L’AUTOMATISATION DU MONTAGE automatisation du montage automobile... · Automobile Industry” du…

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  • GIE Regienov Renault Centre de Sociologie Urbaine 9 av. du 18 juin 1940 IRESCO-CNRS 92563 Rueil-Malmaison 59-61 rue Pouchet 75017 Paris

    LAUTOMATISATION DU MONTAGE AUTOMOBILE

    Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale Divergences et conditions de mise en cohrence

    Michel Freyssenet

    avec la collaboration de Elsie Charron

    Franois Beaujeu

    Juin 1994 Compte-rendu de fin dtude dune recherche finance par le Ministre de la Recherche et de la Technologie Dcision daide n 91 P 0197

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    SOMMAIRE

    Introduction

    1. Les stratgies dautomatisation de lassemblage

    1.1. Bref rappel de la stratgie dautomatisation de lassemblage de Renault 1.2. Lautomatisation de lassemblage chez les constructeurs japonais 1.3. Rsum des choix et des diffrences de choix des constructeurs japonais 1.4. Remarques sur les diffrences entre Renault et les constructeurs japonais

    2. Les choix dautomatisation de la pose du dessous de caisse, les bilans successifs faits et les leons tires

    2.1. Les choix dautomatisation de la pose du dessous de caisse de Renault, tra-vers cinq installations successives 2.2. Tableaux-rsums des volutions des caractristiques des installations 2.3. Les facteurs influenant les choix et lvolution de la conduite des projets 2.4. Comparaison avec le montage du dessous de caisse dans 3 usines japonaises

    3. Lanalyse des temps et des causes darrt. Le cas du TMA X54

    3.1. Les temps darrt au poste daccostage: alas de fabrication et pannes 3.2. Analyse dtaille de chaque ala de fabrication: temps, dure, volution, cau-

    ses, traitement 3.3. Les alas selon leur dure 3.4. Les alas selon lvolution de leur temps darrt 3.5. Les alas selon leur degr de visibilit 3.6. Les alas selon leurs causes premires

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    3.7. Remarques sur les causes premires des alas et sur leur recherche

    4. Stratgies dlimination des alas de fabrication et gains possibles

    4.1. Les platines 4.2. Heurts et vibrations 4.3. Diversit et alas 4.4. Les prparateurs platine 4.5. Un poste hygine produit juste avant laccostage 4.6. Lisibilisation et accessibilisation du poste daccostage

    Conclusion

    Annexes 1. La pose automatique du GMP X40 Flins et du GMP-TAR X53 Douai 2. Le TMA X57-X06 de Flins 3. Le TMA X54 de Sandouville 4. Le TMM X53-X56 de Palencia

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    Introduction

    Lassemblage est aujourdhui la phase du processus de production des vhicules auto-mobiles la moins automatise. Le pourcentage doprations automatises varie, estime-t-on, entre 10 et 20% selon les constructeurs. Les interrogations restent encore grandes sur la stratgie adopter, le rythme suivre et la forme dautomatisation appliquer. Ce rapport vise alimenter la rflexion sur ces questions.

    Dans un premier chapitre sur les stratgies dautomatisation de lassemblage, nous avons confront les choix faits ce jour par Renault, rapidement rappels, avec ceux des diffrents constructeurs japonais, qui nous sont connus grce la publication des rsultats dune enqute fouille ralise par des chercheurs japonais sur ce sujet.

    Dans le deuxime chapitre, nous avons pris le cas de la pose du dessous de caisse pour analyser lexprience accumule, les leons tires et non tires, travers les instal-lations successives que Renault a conues et mises en exploitation. Le type dinstallations auquel Renault aboutit est confront aux options prises dans trois usines japonaises pour la pose du dessous de caisse.

    Dans le troisime chapitre, nous analysons en dtail les temps et les causes darrt de linstallation de Renault la plus automatise et en fonctionnement depuis prs de deux ans: le TMA X54 Sandouville.

    Dans le quatrime chapitre enfin, nous essayons de voir partir des rsultats de lanalyse prcdente les conditions techniques, organisationnelles et sociales qui pour-raient permettre une monte en disponibilit propre des installations plus rapide.

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    1.

    LES STRATGIES D'AUTOMATISATION DE L'ASSEMBLAGE

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    Les constructeurs japonais ne se sont vritablement engags dans lautomatisation de lassemblage que tardivement et pour des raisons diffrentes de celles des autres cons-tructeurs. Ils ont, semble-t-il, analys attentivement lexprience des firmes europen-nes et amricaines qui les ont prcds en la matire. Il est intressant de voir les leons quils en ont tires. Aprs un bref rappel de la stratgie adopte par Renault, nous consacrerons lessentiel de ce chapitre aux choix faits au Japon.

    1.1. La stratgie dautomatisation de lassemblage de Renault: bref rappel Lautomatisation de lassemblage commence au dbut des annes quatre-vingt avec la pose robotise des vitres avant et arrire, la pose automatique du GMP et du train ar-rire. Elle stend aujourdhui lensemble du dessous de caisse, la pose des siges, du poste de conduite et des boucliers.

    Elle sinscrit dans une stratgie du montage qui se caractrise, grce la modularisa-tion du vhicule, en la prparation de sous-ensembles sur des lignes secondaires qui sont ensuite assembls les uns avec les autres sur une ligne principale. Le choix a t fait dautomatiser certains tronons de la ligne principale et de laisser en manuel les li-gnes de sous-ensembles. Le principe de la chane et des balancelles est maintenu. Mais au lieu davoir une avance continue, on a pour les tronons automatiss une avance pas pas, sauf pour les premires installations qui ont t mises en place.

    Les lignes des usines franaises sont mono-modle, lexception des lignes de lusine de Flins, qui assemblent la Clio et la Twingo. Le problme des ingalits de temps dassemblage selon les modles ne se pose donc pas. En revanche les lignes des usines dEspagne, de Belgique et des assembleurs sous-traitants en France sont plus po-lyvalentes, et dans certains cas moins automatises.

    Les tronons automatiss sont conduits par des conducteurs qui ont reu une forma-tion pour intervenir en cas darrt simple traiter. Chaque conducteur fait partie dune Unit Elmentaire de Travail dont la dlimitation varie suivant les usines. Elle peut en-glober seulement les oprateurs qui assurent quelques oprations non automatises; elle peut stendre la ligne de prparation du sous-ensemble.

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    1.2. Lautomatisation de lassemblage chez les constructeurs japonais Les stratgies et les choix des constructeurs japonais nous sont connus grce aux tra-vaux de chercheurs japonais. Ce paragraphe est une synthse des communications 1 fai-tes par MM Takahiro Fujimoto et Koichi Shimokawa la Confrence Internationale de Berlin sur Lautomatisation du montage dans lindustrie automobile, les 20-21 no-vembre 1992, et la Confrence Internationale de Tokyo Assembly Automation and Future Outlook of Production Systems, les 19-21 novembre 1993.Ces communications prsentent les rsultats dune enqute par questionnaire, mene fin 1991-dbut 1992 pour le compte du Committee for Research on Optimal Automation Systems in the Automobile Industry du Japan Technology Transfer Association (JTTAS), auprs de 11 constructeurs automobiles japonais, dont 9 de voitures particulires et 2 de vhicules industriels. Nous avons organis 2 la prsentation des rsultats publis de cette enqute autour de 17 questions.

    Pourquoi lautomatisation de lassemblage a t faible jusqu prsent dans les firmes automobiles japonaises? Elles ont automatis plus et plus vite que les autres construc-teurs les autres secteurs de fabrication: tlerie, presses, peinture, usinage...(Graphiques 1 et 2). Les firmes japonaises de llectronique ou de llectromnager ont automatis lassemblage depuis longtemps et elles considrent que cette automatisation constitue un avantage trs important de comptitivit. Les constructeurs automobile en revanche lont peu fait jusqu prsent. A cela, plusieurs raisons sont donnes. Le lien entre com-ptitivit et automatisation de lassemblage dans lautomobile nest pas clair. Lusine dassemblage la plus productive du monde pendant les annes 80, lusine Toyota de Takaoka, nest pratiquement pas automatise. En revanche, on peut constater un lien nettement positif entre automatisation et comptitivit en ce qui concerne lassemblage des postes de tlvision, les appareils photos ...

    Il tait certainement plus difficile de justifier lautomatisation chez Toyota, par exemple, avec des ouvriers polycomptents actifs travaillant sur des espaces rduits. Toyota a toujours vis une automatisation faible cot sintgrant dans un systme glo-bal et cohrent. Un systme entirement automatis est producteur de dfauts et loprateur doit pouvoir intervenir pour amliorer immdiatement le process. Aussi faut-il automatiser juste ce quil faut et au degr quil faut par rapport au besoin, dans une priode donne. Lautomatisation na pas deffet sur la comptitivit si elle ne saccompagne pas de changements dans la conception du produit, du process, des quali-fications, de la maintenance...

    1 Koichi Shimokawa, Takahiro Fujimoto. A Note on Design for Assembly Automation Systems. Preli-minary Observations in the Japanese Auto factories. Berlin, 1992, 12p. Takahiro Fujimoto. Why Do Japanese Companies Automate Assembly Operations? A Survey in the Auto Industry, Berlin, 1992, 18p. Takahiro Fujimoto. What Do You Mean by Automation Ratio? Definitions by the japanese Auto Ma-kers. Berlin, 1992, 8p. Koichi Shomokawa. General Overview of Assembly Automation and Future Outlook of the Production System, Tokyo, 1993, 10p. Takahiro Fujimoto, Takashi Matsuo. Note on the Findings of the Assembly Automation Study. A Sur-vey of the Japanese Auto Makers Tokyo, 1993, 29p. Takahiro Fujimoto. Strategies for Assembly Automation in the Automobile Industry, Tokyo, 1993, 24p 2 Ce travail de synthse a t fait avec la collaboration dElsie Charron, charge de recherche CNRS.

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    Graphiques 1 et 2

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    Freyssenet M., avec la collaboration de Beaujeu F., Charron E., Lautomatisation du montage automo-bile. Conceptions technique, organisationnelle, gestionnaire et sociale. Divergences et conditions de mise en cohrence , CSU, Paris, 1994, 132 p. dition numrique, freyssenet.com, 2006, 5,8 Mo.

    La limite dinvestissement acceptable pour un robot tait place en 1986 (dans une en-qute prcdente) 5 10 millions de yens par ouvrier supprim, selon les firmes, avec une moyenne 7 millions, soit lquivalent dune anne de salaire+primes+bonus.

    Pourquoi les constructeurs japonais automatisent lassemblage maintenant? Est-ce en raison des bnfices accumuls? des taux dintrt faibles? des technologies disponi-bles, qui seraient maintenant plus adaptes pour lassemblage? de lapprciation du yen et de la concurrence, exigeant daccrotre la productivit? Toutes ces raisons ne parais-sent pas suffisantes. La raison principale serait la raret de main doeuvre en absolu (vieillissement gnral de la population) et en relatif (la baisse de lattractivit du travail dans lautomobile).

    Concernant les objectifs de lautomatisation de lassemblage (Graphique 3 et Ta-bleau 1), les rsultats de lenqute indiquent que les trois objectifs qui arrivent en tte avec un score de 4,7/4,6 sur 5 sont la rduction du nombre douvriers, lamlioration de la qualit et lamlioration de lenvironnement du travail et la rduction de la charge de travail. Ils sont donns comme trs importants avec une grande homognit de rpon-ses par les 11 firmes. Viennent ensuite avec des scores moyens de 4,2/3,9 et des rpon-ses trs disperses, la rduction des cots de production, ladaptation une main doeuvre plus ge, la rduction des heures de travail. Un troisime groupe dobjectifs est caractris par des scores moyens variant de 3,6 3,4 et par des dispersions varia-bles: il comprend rendre attractif le recrutement, amliorer limage de la firme, dy-namiser la firme et lorganisation. Vient en dernier avec la note de 2,9 et une dispersion extrme, le raccourcissement des dlais de livraisons.

    Certains des objectifs paraissent, au moins dans leur traduction anglaise, comme quelque peu redondants. Les chercheurs japonais qui ont men lenqute et qui sont les seuls savoir comment chaque firme rpond chaque item indique que leurs rsultats recouvrent en fait deux points de vue. Le premier conserve lide dune automatisation peu coteuse. Lautre considre quil faut mettre le prix pour rsoudre les problmes de main doeuvre.

    Lautomatisation de lassemblage sinscrirait principalement donc dans une rforme du modle japonais de management. La priorit absolue donne jusqualors au client la t au dtriment des conditions de travail des ouvriers, du personnel en gnral, des fournisseurs et de leur main doeuvre. La production au plus juste provoque une grande tension parmi les salaris et les sous-traitants. Ceux qui auparavant se taisaient, mani-festent maintenant leur refus du travail tel quil est de deux manires: en le disant et sur-tout en allant vers dautres secteurs que lautomobile. Les firmes automobiles ont plus de difficults recruter aujourdhui quhier sur un march de travail par ailleurs trs tendu, et cela dautant plus que leur main doeuvre est tradi...

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