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Cours de Conception des Systèmes Industriels __________________________________

Cours de Conception des Systèmes Industriels __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni SOMMAIRE INTRODUCTION GENERALE 1. DEFINITIONS ..................................................................................................................... 1 2. LES EVOLUTIONS RECENTES...................................................................................... 2 2.1. DE PROFONDS CHANGEMENTS DANS L’ENVIRONNEMENT.................................................. 2 2.2. DE NOUVEAUX ENJEUX...................................................................................................... 3 2.3. DE NOUVELLES TECHNOLOGIES......................................................................................... 3 2.4. DE NOUVELLES ATTENTES SOCIALES................................................................................. 4 CHAPITRE 1 : CONCEPTION DES PRODUITS ET SERVICES 1. INTRODUCTION................................................................................................................ 5 1.1. LA DEFINITION DES PRODUITS OFFERTS PAR L’ENTREPRISE............................................... 6 1.2. LA DEFINITION DU PROCESSUS DE CONCEPTION ................................................................ 6 1.3. LA DEFINITION DU NIVEAU DE LA CAPACITE...................................................................... 6 2. SELECTION DE PRODUITS ............................................................................................ 7 2.1. OPTIONS............................................................................................................................ 7 2.2. GENERATION DE NOUVEAUX PRODUITS............................................................................. 7 2.3. CYCLE DE VIE D’UN PRODUIT ............................................................................................ 8 3. DEVELOPPEMENT DU PRODUIT ................................................................................. 8 4. LES CARACTERISTIQUES DES PRODUITS INDUSTRIELS ................................. 10 4.1. TYPOLOGIE DE PRODUITS ................................................................................................ 10 4.2. LA COMPOSITION D'UN PRODUIT : LES NOMENCLATURES ................................................ 12 5. ANALYSE PAR LE PRINCIPE DE PARETO............................................................... 13 6. DOCUMENTATION DE LA PRODUCTION................................................................ 13 6.1. DESSIN D’ASSEMBLAGE................................................................................................... 13 6.2. DIAGRAMME D’ASSEMBLAGE......................................................................................... 14 6.3. FICHE DE SUIVI................................................................................................................ 14 6.4. ORDRE DE FABRICATION (WORK ORDER)....................................................................... 14 7. LES SPECIFICITES DES ACTIVITES DE SERVICES .............................................. 15 8. L'INNOVATION : CONCEPTION DE PRODUITS NOUVEAUX............................. 16 8.1. DEFINITIONS.................................................................................................................... 16 8.2. LA DEMARCHE PRODUITS NOUVEAUX.............................................................................. 17 8.3. LES OUTILS UTILISES ....................................................................................................... 19 8.4. PROBLEMATIQUE............................................................................................................. 24 8.5. STRATEGIES D'INNOVATION............................................................................................. 25 8.6. DIFFERENTS MODELES DE L'INNOVATION ........................................................................ 25 9. CONCLUSION................................................................................................................... 26 CHAPITRE 2 : CONCEPTION DES PROCESSUS DE PRODUCTION I. INTRODUCTION .............................................................................................................. 28 2. TYPOLOGIE DE PROCESSUS....................................................................................... 28 2.1. PROCESSUS DISCONTINUS................................................................................................ 29 2.2. PROCESSUS CONTINUS..................................................................................................... 29 2.3. PROCESSUS REPETITIFS.................................................................................................... 29 3. CHOISIR UN PROCESSUS DE SERVICE.................................................................... 30 3.1. NATURE DU PROCESSUS DE SERVICE............................................................................... 30 __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni 3.2. CONTACT CLIENT-SERVICE ET CHOIX DE PROCESSUS...................................................... 30 4. LES MOYENS DE PRODUCTION................................................................................. 31 4.1. ORGANISATION DES ATELIERS DE PRODUCTION............................................................... 31 4.2. MISE EN PLACE D'UNE ORGANISATION EN CELLULES ...................................................... 36 5. AMELIORATION DE LA PRODUCTIVITE................................................................ 45 5.1. MAINTENANCE DES EQUIPEMENTS : ................................................................................ 45 5.2. REDUCTION DES PERTES DE TEMPS ET DES DEPLACEMENTS INUTILES.............................. 46 5.3. AUTOMATISATION DE FABRICATION................................................................................ 47 6. CONCLUSIONS................................................................................................................. 48 CHAPITRE 3 : GESTION DE LA CAPACITE 1. LA CAPACITE .................................................................................................................. 49 1.1. LES RESSOURCES............................................................................................................. 49 1.2. LA CAPACITE D’UNE RESSOURCE.................................................................................... 49 1.3. UNITE DE CAPACITE ........................................................................................................ 50 1.4. TYPES DE CAPACITE ........................................................................................................ 50 1.5. CAPACITE THEORIQUE, CAPACITE EFFECTIVE.................................................................. 52 1.6. PERTE DE CAPACITE ........................................................................................................ 52 1.7. FLEXIBILITE .................................................................................................................... 52 1.8. POLYVALENCE ................................................................................................................ 53 2. EQUILIBRE ENTRE LA CHARGE ET LA CAPACITE............................................. 53 2.1. DEFINITION ..................................................................................................................... 53 2.2. MESURES DE TEMPS ........................................................................................................ 53 2.3. CONCEPT D’EQUILIBRE (ENTRE LA CHARGE ET LA CAPACITE) ......................................... 56 2.4. REALISATION DE L’EQUILIBRE CHARGE CAPACITE .......................................................... 57 2.5. LE CAS DES ACTIVITES DE SERVICE................................................................................. 58 3. PLANIFICATION DE LA CAPACITE .......................................................................... 59 4. EQUILIBRAGE DES CHAINES DE PRODUCTION .................................................. 61 4.1. EXEMPLE......................................................................................................................... 61 4.2. PROBLEME GENERAL....................................................................................................... 62 4.3. SEQUENCEMENT EN LIGNE MULTI-MODELE ..................................................................... 64 4.4. REIMPLANTATION D'ATELIER TRADITIONNEL.................................................................. 67 5. CONCLUSION................................................................................................................... 73 CHAPITRE 4 : LOCALISATION D’ENTREPOTS (FACILITY LOCATION) 1. INTRODUCTION.............................................................................................................. 74 1.1. PROBLEME DE LOCALISATION : ....................................................................................... 74 1.2. EXEMPLES DE PROBLEMES DE LOCALISATION :................................................................ 75 2. LOCALISATION PLANAIRE D’UN ENTREPOT UNIQUE...................................... 75 2.1. PROBLEME DE MIN-SOMME ............................................................................................ 75 2.2. PROBLEME DE MIN-MAX ................................................................................................ 80 3. LOCALISATION PLANAIRE DE PLUSIEURS ENTREPOTS.................................. 81 3.1. DISTANCE RECTILIGNE.................................................................................................... 81 Cours de Conception des Systèmes Industriels __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni 3.2. DISTANCE EUCLIDIENNE ................................................................................................. 83 3.3. PROBLEMES DE LOCALISATION-ALLOCATION ................................................................. 84 4. CONCLUSIONS ................................................................................................................ 89 CHAPITRE 5 : PROBLEMES D’IMPLANTATION (FACILITY LAYOUT) 1. INTRODUCTION.............................................................................................................. 90 2. LE PROBLEME DE “ PLANT LAYOUT ” ................................................................... 91 3. CONCEPTION SYSTEMATIQUE DU LAYOUT (SYSTEMATIC LAYOUT PLANNING SLP)................................................................................................................... 92 3.1. COLLECTE D’INFORMATION ............................................................................................ 92 3.2. ANALYSES DES FLUX ET DES ACTIVITES .......................................................................... 92 3.3. ESPACES REQUIS ET DISPONIBLES.................................................................................. 102 4. CONCLUSIONS............................................................................................................... 107 CONCLUSION GENERALE __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni LISTE DES FIGURES Figure 1.1: Cycle de vie d'un produit 8 Figure 1.2: Organigramme représentant les Etapes de développement d’un produit 9 Figure 1.3: Nomenclature d'un régulateur de tension 12 Figure 1.4: Nomenclature arborescente d’un régulateur de tension 12 Figure 1.5: Application du principe de Pareto pour déterminer les produits critiques 13 Figure 1.6: Dessin d'assemblage 14 Figure 1.7: Diagramme d'assemblage 14 Figure 1.8: Différentes phases de la démarche « produits nouveaux » 18 Figure 1.9: Le marketing dans le cadre de la conception des produits nouveaux 20 Figure 1.10: Etude de marché 22 Figure 1.11: Exemple d'environnement d'un système 23 Figure 1.12: Démarche Conception de Produits Nouveaux 25 Figure 1.13: L'innovation est une rencontre 26 Figure 2.1: Ateliers par technologie 32 Figure 2.2: Organisation en cellule 34 Figure 2.3: Organisation en semi-cellules 35 Figure 2.4: Organisation d'ateliers en unités 35 Figure 2.5: Flux Classique – Avant 37 Figure 2.6: Matrice des Groupes de Technologie 38 Figure 2.7: Ligne en U 38 Figure 2.8: Atelier Pignons/Engrenages – Après 39 Figure 2.9: Manutention : Distribution en U 40 Figure 2.10: Utilisation des machines dans l'atelier 42 Figure 2.11: Utilisation des machines dans la cellule 42 Figure 2.12: Placement des opérateurs dans une cellule en U 44 Figure 3.1: Capacités en parallèle - Capacité en série 51 Figure 3.2: Situation de déséquilibre entre la charge et la capacité 56 Figure 3.3: Exemple d'action sur la charge 58 Figure 3.4: Planification de la Capacité 59 Figure 3.5: Graphe d'enchaînement des opérations 61 Figure 3.6 : Flux dans un atelier 64 Figure 3.7. Exemple de séquences respectant le ratio global 66 Figure 3.8: Calcul du démérite de la séquence 3 67 Figure 4.1: Exemple de fonction convexe 76 Figure 4.2: Mouvement dans un quadrillage 77 Figure 4.3: Exemple d'application de la distance rectiligne 78 Figure 4.4: Courbe représentative de la fonction f1(x) 78 Figure 4.5: Exemple de problème Min-Max 80 Figure 4.6 : Exemple de localisation planaire de plusieurs entrepôts 81 Figure 4.7. Exemple de problème de localisation-allocation de 3 NE parmi 6 EES 85 Cours de Conception des Systèmes Industriels __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni Figure 5.1: Exemple de problème de localisation-allocation de 3 NE parmi 6 EES 91 Figure 5.2: Conception Systématique du « Layout » 93 Figure 5.3: Diagramme de précédence 94 Figure 5.4: Diagramme de Gantt 94 Figure 5.5: Exemples de symboles utilisés dans un graphe de processus 95 Figure 5.6: Diagramme de flux 96 Figure 5.7: Graphe de relation entre activité « Activity relationship chart » 97 Figure 5.9: Elaboration d’un diagramme REL par « CORELAP » 101 Figure 5.10: Exemple de taux de production 102 Figure 5.11: Carte d'analyse Multi-activités d'affectation multi-machines 104 Figure 5.12: Conception de centre de production Figure 5.13: Subdivision de l'espace disponible en blocs unitaires 105 __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni LISTE DES TABLEAUX Tableau 1.1: Les différents outils utilisés pour appliquer une démarche innovation 19 Tableau 2.1: Techniques de séparation dans les activités de service 30 Tableau 2.2: Exemple de durée de cycle de fabrication 43 Tableau 3.1: Différents produits partageant les mêmes ressource 50 Tableau 3.2: Chronométrage standard de mouvements élémentaires 55 Tableau 3.3: Exemple de réalisation d'un PDP 60 Tableau 3.4: Liste de priorité des tâches 63 Tableau 3.5: Pourcentage des voitures avec option sur les 3 postes 65 Tableau 5.1: Exemple de Checklist 92 Tableau 5.2: Graphe From-to 96 Tableau 5.3: Exemple de Rang de Proximité Total « Total Closeness Ratings TCRs» 98 Tableau 5.4: Calcul du nombre de machines nécessaires pour la production 103 Cours de Conception des Systèmes Industriels __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni 1 INTRODUCTION GENERALE 1. Définitions * Entreprises industrielles : L’entreprise industrielle vend des productions qui peuvent être : - des produits de consommation, - des biens d’équipement, - des études, - des services, etc. * Le management industriel : Il concerne un très vaste ensemble de domaines. Il recouvre, en effet, la conception des produits vendus par l’entreprise, la conception des processus de production qui permettent de fabriquer ces produits, la gestion des flux et des stocks, la gestion des technologies mises en œuvre dans les produits et dans les processus, etc. * La production : Création des biens et services Introduction __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ ENIT 2A GI Dr. Karim Bourouni 2 2. Les évolutions récentes Depuis le début des années 1980, on assiste à de profondes modifications qui touchent tous les domaines d’activité d’une entreprise : 2.1. De profonds changements dans l’environnement L’environnement économique dans lequel évolue l’entreprise a connu des changements majeurs qui imposent une redéfinition de la stratégie industrielle. En premier lieu, la concurrence se trouve accrue du fait de la mondialisation de l’offre de produits. Avec la libéralisation générale des échanges commerciaux (Accords de l’Organisation Mondiale du Commerce), il n’existe plus de marchés réservés, la concurrence peut provenir de n’importe quel pays de la planète, aussi bien des pays développés (Europe, Amérique du Nord, Japon) que des pays en voie de développement et, en particulier, de l’Asie. En second lieu, les marchés se sont mondialisés. Une entreprise ne peut survivre en se contentant à son marché local et ce, pour plusieurs raisons : les économies d’échelle sont une réalité dans de nombreux processus de production, les dépenses de recherche et de développement doivent être uploads/Industriel/ polycopie-csi-2010.pdf