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Détermination des temps de fabrication Module 4 Fabrication Mécanique Détermina

Détermination des temps de fabrication Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication DETERMINATION DES TEMPS DE FABRICATION Fabrication Mécanique OFFICE NATIONAL DE DEVELOPPEMENT ET DE LA PROMOTION DE LA FORMATION CONTINUE Détermination des temps de fabrication SOMMAIRE DETERMINATION DES TEMPS DE FABRICATION CHAPITRE 1 LES COUTS DE PRODUCTION : TEMPS UNITAIRE ET TEMPS MINIMAL…………………….7 CHAPITRE 2 LES COUTS DE PRODUCTION : COUT HORAIRE MACHINE………………………………….11 CHAPITRE 3 LES COUTS DE PRODUCTION : COUT MINIMAL ET PRODUCTION MAXIMALE…………15 CHAPITRE 4 LES TEMPS D’EXECUTION. DEFINITIONS………………………………………………………18 CHAPITRE 5 LES TEMPS D’EXECUTION. METHODE DES TEMPS PREDETERMINES………………….26 CHAPITRE 6 LES TEMPS D’EXECUTION. LES SIMOGRAMMES…………………………………………....30 CHAPITRE 7 CALCUL DES TEMPS DE COUPE…………………………………………………………………34 BIBLIOGRAPHIE……………………………………………………………………………………..45 6 Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication Chapitre 1 Les coûts de production : temps unitaire et temps minimal 1. GÈNÊRALITÈS Optimiser c’est rechercher la solution la plus satisfaisante dans un ensemble de contraintes. On peut optimiser :  lors d’une nouvelle fabrication dans laquelle les paramètres liés à la qualité dimensionnelle et géométrique sont stabilisés, lors d’usinages dans lesquels l’état de surface et la géométrie sont peu importants, lors d’une fabrication où l’amélioration est justifiée par un profit (grande série, pièce importante, ...).   Dans la perspective d’améliorer les performances de l’outil et les coûts d’usinage, il faut toujours travailler avec l’avance et la profondeur de coupe maximales (compatibles avec la pièce à usiner, le déroulement du copeau, la résistance de l’outil, la rigidité de l’ensemble machine/porte-pièce et la puissance disponible). Pour les opérations d’usinage ou l’aspect précision dimensionnelle et état de surface n’est pas la condition principale, le choix des conditions de coupe (V, t, a) peut être optimalisé pour rechercher soit :    une production maximale indépendante des coûts ; un coût minimal, indépendamment des temps ; un profit maximal, en tenant compte des temps et des coûts. Cette recherche fait appel à des modèles mathématiques introduisant les lois d’usure des outils (loi de Taylor simplifiée) en fonction des temps de coupe. L’optimalisation de ces modèles permet, pour une opération d’usinage déterminée, et selon l’objectif recherché de minimiser, soit :    le temps (production maximale) ; le coût (coût minimal) ; le coût et le temps (profit maximal). 2. TEMPS UNITAIRE « Tu » 7 Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication Le temps de fabrication unitaire Tu d’une pièce d’une série de N pièces comprend :  temps de préparation : Ts / N.  la somme des temps : (Tm + Ttm + Tt),  les temps de changement d’outils :  (Tmo  nco / N) TS , Tm, Ttm, Tt : sont des temps d’exécution, N : le nombre de pièces de la série, Tmo : le temps d’arrêt de la machine pour changer l’outil et éventuellement l’affûter, nco : le nombre de changement d’outil pour exécuter la même opération d’usinage. En remplaçant Tt, par Lc / Vf et nco, par [(N x Tt / T) – 1) soit : nco  Tt  1 N T N où T représente la durée de vie de l’arête do coupe de l’outil. L’expression de Tu devient :  L T = + Σ c  T + T + ΣT Ts   Tt  1   tm m   mo   u N  Vf  T N  Tu en min ; Lc en mm ; Vf en mm/min et tous les temps en minutes. 3. PRODUCTION AU TEMPS MINIMAL 3.1 Généralités. La loi de Taylor est généralement appliquée lors d’une opération d’usinage à vitesse, avance et profondeur de passe constantes. Les modèles mathématiques qui vont suivre concernent donc l’exécution d’un passe de chariotage sur tour (fig. 1). 3.2 Temps unitaire d’une passe d’usinage. La loi de Taylor V  T -1/K = C peut se mettre sous la forme : V -K  T = C -K ou encore T = C - K/ V -K (1) Pour une opération de chariotage, la vitesse d’avance est : 8 Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication = V f  1000 V en mm/min. (2) f πD En regroupant les temps Ts/N, Tm et Ttm et en remplaçant T et Vf par les formules (1) et (2), l’expression du temps unitaire devient :  L   DV -K-1  1  L    D  T    s  c c     T = + T + T + + -  T (3)  u tm m  mo C -K  N  1 000  f  V   1000  f  N   avec V en m/min et D en mm (voir fig. 2). 3.3 Temps par pièce imputable à la préparation et aux temps hors coupe. T1 = (Ts/N) + Ttm +Tm (4) Le temps T1 est indépendant de la vitesse de coupe et de l’avance par tour. 3.4 Temps de coupe (Tt).  Lc  π  D  T = (5)  1 000  f  V  t   3.5 Temps par pièce imputable au changement de l’outil.  L  π  D  V -K- 1   T  c    T   mo  T = (6) 2 mo C -K  1 000  f  N    9 Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication 4. TEMPS MINIMAL Pour des conditions de coupe choisies (f, a) les plus grandes possibles, et compte tenu des limitations de puissance et de rigidité de l’ensemble machine-outil-pièce, l’optimalisation de la valeur du temps Tu de l’expression (3) se détermine en cherchant la valeur de V qui rend minimale la valeur du temps. C’est la valeur qui annule la dérivée de l’expression du temps Tu par rapport à V. L  π  D  V  K 2 dT L  π  D   K  1  c  u   c  T  mo dV 1000  V 2  f C  1000  f dTu  0 et le temps est minimal pour une valeur de V égale à : dV C  K  K  1 , V   K (7) temps min i  mo soit une valeur de T égale à : T(min) = (-K-1)Tmo (8) 10 Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication Chapitre 2 Les coûts de production : coût horaire machine 1. COUT DE FABRICATION Les éléments qui interviennent dans la détermination du coût de fabrication C, d’une pièce, se décomposent en :    frais fixes, frais machines, frais outils coupants. 1.1 Frais fixes. Ils sont fonction du temps passé à la préparation des pièces en vue de leur fabrication. Ils se décomposent en :      frais matières premières, frais de lancement (commande, planning, stockage, manutention), frais de préparation des machines et des outils, frais d’études (conception du produit, dossier de fabrication), frais de construction des matériels spéciaux (montage porte-pièces, gabarits, etc.). 1.2 Frais machines. Ils sont fonction du temps passé à l’exécution des pièces et du coût horaire des machines outils utilisées. Le coût horaire machine fait intervenir :  l’amortissement technique (A) : A = P  N (9) a H P : valeur actualisée de l’installation à l’état neuf, avec les équipements. Na : nombre d’années d’amortissement (de 5 à 10 ans). H : nombre d’heures effectives d’utilisation de la machine par an.  les frais financiers (F) : P  i % F = (10) 2  H i % : taux d’intérêt de placement du captal investi, de 8 à 20 % à amortissement linéaire. 11 Module 4 Fabrication Mécanique Détermination des temps de fabrication  les frais d’entretien et de réparation (R) : P  q % R = (11) H q % quote-part d’entretien annuel, de 3 à 8 % selon la complexité de la machine.  les frais de locaux ou d’encombrement (L) : l  Su L = (12) H I : prix du loyer au m 2, (éclairage, chauffage, aire de dégagement...) ; Su : aire occupée par le poste de travail (machine, équipement, stock de pièces...).  les frais d’énergie (E) : E = e  fN(%)  Nn (13) e : prix du kWh ; fN : facteur de puissance de 20 à 60 % suivant le type de fabrication ; Nn : puissance nominale installée.  les charges salariales et sociales (S) : S = [sO + (f %  se)] fg % (14) sO : salaire horaire de l’ouvrier ; se : salaire de l’encadrement ; f % : pourcentage d’utilisation de la maîtrise, par la machine ; fg % : pourcentage des frais généraux sur le salaire, de 160 à 220 % selon les uploads/Industriel/ determination-des-temps-de-fabrication 2 .pdf