Brevet FR2872596A1 — publié le 20060106

PROCEDE POUR SYNCHRONISER UNE PLURALITE D'OPERATEURS INTERVENANT SUR UNE CHAINE D'ASSEMBLAGE. L'invention concerne, de façon générale, la rationalisation de processus de fabrication faisant intervenir une pluralité d'opérateurs et soumis à des risques d'interruptions aléatoires. Plus précisément, l'invention concerne un procédé pour synchroniser une pluralité d'opérateurs intervenant sur une chaîne d'assemblage composée d'une pluralité de postes se succédant les uns aux autres depuis une entrée jusqu'à une sortie de la chaîne, et dont chacun est géré par l'un des opérateurs, chaque poste apportant une contribution à l'élaboration d'un produit fini de premier type délivré en plusieurs exemplaires, de manière séquentielle, à la sortie de la chaîne pendant toute la durée d'une première campagne de production dédiée au produit de premier type, ce procédé incluant, pour chaque campagne de production, une opération préalable de mémorisation de paramètres de production, une opération de mesure de temps réel, et une opération de détection du nombre d'exemplaires du produit fini sortant de la chaîne au cours de cette campagne de production, et les paramètres de production comprenant une indication d'un instant de début de production pour chaque campagne de production, une indication du nombre total d'exemplaires du produit fini à élaborer pendant chaque campagne de production, et une indication de cadence théorique de production pour chaque campagne de production, cette cadence théorique étant définie comme le rapport du nombre total d'exemplaires du produit fini devant normalement être élaborés pendant cette campagne de production à la durée de cette campagne. La rationalisation de processus industriels est bien 5 connue de l'homme du métier, et un exemple en est donné dans le brevet US 5 446 671. En revanche, les solutions adoptées pour piloter ces processus dans un sens propre à en augmenter l'efficacité présentent en général la double particularité d'être relativement complexes et tout à fait spécifiques aux processus concernés. Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer un procédé d'optimisation d'un processus collectif d'assemblage qui, en dépit de sa mise en uvre relativement simple, apporte un bénéfice considérable. A cette fin, le procédé de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre une opération de calcul de cadencement consistant à déterminer, à chacun des instants d'une pluralité d'instants de cadencement se succédant les uns aux autres pendant la durée de chaque campagne de production, un temps fictif de chantier défini à chaque instant de cadencement comme étant égal à l'instant de début de production de la campagne de production en cours augmenté de l'intervalle de temps théoriquement nécessaire pour élaborer, à la cadence théorique de production, le nombre d'exemplaires de produit fini réellement élaborés, au cours de la campagne de production en cours, depuis l'instant de début de production jusqu'à cet instant de cadencement, et une opération de transmission, consistant au moins à distribuer en parallèle aux opérateurs une donnée représentative du temps fictif de chantier. Grâce à l'invention, tous les opérateurs, qu'ils soient humains ou automates, sont synchronisés à la fois les uns par rapport aux autres et par rapport à la campagne de production en cours en dépit d'éventuels interruptions, ralentissements ou accélérations accidentels qui ont pu se produire au cours de cette campagne et qui ont pu la retarder ou l'avancer par rapport à sa planification théorique. En particulier, chaque opérateur peut ainsi corréler les informations qu'il reçoit pendant une campagne de production à toutes les informations qu'il a pu recevoir sur la planification théorique de cette campagne, indépendamment de tout décalage temporel entre la planification théorique initiale et la réalité de la production. Il est dès lors possible de prévoir que ce procédé comprenne en outre au moins une deuxième campagne de production postérieure à la première campagne de production et dédiée à l'élaboration d'un produit fini de deuxième type distinct du produit fini du premier type, que chaque produit fini élaboré au cours de chaque campagne soit constitué par un lot de plusieurs éléments différents, que chaque poste, à moins d'être inactif, soit approvisionné, au début de chaque campagne, par un stock d'éléments de produit spécifiques à ce poste et à cette campagne, et que chaque poste, à moins d'être inactif, contribue lors de chaque campagne à l'élaboration du produit fini auquel cette campagne est dédiée en ajoutant à chaque exemplaire de produit fini en cours d'élaboration l'élément de produit auquel ce poste est spécifiquement dédié pour cette campagne. Par ailleurs, le temps fictif de chantier utilisable après la fin de la première campagne est de préférence recalé, au plus tard au début de production de la deuxième campagne de production, sur le temps théorique initialement planifié. Dans le cas où le début de production de la deuxième campagne de production est séparé de la fin de la première campagne de production par un intervalle de temps non nul, le temps fictif de chantier utilisable après la fin de la première campagne de production est par exemple recalé sur le temps théorique initialement planifié juste à la fin de la première campagne de production. Dans un mode de réalisation largement utilisable de l'invention, il est possible de prévoir que l'un au moins des postes de la chaîne, sélectivement actif, soit inactif pendant la première campagne et actif pendant la deuxième campagne de production, que ce procédé comprenne en outre une opération d'anticipation consistant à prévoir, pendant la première campagne de production, une phase d'approvisionnement du poste sélectivement actif en éléments de produit spécifiques à ce poste et à la deuxième campagne de production, et que l'opération de transmission inclut la distribution, à l'opérateur du poste sélectivement actif et pendant la première campagne de production, d'une alarme d'approvisionnement incluant une indication du temps de fin au plus tard de l'approvisionnement et la nature de l'élément de produit à approvisionner, cet approvisionnement étant ainsi réalisé au moins partiellement en temps masqué. Le procédé de l'invention est particulièrement utile dans le cas où chaque exemplaire de produit fini est élaboré par empilage des éléments de produit dont il est composé, et peut ainsi être avantageusement appliqué à la constitution de lots de documents publicitaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence au dessin annexé dont l'unique figure est un schéma illustrant de façon symbolique la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne l'optimisation d'un processus d'assemblage mis en uvre sur une chaîne d'assemblage 1 composée d'une pluralité de postes Poo à Po9, ces postes se succédant les uns aux autres depuis une entrée 10 de la chaîne 1 jusqu'à une sortie 11 de cette chaîne. Chaque poste, au moins lorsqu'il est actif, est géré par un opérateur, l'ensemble des opérateurs intervenant sur la chaîne d'assemblage étant référencés OpOl à Op89. Dans l'esprit de l'invention, le rôle de chaque opérateur peut aussi bien être tenu par un humain que par un automate. Par ailleurs, bien que la figure représente un opérateur pour deux postes, le nombre d'opérateurs par poste n'est pas une caractéristique limitative de l'invention. Le processus d'assemblage mis en uvre sur la chaîne 1 est chronologiquement découpé en campagnes de production successives, individuellement notées Cl, C2, etc., et dont la kième est génériquement notée Ck. Chaque campagne de production, telle que Cl, C2 et Ck, est dédiée à l'élaboration d'un produit fini correspondant, respectivement noté PF1, PF2, et PFk, ce produit étant élaboré, lors de la campagne qui lui est dédiée, en un nombre total d'exemplaires correspondant, respectivement noté Nktot, Nktot, et Nktot. En pratique, chaque exemplaire de produit fini peut être constitué par un lot, encore appelé "main", de documents publicitaires, l'ensemble des lots élaborés lors d'une campagne étant destinés à être distribués de façon non personnalisée à tous les habitants d'un même quartier par exemple. Chaque exemplaire de produit fini tel que PFk est donc typiquement obtenu par empilage d'un certain nombre d'éléments de produit notés A à J et dont chacun est, dans l'exemple ci-dessus, constitué par un prospectus publicitaire. Les postes Poo à Po9 sont alors constitués par des margeurs. Chaque produit fini tel que PF1, PF2 et PFk est donc d'un type qui lui est spécifique dans la mesure où il se distingue a priori, par sa composition en éléments de produits A à J, de chacun des produits finis élaborés au cours des autres campagnes. Par exemple, sur la figure, le produit PF1 est représenté comme composé des éléments {A, B, C, D, F, G, I, J}, le produit PF2 est représenté comme composé des éléments {A, B, D, E, G, H, J}, et le produit PFk est représenté comme composé des éléments {A, D, E, G, J}. Chaque poste Poo à Po9, à moins d'être inactif comme c'est par exemple le cas de Poo pour la campagne Cl et de Po2 pour la campagne C2, possède au début de chaque campagne Cl, C2 ou Ck et grâce à un approvisionnement effectué au plus tard en ce début de campagne, un stock d'éléments de produit A à J qui sont spécifiques à ce poste et à cette campagne Cl, C2 ou Ck. Au cours de chaque campagne de production Cl, C2, ou Ck, chaque poste Poo à Po9 de la chaîne 1, au moins pour autant qu'il soit actif pendant cette campagne, peut ainsi apporter sa contribution à l'élaboration du produit fini correspondant, PF1, PF2, ou PFk, en ajoutant, à chaque exemplaire de produit fini en cours d'élaboration, l'élément de produit auquel ce poste Poo à Po9 est spécifiquement dédié pour cette campagne Ck. Les exemplaires de ce produit fini sont alors délivrés, de manière séquentielle, à la sortie 11 de la chaîne 1 pendant toute la durée Dl, D2, ou Dk de cette campagne de production Cl, C2, ou Ck. Au cours de chaque campagne de production Cl, C2, ou Ck, le nombre cumulé d'exemplaires, respectivement noté Nl (t) , N2 (t) et Nk(t), du produit fini correspondant PF1, PF2, ou PFk, augmente globalement en fonction du temps réel t jusqu'à atteindre la valeur prédéterminée du nombre total d'exemplaires correspondant, à savoir Nltot, N2tot, ou Nktot, cet événement marquant la fin de la campagne en cours. Ainsi, pour chaque campagne de production telle que Ck, le procédé comprend une opération préalable de mémorisation de paramètres de production, une opération de mesure du temps réel t, et une opération de détection du nombre d'exemplaires Nk(t) du produit fini PFk sortant de la chaîne 1 au cours de cette campagne de production Ck. Les paramètres de production comprennent typiquement une indication de l'instant de début de production Tdk de chaque campagne de production Ck, une indication du nombre total d'exemplaires Nktot du produit fini PFk à élaborer pendant chaque campagne de production Ck, et une indication de cadence théorique de production Vk pour chaque campagne de production Ck. En pratique, la cadence théorique Vk peut être définie comme le rapport Nktot / Dk du nombre total d'exemplaires Nktot du produit fini PFk devant normalement être élaborés pendant cette campagne de production Ck, à la durée Dk de cette campagne Ck. Comme le comprendra aisément l'homme du métier, deux seulement des grandeurs Vk, Nktot, et Dk ont donc besoin d'être données pour permettre la connaissance de la troisième. Pour optimiser la coordination des opérateurs OpOl à Op89, le procédé de l'invention comprend en outre une opération de calcul de cadencement conduisant à déterminer, au moins à des instants de cadencement ti, un temps fictif de chantier T*(ti), et une opération de transmission, consistant au moins à distribuer en parallèle aux opérateurs Op0l à Op89 une donnée représentative de ce temps fictif de chantier T*(ti). En fait, les instants de cadencement ti; qui sont simplement des instants de mise à jour du temps fictif de chantier T*(ti), peuvent être librement choisis pendant la durée Dk de chaque campagne de production Ck, pour autant que ces instants ti soient suffisamment nombreux au regard des tâches à accomplir et à synchroniser. Le temps fictif de chantier T*(ti) est défini, à chaque instant de cadencement ti de la campagne Ck, comme étant égal à Tdk + (Nk (ti) /Vk) , où Tdk est l'instant de début de production de la campagne de production Ck en cours, où Nk(ti) est le nombre d'exemplaires de produit fini PFk réellement élaborés, au cours de la campagne de production Ck en cours, depuis l'instant de début de production Tdk jusqu'à l'instant de cadencement ti, et où Vk est la cadence théorique de production pendant la campagne de production Ck en cours, le rapport Nk(ti)/Vk représentant donc l'intervalle de temps théoriquement nécessaire pour élaborer, à la cadence théorique de production Vk, le nombre d'exemplaires de produit fini réellement élaborés Nk(ti), au cours de la campagne de production Ck en cours, depuis l'instant de début de production Tdk jusqu'à l'instant de cadencement ti. L'opération de transmission, qui consiste au moins à distribuer en parallèle l'indication du temps fictif de chantier T*(ti), ou toute autre donnée qui le représente, aux différents opérateurs OpOl à Op89 intervenant sur la chaîne 1, peut prendre diverses formes, notamment selon que les opérateurs sont humains ou constitués par des automates. Dans le cas où ces opérateurs sont des automates, l'information peut leur être adressée directement sous la forme d'un signal informatique, électrique, radio, lumineux ou autre. Dans le cas où les opérateurs Op01 à Op89 sont humains, le temps fictif de chantier T*(ti) et toutes autres informations utiles peuvent être affichées sur des écrans d'affichage tels que AFF03, AFF37 et AFF79. En pratique, le temps fictif de chantier T*(ti) est élaboré par une unité de contrôle CTRL à partir de l'ensemble des paramètres pertinents, tels que t, PFk, Tdk, Vk, Nk(ti), Nktot et / ou Dk, ces paramètres étant fournis à l'unité de contrôle CTRL à l'avance pour plusieurs valeurs consécutives de k, et l'unité de contrôle CTRL se chargeant de transmettre cette information aux opérateurs, par exemple par le biais des écrans d'affichage AFF03, AFF37 et AFF79. Il peut être utile, notamment dans le cas où chaque campagne a une durée courte par rapport à une journée de travail, de prévoir que le temps fictif de chantier T*(ti) utilisable après la fin d'une campagne donnée, par exemple la première campagne Cl, soit recalé au plus tard au début de production de la campagne de production suivante, c'est-à-dire au plus tard au début de la campagne C2 dans l'exemple choisi, sur le temps théorique initialement planifié. Si de plus le début de production, en l'occurrence Td2, de la campagne de production chronologiquement seconde, à savoir C2 dans l'exemple choisi, est séparé de la fin de la campagne de production chronologiquement première Cl par un intervalle de temps non nul, alors le temps fictif de chantier T*(ti) utilisable après la fin de la campagne de production chronologiquement première Cl est avantageusement recalé, juste à la fin de cette campagne de production chronologiquement première Cl, sur le temps théorique initialement planifié. De façon générale, le temps fictif de chantier T*(ti) pourra donc être recalé sur le temps théorique initialement planifié au début et à la fin de chaque campagne. Il peut arriver qu'un poste de la chaîne 1 soit inactif au cours d'une campagne, et soit actif au cours de la campagne suivante. C'est par exemple le cas des postes Poo et Po7, qui sont inactifs pendant la première campagne Cl, et qui sont actifs pendant la deuxième campagne de production C2. Pour tirer parti de la disponibilité temporaire des postes momentanément inactifs, le procédé de l'invention comprend une opération d'anticipation qui consiste à prévoir, pendant chaque campagne de production qui laisse au moins un poste inactif, une phase d'approvisionnement de chacun de ces postes inactifs en éléments de produit spécifiques à ce poste et à une campagne de production ultérieure, généralement la campagne suivante. Par exemple, le procédé prévoit, pendant la première campagne de production Cl, une phase d'approvisionnement des postes inactifs Poo et Po7 en éléments de produit respectifs E et H, dont ces postes auront besoin lors de la deuxième campagne de production C2. Pour ce faire, l'unité de contrôle CTRL distribue à l'opérateur de chaque poste momentanément inactif pendant une campagne de production en cours, une alarme d'approvisionnement lui indiquant le temps de fin au plus tard de l'approvisionnement et la nature de l'élément de produit à approvisionner de manière que cet approvisionnement puisse être réalisé au moins partiellement en temps masqué. Par exemple, lors de la première campagne Cl, l'unité de contrôle CTRL adresse à l'écran d'affichage AFF37 et à l'attention des opérateurs respectifs Op45 et Op67 des postes momentanément inactifs Poo et Pol, une alarme d'approvisionnement indiquant la nécessité d'approvisionner respectivement les éléments de produit E et H, la quantité nécessaire de ces éléments de produit, et le temps de fin au plus tard de ces approvisionnements, auxquels ces opérateurs peuvent ainsi procéder au cours de la phase Cl. En pratique, les écrans d'affichage peuvent être utilisés pour fournir aux opérateurs d'autres informations utiles, telles que l'état des différents postes (à régler, à régler en urgence, en attente, ou en utilisation), et par exemple au moyen de codes de couleur. 14 REVENDICATIONS. 1. Procédé pour synchroniser une pluralité d'opérateurs (OpOl à Op89) intervenant sur une chaîne d'assemblage (1) composée d'une pluralité de postes (Po0 à Po9) se succédant les uns aux autres depuis une entrée (10) jusqu'à une sortie (11) de la chaîne (1), et dont chacun est géré par l'un des opérateurs (Op0l à Op89), chaque poste (Po0 à Po9) apportant une contribution à l'élaboration d'un produit fini de premier type (PF1) délivré en plusieurs exemplaires (Nl(t)), de manière séquentielle, à la sortie (11) de la chaîne (1) pendant toute la durée (Dl) d'une première campagne de production (Cl) dédiée au produit de premier type (PF1), ce procédé incluant, pour chaque campagne de production (Ck), une opération préalable de mémorisation de paramètres de production, une opération de mesure de temps réel, et une opération de détection du nombre d'exemplaires (Nk(t)) du produit fini (PFk) sortant de la chaîne (1) au cours de cette campagne de production (Ck), et les paramètres de production comprenant une indication d'un instant de début de production (Tdk) pour chaque campagne de production (Ck), une indication du nombre total d'exemplaires (Nktot) du produit fini (PFk) à élaborer pendant chaque campagne de production (Ck), et une indication de cadence théorique de production (Vk) pour chaque campagne de production (Ck), cette cadence théorique (Vk) étant définie comme le rapport (Nktot / Dk) du nombre total d'exemplaires (Nktot) du produit fini (PFk) devant normalement être élaborés pendant cette campagne de production (Ck) à la durée (Dk) de cette campagne (Ck), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une opération de calcul de cadencement consistant à déterminer, à chacun des instants d'une pluralité d'instants de cadencement (ti) se succédant les uns aux autres pendant la durée de chaque campagne de production (Ck), un temps fictif de chantier (T*(ti)) défini à chaque instant de cadencement (ti) comme étant égal à l'instant de début de production (Tdk) de la campagne de production en cours (Ck) augmenté de l'intervalle de temps (Nk(ti)/Vk) théoriquement nécessaire pour élaborer, à la cadence théorique de production (Vk), le nombre d'exemplaires de produit fini réellement élaborés (Nk(ti)), au cours de la campagne de production en cours (Ck), depuis l'instant de début de production (Tdk) jusqu'à cet instant de cadencement (ti), et une opération de transmission, consistant au moins à distribuer en parallèle aux opérateurs (Op0l à Op89) une donnée représentative du temps fictif de chantier (T* (ti)) . 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une deuxième campagne de production (C2) postérieure à la première campagne de production (Cl) et dédiée à l'élaboration d'un produit fini de deuxième type (PF2) distinct du produit fini du premier type (PF1), en ce que chaque produit fini (PFk) élaboré au cours de chaque campagne (Ck) est constitué par un lot de plusieurs éléments différents (A à J), en ce que chaque poste (Po0 à Po9), à moins d'être inactif, est approvisionné, au plus tard au début de chaque campagne (Ck), par un stock d'éléments de produit spécifiques à ce poste et à cette campagne (Ck), et en ce que chaque poste (Po0 à Po9), à moins d'être inactif, contribue lors de chaque campagne (Ck) à l'élaboration du produit fini (PFk) auquel cette campagne est dédiée en ajoutant à chaque exemplaire de produit fini en cours d'élaboration l'élément de produit auquel ce poste (Po0 à Po9) est spécifiquement dédié pour cette campagne (Ck). 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le temps fictif de chantier (T*(ti)) utilisable après la fin de la première campagne (Cl) est recalé, au plus tard au début de production de la deuxième campagne de production (C2), sur le temps théorique initialement planifié. 4. Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le début de production (Td2) de la deuxième campagne de production (C2) est séparé de la fin de la première campagne de production (Cl) par un intervalle de temps non nul, et en ce que le temps fictif de chantier (T*(ti)) utilisable après la fin de la première campagne de production (Cl) est recalé, juste à la fin de la première campagne de production (Cl), sur le temps théorique initialement planifié. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que l'un au moins (Po4, Po7) des postes de la chaîne (1), sélectivement actif, est inactif pendant la première campagne (Cl) et actif pendant la deuxième campagne de production (C2), en ce que ce procédé comprend en outre une opération d'anticipation consistant à prévoir, pendant la première campagne de production (Cl), une phase d'approvisionnement du poste sélectivement actif (Po4, Po7) en éléments de produit (E, H) spécifiques à ce poste et à la deuxième campagne de production (C2), et en ce que l'opération de transmission inclut la distribution, à l'opérateur (Op45, Op67) du poste sélectivement actif (Po4, Pol) et pendant la première campagne de production (Cl), d'une alarme d'approvisionnement incluant une indication du temps de fin au plus tard de l'approvisionnement et la nature de l'élément de produit à approvisionner, cet approvisionnement étant ainsi réalisé au moins partiellement en temps masqué. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque exemplaire de produit fini (PFk) est élaboré par empilage des éléments de produit (A à J) dont il est composé. 7. Application d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes à la constitution de lots de documents publicitaires.