ENGINS DE LEVAGE et DE MANUTENTION cours G3 Em 2021

Cours
ENGINS DE LEVAGE ET DE MANUTENTION
Par Ass2 Esmar P. K. SOKONI
VERSION EXPERIMENTALE 2021
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I.1. INTRODUCTION
I. GENERALITES
Dans les ateliers et usines de fabrication mécanique, les opérations de manutention sont
associées aux travaux d’usinage et de montage des pièces dans le cadre d’approvisionnement
et de dégagement des postes de travail. La présentation en position d’ensemble de certains
éléments ou sous-ensembles particulièrement puissants et l’acheminement vers l’ensemble
ainsi que l’emballage nécessitent une certaine manutention.
Les engins de levage et de manutention appartiennent au groupe de machines dont le but est
de déplacer des charges plus ou moins importantes de façon efficace, sécurisante et non
fatigante.
Cependant, les problèmes de manutention des charges se résolvent de différentes façons ; en
considérant le poids, les dimensions, la fragilité, l’état, le chemin à parcourir et la cadence
d’approvisionnement et de dégagement. En considérant par exemple seulement le poids, les
charges peuvent être classées en deux catégories : les petites charges, légères et peu
encombrantes et les grandes charges, pesantes et encombrantes dont la manutention et le
levage sont souvent difficiles.
I.1.1. But du cours : objectifs
 Se familiariser avec les différents appareils qui sont utilisés pour les manutentions
(déplacer, manipuler, transporter les objets, les lever, les descendre) ;
 Connaissance et maîtrise de la manutention proprement dite : pour certains appareils il
faudra les choisir, pour d’autres il faudra les construire ;
 Prendre conscience du rôle des implantations et de la manutention dans la gestion
de la production ;
 Être capable de choisir ou de dimensionner les composants et appareils de
la manutention (en respectant les normes) ;
 Être à même de faire de petits projets dans le domaine des engins de levage et de
manutention….
En bref, à la fin du cours, l’étudiant sera capable de faire le choix d’un engin de levage et
manutention : il faudra donc le connaître et le calculer pour savoir s’il convient ou pas.
Pour ces engins, la présentation se fera approximativement de la manière suivante :
 Fonctionnement descriptif ;
 Condition d’emploi ;
 Les avantages et inconvénients ;
 Les contraintes d’utilisation ;
 Modalités diverses de réalisation ;

 Les méthodes de calculs ;
 Et / ou les choix de mécanismes
I.I.2. Quelques définitions
Engin : Ce terme désigne généralement un appareil autopropulsé ou mécanique, destiné à
suppléer les travailleurs dans leurs diverses tâches de manutention.
Transport : C’est une activité qui sert à faire franchir une certaine quantité de matière d’un
endroit ou poste (lieu émetteur) à un autre (lieu récepteur). Le produit que l’on transporte
peut-être unitaire (une pièce) ou produits en vrac (minerais, …) ou un lot de pièces.
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Le transport comporte 3 étapes :
 La saisie de la charge = chargement ;
 Le transport ou déplacement proprement dit ;
 La dépose de la charge = déchargement
Les opérations de saisie et de dépose sont souvent difficiles (on peut avoir des pièces de forme
compliquée), coûteuse (l’attention qu’on y apporte implique le coût) et dangereuse (si les
opérations sont mal faites, les éléments transportés peuvent provoquer des accidents).
Les transports ou les déplacements peuvent être :
 Manuel ;
 Mécanisé ;
 Automatisé
Les transports mécanisés et automatisés font appel aux engins.
Manipulations : Sur poste de travail, il existe des opérations d’alimentation en pièces et
d’évacuation des pièces finies.
Sur les postes émetteur et récepteur certaines opérations sont souvent nécessaires pour une
bonne saisie et une bonne dépose. Ces activités de manipulation des pièces autour de la
machine, de la plateforme de saisie ou de la plateforme de la dépose (nécessaire mais pas
productives) peuvent nécessiter plusieurs déplacements autour du poste de travail qu’on
appelle Manipulation.
Ce temps de manipulation est inclus dans le temps prévu pour l’opération au niveau du poste.
Manutention : Au sens large, c’est l’ensemble des transports et manipulations faits dans les
installations pour la fabrication des pièces par exemple. Arrivée de la matière jusqu’à la
réception, moins les opérations d’usinage sur le poste de travail.
En bref, la manutention désigne l’action de manipuler, de déplacer des marchandises, des colis
dans un lieu de production ou de stockage tel un entrepôt, une usine, un magasin…
Dans ce contexte, on peut définir les manipulations comme étant la manutention effectuée au
poste de travail ou au poste de contrôle.
Il y a une distinction à faire entre manutention et manipulation, pour cela une analyse est utile
pour distinguer le déplacement relatif à la manutention et celui relatif à la manipulation. Cette
distinction n’est pas aisée dans le cas de grandes pièces où manutention et manipulation sont
indissociables (les opérations sont confiées à une même machine).
Ex : pont roulant qui fait le transport de la pièce et la positionne.

Les manutentions manuelles deviennent de plus en plus rares parce qu’elles sont très fatigantes
et causent beaucoup d’accidents. Pour les éviter on utilise des engins.
Mécanisation et automatisation de la manutention
La mécanisation : Les manutentions peuvent être manuelles, mécaniques ou automatisées. De
nos jours, la manutention est de plus en plus mécanisée (machine) ou même automatisée (pas
d’intervention de l’homme).
En ce qui concerne la mécanisation, on utilise des appareils ou machines tels que :
 Engins manuels : chariot, diable, brouette, …
 Equipements statiques : transporteurs à rouleaux ;
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 Convoyeurs aériens ;
 Engins mobiles motorisés : chariot automoteur, grue mobile ;
 Engins fixes : pont roulant, grue fixe
Avantages de la mécanisation
 Réduction de la fatigue pour l’homme ;
 Accélération des transports et réduction des délais (économie du temps) ;
 Stockage en hauteur (économie de l’espace du fait de l’empilement de charges en
hauteur en utilisant un chariot élévateur) ;
 Augmentation de la sécurité (moins d’accidents, moins de maladies) ;
 Diminution des risques et détérioration de produits transportés ;
 Réduction du prix de revient
Automatisation : Cela consiste à mécaniser un procédé ou un mode opératoire par répétition
des mêmes effets sans intervention humaine. Pour cela on utilise :
 Manipulateurs pour le déplacement d’un poste à un autre ;
 Robots industriels à commande numérique pour effectuer des manipulations ;
 Robots commandés par ordinateurs qui s’adaptent aux conditions extérieures.
I.1.3. La manutention au cœur de la logistique
Introduction
Pendant longtemps dans les entreprises de production, les priorités étaient basées sur le moyen
de production. Actuellement on se base plus sur les fonctions logistiques dont l’objectif
est d’assurer le flux de produits traversant l’entreprise.
Pour assurer cet objectif, il faut de moyens en personnel, en budget et en matériel
(manutention, transport, stockage et conditionnement).
La logistique c’est l’ensemble de moyens humains et matériels pour amener un produit en un
lieu précis dans le temps prévu au coût optimal. En bref il faut prévoir, posséder, gérer et mettre
à disposition les moyens.
Ordres de grandeurs du service de la logistique dans les entreprises :
 25% pour les industries de métaux, de la chimie
 30% pour l’agroalimentaire
 Dans certains cas on atteint les 40%
On peut réaliser des économies sensibles en agissant sur la logistique en faisant appel aux
moyens de manipulation les plus appropriés.
Les facteurs qui influencent le choix de solution pour la manutention d’un même produit sont :

 L’importance de l’installation ;
⎯ La localisation géographique (comment localiser une entreprise, une machine :
implantation) ;
⎯ Disponibilité en matière de transport publique ;
⎯ Localisation des sources d’approvisionnement (étude d’implantation) ;
⎯ Localisation des clients ;
⎯ Concernant l’entreprise, tenir compte de la condition de concurrence.
En ce qui concerne l’implantation de l’usine, les solutions de manutention sont difficilement
transposables tel quel, pour un même produit.
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Manutention et production
Les manutentions ont un coût improductif. Le coût productif est celui de la production
proprement dite. Il convient donc de réduire les opérations de manutention et de les faire de
manière rationnelle. Pour cela il faut donc prendre en compte ces problèmes au niveau de la
conception, de l’implantation et de l’aménagement.
Au niveau de la conception : les caractéristiques suivantes sont fixées et ont une influence sur
le coût de manipulations et transports : poids, dimensions (forme et volume) et dans certains
cas il peut être important d’augmenter le coût de fabrication dans le but de faciliter la
manutention.
Exemples :
on peut rendre démontable une pièce ;
On peut étudier de formes géométriques simples telles que de formes parallélépipédiques dans
le but de prendre en compte la compatibilité des engins de transport, de stockage, la fragilité
des produits.
Au niveau de la fabrication : on ne peut pas séparer la fabrication de la manutention, en effet
les modifications de la fabrication peuvent avoir des conséquences sur les manutentions.
Il est recommandé qu’il y ait un dialogue franc entre manutention et fabrication : un seul
responsable s’en chargera.
Implantation des machines de production
L’implantation des machines dans une usine résultera de l’étude d’implantation. Cette étude
prendra en compte les caractéristiques de détails de bâtiment.
Par ex : Disposition de conduites et canalisations qui ne doit pas gêner la
circulation ; Disposition de poteaux pour monter un pont roulant.
Aménagement des locaux
Les locaux ne doivent pas être aménagés n’importe comment.
 Manutention au sol : on doit laisser autour de la machine des espaces suffisants
pour alimenter la machine en matière première.
Il y a de normes qui fixent les dimensions qu’il faut prévoir. Exemple des allers recommandés :
Personne sans charge : 0,8m
Transpalette manuelle : 1,5m
Transpalette électrique : 2m
Chariot à conducteur porté : sens unique : largeur de la charge plus 1m ; deux sens : deux fois
la largeur de la charge plus au moins 1,4m
Il faut prendre en compte les dimensions des portes, résistance au sol, de poteaux

 Manutention aérienne : a l’avantage de libérer de la place au sol et introduit
d’autres contraintes : le support de la charpente doit supporter le pont roulant et sa
charge.
On doit respecter les hauteurs minimales. Le matériel de transport aérien doit être contrôlé et
entretenu régulièrement. Cela est réglementé par des normes.
Manutention et transport
Pour les différents produits, en considérant les différentes opérations, il faut noter la présence
des produits en vrac et des charges unitaires.
Pour chaque type de produits on distingue :
⎯ Transport en masse : pour cela il faut :
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Des engins de chargement ;
Un véhicule adapté ;
Engins de déchargement
⎯ Transport de livraison : transporter un produit entre deux points précis.
Pour ce type de transport, le véhicule sera équipé d’un moyen de manutention pour le
déchargement.
Dans les différents cas, différents types de transport seront utilisés :
Routier : largeur max 2,5m ; longueur max 11m ; poids par essieu
Ferroviaire : hauteur 2,5m ; largeur 2,5m ; poids 55 T/ w agon
M aritim e et fluvial (bateaux)
Aérien (avion)
Manutention et stockage
On peut constituer de charges unitaires (caisse, containers, bacs, palettes) en utilisant des
appareils spécifiques : chariots élévateurs à prise latérale, dans le but de faciliter la
manutention et le stockage.
Matériels de stockage associés à la manutention :
Supports, palettes, caisses, containers : permettent de rassembler plusieurs charges en une
seule unité manutentionnable ;
Dispositifs de stockage : casier, rayonnages fixes ou mobiles : dispositifs qui réalisent un
stockage en attendant le transfert dans un autre lieu.
Appareils de stockage
Matériel de manutention continue : concerne les charges isolées et les charges en vrac Produits
en vrac : convoyeurs, transporteur à raclette, élévateurs à godets, transporteur à vis sans fin.
Produits isolés : transporteur à bande caoutchoutée ou métallique ;
Convoyeurs à palettes ;
Convoyeurs aériens ou au sol
Matériels de manutention spécifique
Robot manipulateur de charge
Chariot sans conducteur mais avec un système de guidage
Manutention et gestion
Les manutentions interviennent dans toutes les phases de la production, de la distribution d’un
produit. Il y a donc lieu de tenir compte des éléments de gestion :
Ordonnancement (technique de maintenance) : a pour mission de clarifier la planification des
opérations de production, où on prend en compte le transfert de produits entre différentes