Conclusion

Ce chapitre a ´et´e consacr´e `a la description des syst`emes d’usinage et `a l’introduction de leurs principaux param`etres. D’abord, nous avons pr´esent´e les types d’op´erations d’usinage et leurs caract´eristiques. Ensuite, nous avons d´ecrit diff´erents types de syst`emes d’usinage. Puis, nous nous sommes concentr´es sur les syst`emes d’usinage `a boˆıtiers multibroches qui font l’objet de cette th`ese. La structure des boˆıtiers multibroches et leur mise en place ont ´et´e ´enonc´ees. Un des points importants d´evelopp´es est la d´ependance entre les param`etres d’usinage d’un boˆıtier multibroche et les param`etres d’usinage des op´erations qui lui sont attribu´ees. Ceci doit ˆetre imp´erativement pris en compte lors de la configuration des syst`emes d’usinage les utilisant. La probl´ematique de la configuration de tels syst`emes d’usinage sera pr´esent´ee en d´etail dans le chapitre suivant.

Chapitre 2

Conception des syst`emes d’usinage en

avant-projet

O

Gaston Bachelard

Tout d’abord, nous pr´esentons les activit´es m´ethodologiques et d´ecisionnelles lors de la conception en avant-projet des syst`emes d’usinage. Ensuite, nous proposons une mod´elisation math´ematique du probl`eme d’optimisation de la configuration des syst`emes d’usinage `a boˆıtiers multibroches.

2.1

Contexte ´economique

La fili`ere de l’usinage est fortement h´et´erog`ene, tant par la vari´et´e de ses m´etiers que par la diversit´e de ses entreprises. En France, elle comprend environ 6 500 entreprises de plus de 20 salari´es pour un effectif global de plus de 492 000 personnes. Dans ce secteur, 97% des entreprises poss`edent un effectif inf´erieur `a 500 salari´es. Les industries m´ecaniques fran¸caises repr´esentent environ 12% de la production nationale (51 milliards d’euros de chiffre d’affaires). `A l’international, elles occupent la 5`eme place en production et la 6`eme place mondiale `a l’exportation avec un volume de 39,2 milliards d’euros d’exportation (donn´ees de la F´ed´eration des Industries M´ecaniques, FIM, 2005).

Comme la plupart des secteurs manufacturi`eres, les industries m´ecaniques sont en mu- tation dans un contexte technico-´economique de plus en plus exigeant : mondialisation des march´es et des capitaux, accroissement des imp´eratifs r´eglementaires, ´emergence du d´eveloppement durable, exigences accrues des clients au niveau notamment des propri´et´es d’usage des produits et des prestations de services associ´ees. Par cons´equent, les industries m´ecaniques se trouvent aujourd’hui confront´ees `a de nouveaux d´efis et dans un march´e extrˆemement comp´etitif. Afin de se donner les moyens de produire au plus juste coˆut, en maˆıtrisant qualit´e et d´elais, il est imp´eratif d’effectuer de mani`ere rationnelle les choix

strat´egiques. De nombreuses m´ethodes de la gestion de production ont ´et´e ´elabor´ees au cours de ces derni`eres ann´ees afin de fournir aux industriels des outils d’aide `a la d´ecision efficaces. Dans ce m´emoire, nous avons opt´e pour ´etudier un aspect particulier de la gestion de production auquel les entreprises doivent faire face : il s’agit du probl`eme du choix de la configuration du syst`eme d’usinage lors de la mise en fabrication d’un nouveau produit. Dans la pratique, plusieurs d´emarches pour la recherche de la configuration optimale du syst`eme d’usinage sont possibles, dont les deux suivantes sont le plus souvent utilis´ees :

• concevoir une gamme d’usinage en utilisant les ressources de production `a la disposition

de l’entreprise (d´ej`a acquises),

• lancer un appel d’offre aux entreprises fabriquant des syst`emes d’usinage pour acheter

une solution cl´es en main.

Il est `a noter que la premi`ere probl´ematique a ´et´e intensivement ´etudi´ee en g´enie m´ecani- que. Concevoir une gamme d’usinage d’une pi`ece consiste `a proposer la suite des actions `a entreprendre pour passer de la pi`ece brute `a la pi`ece finie, `a partir de la d´efinition de la pi`ece, de la technique d’obtention de la pi`ece brute, du contexte ´economique et des moyens de production connus et disponibles. L’id´ee de la g´en´eration automatique de gammes en recourant `a des outils informatiques est apparue en 1965, initi´ee par Niebel [Niebel, 1965]. Cependant, cette d´emarche s’est av´er´ee complexe et aucun mod`ele g´en´eral n’a encore ´et´e propos´e du fait de la diversit´e des types de production, mais aussi parce que chaque secteur de production d´etient un savoir-faire sp´ecifique, jalousement gard´e [Villeneuve, 2003]. Toutefois, plusieurs approches ont ´et´e d´evelopp´ees et de nombreux logiciels ont ´et´e d´edi´es `a la g´en´eration automatique de gammes dans des contextes particuliers. L’accent a ´et´e principalement mis sur l’´etude de la planification d’usinage (« la fabricabilit´e » [Lossent, 1997] ou « l’usinabilit´e» [Anwer, 2000]) d’une pi`ece dans un atelier.

Quant `a la deuxi`eme probl´ematique, qui concerne le processus de conception des syst`emes d’usinage par les entreprises les fabriquant, elle a b´en´efici´e de tr`es peu d’attention dans la litt´erature. Les travaux ´etudiant cette probl´ematique restent limit´es [Jacobe, 1992; Garro, 1992; Martin et al., 2001; Zhang et al., 2002; Dashchenko, 2003].

La diff´erence entre les deux d´emarches r´eside dans la d´efinition des ressources. Dans le cadre de la planification d’usinage dans un atelier, le choix des ressources est limit´e par les machines-outils d´ej`a existantes. Dans le cas de la conception des syst`emes d’usinage, les entreprises les fabriquant se trouvent face `a un probl`eme diff´erent. Au moment de la conception, les ressources n’existent pas encore et doivent ˆetre con¸cues et organis´ees dans un syst`eme. En cons´equence, ce dernier probl`eme s’av`ere encore plus complexe que le pr´ec´edent. Dans ce m´emoire, nous ´etudions la probl´ematique de la conception des syst`emes d’usinage dans le cadre d’un appel d’offre ou la conception en avant-projet. Dans ce qui suit, nous d´ecrivons les activit´es m´ethodologiques et d´ecisionnelles qui sont mises en œuvre durant cette phase de conception.