Ligne d'assemblage dans l'automobile

La ligne d'assemblage automobile est elle-même séparée en 5 lignes successives, disposant entres-elles de stocks tampon.

  • L'emboutissage (fabrication des tôles),
  • Le Ferrage (fabrication de l'armature en montant les tôles sur le châssis),
  • La peinture (des châssis complet, incluant les portes),
  • Le montage final (incluant le démontage des portes qui sont finis sur des lignes secondaires et remontées en fin de ligne),
  • Le contrôle final.

Une vision globale est présentée ici
De même, donne une idée de la fabrication d'un moteur .
Finalement, donne une idée de l'assemblage d'une BMW sedan .

Un esprits un peu "vintage, l'assemblage manuel dans les années 1936"

Emboutissage


Le problème de l'emboutissage est souvent la taille des lots. Les presses sont souvent très longues à régler, les moules très longs à changer, et on essaye de faire des séries le plus longue possible, au risque d'engendrer de gros stocks. Ce sont sur ces équipement que les Japonais ont introduit le SMED.
Notons aussi que les moules sont long à mettre au point et que souvent la fabrication des moules est sur le chemin critique du délais de mise au marché (durée entre le début de la conception et la mise sur le marché des première voiture).
L'utilisation de polymère peut amener cet atelier à évoluer considérablement.
Exemple à PSA :

Ferrage


Le ferrage consiste à monter les éléments de la carrosserie sur le châssis de la voiture. Les technologie utilisées sont essentiellement les robots de manutention et les robots de soudure. Le problème de gestion de fabrication consiste à faire la séquence d'assemblage (en fonction des besoins) et gérer l'alimentation en composant. Soit on est en flux poussé, soit on est en flux tiré à partir du stock intermédiaire. Les carcasses ainsi construites sont généralement stockées dans un stock vertical, composés de "N" petites lignes gérées en FIFO (on entre les carcasses par un des cotés du stockage, on les ressort par le coté opposé): lorsqu'une carcasse est faites, on choisie une des lignes (plan XZ) dans laquelle il reste une place, en on rentre la carcasse dans cette ligne. Comme chaque ligne est une FIFO, on ne pourra accéder à cette carcasse en peinture que lorsque toutes les voitures rentrée avant elle dans cette lignes seront sortie.
La logique du ferrage est de faire des lots de carcasses identiques (pour minimiser les setup, même si avec les robots, les setups sont souvent nuls) alors que la logique en peinture sera de regrouper par couleur.
La gestion des emplacements de ce stockage est important puisqu'il conditionne la possibilité de produire la séquence de carcasses voulue en peinture avec la séquence de carcasses produite en ferrage.
Exemple à PSA

Peinture


Les lignes de peinture prennent les produits dans le stock de sorti de ferrage et finisse dans le stock fin de peinture. Les deux système de stockages sont gérés de la même manière. Les cabines de peintures sont très longues à nettoyer et on essaye donc de faire des lots de carcasses de couleur identique, en mêlant des carcasses de type différent. Les portes sont montés sur la carcasses pour des raisons d'homogénéité de couleur.
La peinture demande aussi souvent des retouches ce qui perturbe le séquencement de la ligne. Les retouches introduisent des inversions d'ordre qui peuvent remettre en cause al possibilité de faire le séquencement de la ligne d'assemblage finale.
Exemple à PSA

Assemblage final


La première opération consiste souvent à démonter les portes. Celle ci vont suivre une ligne d'assemblage particulière (vitre, garnitures, etc.) et rejoindre la voiture en fin de ligne.
Sur la ligne elle-même, les technologie utilisée sont les robots de manutention, de soudures, de collage, les assemblages manuels. Certains modèles sont plus complexe à assembler que d'autre. Il faut trouver une séquence de voitures qui simultanément remplisse la demande (souvent la ligne d'assemblage est "make to order" donc il faut satisfaire le client) et qui équilibre les charges aux différents postes (alternance de véhicule complexes et simple sur chaque poste. Cette opération s'appelle le "Car sequencing " problème.