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Optimiser la production de câblage avec Capital Formboard Manager

by Cadlog on 2 mai 2019

Dans cet article nous verrons comment, dans la production de câblage, Capital Formboard Manager permet une utilisation efficace de l’espace de travail et de la chaîne de production lorsqu’il s’agit de créer de multiples variantes du même câblage tout en préservant la rentabilité de la production.

La production du câblage au défi du changement

Dans un secteur industriel déjà très compétitif comme celui du câblage, l’augmentation de la complexité à tendance à mettre à rude épreuve la rentabilité du processus de production, qui est encore majoritairement manuel et demande beaucoup de main d’œuvre. Cette complexité va continuer de s’accroître à l’avenir, suite au déploiement des véhicules électriques, des systèmes de conduite autonomes et de leurs impacts sur les systèmes de distribution électrique. Il arrive de plus que les fabricants de câbles doivent procéder à de nombreuses modifications de conception alors que leur produit est déjà en phase de production, ce qui impacte négativement la performance des lignes de production tant en termes de main d’œuvre que des équipements et même l’espace à l’intérieur de l’usine.

La configuration initiale d’une ligne de production est une activité clé qui demande une grande expérience d’ingénierie de production. Les zones de préparation doivent être conçues, les câblages doivent être disposés sur les panneaux, puis les trous pour les éléments de fixations doivent être effectués, les supports doivent être montés sur la table et les postes de travail doivent être définis tout en assignant les différentes tâches. Il faut aussi concevoir et préparer le matériel destiné aux essais des produits. La ligne de production entière doit être adaptée sur la base du temps de livraison et des volumes prévus, des facteurs influençant le nombre de lignes de production et l’utilisation de l’espace à l’intérieur de l’usine.

De telles décisions doivent être réévaluées pour chaque modification du projet. La formboard peut nécessiter une mise à niveau, une ligne de production peut demander un rééquilibrage ou encore un employé peut avoir besoin d’être requalifié.

En outre la productivité peut diminuer pendant de courte période en raison de modifications liées aux changements des volumes de production. Un changement important dans la demande de câblage peut affecter considérablement l’utilisation de la capacité d’une ligne de production.

Figure 1 – Une ligne de production de câblage avec des Merged formboards.

 

La Merged formboard pour la production de câblage.

En utilisant la Merged formboard, les ingénieurs peuvent concevoir des lignes de production leur permettant de produire des câblages différents (mais très similaires) sur la même ligne. En d’autres termes, plusieurs lignes de production peuvent être substituées par une ligne unique, libérant ainsi l’espace dans l’usine et d’autres ressources, et augmentant la productivité et l’efficacité de chaque ligne.

Étant donné que deux dessins ou plus sont représentés sur un dessin de Merged formboard, il est courant d’utiliser des couleurs pour mettre en évidence les éléments appartenant à chaque câblage. Comme on peut par exemple le voir sur le côté droit de la figure 2 avec les trois couleurs.

Harness merged formboard

Figure 2 - Un exemple de merged formboard

  • Noir : utilisé pour les parties communes à tous les câblages
  • Bleu : cette partie concerne uniquement l’un des câblages
  • Orange : cette partie concerne uniquement l’un des câblages

L’opérateur de l’atelier sait quels câbles doivent être produits. Par conséquent, il suffit qu’il connaisse le code couleur pour pouvoir identifier la section correspondante sur la Merged formboard.

Le pourcentage de parties communes entre les câblages est un facteur clé dans la décision du lancement du processus d’unification. Généralement, 70 à 80% de parties communes est considéré suffisant. S’il y a peu de parties communes, la Merged formboard qui en résulte peut s’avérer trop compliquée à lire et à comprendre. Cela conduira à une efficacité de production médiocre, étant donné que les opérateurs ne peuvent pas obtenir assez rapidement les informations nécessaires à partir d’un dessin compliqué de formboard.

Comment est conçue la merged foarmboard de nos jours

Traditionnellement, les Merged formboards sont créées dans un processus majoritairement manuel, en utilisant des instruments de dessin qui ne sont pas forcément conçus pour la réutilisation et le partage des données. Rien que la première étape – décider si deux câblages sont de bons candidats à produire sur une ligne de production unique – est une tâche longue et laborieuse. Les dessins doivent être comparés manuellement, en faisant attention à toute une série de paramètres comme les dimensions, la topologie, les composants et leurs positions, les éléments de fixation et les contenant pour les composants.

Le processus d’unification en soi est une autre activité laborieuse, lorsque l’on utilise principalement des outils de dessin. Dans cette phase, étant donné la limitation de la grande partie des instruments de dessin, les données du câblage ne sont généralement pas prises en compte. C’est pourquoi mener à bien le projet initial de Merged formboard peut nécessiter des jours, voir des semaines, dans le cas de câblage de grandes dimensions.

Une fois conçue, la merged formboard doit être montée. Toutes les modifications apportées au projet original du câblage doivent être mises en place, incluant la mise à jour de merged formboard. Mais une fois de plus, cette activité sera manuelle, fastidieuse et sujette aux erreurs, la formboard étant probablement conçue en utilisant des logiciels de dessin déconnectés de toutes formes de données.

Il n’est donc pas surprenant que de nombreux ingénieurs de production s’opposent à l’optimisation de la ligne de production en ayant recours aux Merged formboards. Pour les moins expérimentés, il est souvent difficile de trouver le bon candidat à une Merged formboard. Même lorsqu’il existe un point commun important entre deux lignes, la création et la maintenance de Merged formboards s’avèrent trop onéreuses.

La conception de Merged Formboard avec Capital

La bonne nouvelle est qu’il existe des alternatives à l’utilisation de simples outils de dessin. La suite Capital de Siemens PLM fournit une technologie centrée sur les données qui gère le flux entier de conception et de production. Les deux tableaux suivants offrent un aperçu sur quelques-unes des caractéristiques principales et des avantages de Capital.

CAPITAL – CARACTÉRISTIQUES
Flux de processus centré sur les données
Possibilité de réutiliser les données
Continuité des données
Large gamme de capacité d’automatisation
Gestion du changement intégrée

 

CAPITAL – AVANTAGES
Gain de temps
  • Possibilité de réinvestir le temps dans des activités d’optimisation de la ligne de production
Nouvelles opportunités
  • Possibilité d’explorer différents scénarios de type “What-If”
Temps de réaction inférieur
  • Réaction rapide aux changements de demandes, de volumes de productions ou d’autres paramètres
  • Aucune perte due à des utilisations contre-performantes des lignes de production
Temps de création des dessins inférieur
  • Un effet collatéral bénéfique des fonctionnalités avancées de cet outil

Un projet de câblage dans la suite Capital est avant tout un ensemble de données, qui peut également être représenté par des diagrammes. Chaque diagramme peut être dessiné de manière indépendante, permettant au concepteur de créer la juste représentation graphique de chaque cas d’utilisation. La gestion des modifications est plus simple et plus fiable puisque les données peuvent être ré-utilisées presque indéfiniment et puisque les données des diagrammes correspondant restent corrélées les unes aux autres par le flux entier.

Capital offre un environnement parfait pour la création et l’entretien de planches à clous et de lignes de production fusionnées. Les techniciens de production peuvent sélectionner les formboards existantes et les comparer, afin de trouver les paires de candidats adaptés.  Compte tenu de la continuité des données, Capital Formboard Manager propose une vaste gamme de cas pour identifier les meilleurs candidats à la Merged formboard. Le calcul de la quantité réelle de parties communes peut être effectué en un seul clic. La fonctionnalité de fusion automatique peut intégrer de nombreuses tâches de niveau inférieur et prédéfinies. L’outil prend en charge le flux de travail naturel d’une équipe de concepteurs. La connaissance du câblage qui est stockée dans les données, est immédiatement disponible pour être appliquée pendant tout le processus de jonction.

Capital réduit également considérablement le temps nécessaire à la création d’une Merged formboard. L’outil simplifie par exemple le maintien de la position des éléments de fixation existants sur la formboard physique pendant la fusion. De cette manière, la gestion du changement est généralement très rapide et facile à gérer.

Merged formboard et combined formboard

Les combined formboards offrent une autre possibilité d’utiliser les ressources de façon la plus efficace possible dans la réalisation de câblages. La différence est que, dans ce cas, les câblages sont à des endroits différents. En d’autres termes, l’espace libre sur les panneaux existants est utilisé pour produire un câblage complètement différent. Cette méthode est souvent utilisée pour le câblage de petite taille et le câblage avec des volumes de production faibles. La combined formboard permet la production de nombreux câblages de ce type en utilisant le même équipement et le même espace de fabrication. Capital Formboard Manager peut également être utilisé pour créer et gérer ce type de planche à clous. La figure 3 ci-dessous montre un exemple de ces combined formboards.

Herness combined formboard

Figure 3 - Un exemple de combined formboard

Conclusion

Capital Formboard Manager permet la création et la mise à jour de merged formboards, dans un environnement basé sur des flux de données continus. Cet outil permet au département d’ingénierie de maximiser l’efficacité des lignes de production. Le passage d’une approche purement manuelle, basée exclusivement sur des outils de conception, à une approche basée sur des données reliées réduit considérablement les efforts requis pour fusionner et combiner des formboards et des lignes de production. Capital permet aux ingénieurs de production de se concentrer sur ce qu’ils font le mieux, comment passer rapidement d’un scénario d’optimisation de ligne à un autre, plutôt que d’utiliser un logiciel de dessin peu pratique. Pour les fabricants de câbles, cela signifie prendre de meilleures décisions et, finalement, atteindre le seuil de rentabilité beaucoup plus rapidement, compte tenu des changements inévitables qui peuvent se produire.

Téléchargez dès à présent le livre blanc avec synthèse en français :

Capital Formboard Manager: Technology for Greater Wire Harness Manufacturing Efficiency

Le livre blanc de Mentor illustrant les problematiques d’optimisation dans la production de câblage face aux variations de la demande et expliquant comment ils peuvent être résolus de manière efficace avec les formboard accorpate.

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