Etude de cas : Dimensionnement d’une Usine 4

Etude de cas :

Dimensionnement d’une Usine 4.0

B.SOUAL- D.GERELLI

Objectifs de l’étude de cas

◼ A partir d’un ensemble de données techniques et d’une visite d’entreprise proposer le dimensionnement d’une Usine 4.0 :◼ Diagnostic 4.0 de l’entreprise

◼ Dimensionnement (nombre de ressources techniques et humaines, surface bâtiment)

◼ Choix de l’implantation d’atelier, cartographie des flux physiques,

◼ Choix du mode de gestion ; sur stock, à la commande, démarche qualité, environnement…

◼ Choix des moyens de pilotage de la production

◼ Choix des indicateurs de performance dans une approche processus

◼ Choix d’élément de digitalisation de l’Usine (chaine de valeur connecté, production adaptive, assistance des opérateurs, etc…)

Organisation Industrielle -

B.SOUAL

2

Organisation et Livrables de l’étude de cas

◼ Organisation :

◼ Groupe de 3

◼ Visite de l’Usine Pédagogique 4.0 (première séance de TP)

◼ Livrables :

◼ Rapport

◼ Une soutenance de 15min (dernière séance de TP)


B.SOUAL

3

◼ Données d’entrée:

◼ Une entreprise fabrique des locomotives qui peuvent être des

cadeaux ou des jouets.

◼ On a défini, à travers une réflexion sur les prévisions de

vente, le Plan Industriel et Commercial (PIC) de l’entreprise.

Contexte de l’étude de cas


B.SOUAL

4

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12 14

PIC

S1 (carton) S2 (carton) L1 (carton)

Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre

LOCO CONDITIONNEE-BA 100 70 80 70 70 165 170 70 30 30 340 500

LOCO CONDITIONNEE-AB 80 50 60 50 50 130 140 50 30 30 270 400

LOCO CONDITIONNEE-L1 60 160 40 40 40 40 40 40 20 20 200 300

LOCO BA 5 3 4 3 5 10 15 5 2 1 15 25

LOCO AB 3 2 2 1 2 5 4 3 1 1 10 18

◼ Les nomenclatures de la loco….



B.SOUAL

5

Données


B.SOUAL

6

Données


B.SOUAL

7


B.SOUAL

8

◼ Données:

◼ Nomenclature des différents PF (dans ce support)

◼ Une partie des gammes de fabrication, disponible sur Moodle

◼ Pour toutes autres questions demander à l’enseignant


9Organisation Industrielle -

B.SOUAL

Une usine de fabrication et de distribution

(secteur du jouet)

L’Usine Pédagogique ( UP )

B.SOUAL - D.GERELLI

Soit 300m² dont :

Une zone d’accueil : les bureaux de la société

Une zone de production : Fabrication, Assemblage, Stockage (10

postes de travail)

Une zone d’entreposage :

environ 600 articles (réels),

70 000€ de valeur de stocks

(fictifs), zone de réception,

préparation commande,

d’expédition.

Le contexte : Usine Pédagogique ( UP )

B.SOUAL - D.GERELLI

Zone de

production

Zone entrepôt

logistique

VOTRE TRAVAIL EST DE PARTIR DE CETTE SITUATION ET

DE DEFINIR LES DIMENSSIONS DE LA FUTURE USINE

POUR ATTEINDRE LES OBJECTIFS FIXES PAR LE PIC

Le contexte : Usine Pédagogique ( UP )

12

Zone Contrôle

réception

Transstockeur

Superv

ision

SPF

Composite / Auto

Allée

Définie en

fonction du

gerbeur AST

2,2

6

2,26

Zo

ne C

ontrô

le

Expéditio

n

Rack

Dynam

i

que

Pale

ttier

Rack

Dynami

que

Expédition

Réce

ptio

n

Resp

Lo

gis

tiqu

e

Sans de gerbage

Flux

Fonction

Palette

800x1200x1000

Eclairage

Poste

de prodPresse

MM

T

CU

TCN 210

Maga

Prod

Char

gt

SPF

Pré

pa

com

mande

DG

Ach

at

Assem

blage

2,23

1,38

Stock

Zone de

Bureau

Tableau

1m

Zone

Prison

Pale

ttier

Pale

ttier

Vestiaire

Pale

ttie

r

Allée de

circulatio

n

Unité de travail

Pale

ttier

Poste

Sciage

Poste

Impr 3D

UP 4.0 c’est quoi?

Gestion de cycle de vie PLM

Progiciel de gestion

intégréERP

Gestion des processus

industrielMES

Système de gestion

d’entrepôtWMS

• Un SI interconnecté

Gestion de la relation

clientCMR

NON MIS EN PLACE

B.SOUAL - D.GERELLI

◼ https://youtu.be/Xdkf9GoGRYY

UP 4.0 une démontrastion


B.SOUAL

https://youtu.be/Xdkf9GoGRYY

Nos partenaires

◼ Gestion des processus industriel (MES)

• Gérer des stocks (MP, outillage, en cours, PF)

• Gérer l’entrepôt de production (terminal mobile)

• Gérer la qualité (contrôle qualité, traçabilité, généalogie des lots)

• Gestion documentaire (instruction de travail, dessin de définition..)

• Mettre en place une démarche d’amélioration continu à partir

d’indicateur

• Réajuster les données techniques de production en temps réelTerminaux

picking

(gestion

entrepôt de

production)

• Gestion des processus d’entreposage

(WMS)• Fonction réception

• Fonction expédition

• Fonction conditionnement

• Terminaux mobile pour le picking

• Contrôle qualité d’entrepôt

• Tableau de bord de suivi de l’entrepôt

B.SOUAL - D.GERELLI

Nos partenaires

Implantation physique de l’entrepot• Rack dynamique

• Palettier

• Poste de dé-colisage

• Equipement en matériel de manutention

Management Visuel Halle ◼ Tableau de bord

◼ Management d’équipe autonome

Enterprise Resource Planning◼ Gestion comptable

◼ Planification

◼ Calcul de besoin

◼ RHB.SOUAL - D.GERELLI

◼ Soutenance de 10 min (à valider)

◼ Rapport contenant :◼ Page de garde

◼ Sommaire

◼ Rappel du contexte

◼ Contenu:◼ Le dimensionnement (nombre de ressources techniques et humaines, surface

bâtiment)

◼ Votre PDP et un planning de production type (1semaine/ 1 mois)

◼ Choix de l’implantation d’atelier, cartographie des flux physiques,

◼ Choix du mode de gestion pour chaque article : sur stock, lot de réappro, à la commande, démarche qualité, …

◼ Choix des moyens de pilotage de la production avec un planning de production d’une semaine type. (recueil d’information lors de la visite)

◼ Choix des indicateurs de performance dans une approche processus pour suivre la production.

◼ Diagnostic 4.0 de l’usine

◼ Choix des outils de « l’Usine 4.0 »

◼ Conclusion

Livrables


B.SOUAL

17

Organisation des séances


B.SOUAL

Date Groupe Type Profs Contenu

Mercredi 15-09-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 TD Bertrand SOUAL

Mercredi 15-09-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 TD Bertrand SOUAL

Lundi 20-09-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 TD Bertrand SOUAL

Vérification création de taches(planner ou autre) et création des équipes sur

TEAMS pour partager les différents documents (Attention mettre Mr GERELI et M.

SOUAL dans les équipes)

Mercredi 22-09-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 TD Bertrand SOUAL Tache à réaliser

Mercredi 22-09-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 TD Bertrand SOUAL Check list "Diagnostic 4,0" (minimum 20 questions)

Jeudi 23-09-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 TD Bertrand SOUALVerification de la politique de gestion des stocks (lot de réapporvissionnement

stock de securité)

Mardi 05-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI Résultat diagnostic 4.0

Mardi 05-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI

Hypothes du calendrier industriel (nbr de semaine travailler, liste des postes de

travail, taux de disponibilité des machines, efficences des ressources, capacité

réelle de production…)

Mercredi 06-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI Statégie de production (lissage de la charge, iterim, etc…)

Mercredi 06-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI Impact stratégie poste de travail

Vendredi 08-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL Résultat diagnostic 4.0

Vendredi 08-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL

Hypothes du calendrier industriel (nbr de semaine travailler, liste des postes de

travail, taux de disponibilité des machines, efficences des ressources, capacité

réelle de production…)

Vendredi 15-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI Proposition d'implantation

Vendredi 15-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI Chiffrage des couts d'investissement 4.0

Mardi 19-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL Statégie de production (lissage de la charge, iterim, etc…)

Mardi 19-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL Impact stratégie poste de travail

Jeudi 21-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL Proposition d'implantation, cartographie des flux etc…

Jeudi 21-10-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL Chiffrage des couts d'investissement 4.0

Lundi 29-11-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI Tache à réaliser

Lundi 29-11-2021 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G1 TP Denis GERELLI Remise rapport + soutenance

Vendredi 07-01-2022 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL Tache à réaliser

Vendredi 07-01-2022 ST_M2 ISC FI OPSL TD1 G2 TP Bertrand SOUAL Remise rapport + soutenance

Présentation de l'étude de cas, Contitution des groupes de projet. Définition des

taches à faire et organisation du projet

Aide sur le dimensionnement des

ressources humaines et

techniques


◼ Un produit pour lequel on connait la nomenclature et les

gammes de fabrication

◼ Les prévisions de vente pour l’année 1 de ce produit.

◼ Le calendrier industriel de l’unité de production.

◼ Questions:

◼ Combien doit-on prévoir de postes de travail pour chacune

des phases de la production du produit?

◼ Combien d’opérateurs doit-on prévoir pour organiser la

production annuelle?

◼ Cette étape est indispensable pour réaliser

l’implantation, le pilotage, l’analyse financière.

Position du problème


B.SOUAL

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◼ Un produit pour lequel on connait la nomenclature et les

gammes de fabrication :

◼ Les prévisions de vente pour l’année 1 de ce produit sont de

25000 unités (Plan Industriel et Commercial)

◼ Le calendrier industriel de l’unité de production indique que

l’entreprise est ouverte 45 semaines par an. Une semaine

comprend 5 jours de 7 heures. On prévoit donc 1575 heures

d’ouverture des différents ateliers.

Exemple de résolution

Postes de charge: Tr (h) Tu (h)

Injection 3 0,03

Ebavurage 1 0,05

Assemblage 0,5 0,15

Contrôle 0 0,1


B.SOUAL

21

◼ Remarque:

◼ Pour faire le dimensionnement, on va être conduit à faire

certaines hypothèses pour prendre en compte des choix à

venir et des données futures:

◼ Taille des lots

◼ Taux de disponibilité des ressources

◼ Efficience des ressources

◼ Hypothèses:

◼ On règle les machines tous les 250 pièces en moyenne

◼ Les taux de disponibilité et l’efficience prévisionnelle sont

donnés ci-dessous:


Postes de charge:Taux de

disponibilitéEfficience

Injection 80% 100%

Ebavurage 95% 100%

Assemblage 100% 90%

Contrôle 95% 100%Organisation Industrielle -

B.SOUAL

22

◼ Calcul de la capacité réelle de chacun des postes de

travail:

◼ Pour cela on va multiplier le temps d’ouverture annuelle

(capacité théorique du poste) par le taux de disponibilité et

l’efficience. On obtient le résultat suivant:

◼ On va maintenant calculer la charge de chaque poste (25000

produits à réaliser sur l’année 1 et prévision de 100 lots de

250 pièces pour les temps de réglage):


Postes de charge:Capacité théorique

(heures)

Capacité réelle

(heures)

Injection 1575,00 1260,00

Ebavurage 1575,00 1496,25

Assemblage 1575,00 1417,50

Contrôle 1575,00 1496,25

Postes de charge: Charge liée à Tr Charge liée à Tu Charge totale

Injection 300,00 750,00 1050,00

Ebavurage 100,00 1250,00 1350,00

Assemblage 50,00 3750,00 3800,00

Contrôle 0,00 2500,00 2500,00Organisation Industrielle -

B.SOUAL

23

◼ Il faut maintenant comparer la charge et la capacité et prendre des décisions:

◼ Un seul poste d’injection suffira pour couvrir la charge.

◼ Il en va de même pour l’ébavurage ou un poste sera suffisant.

◼ Pour l’assemblage il faut prévoir 3 postes pour couvrir la charge. Avec ce nombre, le taux de charge de l’atelier d’assemblage sera de 89,36% ce qui paraît correct.

◼ Pour le contrôle plusieurs choix sont possibles:

◼ Contrôle à 100% ➔ 2 postes avec un taux de charge de l’atelier de contrôle de 83,54%

◼ Contrôle par échantillonnage de 20% des pièces produites ➔ on tombe à 33,42% en taux de charge


Postes de charge: Taux de charge

Injection 83,33%

Ebavurage 90,23%

Assemblage 268,08%

Contrôle 167,08%


B.SOUAL

24

◼ Pour les ressources humaines, on va raisonner de la

manière suivante:

◼ 1 Poste d’injection: 1 opérateur

◼ 1 Poste d’ébavurage: 1 opérateur

◼ Atelier d’assemblage: 3 postes ➔ 3 opérateurs

◼ 1 Poste de contrôle: choix du contrôle par échantillonnage ➔

recrutement d’un technicien polyvalent qui assurera le

contrôle à mi-temps et la responsabilité de l’atelier de

production à mi-temps (salaire plus élevé).

◼ 1 ouvrier sera recruté en plus qui aura pour mission la

manutention, le conditionnement, le nettoyage de l’atelier…

◼ On recrutera donc 1 technicien supérieur, 5 ouvriers

qualifiés et 1 manutentionnaire pour assurer la

production de la première année.



B.SOUAL

25

Aide pour la réalisation du

PIC/PDP et calcul des besoins

Pilotage de la production

◼ Déterminer quelles sont les références de produit que

l’on vend et par quelle quantité on vend ces références

◼ Référence 1: Carton de 3 locomotives S1

◼ Référence 2: Carton de 3 locomotives S2

◼ Référence 3: Locomotive L1 vendue à l’unité (Luxe)

◼ Ne pas oublier la possibilité de vendre des pièces

détachées :

◼ Locomotive S1 vendue à l’unité

◼ Locomotive S2 vendue à l’unité

◼ Ne pas oublier le risque de faire des pièces mauvaises.

Il faut normalement augmenter les prévisions d’un

certain pourcentage (ici le % de rebut est inclus aux prévisions

de pièces détachées)

Etape 1


B.SOUAL

27

◼ Il faut choisir les modes de gestion de chacune des

références de produit fini :

◼ Référence 1: Carton de 3 locomotives S1 – Sur stock

◼ Référence 2: Carton de 3 locomotives S2 – Sur stock

◼ Référence 3: Locomotive L1 vendue à l’unité (Luxe) – A la

commande avec personnalisation possible

◼ Locomotive S1 vendue à l’unité – Sur stock

◼ Locomotive S2 vendue à l’unité – Sur stock

◼ De même, il faut choisir pour chaque article de la

nomenclature le mode de production, la taille du lot….

◼ Pensez à découpler la production si des pièces sont

communes à plusieurs références.

Etape 1 (suite)


B.SOUAL

28

◼ Identification des pièces communes aux trois

références de locomotives:

Exemple de résolution: Etape 1 (suite)

Rq : les articles de niveau

inférieur aux articles

communs sont communs

aux trois références


B.SOUAL

29

◼ Adapter les prévisions de vente afin d’obtenir le Plan

Directeur de Production (PDP) pour chacune des

références vendues:

Exemple de résolution: Etape 2

0

100

200

300

400

500

600

Titr

e d

e l'

axe

Plans Directeurs de Production

3 Locos S1

3 Locos S2

Loco L1

PDP Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre

Carton Loco S1 100 70 80 70 70 165 170 70 30 30 340 500

Carton Loco S2 80 50 60 50 50 130 140 50 30 30 270 400

Carton Loco L1 60 160 40 40 40 40 40 40 20 20 200 300

Vente directe S1 5 3 4 3 5 10 15 5 2 1 15 25

Vente directe S2 3 2 2 1 2 5 4 3 1 1 10 18


B.SOUAL

30

◼ Faire le calcul des besoins pour tous les éléments de

la nomenclature de chacune des références. Pour cela

il va falloir éclater le PDP par période de production.

Par exemple si on prend un horizon à la semaine, on

obtiendra pour le quatrième trimestre les prévisions

suivantes :

Exemple de résolution: Etape 3

Semaine 40 Semaine 41 Semaine 42 Semaine 43 Semaine 44 Semaine 45 Semaine 46 Semaine 47 Semaine 48 Semaine 49 Semaine 50 Semaine 51 Semaine 52

Carton Loco S1 8 7 8 7 85 85 85 85 100 100 100 100 100

Carton Loco S2 8 7 8 7 70 65 70 65 80 80 80 80 80

Vente Directe S1 0 0 1 0 4 4 3 4 5 5 5 5 5

Vente Directe S2 0 1 0 0 2 3 2 3 4 3 4 3 4

Carton Loco L1 5 5 5 5 50 50 50 50 60 60 60 60 60

Trimestre 4Octobre Novembre Décembre


B.SOUAL

31

◼ Calcul des besoins, exemple Niv 1 des nomenclatures


Calcul de charge en vue de définir le nombre de machine

A déterminer

A calculer


B.SOUAL

32

◼ Calcul des besoins exemple Niv 1 des nomenclatures

(suite)


0

50

100

150

200

250

300

350


Ordre prévisionel Niv 1

Carton 20x15x9 LOCO Couleur A,B Carton 20x6x9 LOCO Couleur Perso

C’est un ordre d’achat


B.SOUAL

33


(suite)


0

100

200

300

400

500

600

700

800


Charge en piece Poste Conditionnement

Carton 20x15x9 LOCO Couleur A,B LOCO Couleur Perso

Peut servir pour déterminer la surface de stockage nécessaire


B.SOUAL

34


(suite)


0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre NovembreDécembre

Taux de Charge Poste Conditionnement

Taux de charge poste Conditionnement

1

Nombre

posteTaux

Utilisation

0.85

Permet de dimensionner le nombre de poste nécessaire


B.SOUAL

35

◼ Calcul des besoins (suite)

◼ Il faut faire pareil pour chaque niveau

◼ Conseil créer un onglet par niveau (voir fichier)



B.SOUAL

36

◼ Exemple d’un planning d’ordonnancement sur 1

semaine

◼ Prendre 1 semaine de l’année

◼ Définir les OF

◼ Réaliser le planning de production



B.SOUAL

37


MSAPP1EN07 Orga. Indus.

Supply Chain ManagementSOUAL Bertrand 38

IV.3

Ord

onnacem

ent

: E

xerc

ice




IV.3

Ord

onnacem

ent

: E

xerc

ice

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