cours03_produits & processus
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CONCEPTION DES SYSTÈMES MANUFACTURIERS
2© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Introduction & historique des systèmes
La productivité (indicateur de performance)
Conception Produit/Processus
Aménagement
La technologie de groupe/GT (FMS & cellules)
Optimisation du travail
Étude & Mesure du travail
Contenu du cours : un tour d’horizon …
Pourquoi cette inter-relation ?
Quels sont ses éléments ?
Quel est son rôle ?
Quel est son impact ?
Quels sont ses outils ?
3
Conception des Systèmes Manufacturiers
MEC-652
CONCEPTION
PRODUIT/PROCESSUS
© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing stag., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
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CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Plan de présentation …
Une introduction
Conception produits Les facteurs d’évolution des produits/processus
Les objectifs de la conception des produits
La typologie des produits
Définition de la conception des produits
Les approches de conception des produits
Les outils de conception du produit
Le cycle de vie du produit
Etc.
La sélection du processus La décision achat VS fabrication
La typologie des processus
Intégration des opérations Principes d’intégration
Outils d’intégration
Conception produits et sélection du processus : un résumé
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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Une vision globale/systémique d’une organisation …
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Les interrelations PPCA (Produit/Processus/Capacité/Aménagement)…
Design du produit
Aménagement
Design de capacité
Design du processus
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6© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE STRATÉGIE GLOBALE
Logistique
Achats
Conception
de produit
Conception
de
processus
Réalisation
de produit
Gestion des
opérations
Logistique
Distribution
Marketing
et venteService
OPÉRATIONS
ING
ÉN
IER
IE
AS
SU
RA
NC
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Environnement interne : vision & utilité …
© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Acteurs impliqués en conception produit & sélection des processus …
Ressources
humaines
GOP
Marketing
Ingénierie
et R&D
Finances
Autres
Partenaires
Clients
Fournisseurs
Équipe
multidisciplinaire
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8© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Suggestions et plaintes des clients
Conditions de l’environnement industriel
Découvertes technologiques
Cycle de vie du produit et du processus
Réglementation
Pressions sociales
Environnement interne de l’entreprise (stratégie et
distribution du pouvoir) :
Stratégie axée sur l’innovation
Stratégie axée sur la vente et la production de produits éprouvés
Stratégie axée sur les aspects financiers
Conception produits : quelques facteurs d’évolution …
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Typologies des produits (biens/services) Standard ou non standard
Tangible ou intangible
Interchangeabilité Caractéristique des produits dont la fabrication doit respecter les spécifications
(tolérances)Exemple : fabrication de pièces d’un fusil, des ampoules électriques, etc.
L’interchangeabilité réduit la variété des pièces et donc, il y a un impact sur la
production (fabrication, contrôle, gestion, etc.)
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Conception produits : caractéristiques des produits …
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Modularité Conception modulaire permet aux organisation/entreprises de fabriquer
plusieurs produits/gamme à partir d’un nombre restreint de composants de base
Caractéristique a l’avantage de permettre des économies en réduisant la variété
de pièces/sous-composants … impact sur la production
Standardisation Produit standardisé est interchangeable et modulaire … caractéristique
fondamentale ayant un avantage économique sur les activité de production
Etc.
Produit sur commande
Non prévisible
Quantité limitée
Clientèle restreinte
Délai long
Produit standard
Grand volume
Satisfaction générale
Étapes de conception
importante
Offre rapide
Conception produits : quelques typologies majeures …
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Évaluer la date de livraison
Estimer les coûts
EXÉCUTION
Négociation
FIN
non
ouinon
oui
Service des Ventes
Plans et devis
Service des Ventes
Planification
Bon de commande :
Produit, Quantité
Approbation
du client
Recevoir
commande
Programme de production
& charge de travail
Conception produits & typologies : produits sur commandes …
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Passation de
la commande
Bon de commande :
Produit, Quantité, Date
Stocks EXPÉDITION
Faisabilité
Programme de production
& charge de travail
EXÉCUTION
Négociation
FIN
Service des Ventes
Planification
oui
non
oui
non
non
oui
Service des
Ventes
Conception produits & typologies : produits standards …
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Il existe un lien entre "la conception des produits/services" et le
succès d’une organisation … car … c’est une stratégie permettant à
toutes organisations d’atteindre ses objectifs
Nous définirons un "bon" design comme une procédure impliquant
une production de biens/services de qualité et à coût minimum
Qualité & coût de fabrication dépendent de la simplicité et du
niveau de facilité (fabrication/manufacturabilité) du design d’un
produit et/ou service. Il faudrait mettre des efforts dans
l’amélioration continue du design comme stratégie opérationnelle
La conception du produit devrait permettre au processus d’être :
Simple
Moins cher pour la fabrication (nouveau procédé/matériau)
Fiable
Maintenance facile
Etc.
Conception produits : une définition …
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception produits : une définition (2) …
La conception des produits/services joue un rôle majeur car elle
permet d’atteindre les objectifs fondamentaux de toutes
organisations (Q-V-A-L-I-T-E)
Toutes les fonctions d’une organisation participent à la conception
des produits/services, notamment :
Le marketing (par ses études de marchés)
La conception
La production – opération (R&D surtout)
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Dessin vue explosive Aide à visualiser
Montre les différentes composantes
Informations sur l’assemblage
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CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Conception produits : une autre vision définissant la "conception produits" …
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Dessin détaillé
Indique les dimensions
Indique les spécifications
Indique le matériel utilisé
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Conception produits : vision détaillée définissant la "conception produits" …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception du produit … NomenclatureCONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Conception produits : vision détaillée définissant la "conception produits" …
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18D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Conception produits : le cycle de vie des produits/services …M
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19D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Phase d’incubation : Nouveaux produits (curiosité, méfiance, capacité, problèmes, etc.)
Demande faible
Phase de croissance : Amélioration des méthodes, procédés et fiabilité
Demande croissance (notoriété du produit, etc.)
Phase de maturité : Peu ou plus de modifications (conception, fabrication, etc.)
Demande stable
Phase de saturation : Moins de défaut, plus de fiabilité, coût opérationnel faible, etc.
Phase de déclin : Demande diminue
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20D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception produits : le cycle de vie des produits/services (2) …
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Conception produits : vision détaillée définissant la "conception produits" …M
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21D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Atteindre les objectifs de l’entreprise :
Objectifs commerciaux et industriels
Satisfaction du client
Respect des normes établies par diverses autorités
Optimiser les effets financiers positifs
Harmoniser les choix avec les constituants de l’environnement
PESTE
Pour être compétitives et progresser, les entreprises doivent investir dans la
R&D pour innover les produits/services et développer les nouveaux.
Conception produits : quelques objectifs poursuivis …
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22D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
«Comparer la valeur d’un article avec le coût de cet
article»(Nollet et al. 1994)
Conception produits & autre objectif recherché : analyse de la valeur …
Collecte des informations concernant les fonctions recherchées
et le coût de chacune
Analyse et synthèse de l’information
Recherche d’alternatives pour réaliser la fonction à moindre coût
Évaluation des alternatives
Choix des meilleures solutions
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23D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Le coût de la conception/design, dans le coût total du processus
de mise au point d’un produit, est relativement faible (5 %)
comparativement aux autres coûts (matériaux, outillage,
équipements, frais généraux, etc.)
Toutefois, 80 % @ 85 % du coût total de fabrication d’un produit
se joue/s’établit dès l’étape de conception. Par conséquent,
c’est une étape cruciale pour l’entreprise qui veut mettre
rapidement sur le marché un nouveau produit, au plus bas coût
possible
Donc investir temps et argent dans la conception d’un produit est
la meilleure façon de réduire le délai et le coût de
développement. Ainsi, le coût du produit sera réduit
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Conception produits : importance de la conception d’un produits …
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24D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Il y a un impact important sur la productivité.
Méthodes centrés sur le produits
Amélioration de la conception
Simplification des produits
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Conception produits : comment atteindre l’amélioration de la productivité ?M
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25D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Gestion efficace des lignes de produits (diversification)
Standardisation de produits
Amélioration de la fiabilité des produits
Recherche et développement (R&D)
Promotion et publicité sur les produits
Etc.
Analyse de la valeur
Comment ? Augmentation de la valeur [prix de vente = f (valeur)]
Réduction des coûts.
Pourquoi ? 80 % @ 85 % des coûts sont fixés à l’étape de conception/design
Les procédés de fabrication sont presque toujours sélectionnés à l’étape du
design.
Relation entre le coût et la tolérance
Tolérance ( po)
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Conception produits & amélioration de la productivité : exemple sur la méthode centrée sur les produits …
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Un changement de la conception du produit a un impact direct sur
l’utilisation des matériels et le procédé de fabrication et par
conséquent sur le coût.
Exemple : levier d’un bras de contact
Nouvelle conception, pièce unique par moulage, permet :
Une réduction de 25% du temps d’usinage/machinage
Une baisse de 50 % du temps d’assemblage
Meilleure utilisation des matériaux
Etc.
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Conception produits & amélioration de la productivité : exemple sur la méthode centrée sur les produits (2) …
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Un changement de la conception du produit a un impact direct sur
l’utilisation des matériels et le procédé de fabrication et par
conséquent sur le coût.
Obtention d’une nouvelle
conception, arbre à section
rectangulaire, permettant :
La réduction du temps d’usinage
La diminution du matériel utilisé
La minimisation du coût de
production
Etc.
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28D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception produits & amélioration de la productivité : exemple sur la méthode centrée sur les produits (3) …
Vendre ce que le marché exige, sans égard au processus existant :
DFR/design for recyclingPermet la récupération et la réutilisation des composantes d’un produit usagé.
DFD/design for dis-assemblyPermet de désassembler les produits usagés.
Conception robusteProduits et services développés pour être utilisés à l’intérieur d’une grande étendue
de conditions (contrôle des variations des conditions d’usage, de la production et de
la détérioration du produit).
Conception produits : Les approches majeures recensées …
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Ne vendre que ce qui peut être fabriqué par le système
opérationnel :
DFM/design for manufacturingPrendre en considération la capacité de fabrication.
DFA/design for assemblyEmphase mise sur la réduction des pièces, les méthodes d’assemblage et leur
séquence.
Conception modulaire et/ou interchangeableInterchangeabilité des pièces facilitant la gestion de la production, des
inventaires, de la qualité, de la manutention, des approvisionnements, des
ressources humaines (formation), de la conception du système manufacturier.
Architecture intégraleImpossible de déplacer une composante sans perte de fonctionnalité ou sans révision de
l’ensemble de l’architecture du produit
Architecture modulaireChaque composante s’adapte au produit fini par l’entremise d’interfaces standardisées
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Conception produits : Les approches majeures recensées (2) …
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CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
Conception produits : le cycle de vie des produits/services (2) …M
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31D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Démarrage Croissance Maturité Déclin
Attrait concurrentiel nouveautéqualité et
disponibilité
prix et
fiabilitéprix
Volumes faibles croissants stables déclinants
Variété élevéestandardisation
accrue
un design
dominant
très
standardisé
Étapes du cycleCaractéristiques
Les produits ont une «vie» qui suit un cycle en 5 étapes.
Chaque étape pose un défi différent au système de production.
Conception produits & cycle de vie : caractéristique de ce cycle …
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32D’après le "kit – 2007" du professeur C. BENEDETTI, ing., M.Sc.A.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
À l’unité (par projet)
En interrompue (par lots)
En continue (sans arrêts)
D’autres méthodes combinant les trois premières ont été
développées.
La première époqueProcessus "fluides ", très flexibles, mais peu efficients
L’âge intermédiaireStandardisation, mécanisation et automatisation accrues
La maturitéProcessus "systémiques", inter reliés, plus dispendieux et plus efficients, mais
plus rigides
À chacune de ces étapes correspond une méthode de
production "optimale"
Conception produits & cycle de vie : les méthodes de production potentielles …
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33D’après le "kit – 2007" du professeur C. BENEDETTI, ing., M.Sc.A.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Projet A la pièce Dynamique Statique Ligne Flux
Étape du cycle
Priorités
Tâches de gestion
Flexibilité, qualité,
personnalisation,
performance
>>>>>>>>>>>>>>>>> Fiabilité, coûts
réaction rapide,
prévision, éliminer
goulots, suivi
systémisation, développer
standards et méthodes,
équilibrage, complexité
efficience des
équipements,
évolution
technologique,
financement
Caractéristiques
première
Méthodes de production
Unitaire Interrompue (lots) Continue
intermédiaire maturité
Conception produits & cycle de vie : les méthodes de production potentielles (2) …
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Unitaire Interrompue Continue
Prévision
Planificationpar pro je t (Gantt,
CP M, P ERT)
par lo t (Gantt,
a lgo rithmes )
de mas s e (lo t
éco no mique ,
nive lage)
Contrôle des
opérations
Contrôle des
stocks
s to cks peu
impo rtants
-en co urs : très imp.
-mat. prem. e t pro d.
finis : mo yens
-en co urs :
mo yens -mat.
prem. e t pro d.
finis : imp.
Contrôle de la
qualitépers o nnel a ttitré
durant pro ductio n: pers o nnel de pro d.
po ur m.p. e t p.f.: pers o nnel a ttitré
Méthode de productionGestion des
opérations
dépend du type de pro duit (s tandard o u s ur co mmande)
dépend du mo de de ges tio n (pus h o u pull )
Conception produits & cycle de vie : les méthodes de production potentielles (3) …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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35© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Unitaire Interrompue Continue
Étude travail
-étude:
intéressant -
mesure: relative
-étude: important
-mesure: précise
-étude: très imp.
-mesure: haute
précision
Aménagement stationnaire par procédé par produit
Manutention relative très importante
assurée par
l'équipement
Circulation
importante pour
personnel
importante pour
produit et
très faible pour
personnel
Maintenance
grande
importance; par
personnel
importance relative
assurée par personnel d'opération
Méthode de productionGestion des
opérations
Conception produits & cycle de vie : les méthodes de production potentielles (4) …
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36© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Adapter les méthodes de production au portefeuille de
produits. Chacune des méthodes sera la mieux adaptée à un
environnement produits spécifique.
UnitaireMultiples produits & petites quantités
InterrompueQuelques produits & plus grands volumes
ContinueGrandes quantités & produits commodités
Conception produits, cycle de vie & méthodes de production potentielles : le défi …
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37© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Processus
de
fabrication
Matières brutes
Matériel
Outillage, matériel fixe
Énergie électrique
Main-d'oeuvre
Pièce
travaillée terminée
Déchets et rebuts
Conception processus : vision systémique d’un processus de fabrication & définition …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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"Une collection, un ensemble de ressources et de
tâches/opérations/activités reliés par un flux de matières et
transforment divers intrants en extrants utiles"
(Nollet et al. 1994) D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : un objectif récurrent & recherché …
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39© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Une entreprise doit décider du processus de production qu’elle
utilisera que ce soit pour un nouveau produit ou pour l’amélioration du
produit existant.
Une des décisions importantes consiste à déterminer la part de la
fabrication qu’elle donnera en sous-traitance.
Conception processus : la décision achat VS fabrication …
Décision Achat-Fabrication
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Dans le secteur manufacturier, la décision achat-fabrication consiste
à déterminer si nous fabriquons des composantes à l’interne ou si
nous les achetons à l’extérieur.
Dans le secteur des services, nous parlerons plutôt d’impartition
i.e. nous faisons appel à d’autres entreprises expertes, telle qu’en
informatique, pour effectuer une partie du travail.
© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
1. L’article est-il disponible sur le marché ?
2. Le syndicat nous permettra-t-il de l’acheter ?
3. La qualité de l’article est-elle acceptable ?
4. Les sources d’approvisionnement sont-elles fiables ?
1. La fabrication de l’article est elle compatible avec notre mission ?
2. Avons-nous les compétences techniques pour le fabriquer ?
3. Avons-nous la main-d’œuvre et la capacité pour le produire ?
4. Doit-on utiliser la main d’œuvre et nos ressources pour fabriquer ?
1. Quels sont les méthodes de fabrication potentielles ?
2. Quelle est la demande prévisionnelle ?
3. Quels sont les frais (fixes/variables) et les investissements pour chaque
méthode ?
4. Quels sont les risques associés à chacune des alternatives ?
1. Quelles sont les autres opportunités d’investissement ?
2. Quels sont les implications financières découlant de notre décision ?
3. Quel est le coût du financement externe ?
Peut-onl’acheter ?
Pluséconomique de fabriquer
?
Avons nous les fonds pour fabriquer ?
Oui
Non
Fabriquer
Oui
Oui
Non
Non
Non
Acheter
Acheter
Acheter
Oui
Fabriquer
Peut-on le fabriquer
?
Conception processus : la décision achat VS fabrication (2) …
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Company: A.R.C. inc.Product: Air Flow RegulatorPrepared by: J.A.Date: January 16, 2001
Part Part Name Drwg. No. Quant /
Unit
Material Size Make or Buy
1050 Pipe plug 4006 1 Steel .50” x 1.00” Buy
2200 Body 1003 1 Aluminum 2.75” x 2.50” x 1.50” Make
3250 Seat ring 1005 1 Stainless steel 2.97” x .87” Make
3251 O-ring ---- 1 Rubber .75” dia. Buy
3252 Plunger 1007 1 Brass .812” x .715” Make
3253 Spring ---- 1 Steel 1.40” x .225” Buy
3254 Plunger housing 1009 1 Aluminum 1.6” x .225” Make
3255 O-ring ---- 1 Rubber .925” dia. Buy
4150 Plunger retainer 1011 1 Aluminum .42” x 1.20” Make
4250 Lock nut 4007 1 Aluminum .21” x 1.00” Buy
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : liste des pièces/produits …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : gamme(s) de fabrication …
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VARIABLES
DE GESTION
Projet Atelier Production de
masse par lot
Production de
masse en
continu
Process
Quantité de
produits
Un seul
(ou presque)
Faible Moyenne Élevée Très élevée
Variété de
produits Très forte
(prod. unique)
Forte Moyenne Réduite Faible (forte
standardisation)
Type de
demande Production sur
commande
Production pour
le stock
Flux d'opération Fixe Discontinu Discontinu Semi-continu Continu
Exemple Construction d'un
stade
Atelier
mécanique
Matériel lourd Assemblage
(auto, télé)
Raffinage du
sucre
TYPES DE PROCESSUSTYPES DE PROCESSUS
Conception processus : typologie des processus potentiels …
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Le choix d’un processus … dépend … des possibilités d’amélioration. Ainsi,
la procédure se décline comme :
1. Le choix des éléments d’analyse Nouvelles possibilités techniques, nouvelles matières
Nouveaux besoins des clients (quantité, délais, qualité, lieux, coûts, etc.)
Nouvelles réglementations
Goulots d’étranglements
Déséquilibres dans les charges de travail
Déplacements importants
Considérations des aspects économiques, techniques, Humains, etc.
Conception processus : méthodologie d’analyse d’un processus existant …
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L’humain est techniquement rentable
2. Documenter & valider objectivement la méthode actuelle selon : Graphique d’opérations
Graphique du déroulement du processus
Graphique d’analyse de processus
Graphique de cheminement ou schéma de circulation
Graphique d’activités multiples et acheminement
D’après le "kit – 2007" du professeur C. BÉNÉDÉTTI, ing., M.Sc.A.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Opération : principales étapes d’un processus. En général, la pièce, la
matière ou le produit/service en cause est modifié ou changé au cours
de l’opération(BIT 1989)
Contrôle : inspection de la qualité et/ou vérification de la quantité(BIT 1989)
Stockage : magasinage contrôlé ou article conservé en entrepôt(BIT 1989)
Transport : déplacement des ouvriers, des matières ou du matériel d’un
endroit à un autre(BIT 1989)
Délai/Attente : retard dans une suite d’événements ou attente (entre 2
opérations, document en attente d’approbation, articles en attente
d’être comptabilisés)(BIT 1989)
Activités combinées : opération combinée avec un contrôle(Benedetti 2007)
Conception processus : les symboles utilisés dans la conception du processus …
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Gamme de fabrication+
Diagramme d’assemblage
Diagramme d’opérations
2200
3254
3253
3251
3250
3255
4150
4250
1050
SA-1 A-1
A-2
A-3
I-1
A-4
3252
Matériel d’emballage
Body
Plunger housing
Spring
Plunger
O-ring
Seat ring
Plungerretainer
Lock nut
Pipe plug
O-ring
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : le diagramme d’assemblage …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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Représente les principales opérations et contrôles d’un produit,
d’une matière, d’un homme, d’un équipement et d’un
document.
Représente un seul élément.
Permet d’éliminer les opérations inutiles ou combiner celles qui
peuvent être effectuées en même temps.
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : le diagramme des opérations …
Company : A.R.C. inc.
Product : Air Flow Regulator
Prepared by : J.A.
Date : January 16, 2001
O-ring3255, 3555
SA-1 A-1
A-2
A-3
I-1
A-4Matériel d’emballage
BodyPlungerhousing
Spring3253
PlungerSeat ringPlungerretainer
Lock nut4250Pipe plug1050
O-ring3251
101
201
401
501
601
701
301
104
204
404
304
103102105 Shape, drill, tap inside thread, hook outside thread, inspect
Shape, drill, cut off, inspect
Mill, shape, cut off, inspect
Shape, drill, length cut off
Machine slot and thread
Drill (8) holes
Deburr and blowout, inspect
Cut to length
Grind to length
Deburr
Drill (4) holes, tap, ream, countersink
Drill, tap, roll ream, countersink
Drill, tapRemove burrs on inside and inspect inner and outer surfaces
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : le diagramme des opérations (2) …
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1
3
2
4
5
8
6
9
10
13
14
15
7
11
12
16
17
18
1920
21
22 2324
pliagelettre
circulaire
pliage
agrafage
attente du
commis
enveloppes
retrait des
étiquettes
dactylographie de
l’adresse
collage de l’étiquette
sur l’enveloppe
insertion des documents
accumulation dans les
boîtes
enveloppes scellées
attente pour formation des
piles
affranchissementaccumulation
dans les boîtes
ensachage
vérification
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Représente les "étapes du circuit effectué par un produit ou un
procédé"(BIT 1989)
Permet d’étudier les manutentions, attentes et stockages
isolément
Ce diagramme est utilisé pour examiner la séquence globale
des activités en se concentrant sur les mouvements de
l’opérateur ou sur le flux des matériaux
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : le graphique de déroulement/analyse des processus …
Tâche: réquisition de fonds de caisseAnalyste: D.K.Page
1 de 1
Opéra
tion
Contr
ôle
Déla
i
Sto
ckage
Tra
nsp
ort
Réquisition faite par chef de service
Déposer dans panier de cueillette
Remis au service de comptabilité
Compte et signature vérifiés
Somme approuvée par trésorier
Somme comptée par caissier
Somme consignée par commis - comptable
Fonds mis dans enveloppe
Fonds apportés au service
Fonds reçus vérifiés
Reçu signé
Fonds stocké dans coffre de sécurité
Totaux 6 2 2 1 1
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Conception processus : exemple de graphique de déroulement/analyse des processus …
Graphique de déroulement/analyse de processus … aussi appelé …
graphique de déroulement matières
1
2
3
4
5
6
7
10
12
13
1
2
9
8
Laitue
Placer sur cuisinière
Cuire 1er côté
Contrôler cuisson
Retourner pâté
Cuire 2e côté
Contrôler cuisson
Retirer pâté
ViandePain
11
Former le pâté
Prendre la viande
Placer sur 1ère tranche
Ajouter laitue
Placer 2e tranche
Rôtir les 2
tranches
Séparer les 2
tranches
Couper la laitue
Représentation graphique de la suite des opérations et contrôles
nécessaires à l’exécution d’une tâche donnée/spécifique
Ne tient pas compte des contraintes
physiques réelles
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Conception processus : le graphique de d’analyse des processus (GAP) …
Représente sur un plan les étapes du circuit effectué par un
produit, une personne ou un document.
Peut mettre en lumière une mauvaise implantation, un
déroulement inefficace du travail, une mauvaise répartition de
l’espace.
"Présente sous forme de tableau de données quantitatives
concernant le mouvement des travailleurs, de matières ou de
matériel entre un nombre quelconque de points dans un intervalle
de temps déterminé"(BIT 1989)
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Conception processus : le graphique de cheminement/diagramme de circulation …
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Conception processus : le graphique de cheminement/diagramme de circulation (2) …
Représente les activités de plus d’un sujet (exécutant, machine ou
autre) en regard d’une même graduation de temps pour en faire
ressortir la relation d’interdépendance(BIT 1989)
N’indique pas où et comment les activités sont accomplies
Fait ressortir les périodes d’inactivités de chacun des éléments.
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Conception processus : le graphique d’activités multiples …
Produit : Aliments en vrac Opérateur : L.W.Processus : Poids/prix Tracé par : R.G.
Étape Employé Temps (sec) Machine
1 Recevoir sac de 0
plastique du client et 1
placer sur balance 2
2 Entrer le prix/kg
3 3 Calcule et affiche le prix
total. Produit autocollant
4 du prix
4 Obtenir autocollant
et retirer sac 5
5 Placer autocollant 6
sur sac 7
6 Remettre sac au client 8
La fiabilité
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ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : le graphique d’activités multiples (2) …
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
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Conception processus : exemple récapitulatif d’analyse d’un
processus (avant amélioration) …
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
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Conception processus : exemple récapitulatif d’analyse d’un
processus (après amélioration) …
D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus : exemple récapitulatif d’analyse d’un processus (tableau comparatif) …
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3. Examen des éléments pertinents
Pour chaque activité, examiner les données recueillies en se questionnant sur : QUOI : Ce qui est fait
COMMENT : Comment c’est exécuté
QUAND : À quel moment et dans quel ordre
QUI : Le ou les exécutants
OÙ : À quel endroit
COMBIEN : De fois
POURQUOI : L’activité est faite
Puis, identifier les points d’amélioration potentiels
Tenir compte des aspects ergonomiques (interface personne/machine)Science qui se penche sur les conditions de travail qui ont des conséquences directes sur le
rendement (température, humidité, ventilation, éclairage, bruit, vibrations, pauses,
sécurité, conception d’outils, positions de travail, etc.)
Voir à la rémunération et aux politiques de prime au rendementRémunération selon le temps ou l’horaire (i.e. temps travaillé), au rendement (prime selon
la quantité), mixte (temps + prime), fondée sur le savoir (incitatifs individuels/groupe,
précis, uniformes, justes & faciles à expliquer et à appliquer)
Etc.
Conception processus : méthodologie d’analyse d’un processus existant (2) …
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61D’après le "kit – 2007" du professeur C. BÉNÉDÉTTI, ing., M.Sc.A.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
4. Mise en au point d’une nouvelle méthode visant à :
Éliminer les activités non nécessaires
Combiner deux (2) ou plusieurs activités
Réordonner la suite des activités
Simplifier les activités compliquées ou fastidieuses
Etc.
Conception processus : méthodologie d’analyse d’un processus existant (3) …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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62© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
5. Approuver & adopter la nouvelle méthode
Direction & employés
6. Implanter
Formation
7. Suivi & contrôle
S’assurer du suivi de cette nouvelle procédure
Enregistrer les résultats
Etc.
Tant pour la conception, que pour la planification et le contrôle du
processus. Il s’agit :
Le niveau technologique
La capacité
Le temps de cycle
La flexibilité … l’efficacité … l’efficience … etc.
Conception processus : autres caractéristiques …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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63D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
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64D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
"Un mélange de savoir-faire scientifique & issu de la pratique. Un
ensemble de moyens codifiés et reproductibles de faire les choses,
tirés de principes rationnels"(Nollet et al. 1994)
Les objectifs de l’introduction ou de l’acquisition de technologie Augmentation de la capacité de production
Meilleure qualité
Rentabilité accrue
Réduction du temps de production par unité produite
Réduction des coûts (main-d’œuvre, matières premières, énergie)
Réduction du taux de rejet
Plus grande souplesse dans la production
Diminution des rejets environnementaux
Introduction de nouveaux produits
Hausse des parts de marché
Répondre à une demande des clients
Meilleur suivi, inspection et contrôle
Augmentation et amélioration de l’équipement automatisé
Accroissement de la compétitivité
Conception processus & autres caractéristiques : le niveau technologique …
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65© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
"Ensemble d’activités qui consiste à se tenir informé des innovations
dans les secteurs qui concernent l’entreprise, à établir des
mécanismes, qui permettent de se tenir au courant de tous les
développements technologiques susceptibles d’influer sur les activités
de l’entreprise, sur ses stratégies et sur la concurrence à l’intérieur
du secteur, d’en évaluer le potentiel, les possibilités et les menaces,
et de prendre les décisions appropriées"
Typologie
La veille commercialePercer la stratégie de la concurrence et de nouveaux marchés
La veille stratégiqueSur la conjoncture et l’environnement politique.(Nollet et al. 1994)
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Conception processus & autres caractéristiques : la veille technologique …
D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception & ingénierieCAO/IAO, CAO/FAO, échange électronique de fichiers CAO, représentation
numérique des résultats de la CAO
Traitement, fabrication & assemblageAutomates programmables, usinage à grande vitesse
Manutention automatisée des matièresIdentification des pièces pour l’usinage automatique (codes à barres)
InspectionSystèmes automatisés munis de capteurs pour inspection ou mise à l’essai de pièces
Basées sur l’utilisation des technologies de l’information (augmentation
de la puissance de calcul, capacité des réseaux, etc.)
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Conception processus & autres caractéristiques : les TFP actuelles …
D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Réseaux de communication (réseau local données techniques, réseaux
informatiques – élargis/inter entreprise)
Intégration & contrôle (planification des ressources)
Planification des ressources (ordinateurs pour le contrôle des activités,
utilisation de données d’inspection, production assistée par ordinateur, systèmes
d’intelligence artificielle/experts, système d’acquisition/contrôle de données)
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Conception processus & autres caractéristiques : les TFP actuelles au Québec …
D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
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Conception processus & autres caractéristiques : taux d’utilisation & maîtrise des TFP dans les PME québécoises …M
EC
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70D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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71D’après le "kit – 2007" du professeur S. NADEAU, ing., Ph.D.
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE/MONTRÉAL
Conception processus & autres caractéristiques : intégration des TFP … & … conception des systèmes manufacturiers …
Quantité théorique maximale
(poids, volume, nombre) pouvant être
réalisée durant une période de temps selon
les conditions établies par unité de temps
Capacité de production
=
Taille d’un système opérationnel
Conception processus & autres caractéristiques : la capacité de production …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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Con
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Sys
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Man
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s
72D’après le "kit – 2009" du professeur T.M. DAO, ing., Ph.D.
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Le temps de cycleLe temps total de la durée de l’ensemble des activités de fabrication
La flexibilitéAptitude d’un système à répondre aux changements/perturbations
Flexibilité-quantitéDegré d’adaptation du système face à des variations des quantités des produits
Flexibilité-produitSouplesse du système à s’adapter à des modifications du produit ou à l’arrivée de nouveaux produits
Flexibilité-délaiTemps de réaction du système face à une demande
L’efficacitéEfficacité = Capacité à réaliser ce qui est prévu (faire la bonne chose)
L’efficienceEfficience = Capacité à suivre les directives & politiques établies en minimisant
l’utilisation des ressources pour réaliser des produits spécifiques (bien faire la
chose)
Etc.
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Conception processus & autres caractéristiques : le temps de cycle/délai de fabrication & autres …
Approche visant les procédés à faible performance & permettant les
lacunes suivantes : Taux de rebut important
Niveau des stocks élevé
Délai de fabrication assez long
Faible productivité
Faible flexibilité
Etc.
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Conception processus : la réingénierie des processus … & … sa procédure …
Méthodologie1. Étudier le processus actuel en analysant les éléments clés :
Outillage & séquences des opérations
Machines & leur performance
Aménagement (ligne/postes) & environnement de travail du processus (support, qualité de
vie au travail, coordination, ordonnancement optimal, etc.)
2. Critiquer le processus actuel en identifiant les "problèmes " & les sources
3. Étudier & proposer des alternatives (solutions) pour résoudre ces problèmes et faire
une synthèse (calcul du coût de chaque solutions) identifiant les gain(s) potentiel(s)
4. Choisir la solution appropriée & l’implanter
5. Suivis (mesure de performance : productivité, coût, qualité, stocks, délais, etc.) &
ajustements, au besoins
Un seul poste "k" "n" postes en séries
I = input au poste kk
O = output au poste kk
P = % de rejet au poste kk
I =k1-Pk
O k
kI k
Pk
O k
I =1(1-P )1
O n
(1-P )2 (1-P )n
1I 1
P1
O 1 n
Pn
O n
Conception processus : conception de la cédule & prise en compte des rejets potentiels …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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75© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
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1I
P1
1-P1
2
P2
1-P2
O =[1 - (P1*(1 – P2))]
I*(1-P1)
Coût/unité =[1 - (P1*(1 - P2))] * O
I*(C1 + C2*P1)
I = input
O = output
P = % de rejet au poste kk
Ck = Coût pour produireune pièce au poste k
Conception processus : conception de la cédule & prise en compte des réparations et du recyclage …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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1I
P1
1-P1
2
P2
1-P2
O = I*(1- P1) + I*P1 *(1 – P2)
Coût/unité =O
I*C1 + I*P1*C2
I = input
O = output
P = % de rejet au poste kk
Ck = Coût pour produireune pièce au poste k
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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77© 2011 – Barthélemy ATEME-NGUEMA, ing. stag., Ph.D.
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Conception processus : conception de la cédule & prise en compte des réparations sans recyclage …
1I
2
3 4 6 7
5
O
Opération 1 2 3 4 5 6 7
% de rejet 10 20 10 20 30 10 20
Ci ($/un.) 5 10 8 6 5 4 6
1I
2
3 B 7
5
O
SIM
PLIF
ICA
TIO
N
1. Les opérations 4 et 6 deviennent B
2. Les opérations B et 5 deviennent C
3. Les opérations 1 et 2 deviennent D
4. Ensuite, on calcul les rejets et les
coûts
1I
2
3 C 7O
DI
3 C 7O
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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Conception processus : cas complexe de conception d’une cédule avec et sans recyclage …
F = Nombre de machines
S = Temps standard par unité de produit (minutes)
Q = Nombre d’unité à fabriquer par quart de travail
E = Performance des installations (exprimée en % du temps standard)
H = Temps de production (exprimé en minutes/quart de travail)
R = Fiabilité des machines (exprimée en pourcentage du temps)
F = S Q
E H R
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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Conception processus : conception de la cédule & estimation du nombre de machines …
Les hypothèses Étude d’un produit à la fois
Quantité de vente égale à la fabrication
Coût variable unitaire est indépendant de la quantité de vente
Prix de vente unitaire reste fixe pour n’importe quel niveau de vente
Quelques définitions Le seuil de rentabilité
Le seuil d’indifférence
Conception processus : choix d’un processus et Techniques d’analyse COÛT/QUANTITÉ …
CONCEPTION PRODUIT – PROCESSUS
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Les coûts
CT (coût total) = CF (coût fixe) + CV (coût variable)
CF : coût qui ne varie pas avec la quantité de production Coût des équipements
Coût de construction de l’usine
Assurance & taxes
Frais généraux, etc.
CV : coût qui varie avec la quantité de production Coût de la M/O
Coût des matières 1e
Coût d’énergie
Etc.
Seuil de rentabilitéIl s’agit de déterminer la quantité permettant d’atteindre le seuil de rentabilité …
c’est-à-dire … un niveau de revenu égal au coût de fabrication (Cf)
quantité
($)Revenu total
coût de fabrication
Coût
QPM
Quantité au point mort
Conception processus : choix d’un processus et Techniques d’analyse COÛT/QUANTITÉ (2) …
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Conception processus : choix d’un processus et Techniques d’analyse COÛT/QUANTITÉ (3) …
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