Gestion des données techniques


Les données techniques décrivent le savoir faire de l’entreprise, autrement dit :
  • ses produits,
  • ses ressources (moyens de production, outils, outillages, ressources humaines si nécessaire),
  • les gammes d'usinages et opérations permettant d’utiliser ces ressources pour fabriquer les produits.

Ces données techniques d’une entreprise existent en dehors de toute production. Elles sont en quelque sorte le capital de connaissance de l’entreprise. Pour établir les données techniques d'une entreprise, il faut :

  • Établir par observation le graphe (en fait un arbre) de déroulement matière (les étapes de transformation, stockage, contrôle et éventuellement attente) qui permettent de passer de matières première à des produits finis,
  • Décider quels sont les produits identifiés (stockés ou vendus): ces produits permettront de créer les nomenclatures et les morceaux de graphes entre les produits identifiés seront les gammes
  • Choisir comment regrouper toutes les machines en postes de charges.
  • définir les gammes d'usinages et opérations permettant d’utiliser ces postes de charge pour fabriquer les produits.

Produits

La description des produits passe par une codification. La codification des produits permet d'associer un code (un nom, un chiffre, un code complexe) et une description à un objet produit, stocké ou approvisionné.

Si le graphe de déroulement matière est un invariant, le découpage de ce graphe en produit et gammes est un choix. Il doit y avoir une adéquation entre les choix d'identification et l'organisation d'un atelier. Généralement, toutes les opérations d'une gamme seront faites dans un environnement suffisamment proche. On doit donc avoir une réflexion conjointe entre les produits à identifier et l'organisation des ressources. Le plus souvent, on essayera de stocker des produits intermédiaire qui peuvent servir à plusieurs produits fini juste avant l'opération qui les différenciera (avant la peinture par exemple) afin de minimiser le nombre de référence stockées.

Contenu de la fiche article

Outre le code, la fiche article doit mémoriser un certain nombre d’information, quel que soit son mode de traitement (informatique ou papier).

  • Données techniques
    • La désignation (libellé en clair donnant la description du produit)
    • Numéro de plan
    • La nature du produit (Matière première –MP-, Produit fini –PF-, autre)
    • Le type de gestion (sur stock, à la demande, sur prévision)
    • Données correspondante (quantité approvisionnée, etc.)
  • Informations de gestion
    • Fournisseur en cas de produit acheté
    • Prix, informations diverses sur la tarification, etc.

Les données liées à l’article sont plus importantes lorsque le fichier est informatisé. C’est dans la partie liée à la gestion informatique des données que cette description sera vue.

Nomenclatures

Une nomenclature décrit la composition d’un produit sous forme d’un arbre. Chaque produit fini est décrit par sa nomenclature.

  • Au sommet, le produit fini (par convention, niveau « 0 »)
  • Les nœuds intermédiaires représentent les composants (produits intermédiaires)
  • Les feuilles correspondent aux composants élémentaires (matière première)

Chaque nœud de l’arbre (sommet, feuille ou nœud intermédiaire) doit être codifié par un code unique.



Un lien entre deux éléments s’appelle un lien de nomenclature. Un lien de nomenclature est associé à une unité de mesure (unité, poids, volume, surface, caractérisant la nature de la composition) et une quantité. De fait, la nomenclature est une simplification du graphe de déroulement matière. Les produits de niveau 0 sont les produits finis (sortie du graphe de déroulement matière), les produits de plus bas niveaux, les composants (entrée du graphe). Les produits intermédiaires sont des nœuds du graphe de déroulement matière, mais certains nœuds du graphe de déroulement matière disparaissent dans la nomenclature.

Remarque :
Deux produits différents peuvent avoir la même nomenclature. En effet, les opérations de transformation faites sur ces produits peuvent différer, mais les composants être les mêmes.

On peut regarder des produits finis de plusieurs points de vue. Pour chaque point de vue, on aura une nomenclature différente .

Voir l'exemple de la roue de vélo (passage du graphe aux nomenclatures)
Voir l'exercice sur les moteurs électriques.

Postes de charges

Les postes de charge (postes de travail, work center, etc. ) sont les ressources sur lesquelles les produits vont être fabriqués. Il existe plusieurs niveaux de détail pour décrire les postes de travail. Par exemple :

  • Niveau générique ou technologique: ex) les presses à injecter
  • Niveau intermédiaire : ex) les presses à injecter de 50 tonnes
  • Niveau détaillé (niveau machine): ex) la presse "SANDRETTO 40T MICRO / 107" numéro 2 (si il y en a plusieurs)

Ces trois niveaux ont chacun leur importance.

  • Le niveau générique peut être utile pour planifier la capacité de l'usine dans une technologie donnée (assemblage, tournage, fonderie, fraisage, montage électrique, etc.).
  • Le niveau intermédiaire peut permettre d'associer un produit à une technologie. En effet, si on considère un produit donné, toutes les machines d'une même technologie ne peuvent pas être utilisées, mais souvent plusieurs sont équivalentes.
  • Le niveau machine est indispensable pour la maintenance et pour le contrôle détaillé : si on ordonnance les opérations pour demain sur un diagramme GANTT, il faut pouvoir dire qu'un ordre de fabrication donné se fera sur une presse précise.

Le niveau détaillé (machine) ne pose pas de problème. Toutes les machines individuelles doivent être nommées, ne serait-ce que pour la maintenance, etc. Le niveau le plus générique (technologie) ne pose généralement pas de problème non plus. En revanche, le niveau intermédiaire est un point de vue. Il n'est donc pas unique. On peut regarder un parc de presses à injecter de plusieurs manières, par exemple:

  • Presses de 50 tonnes, presses de 60 tonnes, presses de 70 tonnes
  • Presses de 50 à 65 tonnes, presses de 65-90 tonnes
  • Presses de 50 à 70 tonnes, presses de 65 à 85 tonnes
  • Presses de 60 tonnes Sandretto, presses de 60 tonnes DEMAG

(Ces presses sont visibles sur http://www.2m-plasturgie.com/accueil0_2m_international.htm )

Tous les logiciels de gestion des opérations permettent de mémoriser les machines INDIVIDUELLEMENT. Tous les logiciels permettent de faire des regroupements de machines, en exprimant qu'une machine individuelle appartient à "une famille de machines" ou un "type de machines" ou un "groupe de machines". En revanche, au moment du paramétrage du logiciel, l'utilisateur doit CHOISIR le type de regroupement qu'il fait. La principale raison pour faire des regroupements de machines, c'est que plusieurs machines différentes sont INTERCHANGEABLES pour une opération donnée. Il faut donc NOMMER l'ensemble des machines interchangeables.


Voir par exemple l'exemple presse

Gammes

La gamme de production reprend toutes les informations du graphe de déroulement matière correspondant à un produit donné. Le plus souvent, la gamme est une séquence d’opérations numérotées de 10 en 10 (pour pouvoir insérer dans le futur d’autres opérations).Les composants de la nomenclature sont soit tous associés à la première opération, soit associés chacun à l’opération qui les intègre. En cas d’utilisation de logiciel, nommer l’opération où un composant est nécessaire peut être utile. Si tous les composants sont associés (par défaut) à la première opération, et si un composant manque (inventaire =0), le logiciel peut refuser d’autoriser le lancement des premières opérations, même si celle-ci n’utilisent pas le composant absent.

La gamme est aussi associée à une période de validité. En effet, le produit peut avoir, le long de son histoire, plusieurs gammes de production différentes. Il faut savoir quelle gamme utiliser lors de la fabrication d’un lot de pièces. On peut avoir la situation où deux ordres de fabrication coexistant dans l’atelier sont fait selon deux gammes différentes.

Éventuellement l’ordre des opérations n’est pas un ordre total (une séquence unique). Certaines opérations peuvent être effectuées dans un ordre indifférent. Ces possibilités sont le plus souvent laissées à l’appréciation d’un responsable de production (l’information est rarement codifiée, ni même consignée dans la gamme.

Opérations

Une opération de gamme de production décrit toutes les transformations qui se font sur un produit entre le moment où il rentre sur un poste de charge et le moment où il en sort. Au niveau de la gamme de production, on ne s'intéresse pas aux différentes phases d'usinage qui se suivent sur la machine. L'opération de gamme est au minimum caractérisée par :

  • le numéro de l'opération
  • le poste de charge sur lequel l'opération est faite
  • la désignation du travail effectué (fiche technique, dessin, etc.)
  • les outils ou outillages nécessaires pour réaliser la pièce
  • la durée de l'opération
  • les réglages à effectuer

Éventuellement, l'opération pointe aussi sur un programme de commande numérique si le poste de charge est une machine à commande numérique.

La notion de durée n’est pas aussi évidente qu’il ne parait. Il faut avoir toutes les informations pour calculer la durée opératoire nécessaire pour effectuer un lot de pièces et donc connaitre la fonction qui donne cette durée en fonction de la quantité Q :


[math]Durée=f(Q)[/math]

Le plus souvent, cette fonction tient compte de trois paramètres :

  • K, taille du lot de traitement
  • R, temps de réglage
  • P, temps de traitement d’un lot

[math]Durée=R+P\times ent\displaystyle\left( \frac{Q}{K} \right)[/math]

Il existe cependant des cas d' plus complexes

http://drupal.mgi.polymtl.ca/?q=node/4

De fait, si on utilise un système de gestion de la fabrication ou un ERP, la description de l'opération sera plus complexe.

Gamme de substitution

Que faire si le même produit peut être fait de plusieurs manières différentes? Le spectre des possibilités est très large. Le tableau suivant résume les principales possibilités:


1 Poste de charge avec machines différentes Un poste de charge est composé de plusieurs machines, chacun ayant un taux d’efficacité. Dans ce cas, toutes les opérations faites sur ce poste peuvent, par défaut, se faire sur toutes les machines du poste, avec une durée calculée comme le produit du temps nominal par le facteur d’efficacité.
2 Postes de charge de substitution Une opération « pointe » sur un poste de charge principal, mais aussi sur des postes de charge de substitution, avec un taux de dégradation du temps.
3 Opération de substitution Une opération dispose d’opérations de substitution, faites sur d’autres postes de charge. Ceci permet d’avoir une description (outillage, réglage, programme de commande numérique, etc…) différant de l’opération principale à l’opération de substitution.
4 Gamme de substitution Le produit a une gamme principale et une ou des gammes de substitution. Chaque gamme a sa propre définition, indépendante des autres.


Dans les cas 1, si un logiciel est utilisé, il est toujours capable de choisir lui-même la machine sur laquelle se fait l’opération (si un module d’ordonnancement est utilisé). Dans les cas 3 et 4, c’est à un utilisateur de dire que l’opération ou la gamme principale ne sera pas celle utilisée. Le logiciel n’est jamais capable de le dire lui-même. Dans le cas 2, cela dépend du logiciel.

Dans le cas 1, on exprime que les machines du poste de charge sont TOUJOURS substituables les unes aux autres, quelque soit le produit, et que les ratios de durée sont toujours les mêmes. Par exemple, deux machines de découpe laser de même surface de découpe, l’une en découpage rapide, l’autre fonctionnant à vitesse normale. Dans certain cas, les machines ne sont pas parfaitement substituables ou les ratios ne sont pas toujours les mêmes, mais l’approximation est suffisante.

Dans les cas 1 et 2, il n’y a qu’une description d’opération, mais plusieurs ressources possibles. Il faut donc que toutes les informations codifiées pour l’opération soient les mêmes sur chaque ressource. S’il y a des outillages, des durées de réglage, des programmes de commandes numériques ou toutes autres informations, il faut que ces informations soient valides quelque soit la ressource.