Brevet FR2849432A1 — publié le 20040702

La présente invention concerne un procédé de convoyage de carrosseries de véhicules automobiles dans une ligne de montage, dans lequel les carrosseries sont transportées avec un moyen de transport se déplaçant dans un sens de transport le long de postes de traitement, au moins une phase de procédé étant prévue, au cours de laquelle le moyen de transport permet de faire tourner la carrosserie autour d'un axe vertical dans une position dans laquelle la carrosserie est positionnée transversalement au sens de transport du moyen de transport, la carrosserie continuant ensuite à être transportée en position transversale, et les (autres) phases de montage ou phases de traitement étant également effectuées sur la carrosserie positionnée transversalement. Outre les mesures de rationalisation déjà réalisées pour augmenter la productivité en matière de fabrication de véhicules, d'autres possibilités s'offrent dans un enchaînement optimisé des phases et des zones de montage. Pour le montage des carrosseries et le montage de finition, les carrosseries sont actuellement transportées dans le sens de la marche, à savoir que les axes longitudinaux des véhicules et le sens de transport sont parallèles. La longueur d'une séquence de montage résulte en l'occurrence de la longueur du véhicule et de l'écartement entre deux véhicules successifs. Le transport des carrosseries est par exemple réalisé au moyen de skids, de convoyeurs électriques suspendus, de transporteurs à chaîne, etc.. La relation suivante s'applique en l'occurrence pour la longueur de séquence : Longueur de séquence = longueur du véhicule + écartement avant + écartement arrière Différentes activités de montage sont en règle générale effectuées pendant une séquence, auxquelles sont associés des temps de fabrication correspondants. Outre le temps relatif à la création de valeur proprement dite, à l'activité de montage et à son temps d'exécution, ces temps de fabrication tiennent par ailleurs compte de fractions de temps relatives à la lecture de l'instruction de travail, la réception du matériel, son amenée à l'emplacement de montage du véhicule et le trajet de retour vers la position initiale. Ces activités non créatrices de valeur sont à réduire dans une large mesure, ou leur participation au temps de fabrication devrait être aussi faible que possible. La publication DE 34 30 531 Al décrit un procédé du type mentionné en introduction destiné au transport de carrosseries dans une ligne de montage. Dans le cas de ce procédé, un transporteur de plafond est déjà utilisé, auquel peut être suspendue la carrosserie, celle-ci étant transportée dans la direction longitudinale sur un tronçon d'une ligne de fabrication. Au moyen du transporteur de plafond, la carrosserie peut également être tournée dans une position transversale au sens de transport, afin de laquer par exemple des zones avant ou des zones arrière de la carrosserie. D'après ce procédé connu, il est cependant prévu que la carrosserie soit transportée à hauteur constante au-dessus de la surface du sol dans le sens de transport. Un soulèvement ou un pivotement de la carrosserie n'est pas prévu. En ce qui concerne le procédé connu, il s'agit exclusivement du traitement de surface, à savoir du laquage de carrosseries, mais non d'un montage complet de carrosseries dans une ligne de fabrication. L'objectif de la présente invention consiste à proposer un procédé destiné au transport de carrosseries du type mentionné en introduction, qui permet une optimisation supplémentaire, notamment en vue d'un raccourcissement du temps de fabrication, lors du transport de carrosseries dans une ligne de montage, dans laquelle sont effectués des processus de montage ou des processus de traitement dans les zones partielles de la carrosserie les plus diverses. Selon l'invention, il est prévu que le moyen de transport soit un transporteur suspendu qui, en plus du mouvement de translation dans le sens de transport, à savoir dans la direction longitudinale de la carrosserie, et le mouvement de rotation autour de l'axe vertical de la carrosserie pour le positionnement dans le sens transversal, permet en outre un mouvement de translation le long de l'axe de rotation vertical (soulèvement ou abaissement) de la carrosserie. De ce fait, un degré de liberté de mouvement supplémentaire est réalisé, qui facilite par exemple des travaux dans la zone du dessous de caisse du véhicule lorsque la carrosserie est soulevée, ou des travaux dans la zone du toit lorsque la carrosserie se trouve dans une position abaissée. Un convoyeur électrique suspendu est de préférence utilisé en tant que moyen de transport dans le cadre de l'invention pour le soulèvement et la rotation de la carrosserie. Une autre optimisation du procédé de transport est obtenue dès lors que le transporteur suspendu permet un mouvement de rotation (mouvement de pivotement) autour de l'axe longitudinal de la carrosserie. Cela signifie que la carrosserie peut en outre être pivotée ou basculée autour d'un axe horizontal, ce qui facilite par exemple des travaux dans certaines zones de la carrosserie qui, à défaut de cela, sont plus difficilement accessibles. Cela raccourcit davantage les trajets à parcourir lors du processus de montage. Avec le procédé selon l'invention, l'orientation de la carrosserie par rapport au sens de transport peut être modifiée dans une ligne de montage en fonction du poste de traitement. Il est de ce fait possible d'optimiser l'accessibilité des zones de la carrosserie qui sont importantes pour le processus de montage. Il est recommandé d'orienter le véhicule dans la direction longitudinale lorsque des travaux sont à effectuer dans les zones latérales de la carrosserie, et de choisir une orientation dans le sens transversal lorsque des travaux sont à effectuer dans la zone arrière ou dans la zone avant de la carrosserie. Au cours du processus de transport dans une ligne de montage, il est par conséquent possible de modifier le cas échéant à plusieurs reprises l'orientation longitudinale (dans le sens de transport) ou transversale au sens de transport. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation en faisant référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue de dessus schématique simplifiée d'une ligne de montage, à l'aide de laquelle le rapport des trajets de déplacement en fonction de l'orientation de la carrosserie devient clair ; la figure 2 est une vue de dessus schématique simplifiée d'une ligne de montage avec un transport transversal par zones utilisant le mode de fonctionnement sur skids ; la figure 3 est une vue de dessus schématique analogue à celle de la figure 2, mais avec un transport transversal et l'utilisation d'un convoyeur électrique suspendu ; la figure 4 est une vue latérale schématique simpli- fiée, qui illustre les différents degrés de liberté de mouvement au moyen de la présente invention avec l'utilisation d'un transporteur suspendu. Le procédé selon l'invention est expliqué ci-après plus en détail en faisant dans un premier temps référence à la figure 1. La figure est une vue de dessus de plusieurs carrosseries 12 dans une ligne de montage avec une possibilité de transport dans la direction longitudinale (voir flèche à la figure 1). La carrosserie représentée à l'extrême gauche est positionnée dans la direction longitudinale dans le sens de transport. Au niveau d'un certain point de la ligne de montage, les carrosseries sont tournées autour d'un axe vertical et sont alors orientées transversalement au sens de transport, de sorte qu'un autre traitement, par exemple dans la zone arrière ou dans la zone avant de la carrosserie, puisse être effectué sur des carrosseries ainsi positionnées transversalement. Le point de départ essentiel consiste en l'occurrence à réduire les trajets entre la surface de mise à disposition et les emplacements de montage se déplaçant, et à augmenter l'ergonomie. Il est clair que, lorsque la carrosserie est transportée dans le sens de la marche, les trajets vers les emplacements de montage dans le compartiment moteur et dans la zone arrière sont plus longs que pour des travaux de montage dans l'habitacle du véhicule. Conformément à cela, le positionnement transversal de 90 de la carrosserie offre des avantages en ce qui concerne des trajets courts jusqu'aux emplacements de montage dans le compartiment moteur et dans la zone arrière. En raison du raccourcissement des trajets et des temps nécessaires pour les parcourir, le temps de fabrication pour les différentes activités est réduit par rapport au transport longitudinal, ce qui conduit à l'augmentation de la productivité. La figure 2 représente en vue de dessus les conditions du transport transversal et l'utilisation du mode de fonctionnement sur skids. Pour la rotation de la carrosserie sur un skid, aucun avantage essentiel n'est obtenu, ce qui résulte du maintien de la longueur de séquence correspondant au transport longitudinal. Pour un véhicule de classe moyenne d'une longueur de l'ordre de 4,5 m, et un temps de séquence minimal de 1 min, la vitesse de transport minimale se calcule par exemple à partir de la relation suivante : Vitesse de transport = longueur du véhicule + écartement avant + écartement arrière / temps de séquence Vitesse de transport = 4,5 m + 0,5 m / 1 min = 5,5 m/min En raison du positionnement transversal de la carrosserie au moyen de skids, il est obtenu # des écartements plus importants entre les carrosseries, et par conséquent pas de gain de place, # un transport de matériel accru entre carrosseries, # un suivi et une affectation de défauts plus difficiles, # des dégradations de qualité dues à des espaces de travail plus grands. Si, selon une variante préférée de l'invention, la carrosserie est par contre tournée au moyen d'un convoyeur électrique suspendu (voir figure 3), tous les avantages possibles d'un transport transversal se répercutent dans le montage. Dans ce cas, la vitesse de transport minimale pour un véhicule de classe moyenne, par exemple, se calcule en utilisant la largeur du véhicule de l' ordre de 1, 5 m, et un temps de séquence minimal de 1 min, à partir de la relation suivante : Vitesse de transport = largeur du véhicule + écartement-droit + écartement~gauche / temps de séquence Vitesse de transport = 1,5 m + 0,25 m + 0,25 m/ 1 min = 2 m/min Le positionnement transversal de la carrosserie au moyen d'un convoyeur électrique suspendu conduit à # une vitesse de transport réduite à production maximale de véhicules, # des écartements réduits entre les carrosseries, # de réels gains de place, # des qualités accrues de produits, # une augmentation du rapport de création de valeur d'au moins 10 %, # la possibilité d'une organisation de travail nouvelle et moderne. Outre cet avantage, il y a lieu de s'attendre à des améliorations dans le domaine de la qualité. Cela concerne pour l'essentiel la réduction de détériorations au niveau des surfaces latérales de véhicules (rayures, bosses, déformations, etc. ) qui, dans le cas du transport longitudinal, sont causées par l'amenée des moyens de production, du matériel, ou pendant la phase de travail. Une condition préalable pour l'amélioration de la qualité est cependant de ne pas exécuter de travaux entre les carrosseries positionnées transversalement. Cette condition permet de maintenir l'écartement entre deux carrosseries successives aussi faible que possible, ce qui conduit à un net raccourcissement de la ligne de montage. Une condition préalable pour le transport transversal est une structuration des activités de montage. A cet effet, l'ensemble des activités de montage en ce qui concerne l'emplacement de montage ou la position de l'ouvrier au niveau du véhicule est à regrouper dans les quatre groupes suivants : compartiment moteur, arrière, habitacle et dessous de caisse. Compartiment moteur : par exemple tous les travaux de montage dans le compartiment moteur avant et après le montage du bloc moteur/trans- mission, ainsi que le montage des parties avant et des pare-chocs. Arrière : par exemple tous les travaux de montage au niveau du hayon arrière, dans le coffre à bagages et au niveau de la colonne C. Habitacle : par exemple tous les travaux de montage dans l'habitacle du véhicule, pose de câbles, montage du tableau de bord, habillage des colonnes A et B, du plafond, systèmes de retenue, revêtement de sol, sièges et portes, ainsi que le toit ouvrant/ basculant. Dessous de caisse : par exemple tous les travaux de montage sur le dessous de caisse, tels que par exemple la pose de conduites de carburant, le montage du bloc moteur/transmission, du module d'essieu arrière, des carters de roues et des roues. Les emplacements de montage que sont le compartiment moteur et la zone arrière regroupent des activités qui peuvent être exclusivement effectuées à partir des faces frontales correspondantes du véhicule, les travaux de montage dans l'habitacle sont en majeure partie effectués à partir du côté ou directement dans l'habitacle, et la zone du dessous de caisse concerne des travaux de montage qui sont à effectuer sous le véhicule. L'association de l'ensemble des activités de montage aux différentes zones conduit aux fractions de temps suivantes pour les différentes zones d'un véhicule (valeurs approximatives pour des véhicules de classe moyenne inférieure). Le transport transversal offre par conséquent un potentiel d'optimisation considérable. Si l'on part du fait que les pourcentages en trajets des temps de fabrication actuels sont de l'ordre de 15 %, une réduction du temps de fabrication de l'ordre de 10 % peut être réalisée pour les travaux de montage qui se déroulent avec un transport transversal. Dans la réalité il convient cependant de partir du fait que les pourcentages des temps de trajets sont plus élevés dans le temps de fabrication, de sorte qu'il y a lieu de s'attendre à des réductions plus importantes des temps de fabrication. Le tableau suivant récapitule les rapports des pourcentages en temps de trajets ou l'amélioration de la création de valeur. Tableau 1 Réduction en pourcentage du temps de fabrication Réduction Pourcentage en trajets dans le temps de des fabrication trajets 15 % 20 25 % 30 % 30 % 4,5 6 % 7,5 9 40 6 8 % 10 12 50 7,5 10 % 12,5 15 % 60 % 9 % 12 % 10,5 La réduction du temps de fabrication lorsque la carrosserie est positionnée transversalement est quantifiable, des informations relatives aux répercussions sur le nombre de séquences et de suspensions, ou sur le nombre de collaborateurs exigent cependant une considération précise de l'ensemble des travaux de montage. A cet effet, il convient également d'analyser les faibles cadences de rotation. Dans ce contexte, il y a en outre lieu d'analyser les répercussions du transport transversal sur la vitesse de convoyage, l'organisation du travail, la logistique, etc.. Ce concept offre théoriquement également la possibilité d'aménager presque complètement la zone de l'habitacle, à l'exception de quelques réglages et travaux de montage, avant que la carrosserie subisse la première rotation. Si cela s'applique également au montage des portes, il en résulte des potentiels d'optimisation supplémentaires en ce qui concerne le nombre de suspensions de portes, et par conséquent le domaine de l'entretien. Selon une estimation stratégique, des économies de l'ordre de 35 % peuvent être réalisées avec cette variante par rapport à des applications actuelles dans la zone des portières. Afin d'exploiter les potentiels d'optimisation du montage par le transport transversal des carrosseries, il est avantageux d'utiliser un convoyeur électrique à suspension à trois degrés de liberté. La disposition des degrés de liberté est représentée à la figure 4. Il ressort de cette figure que, outre le mouvement de transport dans la direction longitudinale, la carrosserie peut être soulevée/ abaissée, tournée autour d'un axe vertical pour le positionnement transversal, et qu'un mouvement de pivotement est possible autour d'un axe horizontal. Avec la suspension mentionnée, le montage complet peut être réalisé avec un système de transport, de sorte que des convertisseurs et des échanges de système soient supprimés dans le mode de transport. La fonction symétrique du système convoyeur électrique à suspension est le convoyeur électrique à palettes. Il permet d'obtenir des fonctions pratiquement analogues, et offre l'avantage de ne pas nécessiter de rehaussement du système de transport. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé destiné au transport de carrosseries (12) de véhicules automobiles dans une ligne de montage, dans lequel les carrosseries (12) sont transportées avec un moyen de transport (11) se déplaçant dans un sens de transport le long de postes de traitement, au moins une phase de procédé étant prévue, au cours de laquelle le moyen de transport (11) fait tourner la carrosserie (12) autour d'un axe vertical dans une position dans laquelle la carrosserie (12) est positionnée transversalement au sens de transport du moyen de transport (11), la carrosserie (12) continuant ensuite à être transportée en position transversale, et les (autres) phases de montage ou phases de traitement étant également effectuées sur la carrosserie positionnée transversalement, caractérisé en ce que le moyen de transport est un transporteur suspendu (11) qui permet un mouvement de translation le long de l'axe de rotation vertical (soulèvement ou abaissement) de la carrosserie (12). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un convoyeur électrique à suspension sert en tant que moyen de transport (11) pour le soulèvement et la rotation de la carrosserie (12). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le transporteur suspendu (11) permet un mouvement de rotation (mouvement de pivotement) autour de l'axe longitudinal de la carrosserie (12). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, après le positionnement transversal de la carrosserie (12) dans la ligne de montage par le moyen de transport (11), des activités de montage concernant la zone avant et/ou la zone arrière de la carrosserie (12) sont effectuées sur les carrosseries (12). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans la ligne de montage, des travaux de montage concernant la zone de l'habitacle et/ou la zone du dessous de caisse sont effectués sur les carrosseries (12) lorsque les carrosseries (12) sont orientées dans la direction longitudinale du moyen de transport (11) (sens de transport).