Planification de flux et Aménagement

1. Planification de flux et Aménagement Professeur Amar Ramudhin, ing. Ph.D

2. Introduction • Définition: fonction de la gestion de la production qui étudie et détermine la disposition des bâtiments, des locaux et des installations d’une entreprise. • Importance d’aménagement: • Investissement élevé • Engagement à long terme • Impact sur les coût et efficacité des opérations • Forte relation avec la manutention et la circulation • Manutention: détermine les moyens de manipuler les produits • Circulation: détermine le mouvement et le cheminement des produits

3. Types d’Aménagements Aménagement Produit - Les pièces ont le même routage Aménagement Procédé: - Regroupement des Machines - Routage unique par pièce Aménagement cellulaire: basé sur la technologiede groupe • Autres: • Aménagement stationnaire • Produit ne bouge pas; • Système de Fabrication Flexibles • Version automatisées de la fabrication • cellulaire

4. Aménagement en fonction des volumes et variétés

5. Intrants pour la planification • Liste de pièces • Nomenclature du produit • Diagramme de processus et d’assemblage • Diagramme de précédence • Feuille de Routage • Matrice d’incidence pièces – Machines • Matrice des distances • Matrice de-à • Matrice des relations

6. Exemple de Liste de Pièces

7. Exemple d’une Nomenclature de Produit

8. Diagramme d’assemblage et de Processus

9. Diagramme de Précédence

10. Feuille de Routage

11. Matrice De-A et matrice des relations

12. Patrons de flux

13. Évaluation d’un aménagement • F : matrice de-à • fij: flux de la station i à la station j par unité de temps • C: Matrice de coût de manutention • cij: coût pour transporter une unité sur une distance unitaire entre les stations i et j • D: Matrice des distances • dij: distance entre i et j • On désire: • Min Σi Σj fij cij dij

14. Méthode de génération d’aménagements • Pair-wise exchange • Utilisé par beaucoup de logiciel • CRAFT, MULTIPLE, etc • Méthodes basées sur la théorie des graphes • Arborescence • Spanning tree • Programmation mathématique

15. Programmation Mathématique • Restriction: les départements sont tous rectangulaires y’’i i y’i x’i x’’i

16. Programmation Mathématique

17. Modèle

18. Illustration y’’i i y’i x’i x’’i y’’j j y’j x’’i x’j

19. Transformation • Contrainte 6.8 est non-linéaire • Tranformation: utiliser le périmètre au lieu de la surface • La fonction objective contient des valeurs absolues • Transformation:

20. Modèle Transformé

21. Technologie de Groupe • Une méthode visant à regrouper en familles des pièces fabriquées selon leurs similitudes: • au niveau de la géométrie, • des propriétés physiques et • des attributs manufacturiers • Basé sur le principe que ‘les choses similaires doivent être faites de façon similaires’ • Peut être appliqué à tous les niveaux

22. Technologie de Groupe • En design cela signifie que les pièces peuvent être classés en catégories basées sur les similarités • Le design d’une nouvelle pièce est basé sur des dessin des pièces existants • La nouvelle pièce est conçu de façon à être le plus compatible avec les procédés et l’outillage standard existant • Minimise les changements, et limite le nombre de pièces différents • En fabrication cela signifie que les pièces similaires peuvent être usinées dans des cellules avec des procédés standardisés • Donc les avantages d’une ligne de fabrication tout en gardant la flexibilité d’un atelier de fabrication

23. Aménagement Fonctionnel (par Procédé) Aménagement Selon la Technologiede Groupe

24. Types d’aménagement Céllulaire 1. Flux continu – toutes les pièces assignées à un groupe ont la même Séquence de machine – ligne d’assemblage multi-produit 2. Cellules – Les pièces peuvent passerd’une machine à l’autre sans respect d’uneséquence à l’intérieur d’une cellule 3. Centre – Ressemble à un aménagementpar procédé mais chaque machine est dédiéeà certaines familles de pièces

25. Systèmes de Classification et de Codification des pièces • Les types de classification peuvent être: • Hiérarchique • Non hiérarchique • Hybride

26. Hiérarchique Ici signification d’un chiffre dépend de son placement dans l’arbre

27. Structure en chaîne et Hybride La signification d’un chiffre ne dépend de son placement Mélange des deux structures

28. Exemple de codification selon OPIZ

29. Détail selon OPIZ

30. Regroupement selon la matrice incidence machine-pièces Il n’est pas toujours possiblede trouver des grappes oucellules disjointes • Solution: • MC1 = (1,5,7); PF1 = (2,3,5,8) • MC2 = (2, 4 ); PF2 = (1,6) • MC3 = (3, 6); PF3 = (4,7)

31. Construction des Cellules • Voir les méthodes décrites dans l’articlede Kusiak ‘Efficient Solving of Group technology Problem’ • Algorithme I: Identification des Cellules • Algorithme II: Construction des Cellules basée sur une analyse des coûts

32. Algorithme I: Identification des Cellules • Étape 0: k=1 • Étape 1: • Sélectionner une rangé i de la matrice Ak et dessiner une ligne horizontale hi ; • Étape 2: • Pour chaque valeur ‘1’à l’intersection de la ligne hi dessiner une ligne verticale • Étape 3: • Pour chaque valeur ‘1’ coupée par une ligne verticale vj, dessiner une ligne horizontale hi; • Étape 4: • Répéter les étapes 2 et 3 jusqu’à ce qui n’y ait pas de ‘1’ libre. • Toutes les entrées coupées deux fois forme une cellule avec les machines MC-k et la famille de pièce PF-k; • Étape 5: • Construire la matrice Ak+1 en enlevant les machines et les pièces MC-k et PF-k • Étape 6: • Si Ak+1 = 0 alors arrêter; si non k = k +1; aller à 1

33. Exemple Itération 1 Matrice machine-pièce • Cellule 1:MC -1 = {1, 5, 7} • PF-1 = {2,3,5,8}

34. Exemple (Suite) Itération 2 • Cellule 2MC -1 = {2,4} • PF-1 = {1,6} Itération 3 Résultat Final • Cellule 3MC -1 = {3,6} • PF-1 = {4,7}

35. Construction des Cellules basée sur une analyse des coûts • Question: Trouver le nombre de cellules avec 4 machines ou moins tout en minimisant le coût des pièces qui ne sont pastraitées • Les coûts peuvent représenter les coûts de sous-traitance

36. Algorithme II: Construction des Cellules avec une limite sur le nbre de machine dans une cellule et basée sur les coûts • Étape 0: k=1, N=nbre max de machines dans une cellule • Étape 1: • Sélectionner la colonne j de la matrice Ak ayant pas plus de N machines avec le coût max. Dessiner une ligne horizontale vj; • Étape 2: • Pour chaque ligne i ayant une valeur ‘1’à l’intersection de la ligne vjdessiner une ligne horizontale hi . Les machines correspondants à ces lignes seront inclues dans la cellule MC-k. • Étape 3: • Soit Vkl’ensemble des colonnes coupé exactement une fois par une ligne hi. • Sélectionner la colonne de Vk ayant le coût maximum et appliquer l’algorithme I. • Si la cellule ainsi formée continent N machines ou moins alors tracer une ligne verticale sur la colonne; • Si non ajouter cette pièce à la liste des pièces à enlever de Ak et choisir la prochaine ayant le coût max. Répéter jusqu’à ce que l’ensemble Vkest vide. • Étape 4: . • Toutes les entrées coupées deux fois forme une cellule avec les machines MC-k et la famille de pièce PF-k; • Étape 5: • Construire la matrice Ak+1 en enlevant les machines et les pièces MC-k et PF-k • Étape 6: • Si Ak+1 = 0 alors arrêter; si non k = k +1; aller à 1

37. Exemple V1 = {1,2,4,6,7,9} K=1 N=4 MC-1 = {1,4,7} • Après l’étape 3 - les pièces 1,4,9 sont envoyés à la sous-traitance • MC-1 = {1,4,7} • PF-1 = {2,3,6,7}

38. Exemple (suite) K=2 N=4 • Résultat • MC-1 = {1,4,7} MC-2 = {2,3,5,6 } • PF-1 = {2,3,6,7} PF-2 = {5,8,10,11} • - les pièces 1,4,9 sont envoyés en sous-traitance

39. Construction des Cellules basée sur une analyse des coûts • Résultat • MC-1 = {1,4,7} PF-1 = {2,3,6,7} • MC-2 = {2,3,5,6 } PF-2 = {5,8,10,11} • - les pièces 1,4,9 sont envoyés en sous-traitance