WO2009071840A2 - Procede d'equilibrage d'une ligne de production - Google Patents

Procede d'equilibrage d'une ligne de production Download PDF

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WO2009071840A2
WO2009071840A2 PCT/FR2008/052130 FR2008052130W WO2009071840A2 WO 2009071840 A2 WO2009071840 A2 WO 2009071840A2 FR 2008052130 W FR2008052130 W FR 2008052130W WO 2009071840 A2 WO2009071840 A2 WO 2009071840A2
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article
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Inventor
Luc Handshin
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Leoni Wiring Systems France
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of production lines of an article and more particularly but not exclusively production lines of an article such as an electric cable.
  • a production line of an article such as for example a motor vehicle, comprising at least two production stations for performing tasks for the production of the article.
  • the same production line is intended to produce several different types of articles that differ from each other for example by the presence or absence of additional equipment or by the need or not to perform an additional operation of assembly, control, etc.
  • the set of tasks required for the production of one of the types of articles may therefore differ from all the tasks necessary for the production of another of the article types by one or more tasks.
  • the production line is balanced.
  • the balancing of the line consists of: - defining a number of production positions in the line, defining among the different types of articles, the type of article, hereinafter referred to as the "determining" type of article, whose production time corresponds to the sum of the lengths of execution of the tasks necessary for its production is maximum, and - to distribute, in the various positions of the line, the tasks necessary for the production of the type of article "determining" of to assign, for each item, a task execution time substantially identical during the production of this type of article.
  • the distribution of tasks in the positions is carried out for example by means of a production line balancing software such as Tecnomatix eM-Planner software marketed by UGS or the DELMIA® software marketed by DASSAULT SYSTEMES.
  • a production line balancing software such as Tecnomatix eM-Planner software marketed by UGS or the DELMIA® software marketed by DASSAULT SYSTEMES.
  • the occupancy rate of each operator is substantially close to 100% when producing the type of "determining" article.
  • the occupancy rate of some operators may decrease very
  • the object of the invention is in particular to propose a method of balancing a production line making it possible to obtain operators' occupancy rates at each maximum and substantially identical position with each other, whatever the type of article in progress. of production.
  • the subject of the invention is a production balancing process intended to produce at least two distinct types of articles, characterized in that: a) at least two production stations are defined in the production line, each production station comprising at least one execution module of a task necessary for the production of one of the types of articles, b) for a type of article, a subset of tasks necessary for the production of the article is defined. type of article, each task being intended to be executed by a production station, c) distributing, respecting at least one predefined criterion, in the stations, the tasks of the subset defined for the type of article, d.
  • steps b) and c) are repeated for the other types of articles, accepting, if necessary, that a task common to at least two subassemblies is performed in two different stations, e) the line is balanced by distributing in each post the modules s execution of the tasks to be performed in each position. Since the line is no longer balanced with respect to the "determining" article type, but for each type of article taken separately from the other types of articles, the distribution of tasks in the production stations is optimized for each type of article. and not only for the type of "determining" article.
  • the production line has a variable rate with the type of article in production and no longer a fixed rate imposed by the duration of the "determining" type of article.
  • the balancing method according to rinvention can lead to two separate stations each comprising a same module, able to perform this same task.
  • only one of the identical modules of one of the two stations is active.
  • a method according to the invention may further comprise one or more of the features according to which: when there is a task that is common to two subsets, it is accepted that it be performed in two different stations if after having attempted to assign the common task to a single item, the predefined criterion is not respected; at least one predefined criterion is a maximum duration of execution of the tasks for each item and for each item type; at least one predefined criterion is an order of execution of the tasks of the defined set; the maximum duration of tasks is the same for all posts; moreover, the tasks of each set are distributed in the posts so that the execution time of the tasks for the production of the article type according to the set of tasks considered is substantially the same in each item; the article is an electric cable.
  • the subject of the invention is also a production production line intended to produce at least two different types of articles, comprising at least two production stations intended to perform tasks for the production of the two types of articles, characterized in that that it is balanced in accordance with a process according to the invention.
  • At least two separate stations of the production line each comprise the same module for the execution of the same task.
  • the invention also relates to a computer program, characterized in that it comprises means for performing the steps of a method according to the invention.
  • the invention finally relates to a computer program support, characterized in that it comprises a computer program according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of a production line according to FIG. invention.
  • FIG. 2 is a diagram representing a duration of execution of tasks that may be executed by stations of the production line shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating various steps of a balancing method according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic representation of a set of tasks formed by several subsets.
  • FIG. 1 shows a production line according to the invention.
  • the production line is designated by the general reference 10.
  • the production line 10 is, in the example described, a linear production line. However, alternatively, the production line may be carousel type.
  • the production line is intended to produce at least two distinct types of articles.
  • the article is an electrical cable.
  • the line 10 is intended to produce four distinct types of electric cables C1, C2, C3 and C4.
  • the production line 10 conventionally comprises at least two production stations, general reference P, intended to perform tasks, general reference A, necessary for the production of different types of cables.
  • Line 10 comprises in this example three positions P1, P2, P3.
  • the production stations P1 to P3 comprise execution modules of a task, of general reference M.
  • the set of items P1, P2, P3 of the line 10 is capable of executing a total of eleven distinct tasks in pairs, designated A1 to A11, and comprises for this purpose a total of at least eleven modules M1 to M1 1, two by two separate, execution respectively tasks A1 to A11.
  • the duration D of each of these tasks A is indicated in the diagram of FIG. 2. It can thus be read on this diagram that the task A1 has a duration of execution D of 10 seconds. The same is true of tasks A7 and A9 to A1. Tasks A2 and A3 have a duration D of 20 seconds. The tasks A4, A5 and A8 have a duration D of 5 seconds. Task A6 has a duration D of 15 seconds. It will be noted moreover that the total execution time T of the set E (FIG. 4) of the tasks A1 to A1 1, distinct two by two, has a value of 120 seconds.
  • each type of cable C1 to C4 is associated with a subset of tasks necessary for its production, each of the necessary tasks being part of the eleven separate tasks A1 to A1.
  • the subset E1 of tasks associated with the type of cable C1 is as follows:
  • E1 [A1, A1, A3, A4, AS, A6, A1] the subset E2 of tasks associated with the type of cable C2 is as follows:
  • E3 ⁇ A1, A1, A4, AS, A6, A1, AS, A9]
  • the set E corresponds to the union of all the subsets E1, E2, E3, E4 and it can be seen in particular in FIG. 4 that certain tasks are common to two subsets. Thus, some tasks are common to the production of at least two distinct types of cables. This is particularly the case for A4 and A7 tasks which are common to the production of all types of cables.
  • the production of cable types C1, C2 and C3 requires the execution of task A1. With the diagram of Figure 2, it is thus possible to determine the production times of each distinct type of cable.
  • the duration of production of a type of cable will be understood to mean the duration corresponding to the sum of the execution times of all the tasks necessary for its production, that is to say the sum of the execution times of all the subassembly tasks associated with this type of cable.
  • the production time of the cable type C1 is equal to the sum of the execution times of each of the tasks of the subset E1, that is to say equal to 90 seconds.
  • the production time of cable type C2 is determined to be 45 seconds
  • the production time of cable type C3 is 90 seconds
  • that of cable type C4 is 75 seconds.
  • the production line 10 is balanced according to a balancing method according to the invention.
  • the method is carried out under the control of a computer program comprising software or hardware means for carrying out the steps of the method.
  • the computer program is also stored in a conventional medium (not shown). This program is intended to be implemented on a conventional terminal (not shown) provided with a display screen of a dialog software interface with an operator.
  • the tasks of each subset E1 to E4 are distributed in the different positions P1 to P3 by respecting a first predefined criterion which is, in this example, a maximum duration of execution of the tasks per station P1, P2, P3, defined for each type article.
  • the maximum execution time corresponds for example to the total duration divided by the number of positions. In this example, there are three defined positions, the maximum duration is one third of the total execution time T. Therefore, for each item P1 to P3 and for each type of item C1 to C4, the duration of execution of the tasks must not exceed the maximum execution time of 40 seconds (because the total duration T is equal to 120 seconds). This duration of 40 seconds also corresponds to a minimum production rate.
  • the tasks are distributed by also respecting a second criterion which is for example an order of execution of the tasks of the defined subset. Indeed, some tasks must be performed in a particular order, for example a task of assembling two components of one of the types of electrical cables and a welding task of these two components must be successive.
  • the tasks of each subset Ei are distributed in the stations so that the execution time of the tasks for the production of each distinct type of cable corresponding to the subset Ei is the same in each station.
  • a third predefined criterion which is that, for each type of article, the duration of execution of the tasks by post is substantially the same for all the posts, and corresponds to the duration of execution of the tasks for the production of one type of article divided by the number of posts.
  • the production time of the article type C2 is 45 seconds. Therefore, the execution time per station, in the case of subset E2, should be approximately 15 seconds.
  • the tasks Aj (1 ⁇ j ⁇ 1 1) are thus distributed in the various positions Pk (1 ⁇ k ⁇ 3) for each type of cable Ci (1 ⁇ i ⁇ 4) as indicated in the tables No. 1 to No. 4 at the end of the description.
  • Table 2 corresponds to the division of tasks of the subset E2 associated with the type of cable C2.
  • the tasks of the subset E2 have also been equitably distributed in each of the items so that the task execution time for each item is 15 seconds.
  • Table No. 3 corresponds to the division of tasks of the subset E3 associated with the type of cable C3.
  • the tasks of the E3 subset have been equitably distributed in each of the items so that the duration of the tasks for each item is 30 seconds.
  • Table No. 4 corresponds to the division of tasks of the subset E4 associated with the type of cable C4.
  • the tasks of subset E4 have been equitably distributed in each of the items so that the task completion time for each item is 25 seconds.
  • This distribution is performed for example by means of a conventional balancing software for automatic and optimized distribution of tasks.
  • the distribution can also be performed by an operator but can in this case prove to be tedious when the number of tasks to be distributed is important.
  • the station P1 comprises six execution modules: M1, M2, M4, M5, M9 and M8 to respectively perform the six tasks A1 , A2, A4, A5, A9, A8;
  • the station P2 comprises eight execution modules: M3 to M6 and M8 to M1 1 for carrying out the eight associated tasks: A3 to A6 and A8 to A1 1;
  • the station P3 comprises three execution modules: M5 to M7 for the execution of the three tasks A5 to A7 respectively.
  • positions P1 and P2 comprise the same module M4 for the execution of the same task A4.
  • the three stations P1 to P3 comprise the same module M5 for the execution of the same task A5, etc.
  • An operator launches the computer program according to the invention on the conventional terminal provided with a display screen of the software interface by following the steps illustrated in FIG.
  • the operator indicates several input parameters via the software interface corresponding to different parameters of the production line that he wishes to balance, by filling in input fields appearing on the screen of the terminal.
  • the operator indicates: the number of tasks A1 to A1 1; the duration of each of the tasks A1 to A11; the number of types of cables C1 to C4.
  • the operator defines the set E of tasks corresponding to the meeting of all the subsets (FIG. 4).
  • the operator also defines a number of desired stations P for the production line 10.
  • the operator can directly indicate this number via the software interface.
  • the operator indicates in input parameter a maximum execution time per station that he wishes to assign to each station.
  • the operator indicates a maximum execution time per shift of 40 seconds corresponding to a minimum production rate desired.
  • the computer program calculates the number of stations by dividing the total execution time by the maximum duration indicated by the operator and displays the result on the computer. software interface.
  • the software interface indicates in this example the number of three stations.
  • the operator indicates in input parameter the subset of tasks E1.
  • step 12 of defining the subsets and step 14 of distribution are repeated for the other types of articles (see steps 16 and 18 of Figure 3).
  • a distribution of the tasks Aj of the subset E1 in the three positions Pk (k 1 to 3) in respecting at least one predefined criterion including the first criterion of maximum execution time of 40 seconds.
  • other criteria can be defined such as an order of execution of the steps, etc.
  • the program performs the division of tasks of the subset E1 in the positions P1, P2, P3 so that the execution time of the tasks for the production of the type of article C1 according to the subset E1 of tasks is the same in each of the three positions P1, P2, P3. This makes it possible to obtain a maximum operator occupancy rate for this type of cable C1.
  • the program does the same with the other three types of articles C2 to C4 during the second, third and fourth sub-stages respectively, accepting, as appropriate , that a common task with two subsets is performed in two different positions P1, P2, P3.
  • At least one common task A1 to A11 is determined, if necessary, with at least two subsets E1, E2, E3, E4. .
  • the program accepts that it be carried out on two different stations if after having tried to assign the common task to a single station P1, P2, P3, the first predefined criterion of maximum execution time per item for each type of article is not respected.
  • the task A1 common to E1 and E2 is distributed on the same station P1.
  • the program determines a task A1 common to E1 and E2.
  • the program when executing the division of tasks of E2 in P1 to P3, attempts to assign the task A1 of E2 in the station P1 because the task A1 of the subset E1 has been assigned to the station P1 during the execution of the E1 task division substep.
  • the predefined criteria are met, in particular the maximum execution time is less than 40 seconds per station (see Table 2 and Figure 2).
  • the task A6 common to the two subsets E1 and E2 is distributed over two different stations P1 and P3.
  • the criterion of maximum execution time of less than 40 seconds per shift can not, for example, be met with such a division of labor.
  • the program provides the operator, through the software interface, the results of the distribution of tasks in the positions of the production line. These results can be, for example, displayed in the form of tables such as Tables No. 1 to No. 4 at the end of the description.
  • the production line is then balanced. With such a production line, the staff occupancy rate is maximum regardless of the type of item being produced. Because the distribution of tasks is done in such a way that the job execution time of the subset of an article type is the same in the workstations, the operator of each workstation is always busy performing stain.
  • the operator of the station P1 performs the tasks A1 and A5 together having a duration of 15 seconds, while the operator of the item P2 executes the duration task A6 of 15 seconds and the operator of the station P3 performs the tasks A5 and A7 together having a run time of 15 seconds.
  • the occupation rate of the operators is 100%.
  • the same goes for the production of other types of articles C1, C3 and C4.
  • no type of article imposes the production rate of the production line.
  • the distribution of tasks is optimized for each type of article and not only for a single type of "determining" article. Therefore, in addition to ensuring the occupancy rates of the maximum operators, the balanced production line also has the advantage of having a variable rate depending on each type of cable and no longer a rate imposed by a the only type of cable having, for example, a longer production time than the others, such as types C1 and C3.
  • the invention may be implemented on other types of separate articles.
  • the invention can be used to balance a production line of a washing machine and a dryer.
  • Table n ° 1 Table n ° 2:
  • Table n ° 3 Table n ° 4: Table n ° 5

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Abstract

Dans ce procédé, la ligne (10) de production étant destinée à produire au moins deux types distincts d'articles (C1, C2, C3, C4), on définit au moins deux postes de production dans la ligne de production. On définit pour un type d'article (C1, C2, C3, C4) un sous-ensemble (E1, E2, E3, E4) de tâches nécessaires (A1 à A1 1 ) pour la production du type d'article (C1, C2, C3, C4), chaque tâche (A1 à A1 1 ) étant destinée à être exécutée par un poste de production (P1, P2, P3). Puis, on répartit, en respectant au moins un critère prédéfini, dans les postes (P1, P2, P3), les tâches (A1 à A11 ) du sous- ensemble défini (E1, E2, E3, E4) pour le type d'article (C1, C2, C3, C4). On répète les étapes précédentes pour les autres types d'articles (C1, C2, C3, C4), en acceptant, le cas échéant, qu'une tâche commune (A1 à A11 ) à deux sous-ensembles (E1, E2, E3, E4) soit réalisée dans deux postes différents (P1, P2, P3).

Description

Procédé d'équilibrage d'une ligne de production.
La présente invention concerne le domaine technique des lignes de production d'un article et plus particulièrement mais non exclusivement des lignes de production d'un article tel qu'un câble électrique.
Il est connu de l'état de la technique une ligne de production d'un article, tel que par exemple un véhicule automobile, comprenant au moins deux postes de production destinés à exécuter des tâches pour la production de l'article.
Généralement, une même ligne de production est destinée à produire plusieurs types distincts d'articles qui diffèrent entre eux par exemple par la présence ou non d'un équipement supplémentaire ou par la nécessité ou non d'effectuer une opération supplémentaire d'assemblage, de contrôle, etc.
En particulier, pour la production d'un type d'article, seulement certaines tâches, parmi les tâches susceptibles d'être exécutées par l'ensemble des postes de production, sont exécutées. L'ensemble des tâches nécessaires pour la production d'un des types d'articles peut donc différer de l'ensemble des tâches nécessaires pour la production d'un autre des types d'articles par une ou plusieurs tâches.
Afin d'optimiser la répartition des tâches dans les différents postes de production, on équilibre la ligne de production. Habituellement, l'équilibrage de la ligne consiste à : - définir un nombre de postes de production dans la ligne, définir parmi les types distincts d'articles, le type d'article, dit par la suite type d'article « déterminant », dont la durée de production correspondant à la somme des durées d'exécution des tâches nécessaires pour sa production est maximale, et - répartir, dans les différents postes de la ligne, les tâches nécessaires pour la production du type d'article « déterminant » de manière à affecter, pour chaque poste, une durée d'exécution des tâches sensiblement identique lors de la production de ce type d'article.
La répartition des tâches dans les postes est réalisée par exemple au moyen d'un logiciel d'équilibrage de lignes de production tel que le logiciel Tecnomatix eM-Planner commercialisé par la société UGS ou encore le logiciel DELMIA® commercialisé par la société DASSAULT SYSTEMES.
Avec un tel équilibrage, le taux d'occupation de chaque opérateur est sensiblement proche de 100% lors de la production du type d'article « déterminant ». En revanche, lors de la production d'un autre type d'article nécessitant un nombre réduit de tâches ou des tâches de durée d'exécution relativement brèves, le taux d'occupation de certains opérateurs peut diminuer très sensiblement à certains postes.
Un tel équilibrage ne permet donc d'obtenir un taux d'occupation élevé que pour le type d'article « déterminant », le taux d'occupation pouvant varier sensiblement lors de la production d'autres types d'articles.
Or, l'inoccupation de certains opérateurs lors de la production de certains types d'articles représente un coût supplémentaire important.
L'invention a notamment pour but de proposer un procédé d'équilibrage d'une ligne de production permettant d'obtenir des taux d'occupation des opérateurs à chaque poste maximaux et sensiblement identiques entre eux quel que soit le type d'article en cours de production.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'équilibrage de production destinée à produire au moins deux types distincts d'articles, caractérisé en ce que : a) on définit au moins deux postes de production dans la ligne de production, chaque poste de production comprenant au moins un module d'exécution d'une tâche nécessaire à la production d'un des types d'articles, b) on définit pour un type d'article un sous-ensemble de tâches nécessaires pour la production du type d'article, chaque tâche étant destinée à être exécutée par un poste de production, c) on répartit, en respectant au moins un critère prédéfini, dans les postes, les tâches du sous-ensemble défini pour le type d'article, d) on répète les étapes b) et c) pour les autres types d'articles, en acceptant, le cas échéant, qu'une tâche commune à au moins deux sous-ensembles soit réalisée dans deux postes différents, e) on équilibre la ligne en répartissant dans chaque poste les modules d'exécution des tâches destinées à être exécutées dans chacun des postes. Comme on équilibre la ligne non plus par rapport au type d'article « déterminant » mais pour chaque type d'article pris isolément des autres types d'articles, la répartition des tâches dans les postes de production est optimisée pour chaque type d'article et non plus seulement pour le type d'article « déterminant ».
En outre, du fait de l'optimisation de la répartition des tâches en fonction du type d'article, la ligne de production a une cadence variable avec le type d'article en cours de production et non plus une cadence fixe imposée par la durée de production du type d'article « déterminant ». Plus particulièrement, lorsque deux types d'articles ont par exemple un élément en commun nécessitant l'exécution d'une même tâche, le procédé d'équilibrage selon rinvention peut conduire à ce que deux postes distincts comprennent chacun un même module, apte à exécuter cette même tâche. Toutefois, dans ce cas, lors de la production d'un des deux types, seul l'un des modules identiques d'un des deux postes est actif.
Par ailleurs, lorsque l'on souhaite produire un nouveau type d'article sur la ligne de production déjà équilibrée selon le procédé de l'invention, il suffit d'équilibrer la ligne pour ce nouveau type d'article sans nécessairement avoir à modifier de façon conséquente la ligne en cours d'exploitation.
Un procédé selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques selon lesquelles : - lorsqu'il existe une tâche commune à deux sous-ensembles, on accepte qu'elle soit réalisée dans deux postes différents si après avoir tenté d'attribuer la tâche commune à un seul poste, le critère prédéfini n'est pas respecté ; au moins un critère prédéfini est une durée maximale d'exécution des tâches pour chaque poste et pour chaque type d'article ; - au moins un critère prédéfini est un ordre d'exécution des tâches de l'ensemble défini ; la durée maximale d'exécution des tâches est la même pour tous les postes ; en outre, on répartit les tâches de chaque ensemble dans les postes de manière à ce que la durée d'exécution des tâches pour la production du type d'article selon l'ensemble de tâches considéré soit sensiblement la même dans chaque poste ; l'article est un câble électrique.
L'invention a encore pour objet une ligne de production de production destinée à produire au moins deux types distincts d'articles, comprenant au moins deux postes de production destinés à réaliser des tâches pour la production des deux types d'articles, caractérisée en ce qu'elle est équilibrée conformément à un procédé selon l'invention.
De préférence, au moins deux postes distincts de la ligne de production comprennent chacun un même module pour l'exécution d'une même tâche.
L'invention a aussi pour objet un programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour exécuter les étapes d'un procédé selon l'invention.
L'invention a enfin pour objet un support pour programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend un programme d'ordinateur selon l'invention.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une ligne de production selon l'invention ; -A-
- la figure 2 est un diagramme représentant une durée d'exécution de tâches susceptibles d'être exécutées par des postes de la ligne de production représentée sur la figure 1 ;
- la figure 3 est un organigramme illustrant différentes étapes d'un procédé d'équilibrage selon l'invention ;
- la figure 4 est une représentation schématique d'un ensemble de tâches formé par plusieurs sous-ensembles.
On a représenté sur la figure 1 , une ligne de production selon l'invention. La ligne de production est désignée par la référence générale 10. La ligne de production 10 est, dans l'exemple décrit, une ligne de production linéaire. Toutefois, en variante, la ligne de production peut être de type à carrousel.
La ligne de production est destinée à produire au moins deux types distincts d'articles. Dans l'exemple décrit, l'article est un câble électrique. Dans cet exemple, la ligne 10 est destinée à produire quatre types distincts de câbles électriques C1 , C2, C3 et C4.
A cet effet, la ligne de production 10 comprend de façon classique au moins deux postes de production, de référence générale P, destinés à exécuter des tâches, de référence générale A, nécessaires pour la production des différents types de câbles. La ligne 10 comprend dans cet exemple trois postes P1 , P2, P3. Afin d'exécuter les tâches A, les postes de production P1 à P3 comprennent des modules d'exécution d'une tâche, de référence générale M. Dans l'exemple décrit, l'ensemble des postes P1 , P2, P3 de la ligne 10 est apte à exécuter au total onze tâches distinctes deux à deux, désignées A1 à A11 , et comprend à cet effet au total au moins onze modules M1 à M1 1 , distincts deux à deux, d'exécution respectivement des tâches A1 à A11.
La durée D de chacune de ces tâches A est indiquée dans le diagramme de la figure 2. On peut ainsi lire sur ce diagramme que la tâche A1 a une durée d'exécution D de 10 secondes. Il en va de même des tâches A7 et A9 à A1 1. Les tâches A2 et A3 ont une durée D de 20 secondes. Les tâches A4, A5 et A8 ont une durée D de 5 secondes. La tâche A6 a une durée D de 15 secondes. On notera par ailleurs que la durée totale d'exécution T de l'ensemble E (figure 4) des tâches A1 à A1 1 , distinctes deux à deux, a une valeur de 120 secondes.
Par ailleurs, chaque type de câble C1 à C4 est associé à un sous-ensemble de tâches nécessaires pour sa production, chacune des tâches nécessaires faisant partie des onze tâches distinctes A1 à A1 1. En particulier : Ie sous-ensemble E1 de tâches associé au type de câble C1 est le suivant :
El = [Al, Al, A3, A4, AS, A6, Al} le sous-ensemble E2 de tâches associé au type de câble C2 est le suivant :
El = {Al,A4,A5,A6,Al] - le sous-ensemble E3 de tâches associé au type de câble C3 est le suivant :
E3 = {Al, Al, A4, AS, A6, Al, AS, A9] le sous-ensemble E4 de tâches associé au type de câble C4 est le suivant : E4 = {A4, AS, A6, Al, AS, A9, AlO, AI l]
L'ensemble E correspond à la réunion de tous les sous-ensembles E1 , E2, E3, E4 et on peut voir notamment sur la figure 4, que certaines tâches sont communes à deux sous-ensembles. Ainsi, certaines tâches sont communes à la production d'au moins deux types distincts de câbles. C'est le cas notamment des tâches A4 et A7 qui sont communes à la production de tous les types de câbles. Par ailleurs, la production des types de câbles C1 , C2 et C3 nécessite l'exécution de la tâche A1. Avec le diagramme de la figure 2, il est ainsi possible de déterminer les durées de production de chaque type distinct de câble. On entendra par durée de production d'un type de câble, la durée correspondant à la somme des durées d'exécution de toutes les tâches nécessaires à sa production, c'est-à-dire la somme des durées d'exécution de toutes les tâches du sous-ensemble associé à ce type de câble. Dans cet exemple, la durée de production du type de câble C1 est égale à la somme des durées d'exécution de chacune des tâches du sous-ensemble E1 , c'est-à-dire égale à 90 secondes. De façon analogue, on détermine la durée de production du type de câble C2 qui est de 45 secondes, la durée de production du type de câble C3 qui est de 90 secondes et celle du type de câble C4 qui est de 75 secondes. La ligne de production 10 est équilibrée conformément à un procédé d'équilibrage selon l'invention. En particulier, le procédé est réalisé sous la commande d'un programme d'ordinateur comprenant des moyens logiciels ou matériels pour exécuter les étapes du procédé. Le programme d'ordinateur est par ailleurs stocké dans un support classique (non représenté). Ce programme est destiné à être mis en oeuvre sur un terminal classique (non représenté) muni d'un écran d'affichage d'une interface logicielle de dialogue avec un opérateur.
En particulier, conformément à ce procédé, pour chaque type distinct de câble C1 à C4, les tâches de chaque sous-ensemble E1 à E4 sont réparties dans les différents postes P1 à P3 en respectant un premier critère prédéfini qui est, dans cet exemple, une durée maximale d'exécution des tâches par poste P1 , P2, P3, définie pour chaque type d'article. La durée maximale d'exécution correspond par exemple à la durée totale divisée par le nombre de postes. Dans cet exemple, il y a trois postes définis, la durée maximale correspond au tiers de la durée d'exécution totale T. Par conséquent, pour chaque poste P1 à P3 et pour chaque type d'article C1 à C4, la durée d'exécution des tâches ne doit pas excéder la durée d'exécution maximale de 40 secondes (car la durée totale T est égale à 120 secondes). Cette durée de 40 secondes correspond également à une cadence de production minimale. Toutefois, en variante, on peut également définir une durée maximale d'exécution par poste qui diffère d'un poste à l'autre en fonction de la durée de production du type d'article considéré. Eventuellement, les tâches sont réparties en respectant également un deuxième critère qui est par exemple un ordre d'exécution des tâches du sous-ensemble défini. En effet, certaines tâches doivent être effectuées dans un ordre particulier, par exemple une tâche d'assemblage de deux composants d'un des types de câbles électriques et une tâche de soudage de ces deux composants doivent être successives. De préférence, les tâches de chaque sous-ensemble Ei sont réparties dans les postes de manière à ce que la durée d'exécution des tâches pour la production de chaque type distinct de câble correspondant au sous-ensemble Ei soit la même dans chaque poste. Ainsi, on définit de préférence un troisième critère prédéfini qui est que, pour chaque type d'article, la durée d'exécution des tâches par poste est sensiblement la même pour tous les postes, et correspond à la durée d'exécution des tâches pour la production d'un type d'article divisée par le nombre de postes. Par exemple, pour le sous- ensemble E2, la durée de production du type d'article C2 est de 45 secondes. Par conséquent, la durée d'exécution par poste, dans le cas du sous-ensemble E2, doit être d'environ 15 secondes. Les tâches Aj (1 <j<1 1 ) sont ainsi réparties dans les différents postes Pk (1 <k<3) pour chaque type de câble Ci (1 <i<4) comme indiqué dans les tableaux n°1 à n°4 en fin de description.
En particulier, dans le tableau n°1 , on voit que, lors de la production du type de câble C1 , la durée d'exécution des deux tâches A1 et A2 par le poste P1 est de 30 secondes par le poste P1 (figure 2). On voit encore que la durée d'exécution des tâches A3 à A5 par le poste P2 et la durée d'exécution des tâches A6 et A7 par le poste P3 sont également de 30 secondes. Ainsi, lors de la production du type de câble C1 , chaque poste P1 à P3 exécute des tâches du sous-ensemble E1 pour la production du type de câble C1 pendant une durée d'exécution des tâches de 30 secondes par poste. Ainsi, les tâches du sous-ensemble E1 ont été réparties dans les trois postes de sorte que la durée d'exécution des tâches pour chaque poste est la même. Le tableau n°2 correspond à la répartition des tâches du sous-ensemble E2 associé au type de câble C2. Les tâches du sous-ensemble E2 ont été également équitablement réparties dans chacun des postes de sorte que la durée d'exécution des tâches pour chaque poste est de 15 secondes. Le tableau n°3 correspond à la répartition des tâches du sous-ensemble E3 associé au type de câble C3. Les tâches du sous-ensemble E3 ont été équitablement réparties dans chacun des postes de sorte que la durée d'exécution des tâches pour chaque poste est de 30 secondes.
Le tableau n°4 correspond à la répartition des tâches du sous-ensemble E4 associé au type de câble C4. Les tâches du sous-ensemble E4 ont été équitablement réparties dans chacun des postes de sorte que la durée d'exécution des tâches pour chaque poste est de 25 secondes.
Cette répartition est réalisée par exemple au moyen d'un logiciel d'équilibrage classique permettant une distribution des tâches automatique et optimisée. La répartition peut être également réalisée par un opérateur mais peut dans ce cas s'avérer être fastidieuse lorsque le nombre de tâches à répartir est important.
Comme cette répartition de tâches est effectuée pour chaque type de câble indépendamment des autres types de câbles, une même tâche appartenant à deux sous- ensembles associés à deux types distincts de câbles peuvent être exécutées par deux postes distincts. Une telle situation ressort clairement du tableau n°5 en fin de description. Le tableau n°5 indique pour chaque poste toutes les tâches distinctes que chaque poste est susceptible d'exécuter pour les quatre types de câbles. Afin d'exécuter les différentes tâches, chaque poste comprend les modules d'exécution correspondant à ces tâches. En particulier, comme on peut le lire sur le tableau n°5 et en référence à la figure 1 : le poste P1 comprend six modules d'exécution : M1 , M2, M4, M5, M9 et M8 pour exécuter respectivement les six tâches A1 , A2, A4, A5, A9, A8; le poste P2 comprend huit modules d'exécution : M3 à M6 et M8 à M1 1 pour l'exécution des huit tâches associées : A3 à A6 et A8 à A1 1 ; - le poste P3 comprend trois modules d'exécution : M5 à M7 pour l'exécution respectivement des trois tâches A5 à A7.
On notera ainsi qu'au moins deux postes comprennent chacun un même module pour l'exécution d'une même tâche. Ainsi, les postes P1 et P2 comprennent un même module M4 pour l'exécution d'une même tâche A4. Les trois postes P1 à P3 comprennent un même module M5 pour l'exécution d'une même tâche A5, etc. On va maintenant décrire en détail un procédé d'équilibrage selon l'invention et les principaux aspects de fonctionnement d'une ligne de production équilibrée selon le procédé de l'invention.
Un opérateur lance le programme d'ordinateur selon l'invention sur le terminal classique muni d'un écran d'affichage de l'interface logicielle en suivant les étapes illustrées sur la figure 3.
L'opérateur indique plusieurs paramètres d'entrée par l'intermédiaire de l'interface logicielle correspondant à différents paramètres de la ligne de production qu'il souhaite équilibrer, en remplissant des champs d'entrée figurant sur l'écran du terminal. En particulier, l'opérateur indique : le nombre de tâches A1 à A1 1 ; la durée de chacune des tâches A1 à A11 ; le nombre de types de câbles C1 à C4.
Ainsi, au cours d'une première étape 10, l'opérateur définit l'ensemble E de tâches correspondant à la réunion de tous les sous-ensembles (figure 4).
Au cours de cette première étape d'indication des paramètres d'entrée, l'opérateur définit également un nombre de postes P souhaités pour la ligne de production 10. L'opérateur peut indiquer directement ce nombre par l'intermédiaire de l'interface logicielle. De préférence, pour définir le nombre de postes, l'opérateur indique en paramètre d'entrée une durée maximale d'exécution par poste qu'il souhaite attribuer à chaque poste. Par exemple, l'opérateur indique une durée maximale d'exécution par poste de 40 secondes correspondant à une cadence minimale de production souhaitée. Dans notre exemple, la durée totale d'exécution étant égale à 120 secondes, le programme d'ordinateur calcule le nombre de postes en divisant la durée totale d'exécution par la durée maximale indiquée par l'opérateur et affiche le résultat sur l'interface logicielle. Ainsi, l'interface logicielle indique dans cet exemple le nombre de trois postes.
Puis, l'opérateur définit, au cours d'une deuxième étape 12, pour un premier type d'article, par exemple l'article C1 (i=1 ), le sous-ensemble E1 (i=1 ) de tâches nécessaires Aj (pour j=1 à 7) pour la production de cet article C1. L'opérateur indique alors en paramètre d'entrée le sous-ensemble de tâches E1. L'opérateur répète la deuxième étape pour les autres types d'article Ci (i=2 à 4).
Une fois tous les paramètres d'entrée indiqués, l'opérateur valide les paramètres d'entrée et le programme d'ordinateur les enregistre. Puis le programme démarre l'exécution d'une troisième étape de répartition 14 des tâches du sous-ensemble en cours de traitement dans les différents postes. Conformement à l'invention, l'étape 12 de définition des sous-ensembles et l'étape 14 de répartition sont répétées pour les autres types d'articles (voir les étapes 16 et 18 de la figure 3).
Ainsi, le programme effectue, lors d'une première sous-étape de répartition 14, pour le premier type d'article C1 , une répartition des tâches Aj du sous-ensemble E1 dans les trois postes Pk (k=1 à 3) en respectant au moins un critère prédéfini notamment le premier critère de durée d'exécution maximale de 40 secondes. Bien entendu, d'autres critères peuvent être définis tels qu'un ordre d'exécution des étapes, etc.
Par ailleurs, au cours de cette première sous-étape de répartition 14, le programme effectue la répartition des tâches du sous-ensemble E1 dans les postes P1 , P2, P3 de manière à ce que la durée d'exécution des tâches pour la production du type d'article C1 selon le sous-ensemble E1 de tâches soit la même dans chacun des trois postes P1 , P2, P3. Cela permet d'obtenir un taux d'occupation des opérateurs maximal pour ce type de câble C1. Une fois la répartition réalisée pour les tâches du sous-ensemble E1 , le programme fait de même avec les trois autres types d'articles C2 à C4 au cours respectivement de deuxième, troisième et quatrième sous-étapes de répartition en acceptant, le cas échéant, qu'une tâche commune à deux sous-ensembles soit réalisée dans deux postes différents P1 , P2, P3. Ainsi, avant l'exécution des deuxième, troisième et quatrième sous-étapes de répartition, de préférence, on détermine, le cas échéant, au moins une tâche commune A1 à A11 à au moins deux sous-ensembles E1 , E2, E3, E4. Lorsqu'il existe au moins une tâche commune à deux sous-ensembles E1 , E2, E3, E4, le programme accepte qu'elle soit réalisée sur deux postes différents si après avoir tenté d'attribuer la tâche commune à un seul poste P1 , P2, P3, le premier critère prédéfini de durée d'exécution maximale par poste pour chaque type d'article n'est pas respecté. Par exemple, la tâche A1 commune à E1 et E2 est répartie sur un même poste P1. Ainsi, avant l'exécution de la deuxième sous-étape de répartition des tâches de E2, le programme détermine une tâche A1 commune à E1 et E2. Le programme, lors de l'exécution de la répartition des tâches de E2 dans P1 à P3, tente d'attribuer la tâche A1 de E2 dans le poste P1 parce que la tâche A1 du sous-ensemble E1 a été attribuée au poste P1 lors de l'exécution de la sous-étape de répartition des tâches de E1. Avec une telle répartition, les critères prédéfinis sont respectés, en particulier la durée d'exécution maximale est inférieure à 40 secondes par poste (voir tableau n°2 et figure 2). En revanche, la tâche A6 commune aux deux sous- ensembles E1 et E2 est répartie sur deux postes différents P1 et P3. En effet, lors de la sous-étape de répartition des tâches du sous-ensemble E2, en attribuant la tâche A6 au seul poste P1 , le critère de durée d'exécution maximale inférieure à 40 secondes par poste ne peut par exemple pas être respecté avec une telle répartition des tâches.
Une fois la répartition réalisée pour chaque type de câble, le programme fournit à l'opérateur, par l'intermédiaire de l'interface logicielle, les résultats de la répartition des tâches dans les postes de la ligne de production. Ces résultats peuvent être, par exemple, affichés sous forme de tableaux tels que les tableaux n°1 à n°4 en fin de description. La ligne de production est alors équilibrée. Avec une telle ligne de production, le taux d'occupation du personnel est maximal et ce quel que soit le type d'article en cours de production. Du fait que la répartition des tâches est réalisée de manière à ce que la durée d'exécution des tâches du sous-ensemble d'un type d'article soit la même dans les postes, l'opérateur de chaque poste est toujours occupé à exécuter des tâches.
Ainsi, dans l'exemple décrit, lors de la production du type de câble C2, l'opérateur du poste P1 exécute les tâches A1 et A5 ayant ensemble une durée d'exécution de 15 secondes, pendant que l'opérateur du poste P2 exécute la tâche A6 de durée d'exécution de 15 secondes et que l'opérateur du poste P3 exécute les tâches A5 et A7 ayant ensemble une durée d'exécution de 15 secondes.
Par conséquent, le taux d'occupation des opérateurs est de 100%. Il en va de même lors de la production des autres types d'articles C1 , C3 et C4. Par ailleurs, du fait que la répartition des tâches est réalisée pour chaque type d'article indépendamment des autres types d'articles, aucun type d'article n'impose la cadence de production de la ligne de production. En effet, la répartition des tâches est optimisée pour chacun des types d'articles et non plus seulement pour un seul type d'article « déterminant ». De ce fait, en plus d'assurer les taux d'occupation des opérateurs maximaux, la ligne de production ainsi équilibrée présente également l'avantage d'avoir une cadence variable en fonction de chaque type de câble et non plus une cadence imposée par un seul type de câble ayant par exemple une durée de production plus longue que les autres, tel que les types C1 et C3. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
En particulier, l'invention pourra être mise en oeuvre sur des autres types d'articles distincts. Par exemple, on pourra mettre en oeuvre l'invention pour équilibrer une ligne de production d'un lave-linge et d'un sèche-linge. Tableau n°1 : Tableau n°2 :
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
Tableau n°3 : Tableau n°4 :
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000013_0004
Tableau n°5
Figure imgf000014_0001

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'équilibrage d'une ligne (10) de production destinée à produire au moins deux types distincts d'articles (C1 , C2, C3, C4), caractérisé en ce que : a) on définit au moins deux postes de production dans la ligne de production, chaque poste de production (P1 , P2, P3) comprenant au moins un module d'exécution (M1 à M11 ) d'une tâche nécessaire à la production d'un des types d'articles (C1 , C2, C3, C4), b) on définit pour un type d'article (C1 , C2, C3, C4) un sous-ensemble (E1 , E2, E3, E4) de tâches nécessaires (A1 à A11 ) pour la production du type d'article (C1 , C2, C3, C4), chaque tâche (A1 à A11 ) étant destinée à être exécutée par un poste de production (P1 , P2, P3), c) on répartit, en respectant au moins un critère prédéfini, dans les postes (P1 , P2,
P3), les tâches (A1 à A11 ) du sous-ensemble défini (E1 , E2, E3, E4) pour le type d'article (C1 , C2, C3, C4), d) on répète les étapes b) et c) pour les autres types d'articles (C1 , C2, C3, C4), en acceptant, le cas échéant, qu'une tâche commune (A1 à A11 ) à deux sous- ensembles (E1 , E2, E3, E4) soit réalisée dans deux postes différents (P1 , P2,
P3), e) on équilibre la ligne (10) en répartissant dans chaque poste (P1 , P2, P3) les modules (M1 à M11 ) d'exécution des tâches destinées à être exécutées dans chacun des postes (P1 , P2, P3).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel lorsqu'il existe une tâche commune à deux sous-ensembles (E1 , E2, E3, E4), on accepte qu'elle soit réalisée dans deux postes (P1 , P2, P3) différents si après avoir tenté d'attribuer la tâche commune à un seul poste (P1 , P2, P3), le critère prédéfini n'est pas respecté.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel au moins un critère prédéfini est une durée maximale d'exécution des tâches (A1 à A1 1 ) pour chaque poste (P1 , P2,
P3) et pour chaque type d'article (C1 à C4).
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la durée maximale d'exécution des tâches (A1 à A11 ) est la même pour tous les postes (P1 , P2, P3).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un critère prédéfini est un ordre d'exécution des tâches (A1 à A11 ) du sous-ensemble défini (E1 , E2, E3, E4).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel en outre, on répartit les tâches (A1 à A1 1 ) de chaque sous-ensemble (E1 , E2, E3, E4) dans les postes (P1 , P2, P3) de manière à ce que la durée d'exécution des tâches (A1 à A11 ) pour la production du type d'article (C1 , C2, C3, C4) selon le sous-ensemble de tâches considéré (E1 , E2, E3, E4) soit sensiblement la même dans chaque poste (P1 , P2, P3).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'article (C 1 , C2, C3, C4) est un câble électrique.
8. Ligne (10) de production destinée à produire au moins deux types distincts d'articles (C1 , C2, C3, C4), comprenant au moins deux postes de production (P1 , P2, P3) destinés à réaliser des tâches (A1 à A1 1 ) pour la production des deux types d'articles (C1 , C2, C3, C4), caractérisée en ce qu'elle est équilibrée conformément à un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Ligne (10) selon la revendication 8, dans lequel au moins deux postes (P1 , P2, P3) comprennent chacun un même module (M1 , M2, M3, M4) pour l'exécution d'une même tâche (A1 à A1 1 ) .
10. Programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour exécuter les étapes d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
1 1. Support pour programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend un programme d'ordinateur selon la revendication 10.
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