Phase 5 : Agrégation de composants

Généralement, dans les démarches de conception, la phase qui succède le choix des solutions techniques est la phase d’assemblage afin d’obtenir le système complet (Pahl & Beitz, 1988). Dans ce cas, les solutions techniques choisies ne sont pas remises en cause et le concepteur ne cherche qu’à mieux les définir, les assembler et les faire communiquer via leurs interfaces. Son but est de trouver l’architecture qui répond à ses critères de conception.

Phase 3 : Phase d’agrégation de fonctions Fonctions élémentaires connues Utilisation de la base de connaissances

Phase 5 : Phase d’agrégation

de composants Solutions satisfaisantes Recherche d’idées MAL’IN Etude de faisabilité Prototypage Solution satisfaisante Nouvelle solution Choix de solutions Oui Oui Oui Non Non Non Phase 4 : Recherche de solutions techniques

Recherche solutions industrielles extérieures à la base Solutions satisfaisantes Oui Non

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En général, les liaisons entre les composants "solutions", l’étude de dépendance entre eux ainsi que les possibilités d’agrégation ne sont pas toujours évoquées dans la littérature.

Afin de tenir compte de ces différents points, nous proposons dans notre démarche de conception une deuxième phase d’agrégation. Nous cherchons à étudier les liens entre les composants dans le but de diminuer leur nombre et de faciliter par la suite la phase d’agencement de solutions.

Une solution technique dans notre vision énergétique est représentée par une chaîne CTOC. En se basant sur cette approche, nous proposons des heuristiques d’agrégation internes dans la chaîne CTOC et d’autres externes (de plusieurs chaînes CTOC).

4.6.1 Agrégations internes dans la chaîne CTOC

Les agrégations internes dans la chaîne CTOC sont liées à chaque type de composant (Convertisseur, Transmetteur, Opérateur, Contrôle).

L’heuristique 3, déjà énoncée dans le chapitre 3, concerne les évolutions des systèmes CTOC.

Heuristique 3 : Les systèmes CTOC évoluent de la manière suivante :

- Le Transmetteur disparaît en laissant place simplement à une interaction directe entre Convertisseur et Opérateur,

- Les Convertisseur et Opérateur se jumellent et forment un bloc fonctionnel compact qui assure directement l’action voulue. L’ensemble est vu comme un Convertisseur, - Si l’énergie nécessaire n’a pas besoin de transformation, il n’y a donc pas de

convertisseur. L’ensemble est vu comme un Transmetteur.

- La position du contrôle doit être optimisée et le système de contrôle/commande peut aller jusqu’à un asservissement.

La quatrième heuristique d’agrégation concerne les convertisseurs et les transmetteurs. En effet, si une même énergie est nécessaire dans la réalisation de deux ou plusieurs fonctions alors cette énergie peut être fournie par le même convertisseur ou transmise par le même transmetteur.

A partir de ce constat, une heuristique d’agrégation de convertisseur et de transmetteur est proposée.

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Heuristique 4 : Les composants convertisseurs ou transmetteurs peuvent être agrégés s’ils

produisent ou transmettent des flux fonctionnels de même nature.

L’application de cette heuristique consiste à limiter au maximum les types d’énergies utilisées, ce qui permet d’agréger au maximum les convertisseurs/transmetteurs ou de limiter leur nombre.

La cinquième heuristique d’agrégation proposée est liée aux composants de contrôle. Elle est une conséquence de l’heuristique 4. L’agrégation des composants a pour conséquence une agrégation du contrôle. En effet, si nous diminuons le nombre de convertisseurs ou de transmetteurs par agrégation, nous diminuons le nombre de contrôle/commande liés à ces composants.

D’autre part, l’agrégation de composants vers un composant multifonction permet d’agréger tous les composants de contrôle/commande dans le même composant multifonction (un robot par exemple).

Dans la conception de la machine d’assemblage (Figure 42), l’utilisation du robot a permis de se servir de ses programmes pour le contrôle/commande des fonctions agrégées qu’il réalise (encollage, dépilage, déplacement).

Heuristique 5 : L’agrégation de composants permet d’agréger les composants de

contrôle/commande.

La sixième heuristique proposée concerne le composant Opérateur. Ce dernier est généralement un outillage. Or dans le domaine de la chaussure, le nombre d’outillage est important du fait de la variabilité des pointures, des modèles ainsi que de la contrainte du pied gauche et pied droit.

Cette heuristique 6 est primordiale car elle va conduire à une réduction par agrégation du nombre d’outillages. L’agrégation va jouer sur l’effet de gamme ou sur l’utilisation de symétrie.

Heuristique 6 : Si une fonction impose une solution technique avec adaptation

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L’heuristique 6 a déjà été appliquée pour plusieurs procédés de la PME MARQUET. Dans un procédé d’assemblage par exemple, la fonction « positionner semelle gauche » était réalisée initialement par usinage du périmètre de la semelle gauche sur un plateau. Une empreinte de faible hauteur était usinée sur un plateau dont la forme et les dimensions correspondaient à celles de la semelle gauche. De même, la fonction « positionner semelle droite » a été réalisée avec un plateau similaire. Pour une série de pointure de 36 à 41 et pour un seul modèle de chausson, nous avions donc 12 plateaux à gérer.

En appliquant l’heuristique 6, nous avons agrégé les deux plateaux en jumelant la semelle gauche et la semelle droite sur un même plateau. Nous avons agrégé toutes les pointures en intégrant les empreintes des semelles les unes dans les autres. Ainsi nous sommes passés de 12 plateaux à un seul plateau.

Pour quelques modèles de chaussons, l’application de cette heuristique a même conduit à avoir une semelle à pied unique et donc utiliser le même plateau quelle que soit la semelle.

A partir de l’expérience acquise, nous proposons la fiche heuristique 6, disponible en annexe N°2, et liée à la conception d’un outillage.

4.6.2 Agrégations externes de chaînes CTOC

Les agrégations externes de chaînes CTOC concernent l’agrégation des solutions techniques en tant que bloc fonctionnel. Il s’agit d’étudier la dépendance entre différentes solutions. L’étude de dépendance dans notre cas permet de connaître la solution technique imposée par un choix précédent.

L’utilité de proposer l’heuristique 7 est d’inciter le concepteur à vérifier durant cette phase du processus s’il y a des dépendances entre solutions.

L’heuristique 7 sera accompagnée d’une liste de solutions et leurs dépendances issues des procédés MARQUET, c’est le cas par exemple d’un robot et d’un système de vision. En effet, le positionnement des pièces par un robot peut imposer un système de vision.

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Heuristique 7: Une solution technique donnée peut imposer une autre solution ou un

contrôle particulier.

Les heuristiques d’agrégation de composants seront à la disposition du concepteur pendant la phase 5 du processus de conception, accompagnées de tous les exemples d’application rencontrés dans les procédés MARQUET.