Un coût négligeable pour réduire l’incertitude

Un fabricant d’aliments surgelés souhaite améliorer la productivité dans l’une de ses installations, qui produit 20 produits alimentaires différents dans différents formats d’emballage, pour un total de 200 SKUs. Ces produits sont fabriqués, emballés et mis en boîtes sur 11 lignes de transformation, chacune se terminant par une station de palettisation manuelle. Dans certaines configurations, les produits ne sont pas mis en boîtes sur les lignes de traitement, mais laissés dans des sacs et congelés afin d’être ensuite mélangés et emballés en « combo packs » à un autre poste de production.

L’entreprise prévoit investir des millions de dollars dans un vaste système de convoyeurs pour transporter les caisses de produits de chacune des lignes de traitement vers une zone centrale robotisée de palettisation un étage plus bas. Lorsque nécessaire, le système pourra aussi transporter des sacs de produits des lignes de traitement jusqu’à la station « combo packs ».

Toute cette manutention des matériaux est actuellement effectuée manuellement par des ouvriers utilisant des transpalettes et des ascenseurs. L’objectif du projet est de réduire les coûts de main-d’œuvre en éliminant la majeure partie de cette manipulation des matériaux.

Le fournisseur d’équipement a soumis une proposition sous forme de dessins et de spécifications pour les convoyeurs, et l’entreprise souhaite valider cette proposition, afin de tester virtuellement le système de convoyeurs avant d’aller de l’avant avec la conception proposée. Ils ont choisi la simulation informatique 3D à cette fin, car c’est l’outil tout désigné pour ce travail.

Plus précisément, l’objectif de la simulation est d’aider l’entreprise à répondre aux questions suivantes :

1. Le système de convoyeurs proposé peut-il satisfaire aux exigences de capacité en termes de caisses par heure?

2. Sinon, qu’est-ce qu’il faut changer? (Longueurs, vitesses, logique, horaire de fonctionnement de la ligne, etc.)

3. Le système de palettisation robotisé proposé pourra-t-il répondre à la demande requise?

Les principales étapes du projet sont les suivantes :

1. Définir « sur papier » problème, objectif, système, mesures de performance et alternatives à simuler. C’est une étape importante qui fait gagner du temps dans le reste du projet.

2. Cueillir les données : Débits des lignes de traitement, tailles des produits, disposition de l’usine, conception proposée du système. C’est la partie la plus délicate car la simulation n’est aussi bonne que les données utilisées pour la créer. Il est conseillé de prendre le temps nécessaire pour avoir les bonnes informations avant de commencer à construire le modèle.

3. Bâtir le modèle de simulation. Si les étapes 1 et 2 ont été faites correctement, cette étape est beaucoup plus rapide, surtout grâce à la facilité d’utilisation des logiciels de simulation tel que FlexSim.

4. Tester, mesurer et ajuster le modèle. Même si nous ne pouvons pas vraiment valider le modèle de quelque chose qui n’existe pas encore, il est important de le tester complètement, de mesurer les résultats et de l’ajuster pour qu’il se comporte le plus proche possible du comportement réel attendu.

5. Simuler des alternatives et mesurer les résultats. Les alternatives suivantes ont été simulées :

   • Scénario 1 : Pas de « combo packs » : 8 lignes produisant des produits en boîte.

   • Scénario 2 : Avec des « combo packs» : 4 lignes produisant des produits emballés, 1 station « combo pack » emballant les 4 produits en sac. 7 lignes produisant des produits en boîte.

   • Scénario 3 : Similaire au scénario 2, mais avec 4 lignes de sacs synchronisées (moments de démarrage et vitesses).

Résultats

La simulation a répondu aux questions, mais avec quelques surprises :

• Le système de convoyeurs proposé n’est pas un problème et satisfait à la capacité requise.

• Pour les packs combinés, la synchronisation des lignes n’était pas un problème auparavant, car les sacs de produits étaient fabriqués par lots à l’avance et stockés congelés jusqu’à ce qu’ils soient nécessaires pour fabriquer les packs combinés. Maintenant, pour produire des packs combinés, les lignes d’alimentation doivent synchroniser leurs démarrages et leurs vitesses pour alimenter efficacement la station d’emballage. Sinon, les produits s’accumulent sur les convoyeurs pendant de longues périodes et expirent.

• Le système de palettisation, composé de 2 robots, sera le goulot d’étranglement du nouveau système et pourrait causer des problèmes majeurs, car le débit prévu les obligera à fonctionner au maximum de leur capacité. Une station manuelle de palettisation a été ajoutée à côté des robots et sera utilisée lors des périodes problématiques.

Le coût de cette étude de simulation est négligeable en comparaison de la réduction de l’incertitude associée à cet investissement important.