Types d’implantation de systèmes manufacturiers GOL 510, Cours 01 a Organisation flexible de la production (4cr.) Session : AUTOMNE 2007 Programme de baccalauréat en génie des opérations et de la logistique École de technologie supérieure, Montréal, QC.

Bibliographie Sources de cette présentation: Notes de cours de GOL 302, J. Pronovost, Département GOL, ÉTS, 2006. Notes de cours de GOL 455, A. Artiba, Département GOL, ÉTS, 2007. Notes de cours, IND2303, Bruno Agard, Département de mathématiques et de génie industriel, École Polytechnique de Montréal, 2004.

Plan de la présentation Introduction Classification des entreprises de production Selon l’importance et la répétitivité de la production Selon l’organisation des flux de production Selon la relation avec le client L’aménagement, définition et objectifs Classification des types d’aménagement Aménagement par poste fixe Aménagement par produit Aménagement par procédé Aménagement par famille de produits Choix d’un type d’aménagement Conclusions

Introduction - défis de l’entreprise - L’entreprise doit s’adapter en permanence tout en offrant des produits performants et innovants. Les difficultés: acquisition d’un savoir-faire dans un domaine particulier Connaissance des besoins du client L’entreprise doit assurer sa stabilité Au risque de se déconnecter du marché L’entreprise doit chercher un équilibre entre: Qualité Coût Délai

Classification des entreprises de production Chaque entreprise est unique (organisation, spécificité des produits fabriqués). Toutefois, il est possible de réaliser une classification des entreprises en fonction: Des quantités fabriquées et de la répétitivité De l’organisation des flux de production De la relation avec les clients Classification selon les quantités des séries et de la répétitivité: Importance des quantités produites Production unitaire Production par petites séries (100) Production par moyennes séries (1 000) Production par grandes séries (100 000) Répétitivité Les lancements de production peuvent être répétitifs ou non

Classification des entreprises de production Classification selon les quantités des séries et de la répétitivité: Lancements Répétitifs Non répétitifs Production unitaire Moteur de fusée Travaux publics Moules pour presses Petites et moyennes séries Outillage Machines outils Sous-traitance Préséries Grandes séries Électroménagers Automobile Journaux Tableau tiré des notes de cours: conception et réingénierie des implantations (École polytechnique) Chaque type de production nécessite: Une gestion particulière Une implantation (aménagement) adaptée des moyens de production

Classification des entreprises de production Classification selon l’organisation du flux de production Production en continu Production en discontinu Production par projet Principe Consommation continue de matières premières Sortie de produits finis à intervalle de temps régulier Exemples: industries pétrochimiques, cimenteries… Principales caractéristiques Quantités produites importantes Flux de produits linéaire Système de production dédié (peu flexible) Équilibrage de la production nécessaire Automatisation très poussée Entretien préventif

Classification des entreprises de production Production en discontinu Principe Consommation de matières premières par lots Circulation des produits selon l’enchaînement des tâches Sortie de produits finis à intervalle de temps irrégulier Exemples: Vêtements prêt-à-porter… Principales caractéristiques Quantités produites relativement faibles Produits variés Système de production général (flexible) Importance des stocks en-cours L’atelier reste fonctionnel malgré l’arrêt d’une machine

Classification des entreprises de production Production par projet Principe Enchaînement de toutes les étapes pour l’aboutissement du projet Minimiser les temps morts afin de livrer à temps Exemples: construction de barrage, de fusées… Principales caractéristiques Production unitaire Processus de fabrication unique (non répétitif) L’organisation doit supporter les perturbations et permettre les modifications

Classification des entreprises de production Classification selon la relation avec le client Fabrication sur stock (make-to-stock) Fabrication et stockage de produits standard Stock important (valeur financière) Délai minimum Assemblage sur commande (assemble-to-order) Fabrication et stockage de sous-ensembles standard Délai équivalent au temps d’assemblage Valeur de stock réduite Possibilité de personnalisation (options) Fabrication sur commande (make-to-order) Fabrication après la réception de commande ferme Aucun stock Délai doit être tolérable par le client Conception et fabrication sur commande (engineer-to-order) Le produit est complètement conçu pour chaque client en fonction des besoins de celui-ci

L’aménagement, définition et objectifs L’aménagement consiste à aborder les aspects suivants: Choix et placement des équipements pour le production des biens et services Choix des équipements de manutention; leur intégration avec le système de production Détermination des espaces et des méthodes d’entreposage Détermination des services auxiliaires (électricité, déchets, services aux employés…) Détermination du nombre et de l’emplacement des bureaux administratifs Détermination des caractéristiques de l’édifice (grandeur, forme, type…)

L’aménagement, définition et objectifs L’aménagement vise à: Augmenter le degré de satisfaction des clients Augmenter la profitabilité de l’entreprise et de la chaîne de valeur (réduction des coûts de production, communication entre les partenaires) Assurer une réponse rapide à la demande des clients (rapidité d’exécution) Utiliser efficacement les ressources (personnel, équipement, espace, énergie…) Fournir un cadre de travail sécuritaire et satisfaisant

L’aménagement, définition et objectifs L’aménagement influence grandement l’avantage concurrentiel d’une entreprise Une mauvaise conception de l’aménagement peut avoir des conséquences néfastes: Diminution de la capacité de production Augmentation des délais et des coûts Augmentation du risque de détérioration des produits Détériorer l’environnement de travail

Classification des types d’aménagement Les aménagements peuvent être classifiés comme suit Aménagement par poste fixe (stationnaire) Aménagement par produit Aménagement par procédé Aménagement par famille de produits La classification ci-dessus n’est pas systématique, il existe plusieurs autres façons

Aménagement fixe (stationnaire) Aménagement dans lequel le produit reste fixe; les opérateurs, les équipements et le matériel requis sont déplacés Poste fixe Caractérisé par: Déplacements accrus des opérateurs et du matériel requis Produits complexes et volumineux (bateaux) Nécessité d’une bonne coordination

Aménagement fixe (stationnaire) Avantages Réduit le déplacement du produit Favorise l’enrichissement des tâches Favorise le sentiment de fierté d’avoir accompli le travail Très flexible: facilité d’adaptation aux changements d’ingénierie Inconvénients Augmente le déplacement du personnel Requiert compétence et polyvalence du personnel Exige plus d’équipements (dans le cas de plusieurs postes) Nécessite un plus grand d’espace Entraîne des WIP élevés (dans le cas de plusieurs postes) Tableau tiré des notes de cours: conception et réingénierie des implantations (École polytechnique)

Aménagement par produit Aménagement dans lequel les ressources requises pour les opérations sont installées au même endroit (poste) et disposées dans l’ordre logique des activités de fabrication du produit. Le produit qui subit les opérations se déplace d’un poste à l’autre Caractérisé par Simplicité, logique, unicité du flux (unidirectionnel) Ordonnancement et contrôle simple Travail spécialisé et répétitif

Aménagement par produit Avantages Flux simples et directs Peu de produits en cours Délai de production court Manutention simplifiée Moins de compétence requise du personnel Contrôle de la production réduit Possibilité d’utilisation d’équipements dédiés Inconvénients Grande fiabilité des équipements exigée Peu de flexibilité par rapport aux changements de conception des produits Le taux de production est limité par l’opération la plus lente (goulot d’étranglement) Plus d’investissement dans les équipements Tableau tiré des notes de cours: conception et réingénierie des implantations (École polytechnique)

Aménagement par procédé Aménagement dans lequel les équipements similaires (assurant la même fonction technique) sont regroupés ensemble Caractérisé par Production assez diversifiée Petites et moyennes séries Production par lot (opération1 → manutention →opération2 → manutention…etc.) Les procédés sont regroupés par département, la localisation tient compte des déplacements

Aménagement par procédé Avantages Permet la spécialisation du personnel Flexibilité du personnel travaillant dans un même département (facilité de passage d’une machine à l’autre) Flexibilité de production (il est possible de fabriquer tous les types de produits en utilisant les moyens de l’atelier. L’aménagement est indépendant des gammes de fabrication) Permet une supervision spécialisée par procédés Inconvénients Flux complexes (points d’accumulation, points de rebroussement) En-cours importants à cause de la complexité du flux d’où les délais de production importants Manutention élevée Besoins en espace élevés Peu propice au travail d’équipe Tableau tiré des notes de cours: conception et réingénierie des implantations (École polytechnique)

Aménagement par famille de produits Aménagement basé sur le regroupement d’un certain nombre d’équipements dédiés à la fabrication d’une famille de pièces ou de produits. Familles: constituées à partir de similitudes des matériaux, mais surtout de la similitude des processus de fabrication. C’est basé sur le technologie de groupe Les systèmes de technologie de groupe sont de trois types: Ligne de production Cellule de production Centre de distribution

Aménagement par famille de produits - Ligne de production - La ligne de production est utilisée lorsque toutes les pièces constituant la famille ont la même séquence de machine

Aménagement par famille de produits - Cellule de production - La cellule de production permet aux pièces de bouger entre les machines d’une même cellule sans que le flux soit unidirectionnel

Aménagement par famille de produits - Centre de production - Le centre de production est un arrangement où les machines peuvent être disposées comme dans un aménagement par procédé, mais chaque machine est dédiée à une famille de pièces

Aménagement par famille de produits Caractérisé par La plupart des opérations (sur la même famille) sont exécutées à l’intérieur de la cellule; dans des cas d’exceptions, d’autres départements peuvent être sollicités Une cellule dispose de la documentation de production et de matériaux pour chaque commande, ainsi que de sa section d’entreposage pour l’outillage Une cellule est responsable de ses opérations d’inspection et de son ordonnancement Une même cellule fabrique une famille de pièces similaires qui requièrent des machines similaires

Aménagement par famille de produits Avantages Meilleure utilisation des équipements Simplicité des de flux Délai de production court (base du JIT) Manutention moyenne En-cours et stocks en produits finis réduits Avantage le travail d’équipe Qualité améliorée (réduction des rebuts due à la variation des procédés) Flexibilité opérationnelle améliorée Inconvénients Supervision générale est requise Grande polyvalence des employés Les méthodes de formation de cellules ne sont pas bien comprises La collecte de données et l’analyse prennent du temps Flexibilité réduite lors du changement (demande, design, tailles de lots) Tableau tiré des notes de cours: conception et réingénierie des implantations (École polytechnique)

Choix d’un type d’implantation Différents critères sont nécessaires au choix d’une implantation (quantitatifs et / ou qualitatifs) Quantitatifs Investissements nécessaires (équipements, entreposage, personnel…etc.). Coûts de fabrication Coûts de gestion de l’implantation Utilisation des équipements et des surfaces Qualité des produits Qualitatifs Flexibilité Concordance avec la planification stratégique et la mission de l’entreprise Conditions de travail et satisfaction du personnel Facilité d’expansion future Le choix d’une implantation a un caractère multicritère (les critères étant différents, il en résulte des choix contradictoires) Pondération des critères Matrice de décision Méthode de Muther – Systematic Layout Planning…etc.

Choix d’un type d’implantation Volume Aménagement par produit (ligne) Aménagement par famille de produit (cellulaire) Aménagement par type de procédé (Atelier) Aménagement Fixe (Projet) Variété