Ligne automatisée de production de Maïs (fonctionnement de l’automatisation)

Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplome d’ingénieurs grade master 2 en génie mécanique et industriel

GENERALITES SUR LA MAIS

Le maïs (Zéa maïs, famille des Poacées) est une céréale cultivée dans diverses zones agro-écologiques, seul ou en association avec la plupart des cultures. Le maïs constitue l’aliment de base dans des plusieurs pays. Dans l’alimentation humaine, le grain de maïs est utilisé sous plusieurs formes (cuit, grillé, en salade, en soupe…). On peut aussi le transformer pour obtenir une gamme variée de produits comme des farines et semoules de maïs. Il intervient également dans l’alimentation animale (volailles, porcs, bovins) en provenderie ou comme fourrage. Il sert aussi de matière première dans certaines industries (agroalimentaire, textile, pharmaceutique…), par exemple pour la création de plastiques biodégradables, de biocarburants et même de l’alcool.
Plantes des maïs
Le maïs est une plante herbacée annuelle de 40 cm qui peut atteindre 5 m.il existe d’autres variétés selon leurs caractéristiques, mais le plus couramment cultivées ont une taille comprise entre 1 à 3 m.
Les racines
Les racines, du type fasciculé, sont superficielles et ayant une profondeur de 50 cm au maximum. Des racines adventives aériennes ou crampons se forment sur les nœuds de la base des tiges.
La tige
La tige a une longueur d’environ 1,5 à 3,5 m en générales et d’un diamètre important, variant de 5 à 6 cm. Elle est lignifiée, remplie d’une moelle sucrée, formée de nœuds et d’entre-nœuds (d’une vingtaine de cm chacune). Au niveau de chaque nœud est insérée une feuille de façon alternative sur la tige.
Les feuilles
Elles sont de grande taille d’environ 10 cm de large et 1 m de long et engainantes (qui collent à la tige par sa base) avec un limbe plat allongé en forme de ruban à nervures parallèles. Entre le limbe et la gaine, on distingue une petite ligule.
Les fruits
Un pied donne naissance à trois ou quatre épis, mais un seul atteint généralement son développement complet. Selon les variétés, les grains sont disposés en 8 à 20 rangées verticales le long de l’axe de l’épi, appelé rafle. Ils ont des formes multiples (globulaire, ovoïde, prismatique…), et de différentes couleurs (blanc, jaune roux, doré, violet, noir). Ils sont parfois lisses ou ridés. Un épi peut contenir environ 500 à 1 000 grains avec un poids moyen de 150 g à 330 g à maturité. Chaque grain est composé d’un germe (embryon + cotylédon), d’un albumen et d’un péricarpe qui est une enveloppe extérieure dure qui empêche l’entrée de champignons et de bactéries.

PRODUCTION DE MAIS

Le système de production

On distingue trois niveaux de culture du maïs :
Culture traditionnelle : petits exploitants sans utilisation d’intrants exogènes. Le rendement moyen est de l’ordre de 1 t/ha.
• Culture semi-intensive : utilisation de fumure minérale et de variétés améliorées. Le rendement obtenu varie de 2 à 3 t/ha.
• Culture intensive : pour les grands exploitants et industriels, avec mécanisation et fertilisation complète. Le rendement peut aller jusqu’à 8 à 10 t/ha variétés. Les grandes exploitations (d’environ 10 ha) se rencontrent surtout dans les régions du Vakinankaratra qui occupe 24ha, et celle du Menabe au nombre de 10.
• Cultures de contre-saison : dans les zones de décrue du Mahajanga et sur les berges des rivières pour la province d’Antananarivo où le maïs est surtout vendu en vert.
Les produits
Madagascar possède 325 000 t de production de maïs par an, avec une superficie de 250 000 ha, soit un rendement moyen de 1,3t/ha.
On peut utiliser les maïs dans différents domaines d’applications :
• En alimentation humaine : produit frais ou vert, graines sèches décortiquées et cuites…
• En alimentation animale : Sous-produits de la maïsiculture : tiges et feuilles ensilées ou nature, graines transformées entrant dans la composition de la provende…
• En industrie agro-alimentaire : Composante dans la fabrication de boisson, essentiellement la bière…

Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie génie mécanique et industriel

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Mots clés : maïs doux, chaine automatisée, API, automation Studio, STEP 7

Table des matières

SOMMAIRE
LISTE DES ABREVIATIONS
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
INTRODUCTION
PARTIE 1 CONTEXTE SUR LE MAÏS ET L’AUTOMATISATION
CHAPITRE 1 CONTEXTE SUR LES MAÏS
CHAPITRE 2 SYSTEMES AUTOMATISES
CHAPITRE 3 LES COMPOSANTS DE L’AUTOMATISME
CONCLUSION
PARTIE 2 ETAPES ET DIMENSIONNEMENT DE LA CHAINE DE PRODUCTION
CHAPITRE 1 ETAPES DE LA PREPARATION ET CONDITIONNEMENT
CHAPITRE 2 DIMENSIONNEMENT DE LA CHAINE DE PRODUCTION
CHAPITRE 3 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE L’AUTOMATISATION DES DIFFERENTS ETAPES
CONCLUSION
PARTIE 3 SIMULATIONS ET ETUDES D’IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
CHAPITRE 1 SIMULATIONS SOUS AUTOMATION STUDIO
CHAPITRE 2 SIMULATIONS SOUS SIEMENS STEP7
CHAPITRE 3 ETUDES D’IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIES ET WEBOGRAPHIES
LISTES DES ANNEXES TABLES DES MATIERES
RESUME ABSTRACT

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