtes à gants, j’ai été amené à produire une documentation technique interne illustrant cette démarche à travers un exemple concret : l’option humidificateur. Ce travail s’est matérialisé par la conception d’une notice complète de fonctionnement et de programmation, destinée exclusivement à un usage interne, notamment par les automaticiens, le bureau d’études et les équipes de maintenance. L’objectif était de documenter précisément les éléments à prendre en compte lors de l’intégration de cette option, afin d’assurer une homogénéité entre les projets, de faciliter la maintenance, et de gagner du temps lors des phases de conception et de mise en service. J’ai structuré cette notice en plusieurs parties logiques.

La première partie présente le fonctionnement global de l’humidificateur, en précisant les conditions de fonctionnement normal, les sécurités intégrées et les seuils associés. La seconde partie est dédiée à la logique de câblage, avec le repérage des bornes, les signaux attendus et les points critiques. J’ai ensuite détaillé la programmation automate, en expliquant la logique de commande, les conditions d’activation, ainsi que les réponses attendues en cas de défaut comme le manque d’eau dans le bocal. Enfin, j’ai élaboré une checklist de tests à réaliser en mise en service ou en dépannage, incluant notamment la vérification de la désactivation automatique de l’humidificateur en cas de détection d’absence d’eau. Cette procédure respecte les standards internes de rédaction, de structuration et de diffusion documentaire.

Elle s’inscrit dans une démarche qualité et de capitalisation technique, et permet à l’entreprise d’améliorer la reproductibilité des systèmes livrés, tout en sécurisant le travail des équipes terrain. Ce travail m’a permis de mettre en œuvre une démarche de formalisation technique complète, de confronter les exigences du terrain aux besoins de standardisation, et de produire un support utile et exploitable pour l’ensemble des acteurs techniques impliqués.

Produire une procédure d’installation et de mise en service d’un système

Dans le cadre de mes missions en entreprise, j’ai eu l’opportunité de participer à la création d’une notice d’installation dédiée à l’insertion d’un programme automate via une clé USB. Cette notice avait pour objectif de permettre aux automaticiens comme aux clients finaux d’installer facilement un programme sans avoir recours à un ordinateur ou à un outil de programmation. L’opération ciblée concernait l’importation du fichier automate dans le système après la mise sous tension de la boîte à gants. Cette procédure repose sur une seule étape essentielle : une fois la boîte démarrée en tournant le commutateur de mise sous tension, l’utilisateur doit insérer une clé USB contenant le programme, puis valider le message affiché à l’écran tactile. Le fichier à importer est fourni initialement sous la forme d’une archive .zip, qu’il convient de décompresser afin d’en extraire le contenu à placer à la racine d’une clé USB vierge.

Une fois la clé insérée dans le port prévu à cet effet sur l’automate, une fenêtre de validation apparaît automatiquement sur l’interface, invitant l’utilisateur à confirmer l’importation. Cette notice, rédigée en français et en anglais, s’inscrit dans une démarche d’accompagnement à la mise en service et à l’autonomie du client. Elle permet également aux automaticiens internes de standardiser cette opération critique lors de la mise à jour des programmes, notamment lorsqu’un accès PC n’est pas possible.

Sa rédaction a été pensée pour être concise, claire et adaptée à différents niveaux de technicité. Ce travail m’a permis de mieux comprendre les attentes liées aux procédures de terrain, de structurer une information technique en respectant des contraintes linguistiques et de participer à une démarche de transmission sécurisée et efficace d’une procédure d’installation logicielle dans un contexte industriel.

Exécuter la mise en service d’un système en respectant la procedure

Dans le cadre de la mise en service d’une boîte à gants équipée de plusieurs options, j’ai été chargé d’exécuter l’ensemble des étapes de validation conformément aux procédures internes de l’entreprise. La première opération a consisté à insérer la clé USB contenant le programme automate à charger dans l’automate. Ce fichier, préparé en amont, avait été dézippé et placé à la racine d’une clé vierge selon la procédure définie. Une fois la boîte alimentée, l’écran de l’IHM a automatiquement détecté la clé et proposé l’importation du programme. Une fois le programme chargé, j’ai entamé les tests de sécurité électrique, en m’assurant du bon déclenchement des disjoncteurs, du comportement des relais de sécurité, ainsi que de la présence des tensions aux bornes prévues.

J’ai ensuite procédé aux tests automatisés, en contrôlant les retours visuels sur l’écran (affichage des états, alarmes éventuelles), la réactivité de l’IHM aux actions de l’utilisateur, et surtout la concordance des actions physiques du système avec les commandes envoyées (mouvements, activation d’options, etc.). Chaque option installée sur la boîte à gants a été vérifiée individuellement selon une fiche de test dédiée mentionnant les points de contrôle à valider. Cette fiche a été remplie rigoureusement à l’issue des tests, pour attester que le système était conforme au fonctionnement attendu.

À travers cette démarche, j’ai veillé à respecter les normes de mise en service définies par l’entreprise, tout en appliquant les bonnes pratiques en matière de sécurité et de traçabilité. Cette expérience m’a permis de mieux appréhender les étapes critiques de validation d’un système, et de comprendre l’importance de documenter chaque test de manière formelle afin de garantir la fiabilité et la conformité du produit avant livraison.