assemblage tôlerie automobile

Dans un marché de plus en plus concurrentiel, les industriels se fixent comme objectif de mieux utiliser leurs capacités industrielles en améliorant la flexibilité de leur ligne de production en fonction de la demande commerciale. Cette demande de flexibilité s’accompagne également d’une exigence de reconfigurabilité rapide des moyens de production existants pour accueillir les nouveaux produits en cours de développement, et cela dans des plannings de mise sur le marché de plus en plus courts. Dans le même temps, pour rester compétitif sur un marché mondial, les performances des lignes de production françaises et européennes doivent être renforcées par des investissements complémentaires ajustés aux évolutions des contraintes de production. Pour satisfaire ces demandes, différentes solutions industrielles sont régulièrement comparées en termes de coûts, délais et performances dans les phases amont d’un projet d’industrialisation. Généralement les dossiers sont décidés sur la base d’un constat pragmatique d’équation technico-économique (analyse marginale de coût bénéfice). Dans l’automobile, cette analyse est optimisée pour un contexte industriel figé de 2 à 3 ans avant le lancement d’un nouveau véhicule sur le marché. Les décisions prises dans les phases amont d’un projet impactent très fortement l’organisation des lignes de production à moyen et à long terme soit de 5 à 10 ans. Ces décisions sont souvent délicates à prendre compte tenu de la complexité technique du système industriel (§ I.1.1).

C’est dans le cadre de l’analyse et de l’amélioration de ces décisions que ce travail de thèse a été initié. Afin de bien poser le cadre de l’étude, ce chapitre présente dans un premier temps le contexte industriel de la thèse, puis le contexte général des travaux de recherche et enfin la problématique soulevée et les objectifs de la thèse. Dans une usine de type carrosserie-montage (figure I.1), la production d’un véhicule comprend les étapes d’emboutissage, d’assemblage, de peinture et de montage. Dans la suite de ce travail définit la « caisse » de véhicule comme étant l’assemblage par soudure ou autres liaisons mécaniques de plusieurs pièces embouties qui constituent la carrosserie. Elle passe ensuite par les étapes de peinture et de montage. Les autres organes mécaniques tels que le moteur, la boite de vitesse et le châssis sont produits dans d’autres types d’usine.Cette section propose une description du système d’assemblage d’une caisse automobile, suivi des différentes étapes d’un projet de développement véhicule et des besoins industriels à l’origine de ce travail de recherche.Une ligne d’assemblage tôlerie est composée de plusieurs « unités d’assemblage » permettant d’assembler chacun des sous-ensembles d’une caisse de véhicule : la base roulante, les côtés de caisse, l’assemblage général, les ouvrants et le ferrage (figure I.2).

En fonction des spécifications du nouveau véhicule, un certain nombre de postes de travail peuvent supporter des changements d’outillages grace à leur flexibilité. Ces changements d’outillages ne doivent pas pénaliser la capacité de production de la ligne car elle supporte la production d’autres véhicules. Dans la pratique, les investissements permettant un mixage des véhicules à la demande sans contrainte de production sont élevés. L’équilibre technico-économique du projet courant peut déboucher sur des contraintes de mixage de véhicules afin de limiter la fréquence de changement d’outillages et donc le coût de la solution technique. Lorsque la demande commerciale réelle s’écarte du mixage proposé en début de projet, la capacité de production de la ligne est directement impactée.Toute une organisation est mise en place pour la conception et la réalisation des moyens de production. Il s’agit d’organisation en « plateau projet » [Garel 96] où les différents acteurs métiers sont affectés à un projet le temps d’une phase ou de tout le déroulement de celui-ci. Plusieurs parties prenantes interviennent dans un projet d’industrialisation.Trois parties prenantes interviennent dans le processus de développement d’une caisse de véhicule (figure I.3). Dans un premier temps, le bureau d’étude conçoit et spécifie les pièces de carrosserie. Ensuite, le bureau des méthodes conçoit et met en place les moyens de production en identifiant les contraintes de production. Enfin, l’usine de fabrication organise la production des véhicules en fonction du cadrage industriel et des objectifs de performance.Les spécifications techniques des pièces du nouveau véhicule sont transmises par le bureau d’études. Ces données techniques permettent au bureau des méthodes de définir les moyens nécessaires permettant d’assembler chaque partie de la caisse du véhicule. Il s’appuie pour cela sur les informations dont il dispose sur la configuration actuelle du système d’assemblage. Des contraintes d’assemblage ou de faisabilité sont remontées au bureau d’études afin de proposer des modifications du produit.