Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la farine : projet industriel du groupe Seeds of Africa (SOA).

UNIVERSITÉ DE YAOUNDÉ	fa I OAUN			IVERSITY OF YAOUNDE I
****** ÉCOLE NATIONALE SUPÉRIEURE POLYTECHNIQUE ****** DÉPARTEMENT DES GÉNIES INDUSTRIEL ET MÉCANIQUE			****** NATIONAL ADVANCED SCHOOL OF ENGINEERING ****** DEPARTMENT OF INDUSTRIAL AND MECHANICAL ENGINEERING

MISE SUR PIED D'UNE UNITÉ INDUSTRIELLE DE

TRANSFORMATION DES CÉRÉALES POUR

L'OBTENTION DE LA FARINE : PROJET INDUSTRIEL

DU GROUPE SEEDS OF AFRICA(SOA).

Mémoire de fin d'études/Master of engineering

Présenté et soutenu par :

PONDI JOSEPH

En vue de l'obtention du :

Diplôme d'Ingénieur de Conception en Génie Mécanique.

Sous la direction de :

Dr. TCHOTANG Théodore

Devant le Jury Composé de :

? Président : Pr. OUMAROU HAMANDJODA, Maitre de conférences, ENSP, UY1

? Examinateur : M. DJOMI ROLLAND, Assistant, ENSP, UY1

? Rapporteur : Dr. TCHOTANG THEODORE, Chargé de Cours, ENSP, UY1 ? Invité : M. TATSINDA FOUTSOP BERTRAND, Promoteur du Groupe SOA

Année académique 2015-2016

et soutenu _par : PONDI JOSEPH



Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la farine : projet industriel du Groupe SOA

DéDICACES

A l'Eternel Dieu, Tout puissant mon

créateur et mon sauveur, mon gui6e

suprême, source 6e force, 6e sagesse,

d'intelligence et de grâce.

A mes très chers parents, M. et Mme

PONDI, en reconnaissance 6e tous les

efforts consentis.

Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur de Conception en Génie Mécanique, rédigé et soutenu par : PONDI JOSEPH

i

Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

REMERCIEMENTS

c

e travail n'aurait pas pu aboutir sans l'apport de divers moyens matériels et compétences humaines. C'est l'occasion pour nous d'exprimer humblement et sincèrement notre profonde gratitude à toutes ces personnes ayant contribué à la réussite de notre projet de fin d'études. A cet effet, nous tenons sincèrement à remercier :

. Pr. OUMAROU HAMANDJODA, pour avoir accepté de présider notre jury ;

. Dr. TCHOTANG Théodore pour le suivi de ce travail et la disponibilité dont il a fait

preuve à notre égard, sa compréhension et ses suggestions de très haute qualité;

. M. DJOMI Rolland, pour avoir accepté d'examiner ce mémoire ;

. M. TATSINDA FOUTSOP BERTRAND mon encadreur professionnel et promoteur

du projet SOA pour ses conseils, sa patience et son encouragement permanent;

. Pr. AWONO ONANA le Directeur de l'ENSPY ;

. Pr. NGABIRENG CLAUDE MARIE le Directeur Adjoint chargé des études de

l'ENSPY ;

. Pr. MEVA'A Lucien, chef de Département des Génies Industriel et Mécanique, qui a

accepté de signer ma lettre de mise en stage me donnant ainsi l'autorisation de

commencer mon travail ;

. M. TIMBA Marc-Stéphane autre promoteur du Groupe SOA ;

. Le Directeur Général du groupe Beltex Sarl : M.MAHMOUDOU HAMAN-DJODA ;

pour m'avoir permis de travailler dans les locaux de son entreprise;

. M. MAZOU MOUSTAPHA et Mme MINKOS SUZANE employés du groupe

Beltex Sarl pour leur accueil;

. mon oncle PONDY RAYMOND, pour le soin qu'il a pris pour ma formation à

polytechnique ;

. M. et Mme GOUATER pour leurs conseils et soutiens multiples ;

. Mes frères et soeurs pour leurs encouragements et assistances ;

. Mon Cousin PONDY JOSEPH pour son soutien et encouragement ;

. Mon oncle BAMSECK Emmanuel pour son soutien ;

. Mon amie NGO KAMEN Phalone pour son encouragement et son assistance ;

. Les Ingénieurs, MBIDA Yves, SINGHA Emmanuel, KONDE Julienne, NJIKI

Valdèze, KAMNANG Franklin, TAMO Arnaud, pour leurs conseils et soutiens ;

. Mes soeurs en Christ particulières : OLIVADE KAMENI, MICHELLE MAKOU et

GAELLE CHIME pour leur assistance ;

. Mes camarades et amis de la promotion 2016 pour leur convivialité;

. Finalement, je tiens à exprimer ma profonde reconnaissance envers mes amis et frères

du Groupe chrétien de l'ENSPY qui m'ont inlassablement encouragé tout au long de ce

travail, et à tous ceux qui de près ou de loin ont contribué à la réalisation de ce travail.



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
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GLOSSAIRE

Sigles et abréviations

Tableau 1 : sigles et abréviations

Sigles et abréviations Signification

ACDIC	Association Citoyenne de Défense des Intérêts Collectifs
AFNOR	Agence Française de Normalisation
AMDEC	Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leurs Criticités
AN	Application Numérique
CEEAC	Communauté Economique des Etats de l'Afrique Centrale
CEMAC	Communauté Economique et Monétaire de l'Afrique Centrale
EME	Elément du Milieu Extérieur
ENSPY	Ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé
EPC	Equipement de Protection Collective
EPI	Equipement de Protection Individuelle
FAST	Functional Analysis System Technique
FC	Fonction de Contrainte
FCFA	Franc de la Communauté Financière Africaine
FP	Fonction Principale
FS	Fonction de Service
GM	Génie Mécanique
ha	Hectare
HR	Humidité Relative
INS	Institut National de la Statistique
IRAD	Institut de Recherche Agronomique pour le Développement
kg	Kilogramme
OMC	Organisation Mondiale du Commerce
OMS	Organisation Mondiale de la Santé
PDI	Protein Dispersability Index
PG	Poste de Gardiennage
PPP	Partenariat Public-Privé
PT	Poste de Transformation
SOA	Seeds Of Africa
t	Tonne
UB	Unité Brabender
UCD	Unité Chopin Dubois
VAN	Valeur Actuelle Nette



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Symboles techniques

Tableau 2 : symboles techniques

Symboles Significations Unités

????	Puissance appelée	kVA
????	Surface d'évolution	m2
????	Surface totale	m2
????	Surface de gravitation	m2
????	Surface au sol	m2
????	Effort statique	daN
???? ??	Effort dynamique	daN
????	Capacité horaire	t/h
????	Courant d'emploi	A
????	Puissance apparente	kW
????	Puissance du réchauffeur	kW
????	Puissance utile	kW
????	Débit de mouture	t/h
????????	Débit de claquage	t/h
????????	Débit de convertissage	t/h
????????	Débit de décorticage	t/h
????????	Débit de nettoyage	t/h
????	Débit d'air du ventilateur	??^3/h
??????	Volume d'air humide	m3
????	Vitesse de déplacement des céréales	m/s
????	Humidité finale	/
????	Humidité initiale	/
????	Chaleur latente de vaporisation de l'eau	kJ/kg
????????	Largeur minimale	mm
??????	Mais d'air humide	kg
??????	Masse d'air sec	kg
????	Masse d'eau	kg
????	Masse finale	kg
????	Masse sèche	kg
????????	Taux de claquage	/
????????	Taux de convertissage	/
????????	Taux de décorticage	/
????????????	Taux d'impuretés	/



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

Symboles Significations Unités

???	Masse d'eau évaporée	kg
D	Diamètre	mm
Ks	Facteur de simultanéité	/
Ku	Facteur d'utilisation	/
P	Puissance	kW
S	Surface	m2
T	Température	°C
T	Temps	Seconde
X	Taux d'humidité	/
??	Masse volumique	kg/m^3



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
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RéSUMé

L

e groupe Seeds Of Africa envisage la construction d'un complexe agro-industriel, constitué d'une chaine de transformation et de conditionnement des céréales (maïs, blé, sorgho et soja) dans la localité de Santchou d'une capacité maximale de 6t/h. L'objectif de notre étude était de mettre sur pied une méthodologie scientifique nous permettant de suivre les différentes étapes de la conception de ladite de chaine de transformation ; afin de permettre à l'unité d'atteindre dès sa mise en service, les objectifs de production et d'en assurer la pérennité.

La méthodologie utilisée passe par l'analyse des techniques et des technologies de transformation des céréales en farine, le dimensionnement des équipements principaux et annexes de la chaine dans le but de faire de meilleurs choix auprès des fournisseurs, la proposition d'un plan de maintenance préventive pour les équipements critiques. Nous avons utilisé comme outils : la méthode de V.CAUDILL qui donne les étapes à suivre pour la mise sur pied d'une nouvelle unité de transformation ; l'analyse fonctionnelle pour la conception de la chaine de transformation ; le diagramme de Pareto pour le choix des équipements auprès des fournisseurs, l'abaque de Noiret pour le choix des équipements critiques d'une chaine afin de mettre un accent particulier sur leur maintenance.

Nous avons par la suite calculé la puissance d'appel de l'usine et avons fait le choix du transformateur adéquat, nous avons également calculé la surface minimale de l'implantation de l'usine de transformation.

Notre travail s'est achevé par une analyse financière du projet et nous sommes arrivés à un coût d'investissement qui s'élève à 325 177 065FCFA et une valeur actuelle nette de 1 090 634 349FCFA après 5 ans et la présentation des recommandations pour aider les promoteurs à prendre des décisions.

Mots clés : chaine de transformation, dimensionnement, céréales, farine.



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

ABSTRACT

s

eeds Of Africa group considers the construction of an agro-industrial complex made up of cereals (maize, wheat, sorghum and soya) transformation and conditioning chains in the locality of Santchou with a maximum capacity of 6 t/h. The objective of our study was to set up a scientific methodology enabling us to follow the various stages of the design of the transformation chain in order to allow the unit to meet the production targets from its start and to ensure its sustainability.

The methodology used consists of the analysis of techniques and technologies used in the transformation of cereals into flour, the dimensioning of principal and secondary equipment in order to choose suppliers close to the plant, the proposal of a preventive maintenance plan for the critical equipment. The tools used were: the V.CAUDILL method which gives the steps to be followed for the setting-up of a new transformation unit; functional analysis for the transformation chains design; the Pareto's diagram for the choice of the equipment suppliers, and the abacus of Noiret for the choice of critical chains equipment in order to place a particular stress on their maintenance.

We thereafter calculated the factory's power demand, made the choice of the adequate transformer, and calculated the minimal surface area of the factory's transformation plant. Our work then was completed by a financial analysis of the project and we obtained an investment cost of about 325 177 065 FCFA, with a net value of 1 090 634 349 FCFA after 5 years as well as the presentation of recommendations to help the promoters make decisions.

Keys Word: transformation chains, dimensioning, cereals, flour.



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

LiSTES DES FigURES

Figure 1 : Organigramme de SOA 4

Figure 2 : Evolution de l'importation des céréales au Cameroun 7

Figure 3 : Diagramme de mouture du maïs [14] 10

Figure 4 : Diagramme de mouture du blé 11

Figure 5 : Diagramme de mouture du soja 12

Figure 6 : Diagramme de mouture du sorgho[19] 13

Figure 7 : Diagramme de synthèse sur la mouture des céréales 14

Figure 8 : Méthode de détermination des proximités et des flux 27

Figure 10 : Diagramme bête à corne 34

Figure 11 : Diagramme pieuvre 36

Figure 12 : Structure d'un diagramme FAST [24]. 37

Figure 13 :FAST_FP 38

Figure 14 :FAST_FC1 38

Figure 15 :FAST_F 39

Figure 16 :FAST_FC3 39

Figure 17 : FAST_FC4 39

Figure 18 :FAST_FC5 40

Figure 19 : FAST_FC6 40

Figure 20 :FAST_FC7 40

Figure 21 : Evolution de l'air lors d'une opération de séchage convectif [8]: 42

Figure 22 : Modèle d'étude pour le calcul des rouleaux 50

Figure 23 : diagramme de Pareto des critères de choix de la moissonneuse-batteuse 55

Figure 24 : Diagramme de Pareto des critères de choix du nettoyeur-séparateur 58

Figure 25 : Modèle fonctionnel d'une installation électrique [27]. 60

Figure 26 : Plan de masse 68

Figure 27 : Schéma synoptique de la chaine de transformation 79

Figure 28 : Module d'entrée des paramètres 90

Figure 29 : Module « résultat » 91

Figure 30 : Analyse de la production en prenant une seule céréale 92

Figure 31 : Combinaison de deux céréales 92

Figure 32 : Combinaison de la mouture de trois céréales. 93

Figure 33 : Courbe comparative des différentes combinaisons 93

Figure 34 : Schéma de principe de la chaîne de conditionnement 99

Figure 35 : Schéma de principe séchoir solaire 99

Figure 36 : Schéma de principe unité de nettoyage 100

101

Figure 37 : Schéma de principe séchoir à air chaud à convection forcée 101

Figure 38 : Zone de matière première 102

Figure 52 : Choix du transformateur 103

Figure 53 : Diagramme de l'air humide 106

Figure 54 : Synoptique 3D des équipements de la chaine 118



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : sigles et abréviations iii

Tableau 2 : symboles techniques iv

Tableau 3 : Cultures et cycle de maturation 5

Tableau 4 : Offre et demande de maïs au Cameroun [3] 7

Tableau 5 : Importation du maïs par an au Cameroun [3] 7

Tableau 6 : Importation des produits de la minoterie [4] 8

Tableau 7 : Comparaison entre les différentes technologies de séchage [4] 15

Tableau 8 : Tableau comparatif entre les modes de séchage artificiel [18] 16

Tableau 9 : Comparaison entre les différentes technologies d'égrenage [7] 17

Tableau 10 : Etude comparative des différentes technologies de décorticage [17] 17

Tableau 11 : Etude comparative des technologies de broyage 18

Tableau 12 : Etude comparative entre les différents nettoyeurs de céréales [17] 19

Tableau 13 : Comparaison entre les différents types de convoyeurs [23] 20

Tableau 14 : Synthèse sur les technologies retenues 21

Tableau 15 : Méthode de mise sur pied d'une nouvelle unité de production [17] 22

Tableau 16 : Facteur influençant l'ingénierie du projet [18] 23

Tableau 17 : Tableau de comparaison des techniques d'analyse. 25

Tableau 18 : Technique de choix des équipements critiques 28

Tableau 19 : Age des équipements 29

Tableau 20 : Indépendance des équipements 29

Tableau 21 : Intervalle des coûts des équipements 30

Tableau 22 : Complexité et accessibilité des équipements 30

Tableau 23 : Robustesse et précision des équipements 30

Tableau 24 : Origine des équipements 30

Tableau 25 : Type d'utilisation des machines 31

Tableau 26 : Impacts sur les produits 31

Tableau 27 : Délais d'attente d'un équipement défaillant 31

Tableau 28 : Récapitulatif de l'étude de la détermination des équipements critiques 31

Tableau 29 : Résumé technique 33

Tableau 33 : Verbalisation du besoin 34

Tableau 31 : Calcul des pourcentages de préférence de chaque critère 54

Tableau 32 : Pondération des critères pour l'égreneuse de maïs 55

Tableau 33 : Tableau de notation des critères de la moissonneuse-batteuse de maïs 56

Tableau 34 : Notation des moissonneuses proposées par les fournisseurs 57

Tableau 35 : Caractéristiques de la moissonneuse de maïs 57

Tableau 36 : Calcul des pourcentages de préférence des critères du nettoyeur -séparateur 58

Tableau 37 : pondération des critères pour le nettoyeur-séparateur 59

Tableau 38 : Tableau de notation des critères pour le nettoyeur-séparateur 59

Tableau 39 : Notation des nettoyeurs -séparateurs 59

Tableau 40 : Caractéristiques du nettoyeur séparateur 60

Tableau 41 : Evaluation de la puissance installée 61

Tableau 42 : Bilan des puissances de l'usine 62

Tableau 43 : Caractéristiques du transformateur 63



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

Tableau 44 : Bilan de calcul des surfaces de l'usine. 64

Tableau 45 : Données pour l'implantation de l'usine 65

Tableau 46 : Définition des secteurs d'activité 66

Tableau 47 : Détermination des proximités et des flux 66

Tableau 48 : Détermination des équipements critiques par l'abaque de Noiret 83

Tableau 49 : Coûts des équipements 85

Tableau 50 : Récapitulatif sur les charges prévisionnelles annuelles 87

Tableau 53 : Ventes annuelles prévisionnelles 88

Tableau 54: Tableau récapitulatif pour le calcul des cash-flows 89

Tableau 51 : Diamètre recommandé pour les rouleaux. 103

Tableau 52 : Coefficient de participation FP 103

Tableau 53 : Choix du facteur K 103

Tableau 54: Ecartement maximal pour les stations supérieures et inférieures 104

Tableau 55 : Coefficient de frottement interne f des produits et des parties tournantes 104

Tableau 56 : Vitesse maximale conseillée 104

Tableau 57 : Coefficient d'utilisation 104

Tableau 58 : Coefficient lié à l'environnement 105

Tableau 59 : Coefficient de choc Fd 105

Tableau 60 : Coefficient de vitesse Fv 105

Tableau 61 : Diamètre recommandé des tambours 105

Tableau 62 : Exemple de fiche de maintenance préventive des équipements critiques 107

Tableau 63 : Caractéristiques du blutoir 108

Tableau 64 : Caractéristiques du compresseur 109

Tableau 65 : Caractéristiques du ventilateur 109

Tableau 66 : Machine d'emballage 109

Tableau 67 : Caractéristiques de la table densimétrique 109

Tableau 68 : Caractéristiques du trieur alvéolaire 109

Tableau 73 : Caractéristiques du pré-nettoyeur 110

Tableau 70 : Caractéristiques du convoyeur à vis 110

Tableau 71 : Caractéristiques du surpresseur 110

Tableau 72 : Caractéristiques convoyeur à bande 110

Tableau 73 : Caractéristiques du torréfacteur 110

Tableau 74 : Caractéristiques du broyeur 111

Tableau 75 : Charges salariales du personnel de l'usine 117



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
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SOMMAIRE

DéDICACES I

REMERCIEMENTS II

GLOSSAIRE III

Sigles et abréviations iii

Symboles techniques iv

RéSUMé. VI

ABSTRACT VII

LISTES DES FIgURES VIII

LISTE DES TABLEAUX IX

SOMMAIRE XI

I.	CONTEXTE ET PROBLéMATIQUE		2
	I.1 Contexte		3
	I.1.1	Présentation du groupe SOA	3
	I.1.2	Missions et visions de SOA	4
	I.1.3	Stratégie de SOA	4
	I.1.4	Le modèle d'entreprise	5
	I.1.5	SOA : les leviers du succès	6
	I.1.6	Implantation	6
	I.2 Problématique		6

II. CONCEPTS DE BASE POUR LA MISE SUR PIED ET DU SUIVI D'UNE UNITé DE

TRANSFORMATION INDUSTRIELLE. 9

II.1 Généralités sur les farines de céréales 10

II.1.1 Généralités sur les farines de maïs 10

II.1.2 Généralités sur la farine de blé 10

II.1.3 Généralités sur la farine de soja 11

II.1.4 Généralités sur la farine de sorgho 12

II.1.5 Synthèse sur les techniques d'obtention des farines de céréales 13

II.2 Généralités sur les technologies d'obtention des farines de céréales 14

II.2.1 Technologies de séchage 14

II.2.2 Technologie d'égrenage 16

II.2.3 Technologie de décorticage 17

II.2.4 Technologies de broyage 18



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

II.2.5 Unité de nettoyage 19

II.2.6 Choix du type de convoyeur 20

II.2.7 Synthèse sur les technologies retenues 20

II.3 Procédure de mise sur pied d'une unité de transformation industrielle 21

II.4 Présentation de la méthode de V.CAUDILL 22

II.4.1 Technologie des équipements 22

II.4.2 Conception en équipe de ligne 22

II.4.3 Ingénierie du projet 23

II.5 Elaboration d'une technique d'analyse pour le choix des machines 24

II.6 Démarche à suivre pour la conception de l'implantation d'une unité de transformation

industrielle 26

II.6.1 Elaboration d'une méthode pour le choix des équipements critiques 27

II.6.2 Choix de la méthode pour la maintenance préventive 27

II.6.3 Description et utilisation de l'abaque de Noiret 28

III. ETUDE DE RéALISATION ET D'IMPLANTATION DU PROJET INDUSTRIEL. 32

Description : 32

III.1 Conception en équipe de ligne 33

III.1.1 Cahier de charge technique 33

III.1.2 Analyse fonctionnelle 34

III.1.3 Analyse fonctionnelle du besoin 35

III.1.4 Analyse fonctionnelle technique. 37

III.2 Ingénierie du projet 41

III.2.1 Enjeux d'une démarche de conception et de dimensionnement. 41

III.2.2 Dimensionnement des équipements. 41

III.2.3 Dimensionnement des équipements de mouture. 45

III.2.4 Dimensionnement de l'unité de nettoyage 48

III.3 Dimensionnement des équipements annexes 49

III.3.1 Dimensionnement des convoyeurs à bande 49

III.3.2 Caractéristiques de la bande 50

III.3.3 Conduite de transport pneumatique 53

III.4 Choix des machines auprès des fournisseurs 54

III.4.1 Mise en oeuvre de la méthode de Pareto pour le choix des machines. 54

III.5 Dimensionnement de l'installation électrique de l'usine 60

III.5.1 Structure fonctionnelle d'une installation électrique 60



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

III.5.2 Evaluation des bilans de puissance de l'usine et choix du transformateur 61

III.6 Dimensionnement de la surface minimale de l'usine 63

III.6.1 Evaluation de la surface au sol Ss des équipements 63

III.6.2 Evaluation de la surface de gravitation Sg 63

III.6.3 Evaluation de la surface d'évolution Se 64

III.6.4 Etude de l'implantation optimale de la chaine 65

III.6.5 Schéma d'implantation et schéma synoptique de l'usine. 67

IV. MOYENS DE MAITRISE ET ANALYSE FINANCIèRE DU PROJET INDUSTRIEL 81

IV.1 Mise en oeuvre de l'abaque de Noiret pour le choix des équipements critiques 82

IV.1.1 Cas pratique du broyeur 82

IV.1.2 Récapitulatif 82

IV.2 Analyse financière et rentabilité économique 83

IV.2.1 Définitions 84

IV.2.2 Coût des équipements. 85

IV.2.3 Coût d'investissement du projet 86

IV.2.4 Charges prévisionnelles annuelles 86

IV.2.5 Estimation des ventes annuelles 88

IV.2.6 Calcul de la VAN 89

IV.3 Présentation du progiciel d'aide au dimensionnement. 89

IV.3.1 Environnement de programmation 90

IV.3.2 Présentation des différents modules. 90

IV.3.3 Analyse des résultats : guide pour la prise de décision. 91

CONCLUSION GéNéRALE ET PERSPECTIVES 94

V. BIBLIOGRAPHIE. 95

Annexe1 : photos de certains équipements de la chaine de production. 97

annexe2 : Schéma de principe des unités de la chaine de transformation 98

Annexe3 : abaques et tableaux d'aide au dimensionnement 102

Annexe4 : fiche de maintenance préventive 107

Annexe6 : Caractéristiques des équipements de la chaine de production et charges salariales

108



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Mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales pour l'obtention de la
farine : projet industriel du Groupe SOA

INTRODUCTION fi~RaI.~

La production industrielle demeure l'une des préoccupations majeures du Cameroun qui se veut émergent à l'horizon 2035 ; mais la nutrition, parmi, tous les besoins des ménages est considéré comme le plus important et le plus impérieux, le Cameroun entend donc renforcer son secteur agricole et agro-industriel qui jusqu'à présent présente des énormes manquements ; les statistiques nous indiquent par exemple que l'indice de consommation du maïs au Cameroun est d'environ 51kg/Habitant/an [1] ; ce qui crée un déficit de plus 120 000 tonnes de maïs par an ; le maïs est d'une importance capitale, dans l'alimentation humaine, l'alimentation animale (fabrication de la provende), la fabrication des boissons (les entreprises brassicoles), et autres agro-industries ; il convient également de noter que deux Camerounais sur trois consomment le maïs sur toutes ses formes.

Dans tout le Cameroun, il est difficile de trouver plus de 15 producteurs qui possèdent plus 100 hectares de maïs ; c'est alors la raison pour laquelle le Groupe SOA entend mettre sur pied des vastes plantations de maïs de plus de 500 hectares et une unité de transformation de cette culture ,laquelle unité transformera aussi le blé, le sorgho et le soja ; c'est ce qui justifie le thème qui nous a été confié : « mise sur pied d'une unité industrielle de transformation de céréales pour l'obtention de la farine » il s'agira donc pour nous d'atteindre les objectifs qui nous ont été prescrits, pour participer à la pérennité de la future entreprise ; pour atteindre ces objectifs, notre travail sera articulé de la manière suivante :

2s. Le chapitre premier nous permet de présenter exhaustivement le contexte dans lequel s'inscrit notre projet et la problématique ainsi soulevée ;

2s. Le second chapitre quant à lui, focalisé sur des études théoriques va nous permettre de mieux comprendre les notions importantes et les travaux antécédents ;

2s. Le chapitre3, l'essentiel de notre contribution, porte sur l'étude de réalisation de d'implantation du projet industriel ; nous faisons l'analyse fonctionnelle de la chaine de transformation, ensuite le dimensionnement des équipements principaux et annexes de la chaine, le choix des machines auprès des fournisseurs, le dimensionnement de la partie électrique et de la surface minimale de l'usine ;

2s. Le quatrième chapitre est réservé aux moyens de maitrise du projet industriel et à l'analyse financière, ainsi qu'à la mise sur pied d'une application d'aide au dimensionnement.



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CONTEXTE ET PROBLéMATIQUE

Description :

Le but de cette partie est de présenter la société d'accueil de notre stage et le contexte d'élaboration de notre problématique, les enjeux et les objectifs à atteindre. Pour cela nous commencerons par la présentation du groupe Seeds Of Africa (SOA) ; ses objectifs, ses visions et ses stratégies ; nous finirons par poser la problématique puis la présentation des objectifs à atteindre.



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I.1 Contexte

I.1.1 Présentation du groupe SOA

Le projet agroindustriel SEEDS OF AFRICA (SOA) a pour promoteurs deux opérateurs économiques camerounais : M.TATSINDA FOUTSOP BERTRAND et TIMBA MARC STEPHANE. Il a pour objectif principal, la construction d'un complexe agroindustriel constitué d'une unité de recherche (laboratoire), de magasins de stockage, d'une chaîne de transformation et conditionnement des produits des plantations de SOA. Ces actions sont engagées depuis début 2016 à SANTCHOU dans le département de la MENOUA, région de l'ouest Cameroun. SEEDS OF AFRICA a pour objectif à moyen terme (10 à 15 ans) de :

- Figurer parmi les entreprises agroindustrielles du top de la CEEAC ;

- Réaliser un chiffre d'affaires à dix chiffres (en dizaines).

- Contribuer au développement de l'économie, de l'emploi qualifié et des technologies agro-industrielles avancées au Cameroun dans l'ensemble de la CEEAC.

L'organigramme futur du complexe industriel sera constitué comme suit :

y' Un conseil de surveillance ;

y' Un directeur général ;

y' Un directeur d'usine ;

y' Un secrétaire ;

y' Un cabinet juridique ;

y' Un conseil technique ;

y' Un conseil financier, fiscal, comptabilité ;

y' Des responsables de plantation.

De manière plus détaillée l'organigramme se présente comme nous l'indique la figure suivante :



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								^Secrétaire
^Directeur d'usine



^{Cabinet juridique}

^{Expert juridique}

^{IRAD: conseil technique}

^{Partenaire technique}

^{Conseil financier.}

^{plantain et banane}

^Conseil de surveillance

^Directeur général

^BTS

^BTS

^BTS

^BTS

Figure 1 : Organigramme de SOA

^{Responsable plantation}

^Responsable

^{plantation maïs}

^Responsable

^{plantation avocat}

^Responsable

^{plantation cacao}

^Responsable

^{palmier à huile}

^{Chef plantation}

^Contremaitre

^{Chef plantation BTS}

^{Chef plantation}

^{Chef plantation}

^{Chef plantation}

^Contremaitre

^Contremaitre

^Contremaitre

^Contremaitre

^Ouvriers

^Ouvriers

^Ouvriers

^Ouvriers

^Ouvriers

I.1.2 Missions et visions de SOA

Le projet SOA, consiste à créer à moyen terme (15 ans), quarante mille (40 000) hectares (ha) de plantations au Cameroun ; entre 2016 et 2020 SOA plantera 5 000 ha au moins de plantations dans des terroirs camerounais rigoureusement sélectionnés. Dans sa phase pilote, SOA entend développer 3 500 ha au moins de plantations de : cacao, avocat, maïs, et palmier à huile. Les produits de ces plantations seront transformés sur place en biens manufacturés finis ou semi-finis destinés soit à la grande consommation sur le marchés local, soit à l'exportation vers le marché sous régional (CEMAC) et ensuite des niches précisément ciblées au plan international. Dans cette phase pilote, le marché camerounais est la principale cible de SOA. Des études sont cependant en cours pour évaluer la profitabilité des autres marchés internationaux en zone CEEAC. SOA entend accompagner sa croissance par le financement et la promotion d'actions de développement socioéconomiques durable dans les terroirs et auprès des populations riveraines de ses installations.

I.1.3 Stratégie de SOA

Pour peser dans le marché très compétitif de la production et de la transformation des cultures de rente, SOA a opté pour une stratégie d'agriculture extensive ou intensive. Cette stratégie est déclinée comme suit :

? Phase A : Entrée dans la filière



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- Location à long terme avec option d'achat de plusieurs centaines d'hectares de terres culturales dans les terroirs, auprès de particuliers et de communautés coutumières.

- Signature de partenariats avec des collectivités territoriales décentralisées, dans le but d'acquérir d'anciennes exploitations agro-industrielles en concession, soit sous forme de partenariat public-privé (PPP), soit dans le cadre de la politique de développement d'agropoles mise en oeuvre par le gouvernement camerounais.

- Création d'archipels de petites exploitations autour des pôles SOA dans le but de générer des réseaux de plantation.

? Phase B : Positionnement

- Investissements prioritaires dans les cultures multi-récoltes/an (le maïs), de manière à se ménager des revenus conséquents dès les premières années d'exploitation, ainsi qu'un pouvoir de négociation fort face aux partenaires financiers et institutionnels (banques, autres opérateurs de services de financement, organismes nationaux et internationaux de développement de l'agriculture) ;

- Création de plantations dédiées aux cultures de rente (cacao, palmier à huile, avocat, riz, bananes-plantains, Etc.) sur plusieurs milliers d'hectares.

- Création de pôles d'excellence dans les installations de SOA au bénéfice des riverains et des populations locales ou autres : aide au financement des économats, équipements marchands, gares routières, écoles primaires et secondaires, cités agricoles, centres de formation aux techniques et technologies agricoles.

I.1.4 Le modèle d'entreprise

Le modèle d'entreprise de SOA, sera entièrement opérationnel dans les cinq prochaines années (2017 ; 2018 ; 2019 ; 2020 ; 2021). Au cours de ces cinq années, SOA développera 2500 ha environ de cacaoyer, palmier à huile, avocatier, riz et maïs. Toutes ces cultures sont des variétés camerounaises développées par l'IRAD, toutefois, SOA envisage également de tester avant de cultiver le cacao MERCEDES, une variété ivoirienne réputée pour sa résistance aux parasites et son fort taux de rendement (3.5 t/ha). SOA envisage aussi la transformation du blé, du sorgho et du soja. Le tableau3 suivant présente le cycle de maturation de certains de ces produits.

Tableau 3 : Cultures et cycle de maturation

Cultures Durée du cycle de maturation (mois)

Cacao IRAD	18-24
Cacao Mercedes	18-24
Palmier à huile	36
Avocat	36
Maïs	03
Banane-plantain	10-11



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Au vu de l'ancienne usine de la SODERIM abandonnée, SOA se propose de rénover ses installations afin de lancer au plus vite la transformation des produits des plantations (maïs). La fonction du complexe sera de renforcer la valeur ajoutée de SOA par la transformation locale de ses céréales selon des procédés industriels respectant des standards internationaux. Elle est indéniablement un atout supplémentaire pour être compétitive dans les marchés cibles à l'international.

I.1.5 SOA : les leviers du succès

La réussite planifiée de SOA tient également à la qualité de l'environnement dans lequel il va opérer. Cet environnement plus que favorable tient à l'engouement du maire de SANTCHOU pour le projet de SOA. Ce dernier a réussi dès les premiers contacts à convaincre les promoteurs de SOA que la mairie de SANTCHOU les accompagnerait dans cet important investissement profitable à tous points de vue aux populations. Il convient également de relever l'impact de la route bitumée Melong-Dschang qui garantit au projet l'écoulement facile et rapide de ses produits bruts ou transformés vers les grands centres commerciaux et ports du Cameroun, ainsi que vers les grandes agglomérations des pays de la CEEAC.

I.1.6 Implantation

Compte-tenu du choix des cultures opérées par SOA, après de nombreuses investigations et descentes dans divers terroirs, SANTCHOU s'est imposée comme le bassin de production le mieux adapté au projet de SOA. Ce bassin propose de nombreux avantages[20] :

. Totale adéquation avec toutes les cultures ;

. Excellente pluviométrie ;

. Multiplicité de petits cours d'eau ;

. Relief adapté à des cultures de natures diverses ;

. Vastes étendues de terres culturales permettant l'agriculture extensive ;

. Tradition de la pratique de l'agriculture par des populations vaillantes et dynamiques ;

. Intérêt de la mairie, des chefferies traditionnelles et autorités administratives pour le

projet de SOA.

I.2 Problématique

Plusieurs journaux camerounais affirment que [2] : le Cameroun n'est ni en autosuffisance alimentaire ni en sécurité alimentaire. Produire en quantité suffisante demeure un objectif pour le Cameroun. La production des produits et des farines céréalières ne répond pas toujours à la demande nationale. Selon l'OMC [3](l'organisation mondiale du commerce) les produits agricoles importés par le Cameroun en 2013 sont chiffrés à plus de 1458 milliards de FCFA, et ce chiffre croit au fil des années, la figure suivante nous indique par exemple les statistiques sur l'évolution des importations des céréales sur 12 ans.



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400000

350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000

0



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

année importation (en tonnes)

Figure 2 : Evolution de l'importation des céréales au Cameroun

Partant, nous constatons que le Cameroun importe énormément les céréales ce qui n'est pas avantageux pour un pays qui se veut émergent à l'horizon 2035 ; Si nous prenons par exemple le cas simple du maïs, les statistiques de l'Association Citoyenne de Défense des Intérêts Collectifs (ACDIC), nous indiquent que: deux Camerounais sur trois consomment le maïs ; l'indice de consommation du maïs au Cameroun est d'environ 51kg/Habitant/an. Les tableaux suivants montrent le gap entre la demande et la production de maïs et les importations du maïs au Cameroun.

Tableau 4 : Offre et demande de maïs au Cameroun [3]

Années Offre : production (tonne) Demande (tonne) Déficit (tonne)

2007	1	143	000	1	180	000	37 000
2008	1	170	000	1	230	000	60 000
2009	1	380	000	1	500	000	120 000
2013	1	800	000	2	000	000	200 000
2014	1	600	000	2	000	000	400 000

Tableau 5 : Importation du maïs par an au Cameroun [3]

Années Importations (tonnes)

2004	2016
2005	12 782
2006	4	082
2007	1	637
2008	3	404
2009	22 662
2010	14 751
2011	4	706
2012	5	314



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En observant les tableaux 4 et 5 nous constatons que sur la céréale seule qu'est le maïs, le Cameroun rencontre d'énormes difficultés sur le plan de la satisfaction de la demande. S'il y a donc déficit au niveau des céréales, il y en aura forcément au niveau de la farine des céréales ; l'institut national de la statistique nous donne les importations du Cameroun des produits de la minoterie pendant 4 années ;

Tableau 6 : Importation des produits de la minoterie [4]

Années	2007	2008	2009	2010
Importations (t)	95 066	91 936	103 012	109 141

Au vu de toutes ces statistiques, nous constatons donc effectivement que le Cameroun n'est ni en sécurité ni en autosuffisance alimentaire. C'est dans cette lancée que le gouvernement camerounais dans le cadre de référence de l'action gouvernementale pour la période 2010-2020, en vue de l'émergence à l'horizon 2035, a mis sur pied un certains nombres de stratégies ; principalement dans son document de stratégie pour la croissance et l'emploi dans la section industries et services en son point 219 : « les agro-industries constituent un débouché important pour la production agricole et un puissant facteur d'intensification des activités et de transformation du monde rural. Dans une approche par filière privilégiant le développement de la chaîne des valeurs, le Gouvernement entend négocier et mettre en place systématiquement des plans de développement des industries de transformation des produits du terroir (farines locales, sucre, huile de palme, banane plantain, maïs, cacao, coton, etc...) » [6] .C'est donc dans ce même ordre d'idée que le Groupe SEEDS OF AFRICA s'est donné pour mission de faciliter ces actions et d'accompagner l'Etat dans sa vision afin d'assurer aux citoyens camerounais une autosuffisance et une sécurité alimentaire à long terme; d'où la nécessité de mettre sur pied une unité industrielle de transformation des céréales principalement le maïs, le blé, le sorgho et le soja pour l'obtention de la farine, du gritz, de la semoule et d'autres produits dérivés destinés à satisfaire la consommation humaine, les entreprises brassicoles, les provenderies etc. d'où le thème à nous confié par SOA : « mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales (maïs, blé, sorgho et soja) pour l'obtention de la farine »

Notre travail sera donc circonscrit de la manière suivante :

v Présenter les techniques de productions des farines de céréales ;

v Présenter les technologies utilisées pour la production des céréales ;

v Proposer une procédure de mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des céréales ;

v Faire une implantation optimale de la chaine de production ;

v Faire une étude financière du projet.



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CONCEPTS DE BASE POUR LA MISE

SUR PIED ET DU SUIvI D'UNE UNITé DE

TRANSFORMATION INDUSTRIELLE.

Description :

Dans ce chapitre nous présenterons, des concepts inhérents à la réalisation de notre projet. L'intérêt sera porté sur la présentation des produits moulus et des farines obtenues, aux processus d'obtention des farines issues de ces céréales, aux différentes technologies de mouture des céréales, aux outils d'aide au dimensionnement , à la conception et au choix des machines industrielles et de mise sur pied des unités de production et de transformation industrielle.



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II.1 Généralités sur les farines de céréales

II.1.1 Généralités sur les farines de maïs

II.1.1.1 Processus de transformation du maïs en farine.

La mouture du maïs est précédée d'une série d'opérations importantes et indispensables Ces étapes sont résumées dans le diagramme suivant (fig.3) :

[1] :

^{Grains humides}

^{Grains humides propres}

^{Grains bruts}



^Récolte

^Farine

^OUI

^{Pré-nettoyage}

^NON



^Gritz

^{Décorticage+ séparation}

^Séchage

^{son 12 à 15%du brut}

^{Germes+paille}

^{Grains secs}

^Dégermage

^Nettoyage

^complète?

^Tamisage

^germe

^{Farine fine 38 à 40%du brut}

^{conditionnement}

Figure 3 : Diagramme de mouture du maïs [14]

^{Dépourvus de germe 80 à 85 %du brut}

^Mouture

^Extraction

^{Tourteaux de}

II.1.2 Généralités sur la farine de blé

La transformation du blé en farine suit les principales étapes présentées dans la figure ci-dessous :



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^{97-98 %des grains bruts}



^Semoule

^{97-98 %des grains bruts}

^{Blé non purifié}

^{Conditionnement}

^{Grains humidifiés}

^Nettoyage

^{10-15%de farine,60%de semoule}

^Mouillage



^{Farine de blé}

^Broyage

^Ensachage

^{55-60%des grains bruts}

^Claquage

^{60 %des grains bruts}



^{Convertissage}

Figure 4 : Diagramme de mouture du blé

^{Tamisage ou blutage}

^{Farine fine 10-15%des grains bruts}

II.1.3 Généralités sur la farine de soja

L'ordre de ces étapes lors de la production de la farine de soja est donné par le diagramme suivant[16][2 :



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^{Réception des grains de soja}

^{grains bruts}

^{Triage-tamisage}

^{97-98%des grains bruts}

^{Grains grillés et disgestibles}

^{60-65 %des grains bruts}

Figure 5 : Diagramme de mouture du soja

^{Dépélliculage}

^{70-80 %des grains bruts}

^{Torréfaction}

^Mouture

^Tamisage

II.1.4 Généralités sur la farine de sorgho

Pour produire la farine de sorgho les étapes suivantes sont indispensables :

V' Le nettoyage : élimination des impuretés (sable, paille, pierres) ;

V' Décorticage : élimination des enveloppes du grain (son) et une partie du germe ;

V' Séparation : séparation son et grains décortiqués ;

V' Mouture : Broyage des grains ;

V' Pesage et conditionnement : mise en sacs des produits, soudure des sacs en plastique

ou coutures des sacs en papier.

^{Conditionnement}

Le diagramme suivant donne l'ordre dans lequel doit se faire ces opérations :



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^{Impuretes (autres grains,}

^pailles , ^{sables etc)}

^{Grains bruts}

^Nettoyage

^{Grains propres}



^Mouture

^{Farine fine 60-65 %du brut}



^{80-82%du brut}

^{Son(12 à 15 %des grains}

^bruts)

^{Souvent en une étape}

^préalable)

^{Décorticage(Hydratation}

^Separation



^Ensachage + ^{conditionnement}

Figure 6 : Diagramme de mouture du sorgho[19]

II.1.5 Synthèse sur les techniques d'obtention des farines de céréales

En sommes, pour produire la farine de céréales, particulièrement celles qui nous intéressent dans ce projet à savoir : le maïs, le sorgho, le blé et le soja ; et étant donné que la majorité de ces céréales nous seront fournies en grains secs, les opérations primordiales et indispensables sont les suivantes :

- Le nettoyage des grains secs : opérations qui consistent à éliminer les impuretés de tout ordre ;

- Le décorticage ou le dépélliculage selon la céréale ;

- La mouture et le tamisage pour l'obtention de la farine et enfin le conditionnement.

Mais selon les céréales d'autres opérations supplémentaires sont nécessaires telles que :

- Le mouillage ou l'hydratation : qui consiste à ajouter une certaine teneur en eau aux grains ;

- La torréfaction pour le cas du soja particulièrement est une opération qui permet de griller le soja par un torréfacteur pour le rendre digestible ;

- Le claquage et le convertissage pour transformer la semoule de blé en farine ;

Le diagramme suivant nous donne un aperçu général sur le procédé d'obtention de la farine à base du maïs, du blé, du sorgho et du soja.



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^récolte

^{Grains de maïs prets pour le séchage}



^{Grains de maïs secs (15%teneur en eau)}

^{Grains de maïs bruts}

^{Grains de céréales propres}

^{Pré-nettoyage}

^{Grains décortiqués}

^Séchage

^{(maïs+ sorgho)}

^Nettoyage

^Hydratation + ^{conditionnement (obligatoire pour}

^{le blé, sans importance pour le soja}

^{Tamisage ou blutage}

^{Dépélliculage}

^{Soja dépélliculé}

^{Soja torréfié}

^{Semoule de blé}

^Claquage

^{Convertissage}

^Tamisage

^{Torréfaction}

^{Decorticage+ séparation}

^{conditionnement}

^Mouture

Figure 7 : Diagramme de synthèse sur la mouture des céréales

II.2 Généralités sur les technologies d'obtention des farines de céréales

^{Farine de céréales}

^Ensachage +

^{Farine de blé}

II.2.1 Technologies de séchage

Dans l'industrie agroalimentaire, le séchage est considéré en tant que procédé particulier qui intervient dans la fabrication de nombreux produits finis ou intermédiaires. L'opération de séchage a pour objectif de réduire considérablement, voire complètement l'eau présente dans un corps initialement humide.

Le séchage du maïs peut s'opérer de trois façons principales : Ces méthodes peuvent aussi être combinées. Le choix sera dicté par la nature du produit à sécher (maïs en épis ou maïs en grains). Les principales caractéristiques de ces méthodes sont résumées au tableau suivant :



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Tableau 7 : Comparaison entre les différentes technologies de séchage [4]



Séchage naturel

Séchage artificiel

Convection Convection forcée

Au soleil solaire libre Air

ambiant

Air chauffé

Débit de séchage	Très faible	Moyen	Faible	Moyen		Elevé	Investissement
Très faible	Moyen	Faible	Moyen	Elevé		Qualification du personnel
Faible	Moyenne	Moyenne	Moyenne	Parfois élevée		Main-d'oeuvre
Nombreuse	Raisonnable	Nombreuse	Peu nombreuse	Peu nombreuse		Exigences techniques
Minimes	Modérées	Peu élevées	Elevées	Elevées		Assujettissement au climat
Total	Important	Nul	Faible	Nul		Assujettissement à un combustible
Nul	Nul	Total	Nul	Total		Assujettissement à une source extérieure
Nul	Total	Nul	Total	Total		Contrôle du séchage
Nul	Modéré	Faible	Elevé	Elevé		Sensibilité aux dégradations (graines)
Modéré	Faible	Elevée	Faible	Faible		Protection contre l'infestation par les insectes ou des microbes
Faible	Modéré	Modéré	Modéré	Elevée

Il ressort de notre tableau comparatif que nous allons adopter un séchage artificiel pour des raisons de productivité agricole et de disponibilité de la main-d'oeuvre en milieu rural. Dans la littérature les modes principaux de séchage artificiel sont les suivants : convection, conduction, rayonnement et lyophilisation.



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Tableau 8 : Tableau comparatif entre les modes de séchage artificiel [18]

Mode de séchage			Avantages Inconvénients Exemple Utilisation

Convection	Séchage à contre- courant	Diminution rapide de la température	Sécheurs à tambour rotatif	- Industrie chimique - Produits non collant - Produit en poudre
			- Grains, céréales ;
- Séchage de précision - Température élevée	Contact avec les parois du sécheur et faible quantité	Sécheur à tambour rotatif	Produits minéraux supportant des très hautes températures
			Textiles, papiers, matières plastiques	Rayonnement
- Produit à épaisseur très faible - Propre - Facile à réguler	Couteux	Sécheurs à infra rouge	Produits alimentaires, produits minéraux (engrais, pigments...),
			Produits alimentaires, produits minéraux (engrais, pigments...), produits organiques, lessives.	Lyophilisation
Conservation de la qualité des produits	- Très couteux - Procédé complexe		Produits alimentaires, jus de fruit, plasma sanguin,...

Il en résulte que de tous les modes de séchage artificiel, celui le plus approprié est le séchage par convection à air chaud.

II.2.2 Technologie d'égrenage

Lorsqu'on compare deux méthodes d'égrenage, il faut tenir compte de toutes les opérations annexes [4]. Certaines machines assurent la totalité de ces opérations, d'autres une partie seulement ; d'autres enfin n'effectuent que l'égrenage. Il faut donc tenir compte, dans toute étude comparative, des coûts entrainés par les opérations annexes suivantes :



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- Dépouillage ;

- Nettoyage ;

- Criblage ;

- Ensachage ou emballage, le cas échéant.

Le tableau suivant nous permettra donc de résumer les critères de choix de la technologie d'égrenage et de faire un choix sur la technologie adéquate pour notre projet.

Tableau 9 : Comparaison entre les différentes technologies d'égrenage [7]

Débit

Coût

Taux d'écrasement

Dépouillage

Rendement

Faible (pour les petites productions)

Faible

Elevé

N'intègre pas le dépouillage

Faible

Egreneuses électriques		Elevé (pour les productions industrielles)
Elevé
Faible de l'ordre de 2
%
Intègre souvent le dépouillage
Elevé

Egreneuses à pédale

Moyenne

Moyen

Moyen

N'intègre pas le dépouillage

Faible

Egreneuses manuelles

Il ressort donc de notre tableau que : les égreneuses électriques sont les mieux adaptées pour notre projet. Mais compte tenu du fait que nous avons associé l'opération d'égrenage et de récolte, nous allons utiliser une moissonneuse-batteuse.

II.2.3 Technologie de décorticage

On distingue 03 types de décortiqueuses utilisables dans la littérature pour les céréales et les grains.

Tableau 10 : Etude comparative des différentes technologies de décorticage [17]

Avantages Inconvénients Domaine Technologie d'utilisation utilisée							Décortiqueuse à abrasion
- Très bon rendement - Pureté		- Approprié pour les graines	Produits ayant un taux d'humidité	Abrasion
excellente		sphériques	inférieur à
- Peu couteux		- Présence des impuretés	13% (maïs, riz, froment,
- Simple d'utilisation		- Uniquement pour les grains durs	millet, orge...)



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Avantages Inconvénients Domaine Technologie d'utilisation utilisée						Décortiqueuse à friction
- Bon rendement (environ 80		- Risque de contamination du produit	Maïs, riz, fonio...	- Friction et cisaillement
%)
- Possibilité de traiter les grains humides					Décortiqueuse
- Grains		- Forme	Farine de	Ecrasement	à impact (à
dense		arrondie	céréales		ailettes, à marteau, à cylindre)
- Bon rendement (80%)		uniquement coque très durs	(maïs, sorgho, mil, riz,...)

Au sortir de notre étude comparative, nous constatons que les décortiqueuses à abrasion seront les meilleurs pour le décorticage de nos céréales.

II.2.4 Technologies de broyage

Nous distinguons 02 grands types de broyeurs selon l'orientation de l'axe [22] :

- Les broyeurs verticaux

v Billes

v Galets - Horizontaux

v Presse à rouleaux

v Boulets ou barres

Mais pour résumer nous allons les classer par mode de broyage.

Tableau 11 : Etude comparative des technologies de broyage

Avantages Inconvénients Domaine Technologie d'utilisation utilisée
Broyeur	- Pas de	- Echauffement	- Produits	Percussion ou
à bille ou	contamination	important	miniers	choc
à boulets	par l'air ambiant	- Changement fréquent des billes	- minéralurgie
	- Finesse des produits	- Vitesse à surveiller



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Broyeur à marteau	Ecrasement des grains ayant une forte teneur en eau	mauvais rendement	Céréales	Ecrasement
Broyeur à mortier	- finesse du produit	- risque de contamination du produit	Céréales	Abrasion ou attrition
Broyeur à disque	Bien adapté pour le broyage humide du maïs	Consommation élevée d'énergie par rapport aux autres broyeurs	Céréales, principalement maïs	Cisaillement
Broyeur à cylindre	Possibilité de fixer la granulométrie	Convient seulement à très grande échelle industrielle	Céréales	- Ecrasement et attrition - écrasement et cisaillement

Il ressort de notre étude que le broyeur à cylindre est le mieux adapté pour la mouture de nos céréales.

II.2.5 Unité de nettoyage

Dans la littérature on rencontre 04 principaux types de nettoyeurs de grains de céréales : le nettoyeur-séparateur, le trieur alvéolaire, le trieur optique et la table densimétrique. Le tableau suivant nous permet de mener une étude comparative et d'en choisir celui qui convient à notre projet.

Tableau 12 : Etude comparative entre les différents nettoyeurs de céréales [17]

Avantages Inconvénients Champ d'action Technologie
Nettoyeur- séparateur	- C'est le nettoyeur le plus poussé pour les céréales - Débit très intéressant	- Un seul type de graine propre à la fois -	- Epaisseur, largeur, volume et poids	- Grille
Trieur alvéolaire	Sépare les grains de tailles presque similaires	- Trie mais ne nettoie pas - Débit faible	- Longueur	- Alvéoles
Trieur optique	Précision de triage	Montant de l'investissement important et adapté pour être sur une chaine de	- Couleur ; forme	- Ejection



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		trie avec d'autres équipements
Table densimétrique	Précision de triage	Montant de l'investissement important	- Densité	- Coussin d'air vibration

Il ressort de notre tableau que nous allons utiliser un nettoyeur -séparateur. II.2.6 Choix du type de convoyeur

Pour faire le choix du convoyeur, nous nous focaliserons sur les caractéristiques du produit à convoyer et l'étude comparative dans le tableau ci-dessous nous permet d'en choisir un pour notre projet.

Tableau 13 : Comparaison entre les différents types de convoyeurs [23]

Types de Granulométrie Forme Longueur Inclinaison Pouvoir Fluidité convoyeur du produit des du du abrasif du produits convoyeur convoyeur des produit produits
Convoyeur à bande		G+	R+I	F+G+M	F+M+G	A+B+C+D	T
Convoyeur à courroie crantée		M	R	F+M	F	B	M
convoyeur à chaine		M	R	F+M	F	B	M
Convoyeur à pas de pèlerin		M	R	F+M	F	B	M
Convoyeur à rouleaux		G+M	R	F+M	F	B	M
Convoyeur à vis sans fin		F	R+I	F+M	M	A+B+C	T
Convoyeur pneumatique		F	R+I	M	F		T

II.2.7 Synthèse sur les technologies retenues

Le tableau suivant nous donne le récapitulatif des technologies retenues en fonction de chaque opération de notre unité de mouture des céréales.



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Tableau 14 : Synthèse sur les technologies retenues

Opération	Equipement
Récolte - dépouillage du maïs	Moissonneuse batteuse
Séchage	Sécheur par convection
Nettoyage	Nettoyeur- séparateur
Stockage des céréales	Silos de stockage
Hydratation	Mouilleur
Décorticage	Décortiqueuse à abrasion
Mouture	Broyeurs à cylindre
Claquage- convertissage	Claqueur, convertisseur (broyeurs à cylindre lisse)
Torréfaction de soja	Torréfacteur
Tamisage ou blutage	Tamiseur vibrant ou blutoir
Ensachage	Thermo soudeuse
Convoyage des graines et épis de maïs	Convoyeurs à bande
Convoyage des produits moulus	Convoyeurs à vis
Convoyage des graines	Convoyage pneumatique le cas échéant

II.3 Procédure de mise sur pied d'une unité de transformation industrielle

Les étapes de mise en service d'une nouvelle unité de production ne sont pas standard, elles varient d'une entreprise à une autre en fonction de plusieurs critères tels que :

- Les fonctions à réaliser ;

- Les limites de fournitures ;

- Les exigences de maintenance à respecter ;

- Les performances à garantir ;

- Les exigences de qualités à respecter ;

- Les caractéristiques techniques ;

- Les critères de validation ;

- Documentation à fournir ;

- Etc.

Les procédures de mise en place d'une nouvelle unité de production sont nombreuses dans la littérature. Plusieurs auteurs ont écrit sur ces procédures ; et dans le tableau ci-dessous, nous faisons une étude comparative des principales méthodes afin de choisir celle qui convient dans notre étude.



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Tableau 15 : Méthode de mise sur pied d'une nouvelle unité de production [17]

Méthodes Avantages Inconvénients

PIGNAULT ET SOHIER

- Projet en cours de réalisation

Uniquement pour les projets en phase initiale

V.CAUDILL

- prend en compte les projets en cours - projet en phase initiale - économique (ne nécessite pas un travail d'expert, ni de consultant externe)

Collecte des données assez vaste

MAROULIS ET
SARAVACOS

Projet en cours de réalisation

Nécessité d'une équipe pluridisciplinaire

La procédure qui sied le mieux à notre contexte est celle proposée par V.CAUDILL. Elle se décline en 5 étapes :

II.4 Présentation de la méthode de V.CAUDILL

II.4.1 Technologie des équipements

La technologie est dans la tradition grecque, « l'inventaire des procédures qui caractérisent les savoirs et savoir-faire qui échappent aux déductions spéculatives, mais reposent sur des connaissances expérimentales. » ainsi, il sera question ici de décrire les processus mis sur pied au sein de la nouvelle unité. La description devra non seulement reposer sur les caractéristiques techniques des différentes parties de l'unité mais également sur le fonctionnement de l'unité complète.

II.4.2 Conception en équipe de ligne

Il sera question ici de donner des informations sur

La configuration de la ligne : nous devons montrer par des calculs quelle sera l'implantation des machines au sein de l'usine.

Les besoins de production : il s'agira ici de présenter la cadence de production c'est-à-dire la quantité de céréales qui doit être moulue par une unité de temps que nous aurons choisi.

Justifications économiques : il sera question de faire une étude financière du projet et justifier si les moyens disponibles nous permettrons de réaliser les objectifs de production.

Ergonomie et le degré d'automatisation : c'est l'étude des conditions de travail et des relations entre l'homme et la machine. Il sera donc question de montrer le taux



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d'implication de l'homme dans le travail. Montrer également si les machines seront automatisées ou non, quelle sera l'implication de l'homme à chaque secteur d'activité.

II.4.3 Ingénierie du projet

Dans cette phase du projet, il sera question de faire l'étude de dimensionnement des différents équipements en fonction des objectifs visés par la hiérarchie ; ce sera ici le lieu de faire les dessins et les mises en plan pour la fabrication des machines, de proposer des solutions pour le transfert des produits d'une machine à une autre, de dimensionner l'énergie nécessaire à l'installation des équipements, de penser à la construction des lieux d'installation de la nouvelle unité.

Ici nous devons tenir compte de plusieurs facteurs clé tels que résumé dans le tableau suivant : Tableau 16 : Facteur influençant l'ingénierie du projet [18]

Domaine Paramètre Questions

Conditions d'exploitation	Qualité	- Risques de qualité ? - Risques pour le produit ? - Faisabilité des contrôles ?
	Main d'oeuvre	- Nombre de poste de travail ? - Charge de travail des opérateurs ?
	Consommation d'énergie	-
Conditions de travail	Sécurité	- Circulation du personnel ? - Risques individuels ? - Hygiène ? - Risque d'incendie ?
	Ambiance physique	- Nuisance sonore ? - Pollution, toxicité ? - Propreté ?
	Charge de travail	- Facilité de maintenance ? - Contrainte de mémorisation ?
Relation de travail et organisation	Rapport avec l'environnement	- Atteinte à la protection de l'environnement ?
	Rapport entre services	- Relation avec le service qualité ? - Relation avec le service général ? - Relation avec la production ?



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Evolution après mise en place	Evolution de l'usine	- Equipements qui s'intègrent dans l'usine ? - Problème à terme ?
	Evolution des technologies	- Durée d'amortissement compatible avec l'apparition des nouvelles technologies ?
	Evolutions produits et marché	- Adaptabilité à un accroissement de la demande ?
	Evolution de la législation	- Evolution en matière de sécurité et travail ?

II.4.3.1 Construction

Au cours de cette phase, il sera question de la fabrication des équipements et autres éléments dimensionnés au cours de la phase d'ingénierie. Au cours de cette phase, des vérifications, des tests et des corrections devront être faits sur les équipements.

II.4.3.2 Mise en route

Cette phase sera le clou de notre installation de l'entreprise. Ici, il faudra faire des tests complets sur toute l'unité, s'assurer d'une installation optimale des équipements, mettre des procédures de suivi de la production, des procédures de suivi des équipements, de gestion des ressources humaines et bien d'autres encore.

II.5 Elaboration d'une technique d'analyse pour le choix des machines

La commande d'une machine de production ou de transformation industrielle exige une certaine analyse, car la machine doit assurer la performance souhaitée par le producteur ; pour cela il est judicieux d'utiliser un outil d'analyse pour le choix d'une machine ; les outils les plus utilisés dans ce domaine sont [5] :

- Le diagramme « causes-effet » ;

Ce diagramme est une représentation graphique ordonnée permettant de visualiser l'ensemble des causes ayant une influence sur un effet constaté ou un phénomène ;

- Histogramme de coûts par fonction ;

L'établissement des coûts par fonction sert notamment à :

· Déterminer si le coût de chaque fonction est en rapport avec leur importance relative dans le produit étudié ;



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· Hiérarchiser les fonctions et à orienter l'action « analyse de la valeur », en permettant de faire porter les efforts de réduction de coûts prioritairement sur les fonctions et coûts qui offrent les fortes possibilités de gain.

- Le diagramme de Pareto ;

Il permet de :

· Distinguer dans un ensemble de facteurs ceux qui sont les plus importants ;

· D'effectuer des choix ;

· D'établir des priorités ;

Le tableau suivant résume quelques avantages et inconvénients de ces trois méthodes : Tableau 17 : Tableau de comparaison des techniques d'analyse.

Méthode Avantages Inconvénients

« causes-effet »	Pas besoin de connaitre toutes les performances techniques de la machine	Connaitre obligatoire les effets dus à l'utilisation de la machine.
Coût par fonction	Orientation précise et bonne analyse de la valeur.	Détermine le coût par rapport à l'importance
Pareto	Bien adapter pour effectuer les choix Etablit les priorités	Considère principalement les facteurs importants

Il ressort de notre tableau que le diagramme de Pareto est le mieux adapté pour notre cas, car il est plus apte à effectuer les choix.

Méthodologie

- Etablir la liste de données par valeur décroissante ;

- Quantifier chacune de ces données ;

- Effectuer la somme des valeurs obtenues ;

- Calculer pour chaque valeur le pourcentage ;

- Effectuer le cumulé des puissances obtenues ;

- Représenter le graphique des pourcentages ;

Cette démarche permet de prendre en compte les opportunités du marché, l'évolution de l'environnement et les techniques possibles. Elle est caractérisée par :

- Une identification des critères de choix ;

- Un classement de ces critères de choix ;

- La détermination du poids de chaque critère en fonction de la somme pondérée établit

dans la matrice de préférence ;

- La détermination de la note de chaque critère ;

- La détermination de la note générale de chaque fournisseur ;



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- Le choix de la machine chez les fournisseurs ;

II.6 Démarche à suivre pour la conception de l'implantation d'une unité de transformation industrielle

Pour atteindre les objectifs de production en respectant aussi bien les règles de production, les règles de sécurité que les règles d'hygiène et de salubrité, il faudrait pouvoir trouver une disposition optimale des différents équipements de l'unité. Ainsi, nous allons suivre la démarche suivante :

a- Recueil des données caractérisant l'entreprise Au cours de cette étape, il sera question de définir :

Les clients, les fournisseurs, les produits, la qualité, organisation et les conditions de travail, organisation possible pour la production,

Les plans de construction (nombres de bâtiments) possibilité d'extension de l'unité, les moyens de transport disponibles, les plans de situation, etc.

Le type de transformation, les méthodes de transformation (pression, déformation...), les locaux d'entretien, etc.

Les stockages des produits finis, de la matière première, des produits dangereux, etc.

L'accès sur le site, les voies de circulation, aires de chargement et de déchargement, les aires de service (lavage, ateliers de première intervention...).

b- Définition des secteurs d'activité

Le terme secteur d'activité peut désigner selon la taille du projet, un atelier, le travail sur une machine, ou encore un espace fonctionnel :

Secteurs à risque liés à la circulation des véhicules, des engins et des personnes (chargement des produits finis, déchargement des matières premières,...) ;

Secteurs à risque avec des nuisances liées aux ambiances physiques et chimiques (zone propre pour produits finis, secteurs d'emballage...) ; Autres secteurs sans flux de matières (bureaux, laverie,...) ;

Secteurs avec des flux de matières ;

Secteurs à risques pour les produits ;

c- Détermination des proximités et des flux

Cette étape consiste à déterminer les besoins de proximité ou d'éloignement entre secteurs en s'appuyant sur des estimations collectées.

Le choix des degrés de proximité /d'éloignement, est effectué en fonction des exigences de production, de qualité de produits et de vie au travail, des besoins de communication et en s'appuyant sur des critères concourant à la prévention des risques et à l'amélioration des



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conditions de travail. La figure suivante illustre mieux une méthode de détermination des proximités et des flux.

					^quantitatives)					^défavorables
^avec risques professionnels
				^professionnels

^{Définition des proximités ou liaisons fonctionnelles entre les secteurs de production (informations qualitatives) Définition des flux matières/ produits entre les secteurs (informations Définition des secteurs à risques} : ^{secteurs avec circulation, flux, avec ambiances physiques}

Figure 8 : Méthode de détermination des proximités et des flux

Au travers de cette figure, nous constatons que nous pouvons faire une implantation basée soit sur les proximités, soit sur les flux de matières, soit sur les deux. Un tableau de proximité sera alors établi : il aura en abscisse et en ordonnée les secteurs d'activité.

^{Calcul des besoins}

^{en surface des}

^secteurs

- ^{implantation basée sur les proximités} - ^{implantation basée sur les flux de matière} - ^{implantation basée sur les proximités et les flux de matières tenant compte des secteurs}

^{Implantation finale mixte basée sur les proximités et les flux matières tenant compte des secteurs à risques}

d- Diagramme d'implantation

Il s'agit de donner une représentation schématique du tableau proximité/éloignement. Pour cela, il faudra disposer les différents secteurs d'activités en fonction des proximités ou des éloignements tel qu'élaboré dans le tableau de proximité.

e- Schéma d'implantation

Il est obtenu en prenant en compte les informations contenues sur le schéma fonctionnel et les surfaces nécessaires par secteurs d'activités.

II.6.1 Elaboration d'une méthode pour le choix des équipements critiques

II.6.2 Choix de la méthode pour la maintenance préventive

La mise en oeuvre d'une politique de maintenance préventive nécessite l'identification des équipements critiques et qui doivent donc être traités en priorité. Deux types de méthodes s'offrent alors :

- La méthode prédictive : méthode qui essaie de prévoir les pannes, même si elles ne sont pas encore produites (on se projette dans les probabilités futures). La méthode de l'AMDEC machine est indiquée dans ce cas.

- La méthode d'analyse à postériori qui produit des résultats émis à partir des données historiées. L'abaque de NOIRET et le diagramme de PARETO.



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Les équipements étant neufs à leur arrivée dans l'usine, il serait difficile d'implémenter facilement la méthode AMDEC, dans laquelle il nous sera difficile d'évaluer la fréquence des pannes. Ce qui nous empêche d'évaluer l'indice de criticité.

Le diagramme de Pareto lui, permet de positionner les équipements critiques (selon un critère défini) d'après une répartition de type 80/20 : 20 % des équipements produisent 80% des pannes. Les équipements sont classés selon un ordre décroissant par rapport au critère. Mais pour que cette méthode soit efficace, il est indispensable d'avoir un historique couvrant au moins une année de maintenance.

L'abaque de Noiret quant à lui fournit des recommandations quant à la pertinence ou non d'une politique de maintenance préventive sur un équipement de production. C'est un outil de calcul scientifique qui permet d'orienter le choix de la politique de maintenance en fonction :

- Des caractéristiques de l'équipement ; - De son utilisation ;

Le résultat en est une recommandation offrant trois options possibles :

- Préventif recommandé ; - Préventif possible ;

- Préventif non nécessaire.

Pour mieux effectuer notre choix nous allons résumer ces trois techniques d'analyse dans le tableau suivant :

Tableau 18 : Technique de choix des équipements critiques

Méthode Avantages Inconvénients

Pareto

Noiret

AMDEC

Positionnement des

équipements critiques

Pas besoin des fiches d'historique

On peut prévoir l'apparition prochaine d'une panne

Avoir un historique des pannes sur au moins un an

Détecte uniquement les équipements critiques

Evaluation de la fréquence d'apparition des pannes

Il en résulte de notre tableau comparatif que l'abaque de Noiret est le plus approprié pour notre cas et nous apportera des résultats satisfaisants avec le moins de contraintes.

II.6.3 Description et utilisation de l'abaque de Noiret

L'abaque de Noiret est basé sur les critères suivants[22] :

a- L'âge de l'équipement ;

b- Son interdépendance : dans quelle mesure est-il vital pour la production ;

c- Son coût d'achat ;

d- Sa complexité et son accessibilité ;



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e- Sa robustesse et sa précision ;

f- Son origine : France ou étranger ;

g- Son utilisation dans le temps ;

h- Les conséquences de ses défaillances sur les produits ;

i- Les délais de production qui lui sont liés ;

Chaque critère se décline en plusieurs options qui chacune correspond à un certain nombre de points. Les points ainsi obtenus sont additionnés.

Remarque : un seul choix est possible par critère ; il faut donc prendre celui qui est le plus représentatif de l'équipement.

a- Age de l'équipement

Tableau 19 : Age des équipements

Age (ans )

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

58

54

86

38

42

46

50

30

26

62

66

34

22

74

78

82

70

90

18

14

10

Poi nts

Formule de calcul : points = 90 - âge * 4 b- Interdépendance

Tableau 20 : Indépendance des équipements

Critères Points

Matériel essentiel et marche en continu	70
Matériel essentiel et marche en semi continu	60
Matériel essentiel et marche en discontinu	50
Matériel sans tampon aval ou amont	40
Matériel semi indépendant	30
Matériel indépendant	20
Matériel double (ou plus)	10

Il faudra justifier si notre machine sera utilisée en continue ou de manière discontinue et surtout l'impact de l'absence de celle-ci.

c- Coût



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Tableau 21 : Intervalle des coûts des équipements

Critère en euro Points

Moins de 3000	5
[3000 à 15000[	15
[15000 à 30000[	25
[30000 à 45000[	35
[45000 à 150000 [	45
150 000 ou plus	55

Il faut estimer l'intervalle dans lequel se trouve le prix d'achat de notre équipement.

d- Complexité et accessibilité

Tableau 22 : Complexité et accessibilité des équipements

Critère Points

Matériel peu complexe et accessible		5	Matériel très complexe et accessible
25		Matériel peu complexe et inaccessible
25		Matériel très complexe et inaccessible
45

e- Robustesse et sa précision

Tableau 23 : Robustesse et précision des équipements

Critère Points

Robuste		5	Courant
10		Robuste et de précision
15		Peu robuste (délicat)
20		Travail en surcharge
25		Délicat et de précision
30

f- Origine

Tableau 24 : Origine des équipements

Critère Points

Français de grande série	20
Français de petite série	40
Etranger avec SAV en France	50
Etranger sans SAV en France	70
Etranger sans service technique	90



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g- Utilisation ;

Tableau 25 : Type d'utilisation des machines

Critère Points

Marche à 1 poste de travail		75	Marche à 2 postes de travail
175		Marches à 3 postes de travail
250

h- Perte de produits (conséquences sur les produits en cas de défaillance de la machine) Tableau 26 : Impacts sur les produits

Critère Points

Produits vendables		10	Produits à reprendre
35		Produits perdus
55

i- Délais

Tableau 27 : Délais d'attente d'un équipement défaillant

Critère Points

Délais libre (constitution de stock)		25	Délai serré
100		Délai impératif (risque de pénalités de retard)
150		Délai impératif (risque de pénalités de perte de client)
225

j- Détermination des équipements critiques

Tableau 28 : Récapitulatif de l'étude de la détermination des équipements critiques

Domaine Recommandation

0 à 510	Préventif non nécessaire
511 à 559	Préventif possible
559 à 910	Préventif recommandé



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etude de réalisation et d'implantation

DU PROJET INDUSTRIEl.

Description :

Le but de ce chapitre est mettre en oeuvre la méthodologie de conception et d'installation des nouvelles unités de transformation industrielle ; nous allons succinctement faire l'analyse fonctionnelle de la chaine de transformation, dimensionner les équipements principaux et annexes de la chaine de transformation, faire le choix des machines auprès des fournisseurs, dimensionner la partie électrique et la surface minimale de l'usine.

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III.1 Conception en équipe de ligne

III.1.1 Cahier de charge technique

· Le maïs

L'usine aura à sa disposition 500 ha de maïs par an soit environ 4000 tonnes de maïs en épis par an qui devront être transformées. Les produits issus de cette transformation doivent être : la farine de maïs, la semoule.

· Le blé

Le blé sera livré en grains secs dans l'usine, le blé principalement utilisé sera le blé dur d'une quantité maximale de 4000 tonnes par an.

· Le sorgho et le soja

Le sorgho et le soja utilisés seront ceux produits par nos agriculteurs et qu'on peut rencontrer sur nos marchés, les semences sont produites par l'IRAD, à leur arrivée dans l'usine elles seront toutes en graines de céréales et sèches. Les quantités maximales du sorgho et du soja seront respectivement de 4000 tonnes par an et 1250 tonnes par an

· Destination des produits à la sortie de l'usine

Les produits à la sortie de l'usine seront des farines qui serviront à alimenter les provenderies, les entreprises brassicoles, les usines alimentaires pour aliments de nourrissons et enfants, pour compléments alimentaires, etc.....

Tableau 29 : Résumé technique

Produits Etat d'arrivée à Quantité annuelle Etat du produit à la l'usine sortie
Maïs	Grains humides	4000 t	- Farine fine - Semoule ; - Gritz ;
Blé	Grains secs	= 4000??	- Farine fine ; - Semoule ;
sorgho	Grains secs	= 4000??	- Farine fine ; - Semoule ;
Soja	Grains secs	1250 t	- Farine fine ;



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III.1.2 Analyse fonctionnelle

III.1.2.1 Analyse du besoin

Ø Qu'est-ce que le besoin ? [6]

Définition AFNOR : « Un besoin est un désir (ou une nécessité) éprouvé par l'utilisateur d'un système »

Classification du besoin : On recense deux formes principales de besoin : exprimé et latent (pouvant être détecté ou suscité). Quoi qu'il en soit, chaque besoin doit pouvoir être formulé.

Ø Verbalisation du besoin : Diagramme bête à corne

La méthode de l'Analyse du Besoin s'appuie sur deux hypothèses :

Hypothèse 1 : La satisfaction du besoin est réalisée par l'utilisation du produit à concevoir. Hypothèse 2 : Le besoin est satisfait par le changement d'état d'une matière d'oeuvre.

Pour cela, il faut se poser trois (03) questions (... et y répondre !) : Tableau 30 : Verbalisation du besoin

Questions		Réponses	« À qui le produit rend-il service ? »
Au groupe SOA		« Sur quoi le produit agit-il ? »
Sur les céréales (maïs, blé, sorgho et soja)		« Dans quel but ? » (pour quoi faire ?)
Pour produire la farine de céréales

D'où le diagramme « bêtes à cornes » suivant :

Produire la farine de céréales



Groupe SOA

Usine de
transformation

Céréales

Figure 9 : Diagramme bête à corne



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A partir de ce diagramme, on formule le besoin comme suit :

L'usine à concevoir rendra service au groupe SOA pour l'aider à produire la farine à base des céréales.

Ayant donc définit clairement le besoin, l'on procède à l'analyse fonctionnelle de ce besoin.

III.1.3 Analyse fonctionnelle du besoin

L'Analyse Fonctionnelle du Besoin tout comme l'Analyse du Besoin est fondée sur des hypothèses.

Ø Hypothèses [6]

Hypothèse 1 : Le besoin est satisfait par l'utilisation d'un produit.

Hypothèse 2 : Le produit est un générateur de services (ou « prestations client »).

L'Analyse Fonctionnelle du Besoin ou Analyse Fonctionnelle extérieure est appelée ainsi car elle va permettre de traduire le besoin par des fonctions à réaliser : les Fonctions de Service.

Ø Identification des fonctions de service : Diagramme Pieuvre.

Le diagramme Pieuvre est un outil qui nous permet d'identifier les différentes fonctions de service de notre produit. Rappelons que :

· Les relations du produit avec son milieu extérieur sont représentées par des traits.

· Chaque trait correspond à une Fonction de Service (F.S.)

· Chaque trait doit relier le produit à un Élément du Milieu Extérieur (EME) ou bien relier plusieurs EME en passant par le produit.

Nota : Un E.M.E. doit pouvoir être défini de façon objective pour tous les protagonistes de l'étude. Si on ne peut pas définir entièrement un élément par des critères objectifs, alors cet élément n'est pas un élément du milieu extérieur.



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On obtient alors le diagramme suivant :



Réseau ENEO

Normes de sécurité

F FC3

Normes de qualité

Céréales

FC1

FC4

Usine de
transformation

FC5

FP

Farine de céréales

FC7

FC6

Normes

environnementales

Milieu ambiant

Figure 10 : Diagramme pieuvre

Légende :

FP : transformer les céréales en farine.

FC1 : recevoir les céréales.

F :s'adapter au réseau électrique

FC3 : satisfaire les normes d'exigence de sécurité.

FC4 : satisfaire les normes d'exigence de qualité.

FC5 : satisfaire les normes environnementales.

FC6 : s'adapter au milieu ambiant.

FC7 : contenir les farines de céréales.

Les Fonctions de service étant identifiées, nous réalisons ensuite l'analyse fonctionnelle technique.



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III.1.4 Analyse fonctionnelle technique.

Elle permet de faire la transition entre l'Analyse Fonctionnelle du Besoin (qui reste étrangère aux préoccupations d'ordre technologiques) et la conception détaillée, qui entre de plain-pied dans les considérations technologiques.

L'Analyse Fonctionnelle Technique aussi appelée Analyse Fonctionnelle interne est réalisée en utilisant le diagramme FAST. Cette méthode ordonne et décompose logiquement les fonctions identifiées pour aboutir aux solutions techniques de réalisation. Son principe est résumé par le diagramme ci-contre :



Figure 11 : Structure d'un diagramme FAST [24].

On obtient donc les diagrammes suivants (fig.16 à fig.21) sur lesquels les éléments en vert correspondent aux solutions technologiques c'est-à-dire les technologies les mieux adaptées à la fonction technique ici ce sont les cases autre que celles en bleu. Les fonctions techniques sont les fonctions qui permettent de réaliser les fonctions de service susmentionnées par un moyen technique ; c'est ce moyen technique que nous appelons solution technologique. C'est parmi la large gamme des solutions technologiques que nous allons choisir quelques-unes, celles qui sont parfaitement adaptées à notre contexte, les dimensionner, et faire le choix adéquat auprès des fournisseurs.



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^{Récolteuse, dépouilleuse} ,

^{égreneuse, dépouilleuse}

^{Moissonneuse, égreneuse}

^{motorisée, dépouilleuse}

^{Pré-nettoyeur, nettoyeur,}

^{Sécheur solaire, sécheur infra}

^rouge,

^{Trieur magnétique, séparateur}

^{de metaux.}

^{Nettoyeur-séparateur, épierreur}

^{Trieur optique}

^{Table densimétrique, nettoyeur}

^{séparateur, calibreur}

^{Séparer le son}

^{Hydrater le blé}

^{céréales d un}

^Conditionner

^{les produits}

^finaux

^{Déplacer les}

^{poste à un autre}

^{Transporter les}

^{produits moulus}

^{de la graine}

^{Moudre les}

^céréales

^{Peser les produits}

^finaux

^{Emballer les}

^{produits finaux}

^{Etiqueter les}

^{produits finaux}

Figure 12 :FAST_FP

FC1 : recevoir les
céréales

Prévoir les enceintes
pour la réception et le
stockage des céréales

Figure 13 :FAST_FC1

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^{FP: transformer les}

^{céréales en farine}

^{Enlever les}

^{impuretés dans}

^{les céréales}

^Déshydrater

^{le maïs}

^{Nettoyer le}

^maïs

^{Recolter le}

^maïs

^{Enlever les}

^{grains impurs}

^{Enlever les grains de}

^{couleur différente}

^{Enlever les}

^{matières minérales}

^{Dépouiller le}

^maïs

^{Enlever les}

^metaux

^{Egrener le}

^maïs

^Dégermeuse,

^{décortiqueuse,broyeur}

^{Mouilleur, hydrateur.}

^{convoyeur à bande, convoyeur}

^pneumatique

^{Broyeur à cylindre, broyeur à}

^{disque, décortiqueuse,}

^{Convoyeur à vis, convoyeur}

^pneumatique

^{Balance, péseuse}

^{Machine d emballage, doseur}

^{Machine de vérification,}

^étiqueteuse

Trémie, silos de

stockage

38



Laboratoire

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Adapter tous les
équipements
électriques en toute
sécurité

Relais,
contacteur.

F :s'adapter au réseau
électrique



Transformateur

Fournir à l'usine la
puissance nécessaire.

Figure 14 :FAST_F

Protéger les opérateurs contre les risques d'électrocution



Isolants, EPI, EPC.

FC3 : satisfaire les
exigences de sécurité



Arrêt d'urgence

Protéger les opérateurs contre les accidents, les blessures...

Figure 15 :FAST_FC3

FC4: satisfaire les
exigences de qualité

Analyser les produits



Utiliser les sacs thermo soudés

Bien emballer les produits.

Figure 16 : FAST_FC4



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Réduire la dispersion des fumées et des gaz d'échappement et leur concentration au sol

Système de collecte des fumées

Eviter de laisser
trainer les produits au

sol

Bac de stockage de déchets

FC5: satisfaire les normes
environnementales.

FC7: s'adapter au milieu
ambiant.

Figure 17 :FAST_FC5



Résister aux vents

Les machines
doivent être
encastrées au sol

Permettre la mouture
quelle que soit la
saison

Construire l'usine
dans une enceinte
couverte de tôle.

Figure 18 : FAST_FC6



Stocker la farine après mouture

Silo de stockage

FC7: contenir les farines



Salle de stockage

Stocker la farine
après ensachage

Figure 19 :FAST_FC7



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III.2 Ingénierie du projet

III.2.1 Enjeux d'une démarche de conception et de dimensionnement.

Une démarche de conception a pour but de réaliser un produit qui répond à un besoin exprimé par un utilisateur. Cela consiste à concevoir, innover, créer et réaliser un produit à partir d'un besoin à satisfaire. Le produit envisagé peut être entièrement nouveau ou être l'amélioration d'un produit existant [24].

Dans notre cas, nous n'avons pas une chaine de transformation existante. Nous sommes donc dans le cas d'un produit inexistant.

III.2.2 Dimensionnement des équipements.

III.2.2.1 Dimensionnement du séchoir

Notre maïs sera séché en grains. Nous rappelons que dans la partie technologique nous avons choisi un séchoir à convection forcée à air chaud. Il sera donc question pour nous dans cette partie de trouver les caractéristiques optimales de ce séchoir adapté à notre projet.

. Les éléments sur lesquels nous allons nous appesantir sur le dimensionnement de notre séchoir sont : le ventilateur ; le réchauffeur ; l'enceinte de séchage. Les données de base dont nous disposons sont les suivantes :

- L'humidité relative du maïs (c'est-à-dire à la récolte) h?? = 0.35

- L'humidité relative finale du maïs (après le séchage) h?? = 0.15

- Températures de l'air de séchage sont : T?? = 25°C ;T₁ = 50°C [7]

- Humidité relative de l'air de séchage :HR = 50%

- Taux d'humidité du maïs : Le taux d'humidité du maïs est donné sur la base sèche, c'est-

à-dire en prenant le rapport entre la teneur en eau que contient le corps à sécher et ce

même corps à l'état de siccité lorsqu'il a été débarrassé de toute son humidité.

h?? - h?? X = h??

0.35 - 0.15 = ??.35

? 57%

X: le taux d^'humidité

h??: humidité initiale du maïs

h??: humidité ??inale du maïs asséché



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Figure 20 : Evolution de l'air lors d'une opération de séchage convectif [8]:

Il ressort de ce diagramme que : l'air sort de l'enceinte de séchage au point 2, il sortirait au point 2^e si l'équilibre avec le produit était atteint.

Dimensionnement du ventilateur

Les éléments à prendre en compte lors du dimensionnement du ventilateur pour faire le choix auprès des fournisseurs sont principalement : le débit d'air et la puissance du moteur ;

- Puissance du moteur :

Soit ?? la quantité de maïs à sécher par heure ; et ??? la masse d'eau évaporée lors de l'opération de séchage ; ???? et ???? respectivement la masse d'eau et la masse sèche ; on a :

?? 1.5

???? =

= 1 + h??

1 + 0.35 1.2 ??

???? = h?? * ???? = 0.15 * 1.2 = 0.18 ??

La masse du maïs obtenue après séchage est donc : ???? = ???? + ???? = 1.38 ?? la masse d'eau évaporée sera alors : ??? = ?? - ???? = 1.5 - 1.38 = 0.12 ??

La puissance minimale à fournir pour évaporer cette quantité d'eau en une heure est alors :

??? * ????

?? = [7]

??

??? *???? ??= ??

??.????*????????*???????? = = ????.?????? Nous prenons alors : ????????

?? = ????????

- Débit d'air

Le diagramme de l'air humide en annexe3 nous donne :

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- Pour le point A : ??_a = 9.84g/kg et j_a = 50.22kJ/kg

- Pour le point 1 : ??1 = 9.84g/kg et j1 = 75.81kJ/kg ,??h1 = 25.1°C

Si l'échange de chaleur et de matière air/produit était parfait, l'air sortirait saturé après avoir subi un refroidissement adiabatique, nous en déduisons les caractéristiques de sorties idéales pour le point 2 : ??₂ = ??h₂ = 25.1°C, ????₂ = 100% et ??₂ = 20,13g/kg

L?? 120

La masse minimale d'air sec à utiliser est donc : mas = = 11662kg

??2-??1 0.02013-0.00984

Soit une masse d'air humide à l'entrée est de :

mah = (1 + ??a)mas = (1 + 0.00984) * 11662 11777 kg Et un volume d'air humide

correspondant de : ??ah =

????h ????h

11777 = 1.177

10006m^3

Le débit d'air du ventilateur ???? est donc : ?? ?? = ????h

?? = 10006

1 = 10006m³/h

???? = 10006m³/h

Dimensionnement du réchauffeur

Le facteur qui nous intéresse sur le réchauffeur est sa puissance ; le calcul de la puissance du réchauffeur est simple : il faut 1.25 kJ pour réchauffer 1m³ d'air de 1°C. Soit une puissance nécessaire de 17 kW pour réchauffer 10 000 m³ /h de 5°C. Le fuel fournit 35000 kJ/l ; le gaz naturel fournit 46000 kJ/kg. La puissance du réchauffeur est donnée par :

???? = ????(??1-????)1.25

3600 = 10006*25*1.25

3600 = 86.86???? Nous allons prendre :

???? = ????????

Choix du réchauffeur

L'énergie la plus pratique à utiliser est le gaz ; d'un pouvoir calorifique presqu'identique à celui du gasoil, deux fois plus important que celui de la biomasse ; le gaz présente l'avantage suivant : l'air issu de la chambre de combustion peut être mélangé avec l'air sous forme de température alors que la combustion de gasoil ou de biomasse nécessite l'utilisation d'organe d'interface (échangeurs) pour céder l'énergie des gaz de combustion à l'air de séchage. Nous retenons donc comme réchauffeur le gaz naturel.

Calcul de la quantité de gaz nécessaire par jour.

Étant donné que notre séchoir doit fonctionner pendant huit heures par jour, la quantité d'énergie nécessaire quotidienne sera de :

?? = ????. t = 87 * 8 * 3600 = 2 505 600 kJ ; La quantité de gaz sera donc : q?? = w

46000 = 2 505 600

46000 = 54.5 kg soit alors une quantité annuelle

de :



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???? = ???? ??????????

Nous avons également pensé qu'en période d'étiage nous pouvons utiliser l'énergie solaire pour sécher notre maïs.

Dimensionnement de la surface du capteur solaire ;

Pour calculer la surface du capteur solaire, nous nous basons sur l'hypothèse suivante [24]: un débit d'air de 100m³/h par m² de capteur couvert permet d'évaporer en moyenne 1 kg d'eau par m² par jour, sous des conditions moyennes d'ensoleillement et de température.

100*???

Soit S la surface du capteur : ?? = 24 *

Q??

100*120 A.N : ?? = 24 * 10006

= 28.78 nous allons donc prendre un capteur de surface :

??= ???? ????

- volume de l'enceinte de séchage

Le volume du séchoir est donné par la formule : ?? = ??*????

??*???? [25]

GI: la quantité de produit introduite dans le sechoir en t/h ??: La durée du séchage en heures ;

??: ???? ??é????é de remplissage de l'enceinte de séchage;

????: ???? Masse volumique moyenne du matériau en ????/m³

1-h?? = 1.5 1-0.15

On a : ????=m = 3??/h

1-X 1-0.57

Le matériau de notre enceinte de séchage sera l'acier de masse volumique moyenne ???? = 7800????/m³

??= 0.4

On a fixé le temps de séchage ?? = 1 h

1*3 Le volume du séchoir sera donc : ?? = 0.4*7.8

= 0.97m^3

??= ??. ????????

Description de l'installation

La zone de séchage sera composée de deux circuits :

1. un circuit de gaz avec les éléments suivants :

? un détendeur à pression variable ;

? un manomètre de visualisation de la pression réglée par le détendeur (nécessaire au pilotage du séchoir)



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? un robinet de sécurité piloté par une sonde thermocouple, un thermostat de détection de température, anormalement haute dans le séchoir et un relais indicateur de la présence d'alimentation électrique pour le ventilateur ;

? un bruleur avec gicleur intégré ;

La sonde thermocouple à interrupteur, en combinaison avec le robinet fonctionne de la manière suivante : l'opérateur exerce une pression sur la manette du robinet en position ouverte après allumage du bruleur, le thermocouple chauffé par le brûleur, génère un micro courant dans un solénoïde intégré au robinet. Au bout de 15 secondes, la pression sur la manette peut être relâchée, le brûleur reste allumé (le clapet du solénoïde reste en position « ouvert »). Dès que la flamme s'éteint, le micro courant n'est plus.

2. Un circuit électrique basse tension. Sur une prise 220V monophasée, se branche une alimentation non stabilisée (transformateur) reliée à un relais « normalement ouvert » : lorsque le relais est alimenté électriquement (coupure électrique), le contact est ouvert, c'est à dire que le circuit constitué est interrompu. Le relais est le premier de trois composants montés en série sur le circuit. Le deuxième est le thermostat, qui s'ouvre lorsque la température dans le séchoir s'élève au-delà de 50°C. le troisième est l'interrupteur de la sonde thermocouple, qui lui aussi est ouvert lorsque le brûleur est éteint ou s'ouvre lorsque le brûleur s'éteint.

Le schéma de principe de ce séchoir ainsi que son circuit de sécurité sont mis en annexe2.

III.2.3 Dimensionnement des équipements de mouture.

III.2.3.1 Broyeur

Nous rappelons que dans la partie technologique nous avons opté pour un broyeur cylindres. Il s'agit d'une enceinte dans laquelle se frottent deux cylindres l'un contre l'autre, et les céréales sont alors écrasées en passant entre ces deux cylindres, les produits les plus fins sont alors blutés et conditionnés tandis que les autres sont encore renvoyés dans la chambre de broyage. Pour le dimensionnement en vue du choix de ces broyeurs auprès des fournisseurs, nous nous intéresserons aux indicateurs de performance les plus significatifs qui sont : le taux d'extraction de la farine et le débit de broyage. Il en sera ainsi de tous les équipements de mouture.

- Taux d'extraction de la farine (Tb)

Le taux d'extraction est la quantité de farine qui est extraite par le meunier lors de la mouture de 100 kg de céréales. Il est donné par la formule :

quantité de farine obtenue

Tb =

quantité de farine obtenue+quantité de produits non transformés

Il varie en fonction des céréales, souvent de l'ordre 65 à 75% nous allons donc le prendre à la valeur maximale pour limiter les pertes.



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Tb=0.75

Qb =

temps de mouture

- Débit de mouture (Qb): c'est la quantité de produits pouvant être transformés par heure

par le broyeur.il est déterminé par la formule suivante :

quantité de produits moulus

13500

Qb = 12 * 4 * 6 * 8 ? 6t/h

Qb = 6t/h

III.2.3.2 Claqueur et convertisseur

Les claqueurs : ce sont les broyeurs équipés de cylindres lisses tournant en sens inverse l'un de l'autre, qui ont pour rôle la réduction des semoules issues du broyage.

- Taux de claquage _(Tc/a): c'est la quantité de farine obtenue lors de la mouture de 100 kg de semoule ; il est déterminé par :

quantité de farine obtenue

Tcla =

Valeur beaucoup plus liée au constructeur, elle de l'ordre :

Tcla = 98%

- quantité de blé temps de claquage

Débit de claquage : c'est la quantité de produit pouvant être claquée par heure ; il est déterminé par :

quantité de semoules claqués

Qcla = temps de claquage =b

1.75

Qcta = 0.75 *			1.4t/h

Qcla = 1. 4t/h

Les convertisseurs quant à eux sont toujours placés à la fin de la chaine de mouture ils sont constitués de série de cylindres lisses tournant en sens inverse les uns des autres ils permettent la mouture des produits issus du claquage pour l'obtention des produis plus fins.

- quantité de farine obtenue

Taux de convertissage _(acon) :c'est la quantité de farine obtenue lors de la mouture de 100 kg de produits. Il est déterminé par :

acon =

quantité de farine obtenue +quantité non convertie

Pour les mêmes raisons que pour le claquage, nous allons prendre :

Icon = 98%



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- Débit de convertissage : c'est la quantité de produit pouvant être converti en une heure ; il est déterminé par :

quantité de produits convertisQuantité de blé

_

Qcon = temps de convertissage -- ~b temps de convertissage

La quantité de blé qui est claquée est presque égale à la quantité convertie car ces deux opérations sont successives et très similaires ; pour plus de fiabilité, nous allons donc prendre : Qcon = Qcla d'où :

Qcon = 1.4t/h

III.2.3.3 Décortiqueuse et torréfacteur

La décortiqueuse que nous avons retenue dans la partie technologique est la décortiqueuse à abrasion pour son bon rendement et sa pureté excellente ; les indicateurs de performance qui vont nous intéresser sont : le taux de décorticage, et le débit de décorticage ou le rendement.

- Taux de décorticage : c'est le ratio entre la quantité de produit décortiqué et la quantité non décortiquée il est déterminé par :

Tdec =

masse de produits decortiqués masse de produits decortiqués + masse restante [9]

Valeur principalement dépendante du constructeur elle est de l'ordre de :

Tdec = 90%

- Rendement ou débit de décorticage ; c'est la quantité de produits décortiqués sur le temps mis pour les décortiquer il est déterminé par :

quantité decortiquée 13500

Qdec == 12 * 4 * 48 = 6t/h temps de de??orti??age

Qdec = 6t/h

Le torréfacteur sera utilisé uniquement pour le soja ; il permet de griller le soja afin de le rendre digestible ; les indicateurs qui nous intéressent sont : la capacité horaire, la capacité technique et le taux d'extraction.

- La capacité horaire détermine la quantité de soja traité par l'équipement en une heure ; il est déterminé par la formule :

M_s

Ch =T s

{

Ms: quantité traitée T_s : durée de torre f action Ch: capacité horaire



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1250

Ch = 12 * 4 * 48 =0.6t/h

Ch = 0.6t/h

- Capacité technique : c'est la quantité de soja pouvant être traitée par la machine en un an sans défaillance elle est déterminée par la formule :

K=Ch*N*m*n

Ch: capacité horaire de la machine

N: nombre de jour de travail dans le mois {m: nombre de mois de travail n: nombre d^'heure de travail par jour

K = 0.6 * 24 * 12 * 8 = 1382.4t/an Nous allons prendre :

K = 1400t/h

- Taux d'extraction : c'est le rapport entre la quantité de de grains torréfiés et la quantité initiale il se détermine par la formule suivante :

T=M^t* 100

M_t: quantité de grains torre f iés {ML: quantité initiale T: taux d^'extraction

C'est un indicateur principalement lié aux constructeurs il est de l'ordre de :

T=98%

III.2.4 Dimensionnement de l'unité de nettoyage

Nous rappelons que les principales impuretés souvent présentes dans les céréales sont : les impuretés métalliques, les graines étrangères, les matières minérales agglomérées ; pour faire le choix de l'unité de nettoyage nous devons donc tenir compte de ces 3 types d'impuretés. C'est la raison pour laquelle notre unité sera constituée de :

- Un trieur magnétique pour éliminer les impuretés métalliques ;

- Nettoyeur - séparateur pour éliminer les impuretés et les graines étrangères

- Un épierreur pour éliminer les matières minérales agglomérées.

Son schéma de fonctionnement se trouve en annexe2.

Les indices de performance qui vont nous guider dans le choix de l'unité de nettoyage sont :

- Le débit de nettoyage : c'est la quantité de céréales que peut traiter l'unité de nettoyage par heure il déterminé par la formule :



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quantité nettoyée

Qnet =

temps de nettoyage

13500

Qnet = 12 * 4 * 48 ? 6t/h

Qnet = 6t/h

- Taux d'impuretés à éliminer : c'est le pourcentage d'impureté présente dans les céréales et qui doit être éliminé par l'unité de nettoyage il est déterminé par :

quantité d'impurtes

Timpur =

En général les céréales présentent un taux d'impuretés de l'ordre de 3% pour les raisons de sécurité nous allons choisir un taux d'impureté un peu supérieur à cette valeur :

~impur = 5%

NB : dans cette partie, la durée de travail que nous avons considérée est celle édictée par l'article 80 du code du travail camerounais qui limite 48 heures de travail par semaine pour une entreprise agricole soit 8 heures de travail par jour [10].

III.3 Dimensionnement des équipements annexes

III.3.1 Dimensionnement des convoyeurs à bande

Etant donné que nous prévoyons de temps à autre un changement du convoyeur d'un poste vers un autre, nous allons dimensionner nos convoyeurs de telle manière qu'ils puissent supporter la charge maximale quels que soient les postes dans lesquels nous les placerons. Nous disposons des données techniques suivantes :

- Masse volumique : 0.45t/m³ [6]

- Granulométrie :

- Abrasion : faible ;

- Angle d'éboulement : 30°

- Production journalière des épis de maïs 14t

- Débit de transport souhaité : l, = 2t/h

Caractéristiques de l'installation :

- Variation de la hauteur H = 2m (élévation)

- Pente : = 20%

- Conditions d'exploitation : normales ;

- Utilisation : 8h par jours

- Bande ayant une catégorie de résistance égale à 200N/mm, et une valeur qode 8.9 kg/m. Vitesse et largeur de la bande transporteuse



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III.3.2 Caractéristiques de la bande

Les caractéristiques physiques du produit à manutentionner (ici les grains de céréales) sont les éléments déterminants pour le calcul de la vitesse de la bande. Une granulométrie, une abrasivité ou une masse volumique plus importantes nécessitent de réduire la vitesse de la bande transporteuse, au vu des caractéristiques du produit (produit faiblement abrasif, granulométrie moyenne, masse volumique de : 0.5 à 1t/m³) la vitesse maximale et la largeur maximale recommandées sont :

????????: 3??/??

???????? = 800????



Détermination de l'angle d'inclinaison des rouleaux

Figure 21 : Modèle d'étude pour le calcul des rouleaux

Hypothèses de base : a = 306 mm /3 = 30⁰ ; b = 388???? ; ?? = 2 * ?? * cos(A) + b

Il s'agit de déterminer A qui permettra un meilleur transport du produit et au débit proposé dans le cahier de charge ; pour cela l'aire S est donnée par :

[2 * ??* cos(A) + b) * 2 * sin (/3)]

?? = + (?? * cos(A) + b) * ?? * sin (A)
4

En remplaçant avec les données numériques on trouve :

?? = 0.25 * [0.612 * cos(A) + 0.388] + [0.306 cos(A) + 0.388] * 0.306 * sin (A) étant donné que cette équation est difficile à résoudre nous allons choisir A l'abaque placé en annexe3.

A = 30⁰ Peut minimiser la surface s ; nous prenons donc :

A = 30⁰

Choix des rouleaux

Dans le tableau58 (annexe3) pour une bande de 800 mm de largeur, on peut choisir des rouleaux de 89 mm de diamètre.

???? = 89????

50

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On peut maintenant chercher à déterminer l'effort qui s'exerce sur les rouleaux porteurs et celui qui s'exerce sur les rouleaux du brin inférieur. En supposant qu'on peut utiliser une bande ayant une catégorie de résistance égale à 200 N/mm, et une valeur q?? de 8.9kg/m.

C?? = a0 * (q?? + 3.6 * ??

* 0.981)[daN]

Pour les rouleaux porteurs, l'effort statique sera donné par la relation ci-dessous :

l

2

C?? = 1.2 * (8.9 +

3.6 * 3 * 0.981)

C?? = 10.7 daN

L'effort dynamique sera donné par la relation ci-dessous :

C??¹ = C??* F?? * F??* F?? [daN]

C??¹ = 10.7 * 1 * 1.7 * 0.9

C??¹ = 16.5 daN

Où : F??; F??; F?? désignent respectivement les coefficients d'utilisation ; les coefficients de choc ; coefficient lié à l'environnement ; ces valeurs sont choisies dans les tableaux62, 63,64. qui sont placés en annexe3;

L'effort sur le rouleau central d'une station porteuse est obtenu de la manière suivante :

C??= C??¹ * F??

C?? = 16.5 * 0.65 = 10.75 daN

Pour les rouleaux inférieurs l'effort statique sera donné par la relation ci-dessous :

C?? = a?? * q??_*0.981[daN]

C?? = 3 * 8.9 * 0.981 = 26.2 daN

L'effort dynamique sera donné par la relation ci-dessous :

C??¹ = C??* F?? * F* _F?? [daN]

C??¹ = 26.2 * 1 * 1.1 * 1.05 = 30.3 daN

F: e??t d??nné ??a?? le ta??lea?? q??i ??e??a ??i?? en annexe

Puissance du moteur

Pour déterminer la puissance du moteur nous disposons des données suivantes :

· D=89mm diamètre du rouleau



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1.5

9.1

q1 =

q2 =

q3 =

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· f=0.017 coefficient de frottement interne du produit et coefficient de frottement des parties tournantes (tableau en annexe)

· ???? = 4 coefficient de résistance fixe (tableau en annexe)

· q?? = 8.9 ????/?? (en utilisant une bande de résistance de 200N/mm)

· ????= 1 coefficient de résistance passive en fonction de la température (tableau en annexe)

q₁ =

q₂ =

Déterminons d'abord les valeurs suivantes que nous nommons : q₁; q₂; q₂ poids des parties tournantes des stations superieures

e??arte??ent des stations superieures

poids des parties tournantes des stations inférieures

e??arte??ent des stations inferieures

????

q3 =

3.6 * V

10.4

= 6.95????/??

3 = 3.03????/??

2

3.6 * 3 = 0.19 ????/??

L'effort tangentiel total F?? est le résultat de la somme algébrique des efforts tangentiels F?? ^et F?? correspondant aux sections supérieures et inférieures de la bande, à savoir :

F??= F??+ F?? [da??]

F?? = [L * ???? * f * ????(q?? + q1 + q3) + H * (q3 + q??)] * 0.981[da??] F?? = [L * ???? * f * ????(q?? + q2) - H * (q??)] * 0.981[da??] F?? = [16 * 4 * 0.0175 * 1(8.9 + 6.75 + 0.19) + 2 * (8.9 + 0.19)] *						0.981[da??]	F?? =
35.25da??						F?? =
[16 * 4 * 0.0175		* 1(8.9 + 3.03) - 2 * (8.9)]	* 0.981[da??]			F?? =
-4.35da??
						F ?? =
35.25 - 4.35 =		30.9da??

En considérant un rendement mécanique moyen de l'ordre de ?? = 0.8 ; la puissance P du moteur sera donnée par :



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???? * ??

??=

??

30.9 * 3 * 10

??=

= 1158.75??

0.8

Conclusion : la puissance utile est de ?? = 1158.75?? nous installons de puissance P=2kW

??= 2????

Choix du diamètre des tambours

Le tableau67 qui est mis en annexe3 nous permet de choisir les diamètres des tambours moteur et de renvoi en fonction de la largeur de la bande ; étant donné que nous avons une bande transporteuse de largeur 800 mm nous choisissons pour :

- Tambour moteur : ?? = 500mm

- Tambour de renvoi : ?? = 315mm

III.3.3 Conduite de transport pneumatique

Données techniques de base :

- masse volumique maximale des farines de céréales : ???? =0.82t/m³

- masse volumique maximale des graines de céréales : ???? =0.77t/m³

- débit de production des graines de céréales : ???? =6t/h

- vitesse de déplacement des grains de céréales : ?? ?? = 5m/??

Calcul du diamètre de la canalisation de transport dans le cas des céréales :

Soit Q le débit de déplacement des graines de céréales dans la canalisation de transport

On a :

Q = ???? = ????. ?? = ????. ??????

?? On trouve alors ?? = J 4*????

??_??*??_??*??*3600

????

??= J

4*6 = 22.45 mm Nous prendrons alors un diamètre de : 5*0.77*3.14*3600

?? = 30 mm

Le matériau couramment utilisé pour les canalisations est l'acier inoxydable.



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III.4 Choix des machines auprès des fournisseurs

III.4.1 Mise en oeuvre de la méthode de Pareto pour le choix des machines.

III.4.1.1 Application sur la moissonneuse- batteuse de maïs III.4.1.1.1 Identification des critères de choix

· Coût ;

· Puissance ;

· Dimensions ;

· Poids ;

· Rangées de travail ;

· Largeur de travail ;

· Consommation de carburant ;

· Hauteur de chargement ;

· Productivité ;

III.4.1.1.2 Classement des critères de choix

Après avoir déterminé les différents critères de choix nous allons suivre à la lettre la méthodologie définie plus haut ; nous pouvons alors quantifier ces critères de choix et nous obtenons le tableau suivant :

Tableau 31 : Calcul des pourcentages de préférence de chaque critère

critères de choix degré de préférence pourcentage cumul pourcentage

coût	95	95	50%
puissance	72	167	87%
consommation	10	177	93%
productivité	4	181	95%
rangées de travail	2	183	96%
largeur de travail	2	185	97%
encombrement;	1	186	97%
écartement des rangs	1	187	98%
plage de travail	1	188	98%
poids	1	189	99%
hauteur de chargement	1	190	99%
vitesse normale	1	191	100%



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100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0			120% 100% 80% 60% 40% 20% 0%
	dégré de préference cumul pourcentage

Figure 22 : diagramme de Pareto des critères de choix de la moissonneuse-batteuse III.4.1.1.3 Détermination du poids de chaque critère

Il ressort donc de notre diagramme que les critères sont classés par ordre de préférence de la manière suivante :

1. coût (C) ;

2. la puissance totale (PT) ;

3. consommation (Con) ;

4. productivité (P_r) ;

5. rangées de travail(R) ;

6. largeur de travail (L) ;

7. encombrement(E) ;

8. poids (P) ;

9. hauteur de chargement (II) ;

10. vitesse nominale (V) ;

Ces critères nous permettent d'établir la matrice de préférence à partir de laquelle on obtient le poids (P1) pour chaque critère ;

Tableau 32 : Pondération des critères pour l'égreneuse de maïs

Caractéristiques C ??T Con ??r R L E P H V Poids (P1)
C																						10
		1		1		1		1		1		1		1		1		1		1



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Caractéristiques C PT Con Pr R L E P H V Poids (P??)
PT		1	1	1	1	1	1	1	1	1	9
Con			1	1	1	1	1	1	1	1	8
Pr				1	1	1	1	1	1	1	7
R					1	1	1	1	1	1	6
L						1	1	1	1	1	5
E							1	1	1	1	4
P								1	1	1	3
H									1	1	2
V										1	1

III.4.1.1.4 Détermination de la note (????) de chaque critère

La détermination de la note de chaque critère se fera sur une échelle de 3 car l'analyse multicritère prévoit de noter entre 1 et 3.

Tableau 33 : Tableau de notation des critères de la moissonneuse-batteuse de maïs

Critères notes 3 2 1

Coût (FCFA)	= 10 000 000	10000000 - 30000000	= 30 000 000
Puissance(KW)	75-100	100-120	= 120
Consommation l/hm^2	12-30	30-40	= 40
Productivité	= 0.7	0.5-0.7	0.3-0.5
Rangées de travail	6-7	4-5	< 4
Largeur de travail (mm)	2000-3500	1000-2000	= 2000
Encombrement (m^3)	4*3*3-6*4*3	6*4*3-8*5*4	= 9 * 7 * 5
Poids (kg)	3 000 -5 000	5000-6000	> 6 000
Hauteur (mm)	400-800	300-400	<300
Vitesse (tr/min)	2000-3000	1000-2000	< 1000

La note générale d'une machine est donnée par :

N = ? ???? * ????[26]

Cette formule de la somme pondérée des notes de chaque critère permet de faire le choix de la machine. En effet des notes (????) attribuées aux critères que nous offre chaque fabricant, nous



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pouvons donc dégager à partir de la formule de la note générale d'une machine. Une moyenne de chaque machine chez les fournisseurs.

Tableau 34 : Notation des moissonneuses proposées par les fournisseurs

								F3
		fournisseur			F1 F2					F4
Critère
Coût				1		1		3	3
Puissance				1		1		3	3
Consommation				1		1		3	2
Productivité				2		3		2	3
Rangée de travail				2		3		1	1
Largeur de travail				1		1		1	1
Encombrement				1		1		3	3
Poids				1		1		3	1
hauteur				1		3		1	3
Vitesse				2		3		2	3
Note finale				69		87		131	129

Pour notre projet nous choisissons donc l'égreneuse du fournisseur F3 car elle a la meilleure note et nous estimons qu'elle a le meilleur rapport qualité/prix et ayant les caractéristiques ci-dessous :

Tableau 35 : Caractéristiques de la moissonneuse de maïs

C(FCFA) PT(KW Con Pr(hm^2/ R L(mm E(m^3) P(kg H(mm V(tr/min ) (l/ha h) ) ) ) ) )
		6 000 000	83	20	0.5	3	1860	5.9*2* 3.1	3600	2000	2 400
F 3

III.4.1.2 Cas du nettoyeur séparateur

III.4.1.2.1 Identification des critères de choix

· La puissance (P_T)

· Le poids (P)

· Le coût (C)

· L'encombrement (E)

· Débit de nettoyage horaire (Q_H)

· Taux de nettoyage (T)



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III.4.1.2.2 Classement des critères de choix

Après avoir identifié les critères de choix nous allons les classer suivant la méthodologie précédente ; nous obtenons alors le tableau suivant :

Tableau 36 : Calcul des pourcentages de préférence des critères du nettoyeur -séparateur

critère de choix degré de préférence Cumul cumul de pourcentage

coût			98	98	48%
puissance			84	182	88%
débit de nettoyage			10	192	93%
taux de nettoyage			5	197	96%
encombrement			3	200	97%
tournez vitesse			2	202	98%
gravité			1	203	99%
filtre d'angle			1	204	99%
taille du tamis			1	205	100%
poids			1	206	100%
total			206
120						120%
dégre de preference	100 80 60 40 20 0						100% 80% 60% 40% 20% 0%	cumul de pourcentage

critère de choix

dégré de préférence cumul de pourcentage

Figure 23 : Diagramme de Pareto des critères de choix du nettoyeur-séparateur III.4.1.2.3 Détermination du poids de chaque critère

D'après notre diagramme de Pareto, les critères de choix seront classés par ordre de préférence de la manière suivante :

1. Le coût (C)

2. La puissance (P_T)

3. Débit de nettoyage horaire (QH)

4. Taux de nettoyage (T)



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5. L'encombrement (E)

6. Le poids (P)

Ces critères nous permettent d'établir la matrice de préférence à partir de laquelle on obtient le poids (P1) pour chaque critère ;

Tableau 37 : pondération des critères pour le nettoyeur-séparateur

Caractéristiques C PT QH T E P Poids (Pi)

C	1	1	1	1	1	1	6
PT		1	1	1	1	1	5
QH			1	1	1	1	4
T				1	1	1	3
E					1	1	2
P						1	1

III.4.1.2.4 Détermination de la note (ni) de chaque critère

La détermination de la note de chaque critère se fera comme précédemment sur une échelle de 3 car l'analyse multicritère prévoit de noter entre 1 et 3.

Tableau 38 : Tableau de notation des critères pour le nettoyeur-séparateur

Critères notes 3 2 1

Coût (FCFA)	500 000-1000 000	1000 000-2 000 000	2 000 000-3 000 000
Puissance(kW)	3-5	5-7	>_ 7
Débit (kg/h)	4000-6000	2000-4000	1000-2000
Encombrement (m^3)	2.3**1.1*2.4- 3.2*1.7*3.5	3.2*1.7*3.5- 3.9*1.9*4	3.9*1.9*4-5*2*6
Taux de nettoyage (%)	98.5-99	98-98.5	97.5-98
Poids (kg)	300-600	600-900	>_ 900

Tableau 39 : Notation des nettoyeurs -séparateurs

fournisseur Critère	F1			F2	F3 F4 F5 F6 F7 F8
C		1	3		1	1	1	1	1	1
PT		1	3		1	3	1	3	3	3
QH		2	2		3	3	3	3	3	3
E		2	3		1	3	2	3	3	3
TN		1	3		1	1	1	1	1	1
P		3	3		3	3	1	3	3	1
Total des notes		30	59		37	47	32	47	47	45



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Pour notre projet nous choisissons donc le nettoyeur du fournisseur F2 car il a la meilleure note et nous estimons qu'il a le meilleur rapport qualité/prix et ayant les caractéristiques ci-dessous :

Tableau 40 : Caractéristiques du nettoyeur séparateur

C(FCFA) PT(kW) Q??(kg/h) E (m³) T5 P (kg)

(%)

F2

1000 900

4.1

3000

2.3*1.1*2.4

99

510

NB : Pour ne pas surcharger le document nous n'allons pas rédiger la même procédure pour tous les équipements dans cette partie ; pour les autres équipements nous allons juste faire apparaitre les tableaux contenant les caractéristiques de leurs critères de choix ; et ces tableaux sont placés en annexe6.

III.5 Dimensionnement de l'installation électrique de l'usine

III.5.1 Structure fonctionnelle d'une installation électrique

Les règles à observer dans la conception des installations électriques basse tension sont définies par des normes (exemple NFC 15-100) tous les équipements de force motrice sont construits sur le modèle fonctionnel suivant [30] :



Figure 24 : Modèle fonctionnel d'une installation électrique [30]

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III.5.2 Evaluation des bilans de puissance de l'usine et choix du transformateur

III.5.2.1 Calcul de la puissance installée

La puissance installée est obtenue par une somme arithmétique sur la liste des récepteurs installés. En tenant en compte des prises de courant sur lesquels peuvent être raccordés les récepteurs mobiles, et les luminaires pour l'éclairage. La puissance supplémentaire active Pa/sup puissance active assignée à ceci prise à 20 %, conduit à une puissance installée globale comme dans le tableau suivant :

Tableau 41 : Evaluation de la puissance installée

Eléments de l'installation Expression
Récepteurs				?????? = ? ????
Prises de courant + autres suppléments Puissance installée globale		????/?????? = ??,???? * ??????
			???? = ??,?? * ??????

III.5.2.2 Calcul de la puissance utilisée

La puissance installée est supérieure à la puissance réellement utilisée. Pour connaître cette dernière il faut appliquer aux puissances des récepteurs ou groupes de récepteurs des coefficients tenant compte de leur fonctionnement :

· facteur d'utilisation maximale (ku = 1) qui correspond à la fraction de la puissance totale du récepteur utilisée.

· facteur de simultanéité (ks =1) qui tient compte du fait que des groupes de récepteurs ne fonctionnent pas forcément simultanément.

La somme des diverses puissances affectées des coefficients précédents donne la puissance utilisée Pu (kW), qui est une partie de la puissance installée.

????(????) = ? ???? * ?? ?? * ????

III.5.2.3 Calcul de la puissance appelée

Une sommation arithmétique donne un ordre de grandeur suffisant compte tenu:

· des approximations déjà faites (valeurs statistiques et facteurs d'utilisation)

·



???? (??????) =

?????(????) * ???? * ???? ? . ??????( Ø)

des valeurs faibles et voisines des angles correspondant aux cosØ.



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En général, le rendement ? est de 80% et les cos (0) des différents récepteurs sont tous égaux à 0.85, le calcul de la puissance appelée conduit à :



S_a (kVA)

₌1Pi(kW)*Ku*Ks

0,80* 0,85

Compte tenu de la diversité des appareils électriques dont dispose l'usine, le bilan des puissances sera recensé dans le tableau ci-après :

Tableau 42 : Bilan des puissances de l'usine

appareils	nombre	Pa(KW) Pi = 1.2Pa		Ku	Ks	Pu	Sa(KVA)
pré-nettoyeur	1	0,75	0,9	0,85	0,9	0,69	1,01
trieur alvéolaire	2	1,1	2,64	0,85	0,9	2,02	2,97
table densimétrique	2	8,5	20,4	0,85	0,9	15,61	22,95
machine d'emballage	1	2,7	3,24	0,85	0,9	2,48	3,65
broyeur	1	82	98,4	0,85	0,9	75,28	110,70
décortiqueuse	1	4	4,8	0,85	0,9	3,67	5,40
blutoir	1	1,5	1,8	0,85	0,9	1,38	2,03
ensacheuse	1	2,7	3,24	0,85	0,9	2,48	3,65
torréfacteur	1	1,1	1,32	0,85	0,9	1,01	1,49
compresseur	4	5	24	0,85	0,9	18,36	27,00
surpresseur	4	1,1	5,28	0,85	0,9	4,04	5,94
convoyeur à bande	4	2	9,6	0,85	0,9	7,34	10,80
ventilateur	1	80	96	0,85	0,9	73,44	108,00
convoyeur à vis	1	3	3,6	0,85	0,9	2,75	4,05
Nettoyeur-séparateur	1	4,1	4,92	0,85	0,9	3,76	5,54
total							315,16

La puissance apparente étant donc de 315.16 KVA, et étant donné qu'il y a des pertes de charge souvent de l'ordre de 30% alors nous choisissons un transformateur normalisé de telle sorte que : 0.7X = 315.16

X étant la puissance active du transformateur On trouve alors X=450.23 nous choisissons la valeur normalisée directement supérieure : 630 KVA qui satisfera aussi les extensions futures. (Annexe3).

III.5.2.4 Détermination du courant maximal d'emploi(IE)

Au niveau des circuits terminaux, c'est le courant qui correspond à la puissance apparente des récepteurs ; au niveau des circuits de distribution, c'est le courant correspondant



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à la puissance d'utilisation, laquelle tient compte des coefficients de simultanéité et d'utilisation. Il se détermine de la manière suivante :

???? = ??'Ev3 D'où 'E =		???? ??v3
315.16*1000 A.N 'E= 380*v3	= 479.4A

'E = 479.4A

Notre transformateur aura donc les caractéristiques suivantes : Tableau 43 : Caractéristiques du transformateur



630

479.4

0.8

50HZ

Primaire

15KV

Secondaire

380V/220V

Puissance active (KVA)

Intensité maximale(A)

Distribution Fréquence Cos Ø

La bobine du secondaire sera couplée en étoile pour permettre l'alimentation des moteurs à 380 V et les prises de courant à 220V ;

III.6 Dimensionnement de la surface minimale de l'usine

L'évaluation de la surface minimale d'une implantation d'atelier est un processus qui se fait suivant une démarche bien méticuleuse ; l'étude est restreinte ici à la détermination de la juste surface de la salle de production où sont disposées les machines. Les surfaces relatives aux bureaux ; aux magasins de stockage des matières premières et de produits finis ne sont pas prises en compte ici. Le principe repose sur trois étapes dont le but est d'évaluer les déférentes surfaces qui constituent la salle des machines.

III.6.1 Evaluation de la surface au sol ???? des équipements

La surface au sol des équipements représente la surface exclusivement occupée sur le sol par les équipements. C'est la surface propre dans le plan du sol des équipements qui y sont installés. Son expression est la suivante :

???? = L
· * ??
·

L
· * ??
· : est l'encombrement de l'équipement i ; L
· et ??
· étant respectivement sa longueur et sa largeur maximales.

III.6.2 Evaluation de la surface de gravitation ????

La surface de gravitation représente la surface utilisée autour du poste de travail par l'ouvrier et par les matières premières approvisionnées. Sa formulation mathématique est la suivante :

???? = ???? * N



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???? : La surface au sol des équipements précédemment évaluée ; N: Le nombre de côtés d'accès à la machine ;

III.6.3 Evaluation de la surface d'évolution S??

La surface d'évolution représente la surface qu'il est nécessaire de réserver entre les postes de travail pour les déplacements et les manutentions ; elle est donnée par :

???? = (???? + ????) * K

Avec K un facteur qui tient compte du moyen de manutention utilisé dans l'usine ; le tableau58 qui renseigne sur le choix du facteur K placé en annexe3.

Le tableau suivant donne le bilan du calcul de toutes les surfaces susmentionnées de notre usine :

Tableau 44 : Bilan de calcul des surfaces de l'usine.

appareils	nombre	Longueur	largeur	N	K	Ss	Sg	Se
trieur alvéolaire	2	1,9	0,6	4	0,5	2,28	9,12	5,70
table densimétrique	2	0,53	0,53	4	0,5	0,562	2,2472	1,40
pré-nettoyeur	1	1,095	0,88	4	0,5	0,964	3,8544	2,41
nettoyeur	2	2,3	1,1	4	0,5	5,06	20,24	12,65
broyeur	1	12	8	4	0,7	96	384	336,00
décortiqueuse	1	1,2	0,85	4	0,7	1,02	4,08	3,57
torréfacteur	1	2,3	1,3	4	0,6	2,99	11,96	8,97
convoyeur à vis	1	4,5	1,5	4	0,4	6,75	27	13,50
ensacheuse	1	4,1	1,05	4	0,5	4,305	17,22	10,76
convoyeur à bande	4	16	0,8	4	0,4	51,2	204,8	102,40
enceinte de séchage	1	14	10	4	0,6	140	560	420,00
surpresseur	4	6,3	2,4	4	0,3	60,48	241,92	90,72
compresseur	4	6,3	2,4	4	0,3	60,48	241,92	90,72
total						432,1	1728,36	1098,81

La surface minimale totale d'implantation ??_t de l'usine est obtenue par une somme arithmétique des surfaces calculées ci-dessus. On a :

??_t = ???? + ????+ ????

??_t = 432.1 + 1728.36 + 1098.81 ? 3259.27

??_t = 3259.27??²



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III.6.4 Etude de l'implantation optimale de la chaine

Dans cette partie nous allons suivre la méthodologie décrite au chapitre précédent.

a- Recueil des données

Ce tableau nous permet de recenser toutes les informations dont nous avons besoin pour installer l'unité. Il nous faudra des informations bien élaborées et détaillées.

Tableau 45 : Données pour l'implantation de l'usine

Objectifs Données récupérer

Organisation et conditions de travail		- Horaire : 8H/24 ; - Débit de transformation : ? 6??/h	Organisation possible pour la production
		Hygiène alimentaire
La majorité des équipements seront nettoyés facilement.		Projet de construction
- Extension de l'usine		Plan de situation
Zone rurale		Voie d'accès au site
Voie routière		Transformation
Physico-chimique		Matière
Nature : alimentaire Etat d'origine : solide		Transformation par :
Broyage filtrage		Types de stockage
Silos		Stockage produits finis
Sac de 25 kg Sac de 50 kg et autres		Vestiaires et sanitaires
Blocs vestiaires Blocs sanitaires Toilettes		Lieux d'accueil
Bureau Local pour réunion		Ressources en eau
Réseau CDE Pompe et tanks de stockage		Electricité
Réseau ENEO Groupe électrogène

b- Définition des secteurs d'activités



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Tableau 46 : Définition des secteurs d'activité

Différents secteurs d'activité Exemple

Secteurs à risques liés à la circulation des véhicules et personnes	Entrée, sortie personnel Zone de déchargement des matières premières Zone de chargement des produits finis
Secteurs à risques avec des nuisances liées aux ambiances physiques et chimiques	Zone de broyage Zone de torréfaction de soja
Autres secteurs sans flux de matière	Bureaux Vestiaires Bloc sanitaire
Secteurs avec flux de matières	Zone de nettoyage Zone de décorticage Zone d'égrenage Zone de séchage
secteurs à risques pour les produits	Zones de broyage Zone de nettoyage Zone d'empaquetage

c- Détermination des proximités de flux

Tableau 47 : Détermination des proximités et des flux

	Entrée sortie personnel	Zone de déchargement des matières premières	Zone de chargement des produits finis	Zone de broyage	Zone de torréfaction	Bureau	Vestiaires	Zone de nettoyage	Zone de décorticage	Zone de séchage	Zone d' empaquetage
Entrée sortie personnel		ET	ET	ET		PT	PT
Zone de déchargement des matières premières									PTT	PTT
Zone de chargement des produits finis									ET	ET
Zone de broyage									PTT



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	Entrée sortie personnel	Zone de déchargement des matières premières	Zone de chargement des produits finis	Zone de broyage	Zone de torréfaction	Bureau	Vestiaires	Zone de nettoyage	Zone de décorticage	Zone de séchage	Zone d' empaquetage
Zone de torréfaction						EI
Bureau										EI
Vestiaires										EI
Zone de nettoyage
Zone de décorticage
Zone de séchage
Zone d'empaquetage

EI : éloignement important ; PI : proximité importante ; ETI : éloignement très important ; PTI : proximité très importante ;

Ce tableau nous permet de déterminer les postes de travail qui peuvent être côte à côte afin de gagner en espace et en temps lors de l'installation ; il nous permet également de juger et voir comment disposer les entrées, les sorties et même les bureaux avec l'homme comme facteur d'influence afin de garantir une sécurité optimale.

III.6.5 Schéma d'implantation et schéma synoptique de l'usine.

III.6.5.1 Schéma d'implantation

Grâce au tableau précédent, nous parvenons à sortir la disposition et la délimitation des zones dans le complexe ; les zones seront délimitées comme nous l'indique la figure29.



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^{Station d'eau potable}

^{Deuxième parking}

	^Bureau
			^Bureau des
			^cadres
^Stockage de produits ^Stockage

^{Zone d emballage et}

^{de contrôle}

^{Zone de transformation}

^PG

^{produits finis}

^PT

^Entrée

^{d entretiens}

^Bureau

^Salle de

^repos

Figure 25 : Plan de masse

^{Vestiaire et toilettes}

^Parking

^camions

III.6.5.2 Schéma synoptique de l'usine

Ayant obtenu au paragraphe précèdent notre schéma d'implantation qui nous permet de voir comment le complexe sera structuré, il est important pour nous de faire le schéma synoptique pour illustrer comment les équipements seront liés entre eux et comment se déroulera de façon technologique la production de la farine. L'illustration est donc faite sur la figure suivante :

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^{Pre-nettoyeur}

^{Synoptique de la chaine de transformation}

^Hydrateur

^{Silo repos}

^{du blé}

^{Zone de}

^séchage

^{Torréfacteur}

^{Unité de}

^{Decortiqueuse}

^Convoyeur

^{à bande}

^nettoyage

^Broyeur

^Compresseur

^{Silo de}

^stockage

^{maïs grain}

^{Convoyeur à vis}

^Blutoir

^Stockage

^{de blé}

^{Zone de claquage et}

^{de convertissage}

^Machine

^d'emballage

^Stockage

^sorgho

Légende :

^Stockage

^soja

Circuit principal

Circuit secondaire1 (maïs, sorgho)

Circuit secondaire2 (soja)

Circuit secondaire3 (blé)

Circuit soufflage (transport)

^Surpresseur

^Chambre

^compresseur

Figure 26 : Schéma synoptique de la chaine de transformation

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III.6.5.3 Description de la chaine de transformation

Le maïs arrive à l'usine en grains, ces grains sont introduits dans le pré-nettoyeur pour assurer un séchage efficace ; ensuite ils sont introduits dans la zone de séchage où ils sont séchés ; les grains de maïs sont donc introduits dans l'unité de nettoyage pour un nettoyage complet ; ensuite ils sont dirigés dans la décortiqueuse ou directement dans le broyeur en fonction du type de farine que nous voulons obtenir ; (soit la farine complète ou dégermée) ils peuvent également être dirigés dans un silo de stockage ; après le broyage la farine est convoyée à l'aide d'un convoyeur à vis vers un blutoir où elle est tamisée ;les produits obtenus peuvent alors être emballés à l'aide de la machine d'emballage et conditionnés.

Les autres produits quant à eux arrivent à l'usine en grains de céréales déjà secs, ils sont alors introduits dans leurs silos respectifs, le sorgho suit le même processus que le maïs, le soja est d'abord torréfié pour être digestible avant d'être broyé ensuite il suit le même processus tel que décrit précédemment sur les autres céréales ; le blé quant à lui après nettoyage est hydraté à l'aide de l'hydrateur, conditionné et mis en repos dans un silo déjà aménagé (silo du repos du blé) après un temps de repos, il sera dirigé vers le broyeur pour être moulu, ensuite la farine obtenue est transportée à l'aide du convoyeur à vis, vers le blutoir , la farine sera alors blutée ; la farine fine sera dirigée vers la machine d'emballage ; et prêt pour l'emballage et le conditionnement ; quant à la farine moins fine, elles sera dirigée vers la zone de claquage et de convertissage où elle sera encore moulue ; ensuite renvoyée vers le blutoir pour être tamisée ensuite emballée et prête pour le conditionnement ; voilà donc de façon sommaire le fonctionnement technologique de notre chaine de transformation du maïs, blé, sorgho et soja. Nous avons fait les schémas de principe de certaines unités notamment l'unité de nettoyage et de séchage pour faciliter la compréhension de cette chaine de transformation et aussi la chaine de conditionnement; ces schémas sont mis en annexe2.



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MOYENS DE MAITRISE ET ANALYSE

FINANCIèRE DU PROJET INDUSTRIEL

Description :

Il est question dans ce chapitre de détecter les équipements critiques et de faire un plan de maintenance préventive desdits équipements, de faire une brève analyse des déchets de notre usine, de mettre sur pied une application d'aide au dimensionnement, et enfin faire une analyse financière du projet : cette analyse financière consistera à évaluer l'investissement initial, puis faire une étude prévisionnelle des ventes afin de ressortir le cash-flow pour obtenir la VAN afin de pouvoir monter aux investisseurs si le projet est fiable.

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IV.1 Mise en oeuvre de l'abaque de Noiret pour le choix des équipements critiques

Face aux contraintes d'exploitation (personnel de maintenance limité, temps disponible pour la maintenance, besoin de disponibilité de l'installation, ...), mais également des contraintes de temps et d'informations, il est nécessaire de mettre en évidence les équipements critiques pour l'installation afin de concentrer l'effort de maintenance préventive sur ces équipements. Le choix des équipements critiques nous permettra d'investir notre temps dans la partie de la chaîne.

Pour mettre donc en oeuvre l'abaque de Noiret présenté au chapitre2, nous allons faire la mise en oeuvre pour un seul équipement et nous allons dresser un tableau récapitulatif pour les autres équipements.

IV.1.1 Cas pratique du broyeur

- Age : la machine vient tout juste d'être fabriquée donc on lui donnera 0 an soit :

points = 90 - âge * 4 = 90 points

- Interdépendance : le broyeur fonctionnera en plein temps ; car si le broyeur ne fonctionne pas le produit final ne peut pas être obtenu : il sera donc classé dans « matériel essentiel et marche continue » soit 70 points.

- Coût : son prix d'achat se situe dans la catégorie [15000-30000[. Soit 25 points.

- Complexité et accessibilité : la machine est très grande mais l'accès aux différentes parties est assez évidente, nous la classerons donc dans « matériel peu complexe et accessible » soit 5 points.

- Robustesse et précision : machine très robuste et avec précision nous la classons donc dans : « robuste et de précision » soit 15 points.

- Origine : elle est fabriquée en chine ; donc catégorie « étranger sans service technique » soit 90 points.

- Utilisation : le broyeur est unique et utilisé uniquement pour une chaine ; soit 75 points. - Pertes de produits : si la machine s'arrête les produits peuvent être repris et même

perdus pour assurer la sécurité nous supposons que les produits seront perdus

soit : « produits perdus » 55 points

- Délais : les produits issus des broyeurs sont conditionnés et vendus certains sont stockés ; donc « délais impératif (risque de pénalités de retard » soit 150 points

Nous avons au total 575 points ; ce qui nous permet de conclure qu'une maintenance préventive est nécessaire pour cet équipement.

IV.1.2 Récapitulatif

En appliquant la procédure précédente à tous les autres équipements nous obtenons le tableau suivant :



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Tableau 48 : Détermination des équipements critiques par l'abaque de Noiret

Machines critères Age équipement	Egreneuse 90	Nettoyeur - séparateu r 90	Décortique use 90	Torréfacteur 90	Machine d'emballag e 90
Interdépendance	70	60	20	70	70
Coût	5	5	5	5	15
Complexité et accessibilité	5	5	5	5	5
Robustesse et précision	10	10	10	10	10
Origine	90	90	90	90	90
Utilisation	75	175	75	75	75
Perte de produits	35	35	35	55	35
Délais	100	150	25	150	225
Total	480	520	355	550	615
Machines critères	Sécheur à infra rouge	Convoyeu r à bande	Compresse ur	Ventilateur	Convoyeur à vis
Age équipement	90	90	90	90	90
Interdépendance	70	70	70	70	70
Coût	5	5	5	5	5
Complexité et accessibilité	5	5	5	5	5
Robustesse et précision	10	10	10	10	10
Origine	90	90	90	90	90
Utilisation	75	75	75	75	75
Perte de produits	35	10	10	10	55
Délais	100	25	25	100	225
Total	480	380	380	455	625

Il ressort de notre étude que les équipements critiques sont : le broyeur, le torréfacteur, la machine d'emballage et le convoyeur à vis ; leurs plans de maintenance sont mis en annexe4.

IV.2 Analyse financière et rentabilité économique

Il est question dans cette section d'effectuer l'analyse économique et financière du projet. Ceci consistera à évaluer l'investissement initial, le temps nécessaire pour le retour à l'investissement. Nous allons commencer par quelques définitions portant sur l'évaluation des projets d'investissement.



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IV.2.1 Définitions

IV.2.1.1 Investissement

On appelle investissement, l'engagement d'un capital dans une opération dont on attend des gains futurs étalés dans le temps. Un investissement est acceptable lorsque les gains actuels attendus sont supérieurs au capital à investir.

IV.2.1.2 Capital à investir

C'est la dépense que doit supporter l'entreprise pour réaliser le projet. Il comprend entre autres :

- Le prix d'achat hors taxe (ou coût de fabrication) ;

- Les frais accessoires (frais de transport, d'installation) ; - La TVA non récupérable ;

- L'augmentation du besoin en fonds de roulement.

IV.2.1.3 Durée de vie du projet

Il est important de connaitre la durée d'exploitation d'un projet afin d'évaluer les gains attendus. Si la durée de vie du projet est difficile à prévoir, on lui substitue une durée d'amortissement. Dans le cas présent la durée de vie de notre projet est de 5 ans.

IV.2.1.4 Notion de cash-flow

De tout investissement, une entreprise attend :

- Soit des rentrées d'argent (recettes-dépenses) ;

- Soit des économies sur les coûts d'exploitation ;

Ces différentes attentes sont désignées par le terme cash-flow.

cash - flow = économies réalisées imputables au projet IV.2.1.5 Critère d'évaluation du projet industriel

Evaluer un projet d'investissement revient à comparer le capital à investir Io à l'ensemble des cash-flowsC₁, C₂, ..., C_n. Cette comparaison implique l'évaluation du capital investi et des cash-flows à la même date.

Pour évaluer la rentabilité de notre projet, nous avons choisi d'utiliser la valeur actuelle nette et le délai de récupération.

? La valeur actuelle nette



n

VAN= -Io+

? Fi

(1 + r)ⁱ

1

La valeur actuelle nette est la différence entre les cash-flows actualisés à la date 0 et le capital investi.



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· r : taux d'investissement ;

· Io : capital investi ;

· Fi: cash - f lows;

· n : durée de vie du projet.

? Délai de récupération

Le délai de récupération DR du capital investi est le temps au bout duquel le montant cumulé des cash-flows actualisés est égal au capital investi.

??°°

DR = ???? [32]

· Io: investissement initial.

· FM : flux monétaire annuel du projet.

IV.2.2 Coût des équipements.

Les différents coûts sont répertoriés dans le tableau suivant : Tableau 49 : Coûts des équipements

Equipements Quantité Prix unitaire Prix total
moissonneuse-batteuse	1	6 000 000	6 000 000
pre-nettoyeur	1	2 000 000	2 000 000
table densimétrique	2	2 000 000	4 000 000
trieur alvéolaire	2	20 000 000	40 000 000
nettoyeur - séparateur	2	1 000 900	2 001 800
blutoir	1	1 500 000	1 500 000
broyeur	1	30 000 000	30 000 000
décortiqueuse	1	2 500 000	2 500 000
torréfacteur	3	1 057 565	3 172 695
machine d'emballage	1	5 600 250	5 600 250
convoyeur à bande	4	2 500 000	10 000 000
ventilateur	1	1 499 500	1 499 500
compresseur	4	220 350	881 400
surpresseur	4	500 000	2 000 000
convoyeur à vis	2	1 000 000	2 000 000
silos de stockage	4	3 000 000	12 000 000
transformateur	1	25 000 000	25 000 000
C equip pro net			150 155 645



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Nous allons majorer la somme des coûts estimés des équipements et des opérations nécessaires à l'obtention de la totalité des pièces de 20% pour prévoir des éventuels surcoûts et les frais d'importation et de logistique. A cet effet, nous trouvons donc un coût des équipements de :

Cequip pro = Cequip pro net + 0.2 * Cequip pro net = 180 186 774 FCFA

IV.2.3 Coût d'investissement du projet

C'est le montant global nécessaire pour réaliser le projet ; c'est le résultat de la somme des coûts des autres travaux qui doivent être mis sur pied pour la réalisation du projet ; qui sont entre autre [12] :

2s. Coût des services généraux et stockages (11)

1₁ = 0.4 * Cequip pro net = 60 062 258 FCFA 2s. Frais d'études et d'ingénierie (12)

12 = 0.12(11 + Cequip pro net) = 25 226 148.4 FCFA 2s. Frais de contracteur (1₃)

1₃ = 0.05(1₁ + Cequip pro net) = 10 510 895.2 FCFA

2s. Dotations sur les imprévus(14)
14 = 0.2 * (Cequip pro net + 11	+ 12	+ 13)	=	49	190 989.3 FCFA
Cinv =Cequip pro + 11 + 12	+ 13	+ 14	=	325	177 065 FCFA



1_o = 325 177 065 FCFA

Notons que les coûts relatifs à l'achat du terrain et à la construction locale de l'usine n'ont pas été pris en compte ici : ces deux éléments bâtiments et terrains seront octroyés au Groupe par l'Etat du Cameroun SOA.

IV.2.4 Charges prévisionnelles annuelles 2s. Charges électriques.

Nous aurons un transformateur de 630 kVA et un cosinus phi de 0.8, et l'usine dans les normes fonctionnera 8h par jour et 6 jours par semaine ; la consommation moyenne en énergie par an sera donc de l'ordre de : 1161216 KWh ; étant donné qu'en moyenne tension Eneo facture le prix du kWh à 70 FCFA pendant les heures de pointe et 55 FCFA en dehors, la facturation annuelle sera de : 81 285 120 FCFA.



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? Achat et implantations des champs de céréales.

Nous aurons besoin par an de maximum 4000 t de blé ; ce qui est équivalent à une dépense de 838 400 000 FCFA.

Pour ce qui est du sorgho ; nous aurons également besoin de maximum 4000 t de sorgho par an ce qui revient à dépenser : 432 300 000 FCFA.

Nous aurons 1250 t de soja ce qui est équivalent à 312 500 000 FCFA.

Pour ce qui est du maïs nous aurons besoin de 500 ha de maïs par an, un hectare de maïs revient à 268 925 FCFA ce qui est équivalent à une dépense annuelle sur le maïs de : 134 462 500 FCFA.

L'implantation des champs et l'achat des céréales revient donc à coût annuel de :

1 717 662 500 FCFA.

Le tableau ci-dessous résume les charges prévisionnelles annuelles pendant la durée de vie de notre projet.

Tableau 50 : Récapitulatif sur les charges prévisionnelles annuelles

Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5

charges du personnel	9 750 000	10 237 500	41 429 375	43 500 844	45 675 886
charges d'électricité	0	300 000	81 285 120	81 285 120	81 285 120
achat combustible de séchage	0	0	8 161 920	8 161 920	8 161 920
achat carburant pour la moisson	0	0	6 000 000	6 000 000	6 000 000
achat des céréales	0		2 583 200 000	2 583 200 000	2 583 200 000
charges sociales	1 755 000	1 842 750	7 457 288	7 830 152	8 221 659
amortissement	0	0	25 870 097	25 870 097	25 870 097
charges d'eau	0	200 000	1 000 000	1 000 000	1 000 000
autres charges	0	300 000	2 000 000	2 000 000	2 500 000
total	11 505 000	12 880 250	2 756 403 800	2 758 848 133	2 761 914 682



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IV.2.5 Estimation des ventes annuelles

100 kg de maïs produisent en moyenne 38 kg de farine fine ; les autres céréales : blé, sorgho et soja produisent en moyenne 65 % de farine par rapport aux grains bruts ; ce qui signifie qu'en une année nous aurons en moyenne : 1 520 000 kg de farine de maïs, 2 600 000 kg de farine de blé et de sorgho, 812 500 kg de farine de soja.

Les farines de maïs, de blé, de sorgho et de soja ont un prix moyen de 500 FCFA le kilogramme sur le marché local.

Ainsi sur les 5 années de notre étude, nous aurons deux phases :

- La phase d'implantation de la chaine qui fera deux ans ; - Et la phase d'exploitation ;

NB : nous avons supposé 10 % de pertes de produits. Tableau 53 : Ventes annuelles prévisionnelles

Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5

Farine de maïs produite (kg)	0	0	1 368 000	1 368 000	1 368 000
Farine de soja produite (kg)	0	0	731 250	731 250	731 250
Farine de sorgho produite (kg)	0	0	2 340 000	2 340 000	2 340 000
Farine de blé produite (kg)	0	0	2 340 000	2 340 000	2 340 000
Prix farine de maïs produite(FCFA)	0	0	752 400 000	752 400 000	752 400 000
Prix farine de soja produite (FCFA)	0	0	365 625 000	365 625 000	365 625 000
Prix farine de sorgho produite (FCFA)	0	0	1 170 000 000	1 170 000 000	1 170 000 000
Prix farine de blé produite (FCFA)	0	0	1 170 000 000	1 170 000 000	1 170 000 000
Total vente (FCFA)	0	0	3 458 025 000	3 458 025 000	3 458 025 000



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IV.2.6 Calcul de la VAN

Le cash-flow représente l'ensemble des flux de liquidités générés par les activités d'une société. C'est tout simplement la différence entre le revenu et les dépenses d'exploitation, à laquelle sont retranchées les différentes taxes pour l'impôt sur les sociétés (I.S) :

Ø Calcul du résultat net avant impôt ;

resultat net avant impôt = vente previsionnelle - charge - amortissement resutat avec impôt = résultat net avant impôt(1 - taux IS)

Ø Cash-flow

cash flow = résultat net avant impôt + amortissement

Ø Cash-flow actualisé : cette méthode estime la valeur de rendement futur l'entreprise sur la base du cash-flow disponible après impôts.

cash flow actualisé = (1 + r)-ⁿ * cash flow Notre étude se fera sur les premières années de production :



VAN= -Io+

?' (1 + r)ⁿ 1

n

Avec n= nombre d'années ; et r= taux d'actualisation qui est de 10 %

Tableau 54: Tableau récapitulatif pour le calcul des cash-flows

Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5

l0	325 177 065	325 177 065	325 177 065	325 177 065	325 177 065
cash-flow	-11 505 000	-12 880 250	701621200	699176867	696 110 318
cash-flow actualisé	-10459090,91	-10644834,71	527138392,2	477547207,8	432229739,6

VAN = -325 177 065 + 141581141414=1 090 634 349 FCFA

VAN = 1 090 634 349 FCFA Après 5 ans .La VAN étant positive, le projet peut être retenu sachant qu'il permettra aux investisseurs de revenir sur leurs capitaux.

IV.3 Présentation du progiciel d'aide au dimensionnement.

Nous avons mis sur pied un progiciel d'aide au dimensionnement, c'est une application qui a pour but de d'aider les promoteurs dans la prise de décision, d'aider les ingénieurs dans le dimensionnent ou le redimensionnement des équipements de la chaine au cas où le débit de production est modifié.



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IV.3.1 Environnement de programmation

Java est une technologie développée par Sun Microsoft : (la technologie). Elle correspond à plusieurs produits et spécifications de logiciels qui ensemble, constituent un système pour développer et déployer des applications. Java est utilisée dans une grande variété de plates-formes depuis les systèmes embarqués et les téléphones mobiles jusqu'aux serveurs, les applications d'entreprise, les superordinateurs et dans une moindre mesure pour les interfaces graphiques comme les applets Java du Web.

Depuis des années, Sun Microsoft appelle java la « technologie Java » dans son ensemble. En pratique, beaucoup de programmeurs utilisent le mot « Java » pour désigner le langage de programmation, tandis que la plate-forme d'exécution est appelée « JRE » (Java Runtime Environment d'exécution Java) et le système de compilation : « JDK » (Java Development Kit) plutôt que « compilateur Java ». Java est sous licence GNU GPL depuis novembre 2006.

IV.3.2 Présentation des différents modules.

IV.3.2.1 Interface d'entrée des paramètres.

Lors du lancement de l'application il apparaît une page d'accueil qui se présente comme la figure 36 cette page nous permet d'entrer les paramètres de production c'est-à-dire les débits annuels de production en fonction des céréales. 88



Figure 27 : Module d'entrée des paramètres

IV.3.2.2 Interface de présentation des résultats.

Lorsqu'on clique sur le bouton « ok» du module d'entrée, il apparait une fenêtre comment l'indique la figure32 qui nous renseigne sur les caractéristiques de tous les équipements de la chaine de transformation, le coût d'investissement, la puissance appelée, la surface minimale, ainsi que les quantités de farines produites, nous avons également la possibilité de sauvegarder les résultats à l'aide du bouton « sauvegarder »

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Figure 28 : Module « résultat »

IV.3.3 Analyse des résultats : guide pour la prise de décision.

Nous avons fait varier les débits en fonction des céréales en faisant la combinaison entre les céréales ; ceci dans le but de faire connaitre aux promoteurs les combinaisons des céréales les plus rentables et le débit minimal que nous leur suggérons de moudre par an.

Il convient donc de noter que :

? Les courbes obtenues sont des droites dont la pente est positive, ce qui signifie naturellement que l'augmentation de la production annuelle pour chaque céréale augmente le rendement de l'unité mais ce rendement n'est pas le même pour toutes les combinaisons. Si nous faisons la mouture d'une seule céréale par an (fig.34), la céréale la plus rentable est le sorgho ; et la deuxième est le maïs : mais nous suggérons aux promoteurs de mettre plutôt l'accent sur le maïs à cause de l'écologie de la zone, mais aussi à cause de la diversité et de la densité de celui-ci.

Légende :

(1) : Sorgho ;

(2) : Maïs ;

(3) : Soja

(4) : Blé



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Légende :

(1) sorgho

(2) Maïs

(3) Soja

(4) Blé

Figure 29 : Analyse de la production en prenant une seule céréale

? Si nous faisons la mouture de la combinaison de deux céréales par an, la combinaison la plus rentable est la combinaison sorgho+ maïs ; (fig. 35)



Légende :

(1+2) sorgho+ maïs (2+4) maïs + blé (1+3) sorgho + soja (3+4) soja+ blé (1+4) sorgho+ blé

(2+3) maïs+ soja

Figure 30 : Combinaison de deux céréales



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? Si nous faisons la mouture de la combinaison de trois de ces céréales, la combinaison la plus rentable est la combinaison sorgho + maïs + soja (fig.36)



Légende :

(1+2+3) sorgho + maïs+ soja (1+2+4) sorgho + maïs+ blé (1+3+4) sorgho + soja + blé (2+3+4) maïs+ soja+ blé

Figure 31 : Combinaison de la mouture de trois céréales.

? De toutes ces combinaisons, la plus rentable est la mouture des quatre céréales (fig.37) ; ces résultats nous permettent donc de suggérer aux promoteurs de privilégier la mouture des quatre céréales, laquelle devra être minimum de 5000 t de céréales par an.



Légende :

(1+2+3+4) sorgho+ maïs + soja + blé

(1+2+3) sorgho + maïs+ soja

(1+2) sorgho+ maïs

(1) sorgho

Figure 32 : Courbe comparative des différentes combinaisons



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CONCLUSION géNéRALE ET PERSPECTIVES

Le présent travail consistait à mettre sur pied une unité industrielle de transformation des céréales (maïs, blé, sorgho et soja) pour l'obtention de la farine, projet du groupe Seeds Of Africa. Notre démarche tout au long de ce travail a porté sur :

· L'étude des techniques et des technologies de production de farine à base du maïs, du blé, du sorgho et du soja.

· L'étude des méthodologies de mise sur pied des unités industrielles et nous avons retenu la méthodologie de V.CAUDILL ;

· La conception et le dimensionnement de la chaine de transformation ; nous avons commencé par faire l'analyse fonctionnelle de ladite chaine, ensuite le dimensionnement des équipements annexes et principaux de la chaine de production et le choix des machines auprès des fournisseurs.

· Le dimensionnement de la partie électrique et la surface minimale de l'usine.

Une analyse financière a été faite incorporant les investissements en équipements de production et de l'installation électrique ; les coûts relatifs au terrain et au bâtiment local de l'usine n'étant pas pris en compte ici. Nous sommes arrivés à un investissement de 325 177 065 FCFA.

Une étude de rentabilité a aussi été faite, reposant sur les charges d'exploitation (consommation en énergie électrique, rémunération des opérateurs, achat des céréales, achat des combustibles pour le séchage) ; et les ventes sur la période d'évaluation. Nous avons trouvé une VAN positive après 5 ans qui est de : 1 090 634 349 FCFA . Nous pouvons encourager les investisseurs sur ce projet car il une VAN positive c'est-à-dire qu'il sera rentable dès la cinquième année à savoir la troisième année de transformation des quatre céréales. Les perspectives que nous ouvre un tel travail sont les suivantes :

y' Mise en place d'une politique de maintenance de tous les équipements de la chaine de transformation ;

y' Etendre l'utilisation du progiciel pour des débits supérieurs à 60000t/an ;

y' Mettre sur pied des études d'automatisation, des circuits pneumatiques, électroniques etc.

y' mettre sur pied une équipe de contrôle des travaux ;

y' mettre sur pied un processus d'amélioration continue conformément à l'esprit des

normes ISO 9000(version 2000) et particulièrement du management par les processus ; y' signer les partenariats avec les meuneries nationales et/ou internationales pour la

formation du personnel.



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BIBlIOgRAPHIE

Articles dans les revues et périodiques

[1] Abdou Maïga, (2012), production et transformation du maïs, 31P.

[2] Laurent Guerreiro(2014), Toulouse, sélection du soja : les défis à relever, 23p.

Cours et livres

[3] A. Bhalla(1990), production de farine de maïs à petite échelle, bureau international du travail, génève, 132p.

[4] André Chévalier(2004), guide du dessinateur industriel, Hachette technique,paris,338p.

[5] Ruth Charrondiere(2015), base de données sur la densité-version 2.0, FAO, Rome, 25p.

[6]F.AUDRY(2010), analyse fonctionnelle : guide pour le professeur, académie de versaille, 19p.

[7]Yves Jannot(2011), thermique solaire, 81p.

[8]A.Singbo, Ahouansou(2010), évaluation des performances techniques de deux torréfacteurs d'amande de karité, 9p.

[9] Njandeu Monique(2014), cours de droit du travail et des affaires, ENSPY. [10]Jean Nganou(2016),cours de gestion et maitrise des coûts d'un projet, 82p. [11] Azzaro-Pantel, calcul des investissements, 33p.

[12]Emmanuel Ngnikam(2016), cours de gestion et traitement des dechets,27p.

Rapports

[13]DSCE(2010) pour l'emploi, cadre de reference de l'action gouvernementale pour la periode 2010-2020, 174p.

[14]agridoc, «fabrication de farine à base de maïs,» 7p.

[15]13guide pratique de l'accueil des écoles primaires chez les professionnels de la filière céréalière(2014), Eloviva developpement durable, 100p.

[16] Banque Nationale de developpement agricole agricole), «fiche technique soja version 1.0,» p. 1.

[17] mise au point de pains composites à base de mélanges de farines de sorgho-blé et analyse texturale(1998) p. 9.

[18] dossier d'information pour les PME d'Afrique sur la transformation agroalimentarie,» céréales-farine, sémoule, brisure, p. 18.

[19] CHOPIN, «etude du conditionnement du blé dur,» [Quality control for grains and flours], p. 5.



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[20] Bertrand Tatsinda et Stephane Timba, (2016), description du projet SOA, definitive resume for Santchou, 21p.

Thèses et mémoires

[21] Clément DEBITON(2010),Identification des critères du grain de blé favorables à la production de bioétanol par l'étude d'un ensemble de cultivars et par l'analyse protéomique de lignées isogéniques waxy.Thèse de doctorat, université blaise pascal;France,276p.

[22] Yves Mbida (2015), mise sur pied d'une unité industrielle de transformation des fêves de cacao, mémoire de fin d'étude, UY1, ENSP, Cameroun,128p.

[23] Meli Tedon, conception,diemensionnement et étude de réalisation d'un convoyeur pour rafle de noix de palmes. Mémoire de fin d'études, UY1, ENSP, Cameroun, 106p.

[24] Singha Emmanuel (2015), conception d'un poste de chargement automatisé pour camion citerne, mémoire de fin d'étude, UY1, ENSP, Cameroun, 128p.

[25] Diagne Mame Abdoiu(2003), conception d'un séchoir à cylindre rotatif pour les produits granulés à base de céréales, mémoire de fin d'étude, Ecole polytechnique de Thises, Senegal, 79p.

[26] BWEKAM Crépin,(2014)étude de faisabilité et mise sur pied d'un outil d'aide au dimensionnement d'une usine de production de sachet plastique biodégradable dans la zone de bonaberi ; memoire de fin d'étude,UY1,ENSP,Cameroun 129p.

[27] ISAAC DJAMEN(2014), etude de faisabilité, dimensionnement et implantation d'une usine de transformation de tôles.mémoire de fin d'étude université de YaoundéI,Cameroun, 88p.

[28] F. Chemin(2002), évaluation des risques sanitaires dans les études d'impact des industries agroalimentaires memoire de fin d'étude, école Nationale de la santé publique ,France, 77p.

Sites internet

[29] http://www.journalducameroun.com,[En ligne] [consulté en Juin 2016].

[30] http://www.camenews.com/le-cameroun-gros-importateur-des produit, [En ligne] [consulté en Mai 2016].

[31]ACDIC, « http://www.acdic.net,» [En ligne] [consulté en Juin 2016].

[32]Institut National de la Statistique [en ligne] [consulté en Juin 2016] disponible sur le site « www.statistics-cameroon.org,» .

ANNEXES



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Annexe1 : photos de certains équipements de la chaine de production.



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annexe2 : Schéma de principe des unités de la chaine de transformation





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Figure 33 : Schéma de principe de la chaîne de conditionnement



Figure 34 : Schéma de principe séchoir solaire



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Figure 35 : Schéma de principe unité de nettoyage

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Figure 36 : Schéma de principe séchoir à air chaud à convection forcée

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^{Unité de séchage}

^{Silo maïs}

^grain

^{Silo soja}

^{Trémie réceptrice}

^{Silo sorgho Silo blé}

^{Transport sorgho}

^{Transport soja}

^{Transport blé}

^{Transport maïs}

Figure 37 : Zone de matière première

Annexe3 : abaques et tableaux d'aide au dimensionnement

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Tableau 51 : Diamètre recommandé pour les rouleaux.



Tableau 52 : Coefficient de participation FP





Figure 38 : Choix du transformateur Tableau 53 : Choix du facteur K

Pont Balancelles Convoyeurs Manutention Transpalette Chariot

roulant manuelle élévateur

0,10 0,20 0, 3 à 0,4 0, 5 0,75 à 1 2 à 3

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Tableau 54: Ecartement maximal pour les stations supérieures et inférieures



Tableau 55 : Coefficient de frottement interne f des produits et des parties tournantes



Tableau 56 : Vitesse maximale conseillée



Tableau 57 : Coefficient d'utilisation



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Tableau 58 : Coefficient lié à l'environnement



Tableau 59 : Coefficient de choc Fd



Tableau 60 : Coefficient de vitesse ????



Tableau 61 : Diamètre recommandé des tambours



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Figure 39 : Diagramme de l'air humide

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Annexe4 : fiche de maintenance préventive

Tableau 62 : Exemple de fiche de maintenance préventive des équipements critiques

			Maintenance préventive
			Standard de contrôle et d'entretien
			Système : unité de broyage
			Sous- systèmes : moteur et vis sans fin
Conditions préalables de sécurité :
1- Seules les personnes habilitées sont autorisées										2- Utilisation des chiffons et lampe torche le cas échéant
3- Respect des conditions de qualité, sécurité et hygiène de l'environnement
4- Port des E.P.I obligatoire
N°	Emplacem ent	Opération à effec- tuer			Outils	Critère	Fréquence	Durée	Operateu r
I1	Vis sans fin	I11	Contrôle de fonctionne ment		Automat e pc : lancer le démarrag e du moteur	Rotation de la vis lors du démarrage du moteur	Hebdomad aire	1min	Personn e en charge de l'automa te sur PC ; mécanici en
		I12	Nettoyage		Chiffon	Pas de produit entassé au tour de la vis	Hebdomad aire	2min	Mécanic ien
I2	Moteur	I21	Contrôler l'état du carter		Visuel	Pas de fissure	Une fois par mois	1min	Mécanic ien
		I22	Contrôle la températur e du moteur		Thermo laser	T (°C) <=35°C	Une fois par semaine	2min	Mécanic ien
		I23	Contrôle de l'état des roulement s		Manuel	Pas de roulement cassé ;	Une fois par trimestre	5min	Mécanic ien



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		I24	Contrôle de fonctionne ment	Automat e sur PC	Voyant allumé lorsque le silo est fermé	Journalier	1min	Electrici en,
		I25	Contrôle niveau d'huile	Visuel	Ouvrir le bouchon de niveau ; s'il n'y a pas sortie d'huile, remplissez jusqu'à ce qu'il y ait des fuites (huile 90)	Une fois par mois	10 min	mécanici en
		I26	Graissage des roulement s et des paliers	Graisse (multi EP2) + pinceau	Graisse couvre totalement le roulement et le palier	Une fois par mois	5 min	Mécanic ien
		I27	Vidange d'huile dans le réducteur	clé mal de 5	Enlever les huiles mauvaises dans le réducteur (dès que l'odeur n'est pas celle du départ)	Une fois par an	5min	Mécanic ien

Annexe6 : Caractéristiques des équipements de la chaine de production et charges salariales

Tableau 63 : Caractéristiques du blutoir



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Tableau 64 : Caractéristiques du compresseur



Tableau 65 : Caractéristiques du ventilateur



Tableau 66 : Machine d'emballage



Tableau 67 : Caractéristiques de la table densimétrique



Tableau 68 : Caractéristiques du trieur alvéolaire



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Tableau 70 : Caractéristiques du convoyeur à vis

Tableau 71 : Caractéristiques du surpresseur

Tableau 72 : Caractéristiques convoyeur à bande

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Tableau 69 : Caractéristiques du pré-nettoyeur





Tableau 73 : Caractéristiques du torréfacteur



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Tableau 74 : Caractéristiques du broyeur



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Tableau 75 : Charges salariales du personnel de l'usine

nombre de responsables	base	salaire mensuel	année1	année2	année3	année 4	année5
1	13	300 000	3900000	4095000	4299750	4 514 737,50	4740474,375
1	13	250 000	3250000	3412500	3583125	3762281,25	3950395,313
1	13	200 000	2600000	2730000	2866500	3009825	3160316,25
2	13	100 000	0	0	2600000	2 730 000,00	2 866 500,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
4	13	100 000	0	0	5200000	5 460 000,00	5 733 000,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
2	13	60 000	0	0	1560000	1 638 000,00	1 719 900,00
4	13	60 000	0	0	3120000	3 276 000,00	3 439 800,00
1	13	100 000	0	0	1300000	1 365 000,00	1 433 250,00
			9750000	10237500	41429375	43500843,75	45675885,94
			1755000	1842750	7457287,5	7 830 151,88	8 221 659,47

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postes

directeur d'usine

directeur d'usine adjoint

secrétaire comptable

moissonneuse-batteuse

pré-nettoyeur

table densimétrique

trieur alvéolaire

nettoyeur -séparateur

blutoir

broyeur

décortiqueuse

torréfacteur

machine d'emballage

convoyeur à bande

ventilateur

compresseur

surpresseur

convoyeur à vis

femme de ménage

ouvrier de manutention

silos de stockage

charges totales

charges sociales

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Zone de torréfaction

Zone de nettoyage

Approvisionnement en matière première

Zone de séchage

Zone de mouture et de décorticage

Figure 54 : Synoptique 3D des équipements de la chaine

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