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Développement d'un logiciel d'expertise technique d'installation frigorifiques de chambre froides

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par Raoul Ouambo Tobou
ENSAI de Ngaoundere - Cameroun - Ingenieur 2003
  

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Sommaire

Liste des abréviations iii

Dédicace iv

Remerciements v

Avant-propos vi

Résumé vii

Abstract viii

Introduction 1

CHAPITRE I. GENERALITES 2

I.1 Présentation de l'entreprise 2

I.2 Les chambres froides 2

I.2.1 Présentation 2

I.2.2 Exploitation 3

I.3 Principes de l'expertise technique 5

I.3.1 Les principales étapes 5

I.3.2 La phase de diagnostic 5

I.4 Quelques techniques d'intelligence artificielle 7

I.4.1 La logique floue 7

I.4.2 Les algorithmes génétiques 8

I.5 Le génie logiciel 10

I.5.1 Principes généraux du génie logiciel 10

I.5.2 Outils de développement client-serveur 11

I.5.3 La liaison dynamique sous Windows : les DLL 12

CHAPITRE II. ANALYSE DE CONCEPTION DU LOGICIEL 13

II.1 Analyse globale 13

II.1.1 Principe de l'expertise 13

II.1.2 Spécifications fonctionnelles 13

II.1.3 Architecture modulaire 14

II.2 Analyse détaillée du logiciel 15

II.2.1 Interface 15

II.2.2 Module d'édition des rapports 15

II.2.3 Module de calcul du bilan thermique 16

II.2.4 Module de diagnostic interne 18

II.2.5 Module de redimensionnement 23

II.2.6 Le système à base de règles floues 23

II.2.7 Module de données 26

II.2.8 Autres modules 31

CHAPITRE III. MATERIEL INFORMATIQUE ET IMPLEMENTATION 33

III.1 Plate-forme de développement 33

III.1.1 Les ressources matérielles 33

III.1.2 Les ressources logicielles 33

III.2 Implémentation sous MS Access XP 34

III.2.1 Présentation de MS Access XP 34

III.2.2 Tâches effectuées sous MS Access XP 34

III.3 Implémentation sous Visual Basic 6 34

III.3.1 Présentation de Visual Basic 6 34

III.3.2 Tâches effectuées sous Visual Basic 6 35

III.4 Implémentation sous Visual C++ 6 40

III.4.1 Présentation de Visual C++ 6 40

III.4.2 Tâches effectuées sous Visual C++ 6 41

CHAPITRE IV. TEST DU LOGICIEL 45

IV.1 Présentation de l'installation expertisée 45

IV.1.1 Caractéristiques constructives de la chambre 45

IV.1.2 Données actuelles d'exploitation 46

IV.1.3 Présentation des groupes frigorifiques 46

IV.1.4 Le mode de défaillance constaté 47

IV.2 Expertise par Fronix 47

IV.2.1 Bilan thermique 47

IV.2.2 Diagnostic interne 47

IV.2.3 Redimensionnement 49

IV.2.4 Prise des décisions 49

IV.3 Discussion 50

Conclusion 51

Bibliographie 52

Annexes 54

Annexe 1 : Implémentation des opérateurs génétiques 55

Annexe 2 : Résultats du bilan thermique de la chambre expertisée 57

Annexe 3 : Résultats de diagnostic d'un groupe frigorifique du compartiment principal 58

Annexe 4 : Fonctions exportées par la DLL des fluides frigorigènes 60

Annexe 5 : Quelques règles fournies avec la CCF implémentée 61

Liste des abréviations

ADO : Active X Data Object

AFNOR : Association Française de Normalisation

AG : Algorithme Génétique

AGL : Atelier de Génie Logiciel

API : Application Programming Interface

BASIC : Beginners All purposes Symbolic Instructions Code

BD : Base de Données

CCF : Configuration de Circuit Fluidique COM : Component Object Model

DLL : Dynamic Link Library

ENSAI : Ecole Nationale Supérieure des sciences Agro-Industrielles FAT : File Allocation Table

FCC : Fluidic Circuit Configuration HTML : Hyper Text Markup Language IA : Intelligence Artificielle

IAA : Industries Agricoles et Alimentaires L3G : Langage de 3ème Génération

L4G : Langage de 4ème Génération MDI : Multiple Document Interface

MIP : Maintenance Industrielle et Productique

MS : MicroSoft

PC : Personal Computer

RAM : Random Access Memory SDI : Single Document Interface SGBD : Système de Gestion des Bases de Données

SQL : Structured Querry Language

Dédicace

Je dédie ce mémoire à mes parents M. et Mme TOBOU, pour toute l'affection et le réconfort qu'ils ont toujours su porter à mon égard.

Remerciements

Je tiens ici à remercier tous ceux qui de près ou de loin ont permis la réalisation de ce travail. Il s'agit de :

Toute ma famille pour leur soutien et leur amour immenses ;

Dr KUITCHE Alexis pour son encadrement minutieux tout au long de ce travail ;

M. NGOUCHINGUE Sylvestre, DG de CONGELCAM, pour l'accueil chaleureux qu'il nous a réservé dans son entreprise ;

Les techniciens et le personnel de CONGELCAM, pour toute l'attention qu'ils ont toujours porté à notre égard.

Sans toute fois oublier tous mes camarades de classe pour leurs conseils constructifs tout au long de ce travail.

Avant-propos

L'Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agro-Industrielles (ENSAI) est l'un des établissements de l'Université de Ngaoundéré né de la réforme universitaire de janvier 1993. Elle n'était constituée que de la filière IAA (Industries Agricoles et Alimentaires) jusqu'en 2000, date à laquelle fut créée la filière MIP (Maintenance Industrielle et Productique). La formation dure trois ans, et afin de forger au maximum les ingénieurs qu'elle forme aux contraintes de l'entreprise sur les plans humain et technologique, un stage en milieu industriel est prévu à chaque niveau d'étude. Un stage agent de maîtrise I (de 4 à 6 semaines) au niveau I, un stage agent de maîtrise II (de 6 à 8 semaines) au niveau II et un stage fin d'études (de 4 à 5 mois) au niveau III.

Ce mémoire a été effectuer au terme d'un stage fin d'études, effectué à CONGELCAM (société camerounaise spécialisée dans l'importation, la distribution et la vente des poissons et viandes) du 16 juin au 20 octobre 2003, et sur le thème : « Développement d'un logiciel d'expertise technique d'installations frigorifiques de chambres froides ».

Résumé

Dans ce travail, nous avons développé un logiciel d'expertise technique d'installations frigorifiques de chambres froides. Ce logiciel est destiné à un usage général, contrairement à ceux mis en oeuvre pour des installations spécifiques, dans les systèmes de suivi préventif ou ceux de télésurveillance.

La démarche d'expertise utilisée dans le logiciel consiste en un redimensionnement de la chambre, un diagnostic interne et une prise de décision finale. Le diagnostic interne est très important, car il permet d'avoir accès à un état interne des installations non accessible par de simples mesures. La prise de décision pourra donc se faire à partir de cet état interne et de l'état externe correspondant (obtenu à partir des mesures prélevées), en comparant ces états aux états nominaux proposés par le redimensionnement.

Pour être général, une modularité accrue du logiciel s'est imposée. C'est pourquoi nous avons crée des entités appelées « Configuration de Circuit Fluidique » (CCF), chacune d'elle renfermant les données et procédures nécessaires à la manipulation d'un type d'installation frigorifique donné. Le diagnostic aussi est réalisé par un module bien délimité. Au cours de ce travail, nous n'avons conçu qu'une seule CCF, et le diagnostic a été mis en oeuvre par un algorithme génétique. La prise de décision finale est réalisée par un système à base de règles floues, afin de se rapprocher le plus possible du langage humain (vague et imprécis) dans l'énoncé des règles de décision.

Nous avons appelé ce logiciel « Fronix ». Il a été développé pour Windows, à l'aide de Visual Basic 6 et de Visual C++ 6. Les bases de données utilisées ont été implémentées dans MS Access XP.

Nous avons testé cette première version sur une chambre froide de CONGELCAM, et les résultats sont encourageants. Il ne reste donc plus qu'à concevoir des CCF plus fines pour avoir des résultats encore plus précis. Une telle CCF est en cours de développement, et la prochaine version de Fronix pourra être commercialisée.

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9Impact, le film from Onalukusu Luambo on Vimeo.