Commencez par le temps de cycle, et non par la liste des équipements.
Le takt time correspond au rythme de production que l'usine doit respecter. Il ne s'agit pas de la durée de fabrication d'un lot, mais de l'intervalle entre deux lots finis. Ce sont deux valeurs différentes, et c'est souvent la confusion entre elles qui pose problème dans la planification des capacités.
Le calcul est simple. On divise le temps opératoire disponible sur la période par le nombre de lots nécessaires, et on obtient le takt time. Une usine qui produit vingt lots par semaine sur un seul poste d'environ 2 400 minutes utiles a un takt time d'environ 120 minutes par lot. Ces 120 minutes représentent le temps imparti à chaque poste de travail.
| Saisir | Comment l'obtenir | Le piège |
|---|---|---|
| Minutes disponibles | Durée du poste multipliée par les quarts de travail, moins les pauses planifiées, les changements d'équipe et la maintenance programmée. | En utilisant les heures brutes de travail, un poste de 480 minutes ne génère que rarement 480 minutes productives. |
| Lots requis | La demande annuelle divisée par les périodes de travail, puis ajustée en fonction de la taille du lot réellement produit. | Utiliser la capacité nominale au lieu de la demande prévue par le plan de vente. |
| temps de cycle | Minutes disponibles divisées par lots requis. | Il faut le considérer comme le temps par lot plutôt que comme l'intervalle entre les lots. |
| Nombre de stations | Temps de cycle réel divisé par le temps de takt, arrondi à l'entier supérieur. | Il faut plutôt diviser par le temps de mélange. C'est cette erreur qui entraîne une sous-capacité. |
La dernière ligne résume l'article en une seule phrase. Le reste traite de la mesure précise de ce temps de cycle.
Ce que contient réellement le temps de cycle
Le cycle d'une station s'étend du moment où une cuve propre et vide est disponible jusqu'au moment où la suivante l'est également. Pour un produit à haute viscosité, cet intervalle est bien plus long que la phase de mélange, et ce sont les phases négligées qui engendrent le plus d'entartrage.
- ChargementLes poudres sont introduites lentement sur une base visqueuse, car une introduction trop rapide provoque soit un dégagement de poussière, soit la formation de grumeaux que le mélangeur doit ensuite désagréger. Sur une machine étanche, l'introduction se fait souvent sous vide par une trémie, ce qui est sûr mais lent.
- Mélange et dispersion, la phase que tout le monde mesure. Sa durée est déterminée par le produit, et non par l'opérateur ; c'est donc la partie la moins compressible du cycle
- Le processus se dérouleMaintien sous vide, chauffage ou refroidissement jusqu'à une température donnée, dégazage : autant de phases qui représentent un temps mort pour la cuve, même en l'absence de mélange.
- DéchargeUn produit à haute viscosité ne s'écoulera pas. Le fait qu'il s'écoule par une vanne, une pompe ou une rigole inclinée fait varier la durée de cette étape de quelques minutes à plusieurs dizaines de minutes.
- NettoyageLe réservoir et la tête de production doivent être nettoyés avant le lot suivant, et sur une ligne de production multicolore ou multiproduits, il s'agit d'un coût fixe par lot plutôt que par tonne.
Additionnez ces cinq éléments et comparez le total au temps de mélange seul. Sur une ligne de production d'adhésifs ou de mastics, la différence est généralement d'un facteur deux, voire plus, ce qui explique pourquoi une usine qui semble surdimensionnée sur le papier se révèle en réalité sous-dimensionnée – ou inversement.
Le décompte des stations, effectué par
Deux usines, même capacité nominale, produits différents. Les chiffres ci-dessous sont des exemples de calcul illustrant la méthode, et non des valeurs de référence pour un produit particulier ; les temps de cycle doivent être mesurés sur votre propre ligne de production.
| Usine A : revêtement à faible viscosité | Plante B : mastic à haute viscosité | |
|---|---|---|
| minutes disponibles par jour | 900 (deux équipes) | 900 (deux équipes) |
| Lots requis par jour | 8 | 4 |
| temps de cycle | environ 112 minutes | environ 225 minutes |
| Chargement | 25 minutes | 70 minutes |
| Mélange et dispersion | 45 minutes | 60 minutes |
| Maintient (vide, refroidissement) | 10 minutes | 40 minutes |
| Décharge | 15 minutes | 55 minutes |
| Nettoyage | 15 minutes | 30 minutes |
| Temps de cycle réel | environ 110 minutes | environ 255 minutes |
| Cycle divisé par takt | environ 1,0 | environ 1,1 |
| Stations nécessaires | 1 | 2 |
Lisez les trois dernières lignes ensemble. L'usine A ne possède qu'une seule station, avec une marge de sécurité quasi nulle ; par conséquent, tout incident (débit lent, joint défectueux, dépassement du temps de nettoyage) entraîne immédiatement une perte de production. L'usine B, en théorie, ne possède qu'une seule station, mais un ratio de 1,1 en réalité signifie deux, car il n'y a aucune marge de sécurité dans le cycle. Le ratio doit être nettement inférieur à un pour qu'une seule station soit une solution viable.
Voici comment cette règle se traduit concrètement : un ratio calculé compris entre 0,8 et 1,0 environ constitue la zone critique. En dessous de 0,8, la marge absorbe les variations normales. Au-dessus de 1,0, la capacité est insuffisante et ce manque se traduit par des heures supplémentaires plutôt que par un goulot d'étranglement évident.
Où va réellement le temps
Avant d'ajouter une station, mesurez séparément les cinq phases pendant une semaine. La distribution est presque toujours surprenante et converge généralement vers les mêmes deux étapes.
- La recharge domine sur les produits visqueuxL'incorporation de poudre dans une base épaisse est lente car elle doit être ajoutée à un débit compatible avec le pouvoir mouillant du mélangeur. L'alimentation par un système d'induction sous vide plutôt que par une trémie est la solution habituelle, car elle permet d'incorporer la poudre au flux de liquide au lieu de la déposer à la surface du mélange.
- Le rejet domine pour les produits à haute teneur en solidesUne pâte à forte charge de remplissage ne s'écoulera pas par une vanne inférieure à un débit utile. Une pompe de refoulement dimensionnée en fonction de la viscosité, ou un système de basculement, permet de passer d'une phase d'attente à une phase d'opération.
- Le nettoyage domine sur les lignes multicoloresLe coût étant calculé par lot et non par tonne, il pénalise davantage les petites séries. Réduire la surface mouillée à nettoyer (une cuve par lot plutôt qu'un circuit de transfert) est souvent plus avantageux qu'un mélangeur plus rapide.
- Les réservations se cachent dans le planningUn palier de refroidissement est invisible dans le dossier de lot, mais il occupe de l'espace dans la cuve. Si la double enveloppe est sous-dimensionnée par rapport à la chaleur dégagée par l'étape de mélange, le palier allonge la durée de chaque lot pendant toute la durée de vie de l'installation.
Chacune de ces machines coûte moins cher à réparer qu'une deuxième station, et la réparation de deux d'entre elles permet généralement de récupérer plus de capacité que celle qu'aurait apportée la machine supplémentaire, sans augmenter la surface au sol, le nombre d'opérateurs ni la charge de nettoyage.
Les navires mobiles modifient les calculs arithmétiques
Si le navire peut se déplacer et que la tête de levage est immobile, cette dernière devient la ressource limitée et les navires servent de tampons. C'est la configuration visible sur les photographies : plusieurs navires mobiles à double enveloppe, une tête de levage par station et une position d'amarrage où le navire est fixé et la tête de levage immergée.
L'effet sur le calcul est que le cycle de la station ne comprend plus les opérations de déchargement et de nettoyage, car la cuve quitte la station avec le lot à l'intérieur et la cuve suivante est déjà en place. Il ne reste plus à la station que le chargement, le mélange et le maintien du procédé, soit environ la moitié du cycle initial. Une seule station peut ainsi atteindre une cadence de production qu'elle n'aurait pas pu réaliser auparavant, et le surcoût concerne les cuves et la manutention plutôt que les systèmes d'entraînement.
Deux coûts sont à prendre en compte, et les deux doivent être intégrés au calcul. Les cuves ne sont pas gratuites, et chacune d'elles nécessite une double enveloppe si le contrôle de la température est important. Des équipements de manutention et de l'espace au sol sont nécessaires, et les cuves doivent être suivies afin d'éviter toute perte de lot dans l'usine. Ce dispositif n'est rentable que si le temps de cycle est principalement constitué de phases que la cuve peut transporter. Notre guide àcuves de mélange à double arbre concentriquerecouvre le côté du navire, et legamme de mélangeurs à haute viscositécouvre le côté de la tête.
Quatre façons dont le calcul peut se tromper
| L'erreur | Ce qu'il produit | La correction |
|---|---|---|
| Le temps de mélange est considéré comme un temps de cycle. | Un nombre de stations insuffisant et une usine qui nécessite des heures supplémentaires dès le premier mois. | Chronométrez le cycle complet sur une semaine : charge, mélange, maintien, décharge, nettoyage. |
| Moyenne du mélange de produits | Un nombre de stations adapté au lot moyen et insuffisant pour la plus lente, c'est-à-dire celle qui détermine le planning. | Calculez le nombre d'éléments pour le produit le plus défavorable, puis vérifiez que la moyenne correspond toujours. |
| En ignorant le changement de régime | Une capacité qui existe sur le papier et qui disparaît à mesure que le nombre de couleurs ou de produits augmente. | Considérez le nettoyage et le changement de format comme un coût par lot, puis examinez ce qu'un conteneur mobile permettrait d'éliminer. |
| En supposant qu'un mélangeur plus grand résolve le problème | Un navire plus grand, dont le temps de charge et de décharge est plus long, avec le même nombre de stations et une flexibilité moindre. | Refaites les calculs avec la nouvelle taille de lot avant de passer commande, en tenant compte notamment des limites de taille des cuves. |
Ces quatre problèmes ont une cause commune : le plan a été élaboré à partir d’une liste d’équipements plutôt que d’un cycle mesuré. Le calcul est suffisamment simple pour être effectué dans un tableur, et il est judicieux de le faire avant de finaliser l’agencement, car c’est le nombre de cuves qui détermine ce dernier.
Envoyez-nous le lot, le cycle et la cible
Indiquez-nous le produit, la taille du lot, la viscosité et le débit souhaité. Nos ingénieurs étudieront avec vous le temps de cycle, confirmeront le nombre de stations et la configuration des cuves, et vous fourniront un devis directement de l'usine.
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Où ces mélangeurs sont construits
Les coques des cuves, les châssis planétaires, les colonnes d'ascenseur et les ensembles hydrauliques sont usinés et construits dans la même usine, de sorte que le nombre de stations convenu sur le papier correspond à un équipement qui peut effectivement être installé et entretenu conformément aux plans.
Il est judicieux d'explorer cette limite avant de fixer le nombre de cuves. Le nombre de stations détermine la quantité de produit fini arrivant à l'étape d'emballage et son degré d'irrégularité. Une ligne parfaitement équilibrée dans la salle de mélange et produisant quatre lots simultanément n'est en réalité pas équilibrée du tout.ligne de production d'adhésifs et de masticsL'organisation est généralement planifiée en fonction de ce modèle d'arrivée.
