14-06-2018

Un robot dans les silos du port de Brest

 Livraison du robot nettoyeur de silos par l'ENSTA Bretagne à la CCI (Brest)

Imaginé par les étudiants de l’ENSTA Bretagne, concrétisé par l’équipe pédagogique et livré aux équipes de la CCI, ce robot de nettoyage des silos était très attendu des équipes portuaires de Brest. 

Sa mission sera de se substituer le plus possible aux moyens humains pour nettoyer les fonds de silos, tâche qui demeure manuelle jusqu’à aujourd’hui et réalisée dans des conditions pénibles. Dans ces 8 silos de 50 mètres de hauteur et de 13 mètres de diamètre, que les brestois connaissent bien, le système mécanique ne permet pas de vider en totalité les matières premières qui y sont stockées. Les 7 dernières tonnes doivent être évacuées par le personnel d’exploitation des silos.

Jean-Christophe Cagnard, vice-président de la commission Equipements de la CCIMBO : « 50 fonds de silos sont à nettoyer par an représentant 320 heures de main d’œuvre. C’est en 2015 que les équipes du port de Brest de la CCI ont exprimé le souhait d’avoir un outil qui leur permette de mettre le moins de temps possible en nettoyage de fond de silos et ce, dans l’objectif de pouvoir utiliser ce temps passé à d’autres opérations d’exploitation plus valorisantes. La CCI s’est alors adressée à l’école d’ingénieurs de Brest ENSTA Bretagne et a exprimé son besoin aux enseignants. »

Un sujet rapidement devenu projet pédagogique

Près de 200 projets d’étude et de conception sont conduits chaque année par les étudiants de l’ENSTA Bretagne, à différentes étapes de leur formation d’ingénieur. La plupart des sujets émanent des entreprises. Les collectivités locales sont également soucieuses d’intégrer des solutions innovantes et se tournent beaucoup vers l’école d’ingénieurs.

Pascal Pinot, directeur de l’ENSTA Bretagne : « Les équipes pédagogiques ENSTA Bretagne, dans toutes les spécialités, sont très attachées à la pédagogie par projets. Ces mises en situation permettent aux élèves ingénieurs de tester leurs connaissances et d’expérimenter leur savoir-faire aux différentes étapes, de la création d’un concept à la conception d’une maquette numérique ou d’un prototype. Nous sommes donc fortement mobilisés pour rassembler chaque année de nombreux et passionnants sujets de projets pouvant engendrer de l’innovation. »

Deux promotions d’étudiants testent leurs connaissances sur ce projet

En 2015 l’équipe du port a exprimé son besoin aux enseignants de l’ENSTA Bretagne. Le sujet a d’abord été confié en septembre 2015 à 94 élèves ingénieurs qui ont choisi d’approfondir les sciences mécaniques. 26 équipes se sont mobilisées pour proposer autant de concepts différents. Deux solutions ont été jugées particulièrement pertinentes par la CCI et les enseignants. Au semestre suivant, ces solutions ont fait l’objet de deux avant-projets. Plusieurs essais ont alors été réalisés dans les silos et c’est finalement le robot modulaire à quatre roues motrices qui a convaincu la CCI de Brest.

Quelques mois plus tard, la CCI a émis la commande d’un prototype. Les enseignants de l’ENSTA Bretagne ont permis la concrétisation de ce concept. L’équipe a finalisé la conception détaillée et élaboré le contrôle-commande, puis la majorité de la fabrication a été confiée à l’atelier de prototypage de l’ENSTA Bretagne. La CCI Port de Brest s’est chargé de la fabrication du châssis. De nouveaux essais en fond de silo ont permis de choisir le type de pneumatique, la masse des lests à implanter et le protocole pour utiliser au mieux ce robot de nettoyage. 

Vers le robot autonome ?

A la rentrée 2017, un nouveau groupe d’étudiants était chargé de réfléchir à l’automatisation du robot en vue d’un éventuel nettoyage autonome. Un démonstrateur a été conçu fin mai 2018 afin d’apporter une preuve de concept : l’environnement meuble complique la motricité et le pilotage, mais la localisation est d’ores et déjà acquise. Affaire à suivre ! 


Les acteurs du projet

L’équipe pilote pour CCIMBO Port de Brest est composée de 3 représentants du Service Exploitation Terminal multi-vracs et silos portuaires :

  • Nicolas LE GOLVAN, responsable du Terminal multi-vracs et silos portuaires
  • Marc HENAFF, agent de maîtrise adjoint Terminal multi-vracs et silos portuaires
  • Joël PRONOST, agent professionnel électromécanicien Terminal multi-vracs et silos portuaires
  • Et la participation active de toute l’équipe silos et du chaudronnier Jonathan Miossec qui s’est chargé de la fabrication du châssis du robot.

Côté ENSTA Bretagne, le projet a été encadré et finalisé par 3 enseignants du département sciences mécaniques :

  • Jean-François GUILLEMETTE, enseignant en conception mécanique, coordinateur du projet ;
  • Thierry ROPERT, enseignant en conception mécanique, a encadré et finalisé la conception détaillée ;
  • Nicolas DUFIL, enseignant en mesures physiques, a réalisé le contrôle commande.

Les étudiants ENSTA Bretagne qui ont imaginé le concept retenu :

  • en 2015/16, projets « conception mécanique » : une équipe 100% féminine, composée de Samara Jadi CRUZ DE OLIVEIRA, Laure ALEXIS, Maud CHENEAU et Ophélia BOLMIN, a proposé le concept de robot modulaire à 4 roues motrices ; le binôme Laure ALEXIS et Hélène MENNESSON a réalisé l'avant-projet de ce robot modulaire ; le binôme Gustavo SIQUEIRA BUGADA et Gabriel VAZ DE OLIVEIRA BOMTEMPO a réalisé l'avant-projet d'un concept de vis modulaire ;
  • en 2017/18, projets « conception de technologies de l’information » des semestres 3 et 4 : conception de l'automatisation du robot et réalisation d'une preuve de concept par les équipes constituées de Louis VALERY, Juliette BRUGIER, Evann CLAVIER, Lucie LEFEVRE, Paul-Antoine GRAU et Sultan AL FRAWY.

      

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