Chapitre 1…oùle produit entre en scène

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Chapitre 1

…où le produit entre en scène

Conception et simulation des systèmes de production

•Matières

•Composants

•Produit fini

•Collaborateurs

•Machines

•Moyens de production PRODUITS

METHODES

TEMPS AGENTS Contraintes affectant un système de production

Comment produire ?

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PRODUITS Influencés par :

• le marché

• les ingénieurs du R&D

• les technologies disponibles Influencent :

• les méthodes (l’espace et le temps)

Le système de production est largement conditionné par le produit !

Influence du produit sur le système de production

Influence du marché sur le système de production

«Le client peut choisir librement la couleur de sa voiture pour autant que ce soit le noir»

Henry Ford

Marché actuel : demande fluctuante de produits toujours

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Influence des ingénieurs de R&D sur le système de production

• Choix des matériaux

• Techniques de fabrication ( mécano-soudé, pliage, usinage..)

• Tolérances

• Méthodes d’assemblage

• Aspects « mécatroniques » ( arbre électronique p. ex.)

• Modularité du produit

• Choix de « make or buy »

• etc.

Techniques à mettre en œuvre :

1. Analyse de la valeur 2. Ingéniérie simultanée 3. Différentiation retardée

Outils à disposition

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Analyse de la valeur

Définition

Méthode systématique permettant de concevoir ou d’optimiser un produit, un service, un procédé ou un processus en assurant la satisfaction du client au plus bas coût

Origine

USA durant la seconde guerre mondiale

Valeur = Satisfaction du besoin Coût

Satisfaction du besoin

Fonctions Caractéristiques Sécurité

Disponibilité Fiabilité Maintenabilité Durabilité

Coût global

Coût d’achat Coût d’utilisation Coût de maintenance Coût de désaffectation

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L’analyse fonctionnelle est au cœur de la procédure:

1. approche systématique

2. à partir de la source du besoin 3. faisant abstraction des solutions 4. orientée sur la finalité

5. exprimant les besoins en terme de fonctions

Une fonctionest une actionque doit réaliser un produit pour satisfaire les besoinsd’un client, ni plus, ni moins

F. Constantineau, Valorex

Types de fonctions

• Fonctions principalespour laquelle le produit est prévu p.ex. alésage de diamètre max. 800 mm

• Fonctions secondaires

p.ex. carrosserie de la machine

• Fonctions de contrainte p.ex. dispositifs de sécurité

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Identification des fonctions de contrainte (normes et réglementations)

Identification des fonctions par l’étude d’un produit de référence

Identification des fonctions par analyse des mouvements et efforts

Identification des fonctions par analyse séquentielle

Identification des fonctions par les relations entre le produit et son environnement

Recherche intuitive des fonctions

•Ordonnancement des fonctions - regrouper les fonctions

- prioriser les fonctions

- qualifier les fonctions (manquantes, imprécises etc.) - justifier les fonctions

•Cahier des charges fonctionnel - formuler le besoin

- justifier les exigences techniques - sans définir les solutions

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L’installation non protégée à 3000 m, c’est une bonne idée??

Cahier des charges

Analyse de la valeur : exemple dans l’automobile

La Citroën 2cv

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Pièges à éviter :

• sous estimer le rôle du design dans les motivations d’achat

• sortir de son image de marque

Ingéniérie simultanée

Définition

Méthode de conception de produit par groupes pluridisciplinaires incluant des représentants :

• des différentes technologies utilisées

• des différents services ( marketing, des achats, production, SàV)

visant à la prise en compte de tous les aspects pendant le développement d’un produit

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Centre d’ingéniérie simultanée de l’ESA

Centre d’ingéniérie simultanée de l’ESA

• 90 stations graphiques

• toutes les technologies présentes

• avec les simulateurs correspondants

• sur une base de donnée commune

Principaux résultats :

• réduction de temps d’un facteur 4 (6 mois à 6 semaines)

• réduction des coûts d’un facteur 2

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Quizz

Qu’ont en commun ces trois voitures ?

Toyota Aygos Citroën C1 Peugeot 107

?

Différentiation retardée

Qu’ont en commun ces trois voitures ? Elles sont produites dans la même usine et ont

Toyota Aygos Citroën C1 Peugeot 107 98% de pièces communes

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Définition

Méthode visant à concevoir une gamme de produits ayant une couche commune standard la plus large possible et d’introduire la différentiation dans les étapes finales du montage.

Application:

• automobile (concept de plateforme)

• appareils grand public

• etc.

Différentiation retardée

Définition

Le fabricant est responsable civilement et pénalement des dommages causés par une défaillance de son produit ou son travail (poussé à l’extrême aux USA)!

Application en Europe:

• la norme CE

• certification TÜV (Technischer Überwachungs-Verein) Prévention:

• analyse AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance et de

Responsabilité civile produit

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Responsabilité civile produit : un cas extrême

Caution : content may be hot

Ms Stella Liebeck, 79, se renversa un gobelet de café McDonald’s dans un drive-through et fut brûlée au 3eme degré. Elle demanda des dommages et intérêts, fit un procès et reçu 200’000$ plus 640’000$ de dommage dits punitifs. Elle finit par conclure un arrangement pour une somme non divulguée.

Responsabilité civile produit : autre cas extrême

Un conducteur de camping car enclencha le contrôle automatique de vitesse et quitta son siège pour aller se faire un café à l’arrière…

L’engin finit par dévier de sa trajectoire et se renversa dans un fossé.

Le constructeur dut remplacer le véhicule accidenté à ses frais car le

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Industrialisation de produit

Définition

Passage d’un prototype issu de la R&D à un produit pouvant être fabriqué en série

Exercice : industrialisation de produit

Quels sont les principaux points à considérer ?

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Quelques points importants à définir:

politique d’achat (choix des fournisseurs)

aspects SàV (pièces de rechange, maintenance)

méthodes de production - nomenclatures

- gammes

faire ou faire faire ?

Faire ou faire faire:

• perte de savoir-faire au niveau SàV

• création d’un concurrent

• dépendance et perte de contrôle

• sécurité de la supply

•un partenaire plus qualifié

• réduction des coûts

• réduction des délais

• 2eme ou 3eme source

• plus de flexibilité

Contre Pour

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Dossier de fabrication contenant :

• les dessinsd’ensemble et de détails

• Les nomenclaturesmontrant, sous forme d’arborescences, la composition d’un produit : sous-ensembles de niveaux 1, 2, n, composants et matière première

• Les gammesdécrivant les diverses étapes de fabrication et de montage (sur quelles machines usiner, avec quels outils, les temps alloués etc.)

Dossier de fabrication contenant :

• les dessinsd’ensemble et de détails

• Les nomenclaturesmontrant, sous forme d’arborescences, la composition d’un produit : sous-ensembles de niveaux 1, 2, n, composants et matière première

• Les gammesdécrivant les diverses étapes de fabrication et de montage (sur quelles machines usiner, avec quels outils,

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NOMENCLATURE

PRODUIT

GROUPE PRINCIPAL 1

MATIERE PREMIERE PIECE UNITAIRE X PIECE

UNITAIRE Y

GROUPE 1 GROUPE 2 GROUPE I GROUPE J

GROUPE PRINCIPAL 3 GROUPE

PRINCIPAL 2

• montre les relations entre groupes principaux, groupes et pièces

• est caractérisée par la largeur (nombre d’éléments en parallèle) et sa profondeur (nombre d’éléments verticaux Industrialisation de produit

Critères de structuration

• Structure fonctionnelle

• Structure orientée montage

* Couches standard et spécifiques

Structure fonctionnelle

PRODUIT

GROUPE

FONCTIONNEL 1 ^GROUPE PU PU

FONCTIONNEL 2

GROUPE

FONCTIONNEL 3 PARTIE

HYDRAULIQUE PARTIE

ELECTRIQUE

PU PU PU PU PU PU

PU PU

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STRUCTURE ORIENTEE MONTAGE

PRODUIT

GROUPE DE MONTAGE

GROUPE DE MONTAGE GROUPE DE

MONTAGE

MONTAGE GROUPE DE

MONTAGE

GROUPE DE MONTAGE

PU PU PU PU PU PU

PU PU

PU PU PU PU PU PU

PU PU

PU PU PU PU

PU = PIECE UNITAIRE

CHANGEMENT DE STRUCTURE

GROUPE PRINCIPAL

GROUPE FONCTIONNEL

PIECE UNITAIRE

SOUS GROUPE

GROUPE PRINCIPAL STRUCTURE FONCTIONNELLE STRUCTURE ORIENTEE MONTAGE

GROUPE FONCTIONNEL

PIECE UNITAIRE

SOUS GROUPE

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Quelques règles pour bien structurer un produit :

1. Structure indépendante des commandes clients 2. Couches standard et spécifiques séparées

3. Placer les éléments spécifiques au plus «haut » dans la structure 4. Faire apparaître les points communs et non les différences 5. Former le maximum de sous-ensembles pouvant être pré-montés

et pré-testés

6. Composants individuels dans des listes de sous-ensembles à placer un niveau au dessous du groupe correspondant

7. Maximum de 7 niveaux

8. Maximum de 40 positions par nomenclature

Source : Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) der RWTH Aachen

Quelques points importants à définir:

documentation du produit

- pour un ingénieur R&D type: paperasse inutile et casse-pied à repousser autant que possible ! - pour le client type : partie essentielle de la livraison pour

pouvoir utiliser le produit. Sans elle, repousser le paiement!

Mode d’emploi décrivant comment utiliser le produit

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Quelques points importants à définir:

documentation de vente

- brochures, vidéos, CD, site web, argumentaire etc.

formation interne

- vendeurs, agents commerciaux, le SàV, la production…

customization

- versions spécifiques par pays ou régions

gestion des options

•Matières

•Composants

•Produit fini

•Collaborateurs

•Machines

•Moyens de production PRODUITS

METHODES

TEMPS AGENTS Contraintes affectant un système de production

Comment produire ?

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Quelques points importants:

il faut souvent faire avec ce que l’on a ! - machines, équipements, bâtiments - personnel à disposition

investir coûte cher

- ROI toujours plus court, a passé de 10 à 2 ans…

C’est tout l’intérêt du métier !

Influence des agents sur le système de production

Arbre électronique

Rotative de presse ( 4 groupes d’impression) avec arbre