Dans le cadre du projet de 5ème année à l’INSA Strasbourg en spécialité Génie électrique, option usine du futur (UF), Auriane Duval, Maxence Millet, Chahib Mohamed et Nathan Schmitt ont conçu et réalisé une machine à cocktails. Cette machine est un projet récurrent de la spécialité depuis 2017. Sa fonction est de servir à l’utilisateur le cocktail de son choix. 

Le cahier des charges de cette année avait pour but de réduire la taille de la machine à cocktails existante pour la rendre mobile par l’intégration d’un nouveau bras robot. Un second axe majeur du projet est la sécurité avec l’intégration de barrières immatérielles qui permettent l’arrêt de la machine dès lors qu’un organe de sécurité est coupé et l’utilisation du jumeau numérique de la machine pour les phases de tests.

Cette machine est composée d’un automate Siemens ET200SP couplé avec une interface homme-machine (IHM) Siemens TP700 Comfort et d’un bras robot Niryo NED 2. Afin d’acheminer les liquides, des pompes et un capteur sont utilisés pour assurer la présence d’un gobelet. Des barrières immatérielles industrielles (IFM) ont aussi été intégrées. 

L’automate est un automate de sécurité, il a donc la spécificité de pouvoir couper la puissance sur les organes potentiellement dangereux lorsqu’une entrée de sécurité est activée. Son rôle dans le projet est de collecter la commande de l’utilisateur sur l’IHM, puis d’envoyer au bras robot les ordres nécessaires à sa réalisation et de commander l’activation des pompes afin de servir la boisson sélectionnée. 

Le système comporte un bras robotisé Niryo Ned 2 afin de récolter, mélanger et servir les liquides dans le verre de l’utilisateur. L’intérêt de ce robot par rapport aux années précédentes est d’ajouter un shaker afin d’assurer le mélange des boissons.

Le shaker et les pièces composant le système d’ouverture et fermeture, ont tous été conçus et réalisés grâce au logiciel AutoCAD. Ce logiciel de conception 3D nous a permis de concevoir le corps du shaker (contenant), le capot du shaker, le système de bielle-manivelle ainsi que le joint d’étanchéité.

Le jumeau numérique a été développé sous NX MCD. Il est contrôlé par l’automate physique. Le fonctionnement est donc en Hardware In the Loop (HIL).

Outre l’intégration de ces éléments, le projet comportait d’autres enjeux, tels que rendre la machine présentable au public, dans le cadre des Journée Portes Ouvertes (JPO) ou de visites d’entreprises partenaires par exemple.

A terme, ce projet servira de démonstrateur sur la plateforme Génie électrique, lors de présentations de la plateforme, ainsi que de support pour différents travaux pratiques.

« Ce projet a représenté un défi pour l’équipe. En effet, il a fallu se répartir correctement les tâches pour pouvoir atteindre les objectifs fixés. C’est un projet qui a été donné à cinq équipes différentes, au fil des années, mais notre cahier des charges nous a poussé à démonter entièrement  la machine puisque nous devions couper la structure et la repenser entièrement. De même, pour la programmation, le robot étant différent, la façon de le contrôler et de communiquer avec lui n’est plus la même.

A la fin de ces cinq mois, nous sommes fiers de présenter un projet fini et fonctionnel. Il reste bien sûr quelques détails qui pourraient être améliorés mais nous avons pu servir des cocktails à la journée portes ouvertes de l’INSA, comme c’était le but. Et peut-être que vous aurez la chance de vous faire servir par notre barman si vous venez nous rendre visite sans alcool bien sûr 🙂 »

Auriane, Maxence, Chahib et Nathan

Texte : Auriane Duval,
étudiante en 5e année en génie électrique, parcours Usine du Futur