Deciding the level of automation for the design of assembly manufacturing systems

Anas Salmi 1, 2
2 G-SCOP_GCSP - GCSP
G-SCOP - Laboratoire des sciences pour la conception, l'optimisation et la production
Résumé : Le contexte industriel s’avère de plus en plus difficile dans le cadre de la mondialisation, de la compétition internationale ou de la complexification des exigences des clients en matière de qualité et de personnalisation de produits. Par conséquent, les industriels ont à optimiser les coûts, leurs ressources et notamment les investissements. L’industrie de l’assemblage n’échappe pas à la règle, et l’optimisation des systèmes et processus d’assemblage forme une réelle problématique de recherche. Ce travail a pour objectif la détermination d’une méthode d’aide à la décision pour la détermination du niveau d’automatisation optimal pour un processus d’assemblage. Cette méthode prendra en compte les caractéristiques du produit, les exigences en matière de qualité, l’aspect ergonomique, l’aspect social, et le contexte économique et financier de l’industriel. La méthode d’aide à la décision a pour objectif la détermination d’un outil pour supporter les designers, décideurs, et managers pour la conception de leurs systèmes d’assemblage de produits. Une revue de littérature a été élaborée sur ce sujet. Elle a confirmé que la littérature en matière de décision d’automatisation n’est pas abondante, et que la décision à propos de l’automatisation manque de méthodologies assurant notamment la traçabilité des décisions. L’état de l’art de ce rapport à donc balayé les tendances et les axes de recherche en matière d’automatismes dans l’assemblage, le concept du niveau d’automatisation, et les méthodologies existantes en décision à propos de l’automatisation en particulier pour les systèmes d’assemblage. À la suite de l’analyse de la littérature, les facteurs et paramètres intervenants dans la décision ont été identifiés. Une méthodologie de décision à propos de l’automatisation dédiée aux systèmes d’assemblages a été élaborée et un organigramme de décision a été présenté faisant intervenir les caractéristiques du produit, la séquence d’assemblage, les exigences qualité, l’aspect ergonomique, la stratégie de l’entreprise, le contexte économique et la capacité d’investir de l’industriel, l’aspect social de l’entreprise, l’aspect réglementaire suivant la localisation du manufacturier, ainsi que les informations d’industrialisation pouvant être disponibles assez tôt avant l’étape de conception des systèmes d’assemblages tel que le volume de production, le cycle de vie du produit, le temps de cycle,le taux horaire suivant la localisation planifiée de l’entreprise. La méthodologie de décision établie nécessite en particulier une méthode graphique standard de représentation et d’ordonnancement des séquences d’assemblage. Les méthodes graphiques de représentation de processus d’assemblage ont été analysées, et d’autres méthodes plus globales pouvant être utilisées dans ce domaine ont ensuite été revues. Il a été nécessaire de définir une nouvelle méthode graphique s’inspirant de certaines méthodes rencontrées en les combinant avec et de nouvelles idées et améliorations liées à notre cas d’application. Après définition de cette méthode nommée ASML pour « Assembly Sequences Modeling Language », un vocabulaire standardisé d’actions d’assemblage standard a été associé à la méthode faisant de cette méthode une méthode standard dédiée à la représentation des séquences d’assemblages, et permettant de définir, d’organiser, et de représenter ces séquence tout en déduisant les ressources nécessaires et en représentant les contraintes de précédences et de gestion du parallélisme pour des taches ordinaires ou des taches à contraintes de précédences. Un exemple d’application a été élaboré pour la représentation d’un exemple d’assemblage en utilisant la méthode ASML établie. Dans le cadre de la décision à propos de l’automatisation, la sélection des taches à automatiser est faite en se basant sur la méthode graphique ASML et l’optimisation de coût d’assemblage. Il est alors nécessaire d’estimer les temps d’assemblage pour des opérations manuelles, automatiques, et robotiques. Pour ce faire, les actions d’assemblage standardisées ont été estimées du point de vue du temps nécessaire pour les trois technologies en faisant intervenir les paramètres impactant le temps pour chacun des actions et pour chacune des technologies. Là encore, ce travail s’est appuyé sur les multiples expériences relevées dans la littérature. Le travail a été conclu par une validation de la méthode et des timings par une reprise de l’exemple d’application d’assemblage et l’estimation de la séquence obtenue pour un assemblage manuel, automatique, robotique, et deux combinaisons hybrides. Les interprétations donnent des éléments tangibles en ce qui concerne l’optimisation du niveau d’optimisation. De multiples ouvertures et perspectives à ce travail en matière d’outils d’aide à la décision et d’analyse du niveau d’automatisation optimal pour les lignes d’assemblages ont ainsi été dégagées.
Type de document :
Mémoires
Automatic. 2013
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Contributeur : Génie Industriel Grenoble Inp <>
Soumis le : mardi 15 novembre 2016 - 11:29:12
Dernière modification le : samedi 15 décembre 2018 - 12:24:32
Document(s) archivé(s) le : mardi 14 mars 2017 - 14:17:39

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Anas Salmi. Deciding the level of automation for the design of assembly manufacturing systems. Automatic. 2013. 〈dumas-01376652〉

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