Franck Fontanili Centre de Génie Industriel EMAC/IFIE_GIPSI_M2

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Yvonne Rochon
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1 Implantation d atelier 1 ère partie Franck Fontanili Centre de Génie Industriel EMAC/IFIE_GIPSI_M2

2 Plan de la présentation Processus général d implantation Estimation des surfaces nécessaires Pareto des produits les plus importants Matrice de proximité des équipements Dimensionnement d une ligne de type flow shop Implantation d une ligne de type flow shop Franck Fontanili Centre de Génie Industriel EMAC/IFIE_GIPSI_M2 2

3 Processus général d implantation EMAC/IFIE_GIPSI_M2 3

4 Processus d implantation Liste et dimensions au sol des équipements Moyens de manutention utilisés Présentation du processus général Estimer les surfaces nécessaires Méthode de Guerchet Surface minimale de l atelier Identifier l implantation actuelle Par sections homogènes (job shop) En ligne (flow shop) Par projet ou produit fixe Liste des équipements Degré qualitatif de proximité Liste des références et gammes de fabrication Critère de filtrage : volumes, tailles de lot, chiffre d affaire, etc. Fixer les contraintes de proximité Matrice de proximité Choisir les produits significatifs ifi Pareto Schéma d implantation générale Flux critiques Identifier des regroupements d équipements Îlots ou cellules par familles de produits Algorithme de Optimiser Implantation King l implantation théorique optimale des postes de travail d un îlot Méthode des chaînons Dimensionner i la capacité de la ligne Calcul du nombre de postes Nombre de postes de travail Equilibrer la charge des postes de travail Regroupement d opérations Calcul du taux d équilibrage Implanter au cas par cas Opérations regroupées sur les postes de travail Optimiser Implantation l implantation théorique optimale des postes de travail de la ligne Méthode des rangs moyens Réaliser le plan de la nouvelle implantation Implantation pratique retenue Mesurer la performance de l implantation Amélioration continue Outil de dessin (Visio, etc.) Rf, Rc, Rzz, RS EMAC/IFIE_GIPSI_M2 4

5 Estimation des surfaces nécessaires EMAC/IFIE_GIPSI_M2 5

6 Estimation des surfaces 1/3 Objectif Estimer la surface nécessaire à une implantation Principe général Surface au sol de chaque équipement = Ss Surface de gravitation = Sg, avec Sg = Ss.N et N correspond au nombre de côtés d accès à la machine Surface d évolution = Se, avec Se = (Ss + Sg).k et k choisi en fonction des moyens de manutention Valeurs à choisir i pour le facteur k manutention chariot pont roulant balancelles convoyeurs transpalette manuelle élévateur 01 0,1 02 0,2 03à04 0,3 0,4 05 0,5 075à1 0,75 2à3 EMAC/IFIE_GIPSI_M2 6

7 Estimation des surfaces 2/3 Calcul de la surface totale minimale St = Ss + Sg + Se Exemple pour une seule machine : Surface totale minimale St = 78 m2 Surface au sol Ss = 13 m2 Surface de gravitation Sg = 26 m2 (N = 2) Surface d évolution Se = 39 m2 (k = 1) EMAC/IFIE_GIPSI_M2 7

8 Estimation des surfaces 3/3 Application Reprendre l étude de cas de la séquence précédente et faire un tableau sur Excel pour calculer la surface minimale nécessaire. Les moyens de manutention utilisés sont des transpalettes. Comparer avec la surface réelle de l atelier, avec la surface à valeur ajoutée déjà calculée. Commentaires et Conclusions. EMAC/IFIE_GIPSI_M2 8

9 Pareto des produits les plus importants EMAC/IFIE_GIPSI_M2 9

10 Pareto des produits 1/2 Objectif Limiter l étude d implantation aux produits les plus importants Principe empirique de la loi de Pareto (ou loi ABC ou loi des 80-20) 20% des produits représentent 80% d un dun critère Critères possibles : volume de production, chiffre d affaire, charge de travail, nombre de machines utilisées, etc. EMAC/IFIE_GIPSI_M2 10

11 Pareto des produits 2/2 Exemple 100,0 90,0 80,0 B C On a approximativement : A = 80% B = 15% C = 5% 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 A 80% du volume 0, Application 20% des réf. Compléter la feuille Excel Application Pareto cours.xls pour trouver le % du volume de production des 20% des produits les plus importants. Tracer un graphique identique à celui de l exemple ci-dessus. EMAC/IFIE_GIPSI_M2 11

12 Matrice de proximité des équipements EMAC/IFIE_GIPSI_M2 12

13 Matrice de proximité 1/3 Objectif Rapprocher (éloigner) les postes qui ont des impératifs de proximité (d éloignement) Méthode qualitative par constructions successives Choix d un critère de rapprochement ou d éloignement : flux de produit, déplacements des personnes, bruit, lumière, partage de ressource, dangerosité, etc. Degrés de proximité qualitatifs : A = absolument nécessaire, B = très important, C = important, D = sans importance, E = éloignement souhaitable, F = éloignement impératif (les anglosaxons utilisent les lettres A(bsolutely), E(specialy), I(mportant), O(kay), U(nimportant), X (Undesirable) Utilisation d une matrice de proximité EMAC/IFIE_GIPSI_M2 13

14 Matrice de proximité 2/3 Exemple Pro oduction Bur reaux Ma agasin matière es Exp pédition et réc ception Ra cks de stocka age Ma agasin outillag e Production D A C B A Bureaux E D F E Magasin matières A E D Expédition et réception E D Stockage produits D magasin outillage A = absolument nécessaire, B = très important, C = important, D = sans importance, E = éloignement souhaitable, F = éloignement impératif Réalisation d un graphe d implantation théorique Représentation schématique des proximités (éloignements) Arcs de liaison d épaisseur proportionnelle au degré de proximité Méthodologie : Par constructions successives (crayon et gomme!) Positionner les sommets du graphe (les postes) en fonction du degré de proximité décroissant : d abord les arcs de degré A (absolument nécessaire) puis les arcs de degré B (très important) etc. Sommets à éloigner (degrés E et F) à positionner en dernier EMAC/IFIE_GIPSI_M2 14

15 Matrice de proximité 3/3 Exemple (issu de la matrice précédente) Bureaux Racks de stockage Expédition et réception Degré de proximité A B C D Magasin matières Magasin outillage Production E F Application A partir de l exemple précédent, proposer un graphe d implantation théorique afin que les sommets et les arcs satisfassent au mieux les degrés de proximité (à compléter sur le fichier GrapheImplantation.vsd) EMAC/IFIE_GIPSI_M2 15

16 Dimensionnement d une ligne de type flow shop EMAC/IFIE_GIPSI_M2 16

17 Dimensionnement 1/5 Nombre de postes de travail nécessaires Données : Demande en produits/unité de temps : D Cadence en unité de temps/produit (appelé aussi takt time): C = 1/D Rendement global de la ligne : R Temps opératoire de chacune des k opérations : Tu(i) avec i = 1 à k Calculs l : Temps de cycle maximal du poste goulet : Tc = R. C Nombre minimal de postes de travail : Nmin k Nmin i 1 Tu(i) EMAC/IFIE_GIPSI_M2 17 Tc

18 Dimensionnement 2/5 Problème de l équilibrage de ligne Données complémentaires : Séquence chronologique des opérations élémentaires (graphe de précédence) A B C D E F G H Temps unitaires de chaque opération élémentaire. Opé A B C D E F G H Tu 0,6 1 2,2 0,6 1,8 2,1 1,5 0,2 EMAC/IFIE_GIPSI_M2 18

19 Dimensionnement 3/5 Problème de l équilibrage de ligne Algorithme d équilibrage et calculs l à appliquer pour chaque opération i : Si Tu(i) > Tc alors mettre Np postes en parallèle pour réaliser cette opération avec Np Tu(i) Tc on retiendra pour Np la valeur entière immédiatement supérieure Si Tu(i) < Tc alors grouper opérations adjacentes (i = i - 1 ou i = i + 1) jusqu à ce que Tu(i) TC A chaque groupe d opérations correspond 1 poste j de temps opératoire Topé(j) EMAC/IFIE_GIPSI_M2 19

20 Dimensionnement 4/5 Problème de l équilibrage de ligne Indicateur de l équilibrage de la ligne (doit tendre vers 1) Taux d' équilibrage k Tu(i) N.Max[Topé(j)] i 1 Avec N = Nombre de postes de travail Max[Topé(j)] = Temps opératoire du poste goulet EMAC/IFIE_GIPSI_M2 20

21 Dimensionnement 5/5 Exemple et application Opérations élémentaires : Opé A B C D E F G H Tu 0,6 1 2,2 0,6 1,8 2,1 1,5 0,2 Regroupement des opérations en 6 postes de travail Opé. A et B Opé. C Opé. D P1 P2 P3 Topé(1) = Topé(2) = 2.2 Topé(3) = 0.6 Topé(6) = Topé(5) = 2.1 Topé(4) = 1.8 P6 P5 P4 Opé. G et H Opé. F Opé. E Demande D = 23 produits/heure Rendement = 85% (défauts, rebuts, etc.) Cadence C = 1/D = 1 / 0,38 = 2,6 min/produit Temps de cycle maximal du poste goulet Tc = R. C = 0,85. 2,6 = 2,21 min Nombre minimal de postes de travail Nmin = 10 / 2,21 = 4,52 soit au moins 5 postes Voir les regroupements proposés ci-contre pour une ligne avec 6 postes de travail. a Taux d équilibrage = 10 / (6. 2,2) = 0,75 EMAC/IFIE_GIPSI_M2 21

22 Implantation d une ligne de type flow shop EMAC/IFIE_GIPSI_M2 22

23 Implantation 1/4 Objectif Minimiser i i les retours de flux en arrière d une ligne de type flow shop multiproduit A B FR PE RE TA MO DE VE C Méthode des rangs moyens ou de mise en ligne Réalisation d une matrice des rangs moyens Pour chaque produit significatif (voir Pareto) fabriqué sur la ligne, indiquer le rang de chaque opération de la gamme EMAC/IFIE_GIPSI_M2 23

24 Implantation 2/4 Exemple FR PE RE TA MO DE VE A B C D E F Total rangs Nb de rangs Rang moyen Classt EMAC/IFIE_GIPSI_M2 24

25 Implantation 3/4 Résultat obtenu Implantation des postes de travail dans l ordre croissant du classement de la matrice des rangs moyens DE FR PE MO RE TA VE A B C D E F Application A partir de l exemple lexemple de la page précédente, réaliser la matrice sur Excel. Seuls les rangs doivent être saisis, tous les calculs doivent être effectués automatiquement par des fonctions Excel. Pour les amateurs, réaliser ensuite une macro permettant après exécution de trier la matrice dans l ordre croissant des rangs. EMAC/IFIE_GIPSI_M2 25

26 Implantation 4/4 Implantation pratique Plusieurs topologies possibles En S avec un opérateur par poste de travail DE FR PE MO RE TA VE En U avec un opérateur pour plusieurs postes de travail DE FR PE MO VE TA RE Etc. EMAC/IFIE_GIPSI_M2 26

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