Synthèse sur quelques techniques de dimensionnement d'atelier sont présentés dans cette présentation

1. Dimensionnement d’un
Atelier et Équilibrages
des Lignes de
Production
Dr Mohamed Guero
Spécialiste en Conception et Étude de Fiabilité –
Énergéticien

2. I. Dimensionnement d’un atelier
 Déterminer quatre types de besoins :
 Nombre de machines
 Effectifs ouvrier
 Moyens de transferts
 Espaces de stockage
 Ligne synchronisée:
Toutes les machines sont synchronisées et en prise directe, les attentes
sont négligeables (Équilibrage).
 Ligne non synchronisée:
Temps de cycle différents et Stocks entre les machines (méthode OPT:
Optimized Production Technology).
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3. Dimensionnement d’un atelier
Bénéfices
Diminuer les encours
Réduire la distance parcourue
Réduire la surface utilisée
Faciliter le suivi
Améliorer l’efficacité.
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4. Nombre de machines
 N = charge /capacité d’une machine
Charge : volume des bons produits désirés
En prenant en considération:
 Le taux de panne,
 Le taux de rendement (changement de séries, pauses …),
 Taux de défectuosité.
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5. Calcul des temps
Classification des temps
 Selon leurs nature : tt (t. technique), tm (t. manuel), ttm.
 Selon la disposition dans la phase : tz (t. masqué), tr (t. résiduel),
te (t. équilibrage).
 Selon leur fréquence : tp (t. préparation), tc (t. contrôle) .
Temps de Production d’un lot Tp
 Tp = tp + n tu ;
Avec n: taille du lot, tu: t. unitaire de production=t. prévu,
Temps prévu
 tu = tt + k1 k2 k3 (tm + ttm)
 k1(coef de fatigue) k2(coef de spécialité) k3 (coef d’aléas) 5

6. Application
Nous avons prévue de produire au niveau d’un atelier 500 unités d’un produit
diversifié, par journées de 8 heurs.
Nous considérons une machine qui réalise une tache bien déterminée. Le
temps unitaire prévue pour la fabrication d’une pièce est de 2 min.
Il est connue que le taux d’utilisation est de 80% et que l’opération engendre
4% de défauts le temps de changement de série est de 1h 30min.
Calculer la quantité économique de lancement (taille du lot), sachant que le
temps de changement de série ne doit pas dépasser 30% du temps de cycle ?
Calculer la charge ainsi que la capacité journalière ?
Quel est le nombre de machines qu’il faut prévoir pour la tâche considéré ?
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7. Détermination de l’ effectif
ouvrier
 Simogramme
une modélisation graphique (diagramme GANT) des différents
temps tt, ttm, tm. d’une phase, très utile lorsqu’un opérateur
travail sur plusieurs machines.
 Conditions:
 les périodes sont a peu prés égales,
 le taux d’utilisation main d’oeuvre est inférieur a 50 %
 chaque cycle comporte un temps résiduel suffisant. 7

8. Taux d’utilisation machine et main
d’oeuvre
 Taux d’utilisation main d’œuvre :
Tmo = (∑ tm + ttm + tp) / P.
P: période totale du cycle de production tp: temps de
passage
 Taux d’utilisation machine:
Tma = (∑ tt + ttm) / P.
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9. Application
Nous considérons un poste de travail, composé de 2 phases de tournage réalisées par un
opérateur sur deux tours automatiques. temps de passage tp = 0.5 mn.
Qu’elles sont les périodes des deux postes si chaque machine est supervisée par un operateur?
On suppose que le poste de travail, est composé des 2 phases de tournage réalisées par un
seul opérateur. Qu’elle est la période au niveau de ce poste.
Représenter le simogramme de ce poste de travail.
Calculer les taux d’utilisation machine et main d’œuvre dans ce dernier cas.
Que pouvez vous conclure?
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10. II. Équilibrage d’une ligne de production
Système de Production non synchronisé
Méthode OPT : Optimized Production Technology).
 Gestion de l’entreprise à partir de ses goulets d’étranglement.
 Un goulet d’étranglement, est une ressource dont la capacité
réelle est inférieure à la demande du marché.
 Prendre en considération la maintenance et la qualité.
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11. Ligne de production synchronisé
L’équilibrage consiste distribuer le temps total d’exécution sur un
certain nombre de postes de travail
 Idéalement, tu = tc et Tto = n tc
avec Tto: le temps total de l’opération n: le nombre de postes.
 tc = Max tu et la cadence est l’inverse de tc.
 Exp: tc = 21 mn donc la cadence c= 2,8 p/h 11

12. Exemple de ligne de production
synchronisé
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13. Le temps de cycle Tc
 Temps accordé a chaque poste de travail pour l’achèvement
d’un ensemble de taches.
 C’est l’inverse de la cadence. Tc = To/N.
Exemple:
To: est le temps d’ouverture 7h 30mn
N: est le nombre de véhicules à fabriquer par équipe 53 v
Tc = To/N = 8,5 mn
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14. Le transfert entre stations
Non mécanisé : Les pièces transitent d’une station à l’autre
manuellement.
 Inconvénients : Manque de pièces sur des stations, blocage…
=> Stocks tampons.
Mécanisé :
Utilisation de convoyeurs entre stations - Le transfert peut être :
 Continu,
 Synchrone (intermittent, lignes automatisées),mouvement rapide
et discontinu (rigide et stressante).
 Transfert asynchrone, une pièce quitte une station une fois la
tâche terminée, indépendamment des autres pièces.
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15. Équilibrage d’une ligne de production
 Problème d’équilibrage => SALBP Simple Assembly Line
Balancing Problem
 Consiste à distribuer le temps total d’exécution sur un certain
nombre de postes de travail
Il se déroule en différentes étapes:
 Décomposer le processus en activités
 Définir l’ordre d’exécution
 Assigner ces opérations dans un ordre optimal 15

16. Cadencement et Nombre de postes de
travail
Temps total des opérations Tto.
Pour un poste : tc = tui + tei. ntc = Tto + Tti
Temps total disponible Ttd = n tc.
Donc: n tc > Tto.
Objectif : minimiser Tti le temps total d’inactivité Tti = n tc – Tto.
2 types de problèmes :
On connait le cadencement tc et on définie un équilibrage qui
minimise le nombre de stations n.
On connait le nombre de stations n et on définie un équilibrage
qui minimise le cadencement tc. 16

17. Le taux de flux
Nombre de chargement déchargement par unité de temps.
Dépend de:
 La charge de travail
 La capacité des stations à desservir.
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18. Le routage des moyens
Ordonnancement du trafic
Dépend de:
 L’emplacement des stations,
 La distance entre les stations.
Objectif
 Éviter la congestion du système.
 Le routage et d’autant plus complexe que les chariots suivent
différents chemins dans l’atelier.
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19. Dimensionnement d’un système de
transfert
 Calculer le nombre de véhicules permettant le transport des pièces entre
stations.
Station d’origine - Station de destination.
Temps de cycle de livraison Tc.
 Tc = Tch + Tal + Tdéch + Tre.
Tch temps de chargement,
Tal temps d’aller, Tal = Lal /v
Tdéch temps de déchargement,
Tre temps de retour. Tre = Lre /v
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20. Moyens de stockage
Les pièces de petites tailles (magasins fermés, rayonnage à casiers ouverts ou à
tiroirs..)
Les matériaux unitaires: conditionnés pour faciliter la manutention (fûts, caisses,
bidons…)
Le vrac solide (hangars couverts ou silos…)
Le vrac liquide (bassins, citernes, tanks)
Les produits gazeux ( réservoirs adaptés)
Organisation du magasin:
Repérage des emplacements
Affectation des articles aux emplacements libres
Système de trois coordonnées :
Numéro de travée,
Numéro de colonne,
Niveau.
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21. Dimensionnement des stocks
 Rôle du stock: déconnexion entre 2 événements non
synchrones.
 Il est quantifié en jours de production
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22. Dimensionnement des stocks
Production sur commande, les produits finis ne sont pas
stockés ou du moins un stock en attente de livraison
limité est prévu.
le stock matières premières est exprimé en jours de
consommation.
Assemblage à la commande, on stock les composantes
du produit sur la base des prévisions.
le stock composant doit couvrir le délai d’approvisionnements
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23. Dimensionnement des stocks
 Production pour le stock, la capacité magasin produits finis exprimée en
jour de production.
Si les matières premières sont aussi stockées, le stock produit fini doit
couvrir:
le délai d’assemblage et le délai de fabrication des composants
Si Les matières premières ne sont pas stockées,
prévoir un stock produit finis couvrant le cycle de fabrication complet.
 Dans certains cas, si la demande est saisonnière on prévoie de plus, un
stock d’anticipation qui peut être important. 23