AUTOMOBILEFabrication

L'usine virtuelle

L'usine virtuelle n'est pas un modèle de management. Elle résulte de l'utilisation d'un ensemble de softwares ou de systèmes automatisés qui contribuent à optimiser les processus de production en éliminant les risques d'erreurs dus à l'intervention des opérateurs et des techniciens.

L'utilisation d'une maquette numérique pour la conception d'un produit n'est pas récente. Toutefois, l'augmentation considérable de la puissance des moyens de calcul permet désormais aux spécialistes de la conception et de la production, réunis sur un plateau virtuel, d'utiliser une série de logiciels connectés pour planifier, concevoir et faire fonctionner les moyens de production avant même qu'ils ne soient physiquement réalisés. De plus, l'association de ces logiciels aux programmes de traitement de l'information de gestion améliore le fonctionnement de chaque processus et celui de l'ensemble des flux dans l'usine.

Planification et conception de chaque processus

Les différentes simulations permettent de vérifier que chaque processus de fabrication ou d'assemblage est capable de fournir toute la diversité qui lui est demandée dans les délais impartis, aux conditions de coût et de qualité requises, tout en respectant l'ergonomie des postes manuels.

Ces simulations s'appliquent à des domaines très divers :

– optimisation des outillages d'emboutissage simulant les flux de matière dans l'outil ;

– simulation de la rhéologie dans les outils d'injection plastique ;

– simulation des processus d'usinage en mécanique ;

– simulation d'un poste d'assemblage soudure pour toutes les variantes des pièces fabriquées, puis simulation de la ligne complète et calcul du nombre de robots nécessaires pour une cadence donnée ; une telle simulation rend possible la préparation de la programmation des robots et des automates ;

– simulation des lignes d'assemblage automatique ;

– simulation des postes d'assemblage manuel, des enchaînements de tâches et de la charge de travail des opérateurs selon les différentes variantes du produit ;

– simulation des moyens de test pour assurer la qualité.

Toutes ces simulations doivent naturellement être validées par des opérations réelles, mais elles permettent d'envisager rapidement un très grand nombre de solutions tenant compte de la diversité des produits. Lorsque la ligne est en fonctionnement, il est également possible de déterminer comment de nouvelles variantes du produit peuvent être introduites. Enfin, les simulations facilitent l'analyse des dysfonctionnements détectés quand l'installation est en exploitation. Cependant, les solutions techniques standards utilisées dans ces simulations peuvent conduire à des surinvestissements et à des surcoûts. Aussi demandent-elles à être fréquemment revalidées.

Amélioration du fonctionnement global d'une usine

Pour une usine de montage automobile, le défi majeur est de fournir à un client le véhicule qu'il a choisi dans une offre de plus en plus diversifiée pour chaque modèle, au niveau de qualité qu'il est en droit d'exiger et dans un délai le plus court possible. La simulation en temps réel des flux internes de fabrication, d'une part, et l'utilisation des logiciels de gestion du film de production, d'autre part, permettent de vérifier que les flux de pièces et d'organes convergent pour fournir à la ligne de montage les caisses peintes et les organes correspondants dans l'ordre rigoureux du « film » des véhicules à monter et à la cadence fixée. La volonté des constructeurs de fabriquer plusieurs modèles sur une même ligne de montage pour se donner plus de flexibilité rend ce problème encore plus complexe.

Les outils de simulation assurent que les différents ateliers de l'usine disposent des ressources suffisantes et que la programmation des robots et des automates correspond bien à l'ordre du film. Ils intègrent la planification de la production des caisses en blanc et la recherche d'un équilibrage automatique de la chaîne d'assemblage.

Utilisation des logiciels de programmation de la production

En ce qui concerne les pièces venant des fournisseurs, l'approvisionnement des chaînes de montage est un enjeu permanent pour les constructeurs. En effet, compte tenu de la diversité et du grand nombre d'équipementiers, assurer à chaque poste de la ligne de montage la présence des pièces et des sous-ensembles correspondant au véhicule en train d'être assemblé [...]

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Fiat Mirafiori à Turin
Crédits : Alessia Pierdomenico/ Bloomberg/ Getty Images

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Industrie automobile: robots sur chaîne de montage
Crédits : PSA Peugeot Citroën

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