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8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Chapitre 6: Implantation d’atelier.
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Définition de l’implantation:
– Organisation physique d’un atelier de production. Cela comprend donc• La position des machines
• La position des zones de stockages
• L’emplacement des postes de travail
• Le tracé des voies de cheminement des pièces ou du personnel
• Les accès porte entrée! de sortie! quai de chargement"#
• 40 à 60 % du temps nécessaire pour fabriquer une pice sepasse en manutention! stoc"a#e et attente.
• $n atelier est quelque chose de iant: – Le type de pièce réalisés et leur gamme change $réquemment
– %es machines anciennes sont remplacées par des machines neuves
– %es nouvelles technologies apparaissent
Conte&te industriel
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Implanter un atelier constitue en un problme d’optimisation
multicritres '$lu& de pièces! cout! choi& des pièces représentatives!moyen de manutention( soumis à des contraintes fortes'géographie des lieu&! nuisances! alimentation en énergie"#
• )’or#anisation d’un atelier a au fur et à mesure du temps ne
plus conenir à la production en cours.
• )a ré*implanation d’un atelier coute trs cher: – %éplacement délicat de machines lourdes et $ragiles
– 'odi$ication de l(alimentation en énergie
– )rr*t de la production pendant un temps non négligea+le.
• Il ne peut donc pas aoir lieu fréquemment! il doit donc+tre efficace.
Conte&te industriel
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• )’implantation d’un atelier est souent historique:elle était ,udicieuse avant! elle ne l’est plus maintenantcar +eaucoup de machines ont changés! mais commecela coute très cher de la changer! on la garde"
• )es raisons principales de la mise en place d’unenouelle implantation sont multiples: – )mélioration de la gestion des $lu& en limitant les points
d’engorgement! les retours en arrière – 'inimiser les stocks d’en cours et les manipulations – )méliorer les conditions de travail des opérateurs en adaptant
les postes de travails prise en compte des -'# – Optimiser l’occupation des sur$aces pour une meilleur prise
en compte des contraintes des +/timents.
,b-ectif d’un ré*implantation
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• oici les différents t/pes d’implantationqui peuent e&ister:
– 0mplantation historique – 0mplantation 1 position $i&e
– 0mplantation $onctionnelle – 0mplantation en ilots – 0mplantation en ligne de production
)es différents t/pes d’implantation
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• lle est le résultats d’une éolution au fil du tempsd’une implantation qui était or#anisée et qui necorrespond plus à la production actuelle – 2&emple3 l’atelier de l’04- ,usqu’1 l’an dernier il n’avait
,amais +ougé depuis plus de 56 ans"#
• )es postes de traail ne sont pas or#anisés.
• )es produits passent de poste en poste 'tra-etslon#s! beaucoup de croisement1(
• 2ertes de temps dues au& transferts désordonnésdes produits
Implantation historique
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• )e produit est stationnaire et les ressources sont
mobiles 'machines! homme1(. C’est le principedu chantier.
• Implantation -ustifiée lorsqu’il est trop difficileoir impossible de déplacer le produit.
Implantation à position fi&e
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• &emple: – )éronautique 3 l’avion est assem+lé entièrement en sur
place – Construction navale
– 7énie Civil
• Cette implantation n’est pas trs difficile à mettreen place. lle nécessite par contre d’aoir des
mo/ens de production qui peuent +tredépla3ables. 'on imagine mal déplacer une C8 pourtravailler sur un avion"(
Implantation à position fi&e
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Dans ce modle! les procédés de fabricationidentiques sont re#roupés sur un m+me lieu:
– -ous les tours ensem+les – -outes les $raiseuses – -ous les $ours"
Implantation fonctionnelle
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Installation facile à mettre en place! encoreutilisée de nos -ours lorsque les procédésnécessites des locau& specifiques:
– 2vacuation des $umées de soudage – 9clairage spéci$ique
– Climatisation pour instruments de métrologie"
• )e produit se déplace d’une section homo#ne à
une autre. )es déplacements sont doncnombreu& et non optimisés.
Implantation fonctionnelle
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• ,n constitue un #roupe de ressourcesdifférentes nécessaires à la réalisation d’unesuite d’opération pour un t/pe de produit.
Implantation en ilot
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• )a disposition des machines suit un ordre lo#ique
permettant de minimiser les déplacements despices.
• )e produit peut passer dans plusieurs ilots au cours
de sa fabrication.
• Chaque ilot peut conenir à plusieurs produitsrelatiement similaires.
• Cette solution n’est pas trs pérenne. i les produitschan#ent! les ilots doient chan#er.
Implantation en ilot
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Dans ce modle! on dédie les ressources deproduction à un produit3 il s’agit de la $ameuseligne de production.
• )e produit se déplace sur toutes les machinesmises bout à bout dans l’ordre de la #amme.
Implantation en li#ne
&emple:
0ndustrie automo+ile!
papeterie!agroalimentaire!pharmaceutique"
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• )e flu& de la pice est trs simple et trs optimisé.
• Cette implantation permet une cadence rapide'utilisation de composants standards(.
• Chaque li#ne est adaptée au produit! donc toutemodification du produit entraine une modification dela li#ne.
• 5rs lon# à mettre en place et peu fle&ible doncadaptée uniquement à la #rande série.
• ,n parle souent de flu& continu 'flo shop(
Implantation en li#ne
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• 5out dépend du t/pe d’entreprise et du t/pe de
produit. – 0l n’y a pas d’implantation type – 0l est m*me possi+le de com+iner plusieurs types
d’implantations.
• Il e&iste des outils mathématiques pour aider àla mise en place d’une nouelle implantation.
• Ces outils ont donner une implantationthéorique optimale qu’il faudra ensuite adapterà l’entreprise 'prise en compte de la taille desmachines! de l’atelier(.
7uelle implantation choisir8
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• )a démarche sera la suiante: – tape 9: %étermination de la sur$ace nécessaire – tape 3 0denti$ication de l’implantation théorique – tape ;: )daptation pour o+tenir l’implantation pratique!
• ,n erra qu’il est parfois impossible de respecterl’implantation théorique optimale!
Démarche d’implantation
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Il est possible d’estimer la taille nécessaireminimal d’un atelier en fonction des machinesque le compose.
• 2our chaque machine la surface totalenécessaire 5 se décompose :
5 = 0
tape 9: le calcul des surfaces
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• urface totale : 5 = 0 – 4: surface au sol de la machine exemple tour CN: 2m*3m#
– >: surface de #raitation! sur$ace utilisée autour du postede travail par l’ouvrier et par les matières 5er approvisionnéesexemple: N=1 pour un tour CN #.
SG= N . SS avec N le nombre de face accessibles
: 0: surface d’éolution! sur$ace qu’il est nécessaire deréserver entre les postes de travail pour les déplacements etles manutentions
SE= k. (SS+SG)
tape 9: le calcul des surfaces
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Il s?a#it d?outils mathématiques 'souent #rapiques(permettant de modéliser l?implantation de l?atelier.• Certaines méthodes sont utilisables pour des
implantations de t/pe @ Ilot A
– 'éthode des Chainons – 'éthode de ;uziack – 'éthode de ;ing
• Certaines méthodes sont utilisables pour desimplantations de t/pe @ )i#ne de production A:
– 'éthode des antériorités – 'éthode des rangs moyens
tape : choi& de la méthoded’implantation
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• ,b-ectif: rechercher la position relative des machines
permettant de limiter le chemin parcouru par les pièces.
• termes spécifiques: – %3 distance entre les deu& postes – 0t3 indice de tra$ic! nom+re de trans$ert de pièces entre les
deu& postes pour assurer la production
Béthode des chainons
POSTE
1
POSTE
2
Liaison
Chaînon
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Béthode des chainons
Produis Gammes ! "ar c#a$non
% (1&')Unité manutention: 20 2 *
, (')Unité manutention: 10
1 *
- (&')Unité manutention: 20
1 * 2
(12')Unité manutention: 20
1 & * /
0e "rodui % devra "asser dans les "oses de ravail 2 e *.
Tableau de gammesFabrication de 4 produits utilisant 5 machines
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Gra"#iue des 3ammes
1 2 & * Toal ! "ar "rodui
%
,
-
P r o d u i s 1&
Poses
/
2
/ /
/
14
2
uestion: comment positionner les 5 postes de tra!ail pour
minimiser le "lu# de pi$ces%
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e " o s e 5 . e n v o i e
0e "ose 5. re6oi
On va re"r7sener la 3amme de fabricaion sous forme d8unableau mariciel d7crivan le flu9 de "i:ces enre les "oses.
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e " o s e 5 . e n v o i e
0e "ose 5. re6oi
& Pour le "rodui % ; le "ose 2 envoie au "ose fois
& '
&& Pour le rodui % ; le ose envoie au ose * fois
&& '
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e " o s e
5 . e n v o i e
0e "ose 5. re6oi
Pour le "rodui , ; le "ose 1 envoie au "ose fois
'
Pour le "rodui , ; le "ose envoie au "ose * fois
'
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e " o s e 5
. e n v o i e
0e "ose 5. re6oi
Pour le "rodui - ; le "ose 1 envoie au "ose * 2 fois
'
'
2
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&* 0
e " o
s e 5 . e n v o i e
0e "ose 5. re6oi
Pour le "rodui ; le "ose 1 envoie au "ose & / fois
'
'
2
Pour le "rodui ; le "ose & envoie au "ose / foisPour le rodui ; le ose envoie au ose * / fois
/
/
/
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
*
'
'
2/
/
/
Pour c#aue "ose on calcul le nombre de case rem"li (li3ne e colonne).
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e "
o s e 5 . e n v o
i e
0e "ose 5. re6oi
'
'
2/
/
/
1 case "our le "ose 2
1
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e " o s e 5 . e n v o i e
0e "ose 5. re6oi
'
'
2/
/
/
1
&
& cases "our le "ose
Béthode des chainons
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e " o s e 5 . e n v
o i e
0e "ose 5. re6oi
'
'
2/
/
/
1
&
2
2 cases "our le "ose &
Béthode des chainons
é
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0 e " o s e 5 . e n v
o i e
0e "ose 5. re6oi
'
'
2/
/
/
1
&
2
2
2 cases "our le "ose *
Béthode des chainons
Bé h d d h i
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Poses 1 2 & *1
2
&
* 0 e " o s e 5
. e n v o i e
0e "ose 5. re6oi
'
'
2/
/
/
On calcule le rafic oal "ar "ose (li3ne e colonne). -ela7uivau la uani7 de convo>a3e effecu7e
1
&
2
2
11
Béthode des chainons
Béth d d h i
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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+n arri!e , ce résultat sui!ant:
? le "ose es le "remier on l8a""elle "ose direceur
on le "lacera en "remier
? On "lacera les aures "oses ensuie
-lassemen ;
Poses 1 2 & *
1
2
&
* 0
e " o s e 5 . e
n v o i e
0e "ose 5. re6oi
'
'
2/
/
/
1
&
2
2
11
'(2
12
1-
1
2
&
*
Béthode des chainons
Béth d d h i
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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5# On "lace sur un noeud au cenre du canevas le "ose "r7senan le plusgrand nombre de liaisons e si "lusieurs "oses on le m@me nombre de
liaisons le "ose "r7senan le "lus 3rand indice de rafic.
2) %ussiA a"r:s on "lace auour de lui les "oses avec lesuels il forme
une liaison dans l.ordre décroissant du tra"ic total par liaison. On indiue
le sens du flu9 "ar une fl:c#e.
) Buand oues les liaisons son re"or7es "our le "remier "ose consid7rerle deu9i:me "ose ;
=C S8il es d7D "lac7 re"orer les aures liaisons le concernan
ouDours dans l8ordre d7croissan du rafic oal "ar liaison
=CSinon le "lacer cA7 d8un "ose d7D im"lan7 avec leuel il a uneliaison e com"l7er avec les aures liaisons...
%insi de suie Dusu8 7"uisemen des "oses e des liaisons.
Béthode des chainons
Béth d d h i
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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08im"lanaion #7oriue va se faire sur un caneva rian3ulaire..
0e "ose class7 1 (c8es dire le "ose le "lus c#ar37 ici le ) sera le "oin de
d7"ar de la consrucion
<
6
5=
>
Béthode des chainons
Béth d d h i
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
37/50
On voi ue le "ose 1 es aussi en relaion avec & e *.-e "ose es donc sans doue mal "lac7 ici
<
6
5=
>
Béthode des chainons
Béth d d h i
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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En modifian le "osiionnemen des "oses on arrive une soluion saisfaisane
("as de croisemen)
< 6
5
=
>
!l fau ensuie "asser l8im"lanaion "raiue (voir les T e
TP)
Béthode des chainons
t h i d l éth d d’i l t ti
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Certaines méthodes sont utilisables pourdes implantations de t/pe @ Ilot A
– 'éthode des Chainons
– Béthodes de uiac"
– Béthodes de in#
•
• Ces méthodes permettent d’identifier les
ilots de production optimum.
tape : choi& de la méthode d’implantation
Béth d d i " i
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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Béthode de uiac" ou in#
?our plus d’in$ormations surces méthodes! se reporter aulivre @ 7estion de
production A de '. ?illet.
4n e&trait sur ces méthodesest disponi+le sur Chamilo.
t h i d l éth d d’i l t ti
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Certaines méthodes sont utilisables pour desimplantations de t/pe @ Ilot A
– 'éthode des Chainons
– 'éthodes de ;uziack
– 'éthodes de ;ing
• Certaines méthodes sont utilisables pour desimplantations de t/pe @ )i#ne de production A:
– Béthodes des antériorités
– 'éthodes des rangs moyens
tape : choi& de la méthode d’implantation
Béth d d té i ité
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• Béthode des antériorités: – ?ermet de déterminer l’ordre des machines lors
d’une production en ligne aussi applica+le au seind’un ilot#
– Cette méthode se +ase sur les antériorités dechaque poste de travail.
– &emple:
Béthode des antériorités
Béthode des antériorités
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• tablir pour chaque machine un tableaud’antériorité:
Béthode des antériorités
Béthode des antériorités
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
44/50
• ,n place et on ra/e les machines qui n’ontpas d’antériorité. lles se positionnent endebut de li#ne
Béthode des antériorités
Béthode des antériorités
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
45/50
• ,n re#arde les machines n’a/ant alors
plus d’antériotés 'ici E(! on la place et onla ra/e!
Béthode des antériorités
Béthode des antériorités
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
46/50
• t ainsi de suite pour toutes les machines!• n présence de boucle! on ra/e les
machines et on les place en parallle:
Béthode des antériorités
Béthode des antériorités
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• t ainsi de suite pour obtenir le placementsuiant:
'B
Béthode des antériorités
tape : choi& de la méthode
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
48/50
• Certaines méthodes sont utilisables pour desimplantations de t/pe @ Ilot A – 'éthode des Chainons – 'éthodes de ;uziack
– 'éthodes de ;ing• Certaines méthodes sont utilisables pour des
implantations de t/pe @ )i#ne de production A:
– 'éthodes des antériorités
– Béthodes des ran#s mo/ens 'oir Chamilo(
tape : choi& de la méthoded’implantation
Démarche d’implantation
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
49/50
• )a démarche sera la suiante: – 2tape 53 %étermination de la sur$ace nécessaire – 2tape =3 0denti$ication de l’implantation théorique – tape ;: Fdaptation pour obtenir l’implantation pratique!
• ,n erra qu’il est parfois impossible de respecterl’implantation théorique optimale.
Démarche d implantation
tape ;: adaptation de l’implantation
8/17/2019 Chapitre 6 Implantation
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• )’implantation théorique ne prend pas en compte lescontraintes ph/siques d’un atelier 'taille! positiondes mur! des allées1(
• Il faut! au cas par cas! modifier la solution théoriquespour la rendre compatible aec les locau&.
• Ces modifications peuent +tres importantes.
)’implantation théorique donne -uste une idée dedépart 'on traaillera cela en 52(
tape ;: adaptation de l implantationthéorique