EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Implantation d’atelierImplantation d’atelier22èmeème partiepartie

Franck Fontanili – Centre de Génie Industriel

2EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Plan de la présentationPlan de la présentation

Objectifs d’une réimplantation d’un atelier de type Job Shop

Constitution d’îlots par l’algorithme de King

Optimisation de l’implantation d’îlots par la méthode des chaînons

Franck Fontanili – Centre de Génie Industriel

3EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Objectifs d’une réimplantation Objectifs d’une réimplantation d’un atelier de type Job Shopd’un atelier de type Job Shop

4EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Réimplantation Job Shop 1/2Réimplantation Job Shop 1/2

ObjectifsRéduire les délais (temps de défilement)Améliorer la fluiditéRéduire les surfaces occupées

Conditions nécessaires• Réduction des tailles de lots de transfert.

• Réduction des temps de préparation ou de changement de série (SMED) .

5EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Processus en 2 étapes

1. Regrouper les postes de travail en îlots

Îlot = Famille de pièces utilisant les mêmes postes.Utilisation de l’algorithme R.O.C (Rank Order Clustering)de King

2. Optimiser l’implantation des îlots

Minimisation des distances et des croisements.Utilisation de la Méthode des Chaînons

Par sections

homogènes (job shop)

Identifier des regroupements d’équipements

Îlots ou cellules par familles de produits

Algorithme de King

Optimiser l’implantation des postes de travail d’un îlot

Méthode des chaînons

Réimplantation Job Shop 2/2Réimplantation Job Shop 2/2

6EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Constitution d’îlots ou de Constitution d’îlots ou de cellules par l’algorithme de Kingcellules par l’algorithme de King

7EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 1/9Algorithme de King 1/9

Implantation initiale en sections homogènes

Matières Premières

Assemblage

T1

T2

T3

F1

F3

F2 P1

P3

P2

S2S1

S3

A B C

8EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 2/9Algorithme de King 2/9

Matrice [postes de travail (i=1 à m) x pièces (j= 1 à n)]

T1 T2 T3 F1 F2 F3 P1 P2 P3 S1 S2 S3

A 1 1 1 1 1

B 1 1 1

C 1 1 1

D 1 1 1 1 1

E 1 1 1

F 1 1 1

G 1 1 1 1

H 1 1 1

n pièces j avec j=1 à n

m postes de travail i avec i=1 à m

9EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 3/9Algorithme de King 3/9

Affectation d’un coefficient à chaque ligne et colonne Calcul du poids de chaque ligne et colonne

• Chaque intersection [ligne j x colonne i] est notée aij

Affecter à chaque ligne j le

coefficientvj=2n-j

Calculer pour chaque colonne

le poids

Pc(i)=(aij*vj)

Affecter à chaque colonnei le coefficient

wi=2m-i

Calculer pour chaque ligne le

poids

Pl(j)=(aij*wi)

2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1

T1 T2 T3 F1 F2 F3 P1 P2 P3 S1 S2 S3 Pl

128 A 1 1 1 1 1 3348

64 B 1 1 1 161

32 C 1 1 1 584

16 D 1 1 1 1 1 3348

8 E 1 1 1 324

4 F 1 1 1 2320

2 G 1 1 1 1 585

1 H 1 1 1 35

Pc 148 144 34 156 64 42 65 148 34 152 1 67

10EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 4/9Algorithme de King 4/9

Algorithme de King

• Répéter

• Calculer Pl pour chaque ligne

• Classer les lignes dans l’ordre décroissant des Pl• Calculer Pc pour chaque colonne

• Classer les colonnes dans l’ordre décroissant des Pc

• Jusqu’à stabilisation des lignes et colonnes.

11EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 5/9Algorithme de King 5/9

Après la 1ère Itération• Classement dans l’ordre

décroissant des lignes Pl

Après la 2ème itération• Classement dans l’ordre

décroissant des colonnes Pc

T1 T2 T3 F1 F2 F3 P1 P2 P3 S1 S2 S3 Pl

A 1 1 1 1 1 3348

D 1 1 1 1 1 3348

F 1 1 1 2320

G 1 1 1 1 585

C 1 1 1 584

E 1 1 1 324

B 1 1 1 161

H 1 1 1 35

Pc 224 192 24 228 2 28 3 224 24 196 1 19

F1 T1 P2 S1 T2 F3 T3 P3 S3 P1 F2 S2 Pl

A 1 1 1 1 1 3968

D 1 1 1 1 1 3968

F 1 1 1 3584

G 1 1 1 1 120

C 1 1 1 112

E 1 1 1 2368

B 1 1 1 14

H 1 1 1 13

Pc 228 224 224 196 192 28 24 24 19 3 2 1

12EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 6/9Algorithme de King 6/9

Après la 3ème Itération• Classement dans l’ordre

décroissant des lignes Pl

Stabilisation de la matrice• Lignes et colonnes classées dans l’ordre décroissant des

poids• Plus d’évolution possible

Application• Ouvrir le fichier MacroVBA_matriceROC_vierge.xls et refaire l’exemple du cours.

F1 T1 P2 S1 T2 F3 T3 P3 S3 P1 F2 S2 Pl

A 1 1 1 1 1 3968

D 1 1 1 1 1 3968

F 1 1 1 3584

E 1 1 1 2368

G 1 1 1 1 120

C 1 1 1 112

B 1 1 1 14

H 1 1 1 13

Pc 240 224 224 208 192 28 12 12 11 3 2 1

13EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 7/9Algorithme de King 7/9

Solution théorique• 3 clusters (îlots) apparaissent

F1 T1 P2 S1 T2 F3 T3 P3 S3 P1 F2 S2 Pl

A 1 1 1 1 1 3968

D 1 1 1 1 1 3968

F 1 1 1 3584

E 1 1 1 2368

G 1 1 1 1 120

C 1 1 1 112

B 1 1 1 14

H 1 1 1 13

Pc 240 224 224 208 192 28 12 12 11 3 2 1

Ilot 1

Ilot 2

Ilot 3

14EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 8/9Algorithme de King 8/9

Solution pratique• Pour chaque 1 isolé de la matrice

• Flux non optimal : passe par plusieurs îlots

• Solutions possibles :• Changer la gamme• Doubler le poste de travail (1 poste / îlot)

F1 T1 P2 S1 T2 F3 T3 P3 S3 P1 F2 S2 Pl

A 1 1 1 1 1 3968

D 1 1 1 1 1 3968

F 1 1 1 3584

E 1 1 1 2368

G 1 1 1 1 120

C 1 1 1 112

B 1 1 1 14

H 1 1 1 13

Pc 240 224 224 208 192 28 12 12 11 3 2 1

Poste F3commun à l’îlot

1 et l’îlot 2

Poste S3commun à l’îlot

2 et l’îlot 3

15EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Algorithme de King 9/9Algorithme de King 9/9

Nouvelle implantation en 3 îlots• Traces de flux pour les articles A, B et C

Matières premières

Assemblage

A BC

T1T2

F1

P2 S1

Îlot 1

T3

F3

P3

Îlot 2

S3

F2

P1

S2

Îlot 3

16EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Optimisation de l’implantation d’îlots Optimisation de l’implantation d’îlots par la méthode des chaînons par la méthode des chaînons

17EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Méthodes des chaînons 1/8Méthodes des chaînons 1/8

Objectifs• Réduire les distances entre les postes de travail

ayant entre eux un flux important

• Réduire les croisements de flux

Données• Gammes des produits fabriqués (ou matrice des rangs)• Tailles des lots de transfert entre chaque opération• Implantation actuelle et trace des flux

TO FS1 FS2 PE1 PE2 PE3 PE4 EB Lots de transf. Coef. FluxA 10 20 30 40 50 60 70 1B 10 20 30 40 140 2C 10 20 30 40 50 60 70 1D 10 20 30 40 50 210 3

18EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Méthodes des chaînons 2/8Méthodes des chaînons 2/8

Implantation actuelle et trace des flux

TO

FS2FS1

PE1 PE2 PE3 PE4

EB

MagasinMatières Premières

MagasinProduits Finis

Allée de circulation

19EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Méthodes des chaînons 3/8Méthodes des chaînons 3/8

Méthode en 4 étapes

1. Réalisation d’une matrice des flux

2. Classement chaînons et coefficients de flux

3. Implantation théorique sur trame

4. Implantation pratique

20EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Méthodes des chaînons 4/8Méthodes des chaînons 4/8

Etape 1 : réalisation de la matrice des flux

Application• Ouvrir le fichier Chaînons_cours_àcompléter.xls et refaire l’exemple du cours en

utilisant des fonctions Excel permettant de compléter automatiquement la matrice des flux à partir des gammes.

Somme des coefficients de flux entre PE2 et PE3

TO FS1 FS2 PE1 PE2 PE3 PE4 EB

EB 0 0 0 2 1 3 1

PE4 0 0 0 0 0 1

PE3 0 0 0 0 4

PE2 0 0 3 2

PE1 1 2 1

FS2 3 1

FS1 3

TO

21EMAC/IFIE_GIPSI_M2

TO FS1 FS2 PE1 PE2 PE3 PE4 EB

EB 0 0 0 2 1 3 1 7

PE4 0 0 0 0 0 1 2

PE3 0 0 0 0 4 8

PE2 0 0 3 2 10

PE1 1 2 1 8

FS2 3 1 8

FS1 3 6

TO 7

Méthodes des chaînons 5/8Méthodes des chaînons 5/8

Etape 2 : Classement des chaînons et des coefficients de flux

Application• Compléter l’application Excel afin de calculer automatiquement le classement

suivant le nombre de chaînons et suivant le coefficient de flux.

1er

2ème

5ème

8ème

2ème

2ème

5ème

5ème

Flux = 10 sur PE2

1er

2ème

3ème

4ème

5ème

6ème

7ème

8ème

TO FS1 FS2 PE1 PE2 PE3 PE4 EB

EB 0 0 0 2 1 3 1 4

PE4 0 0 0 0 0 1 2

PE3 0 0 0 0 4 3

PE2 0 0 3 2 4

PE1 1 2 1 5

FS2 3 1 4

FS1 3 3

TO 3

5 chaînons sur PE1

22EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Méthodes des chaînons 6/8Méthodes des chaînons 6/8

Etape 3 : Implantation théorique sur trame

PE1

PE2FS2

EB

PE3TO

FS1 PE4

Chaînon hors trame

23EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Méthodes des chaînons 7/8Méthodes des chaînons 7/8

Etape 3 : Implantation théorique sur trame• Indicateur de performance de l’implantation théorique

• Exemple :• Nbre. de chaînons hors trame = 1• Nbre. de croisements = 1• Nbre. total de chaînons = 28/2 = 14

Ro = 1 – (2 / 14) = 0,85

chaînons desscroisement de et trame hors chaînons des

- 1 Ro

24EMAC/IFIE_GIPSI_M2

Méthodes des chaînons 8/8Méthodes des chaînons 8/8

Etape 4 : Implantation pratique

TO FS2

FS1 PE1

PE2 PE3

PE4EB

MagasinMatières Premières

MagasinProduits Finis

Allée de circulation