Ligne d'assemblage - Assembly line

Un Airbus A321 sur la chaîne d'assemblage final 3 dans l' usine Airbus Hamburg-Finkenwerder
La chaîne de montage automobile de Hyundai

Une chaîne d'assemblage est un processus de fabrication (souvent appelé assemblage progressif ) dans lequel des pièces (généralement des pièces interchangeables ) sont ajoutées au fur et à mesure que l'assemblage semi-fini se déplace d'un poste de travail à l'autre où les pièces sont ajoutées en séquence jusqu'à ce que l'assemblage final soit produit. En déplaçant mécaniquement les pièces vers le travail d'assemblage et en déplaçant l'assemblage semi-fini d'un poste de travail à un autre, un produit fini peut être assemblé plus rapidement et avec moins de main-d'œuvre qu'en demandant aux travailleurs de transporter des pièces vers une pièce fixe pour l'assemblage.

Les chaînes d'assemblage sont des méthodes courantes d'assemblage d'articles complexes tels que des automobiles et d'autres équipements de transport , des appareils électroménagers et des produits électroniques .

Les ouvriers chargés des travaux de la chaîne de montage sont appelés assembleurs .

notions

Ligne d'assemblage de Lotus Cars à partir de 2008

Les lignes d'assemblage sont conçues pour l'organisation séquentielle des travailleurs , des outils ou des machines et des pièces. Le mouvement des travailleurs est minimisé dans la mesure du possible. Toutes les pièces ou assemblages sont manipulés soit par des convoyeurs, soit par des véhicules motorisés tels que des chariots élévateurs , ou par gravité , sans aucun camionnage manuel. Le levage de charges lourdes est effectué par des machines telles que des ponts roulants ou des chariots élévateurs. Chaque travailleur effectue généralement une opération simple à moins que des stratégies de rotation des tâches ne soient appliquées.

D'après Henry Ford :

Les principes d'assemblage sont les suivants :

(1) Placer les outils et les hommes dans l'ordre de l'opération de manière à ce que chaque pièce constitutive parcoure le moins de distance possible pendant le processus de finition.

(2) Utiliser des glissières de travail ou une autre forme de support de sorte que lorsqu'un ouvrier termine son opération, il laisse tomber la pièce toujours au même endroit - quel endroit doit toujours être l'endroit le plus pratique pour sa main - et si possible avoir la gravité porter la pièce à l'ouvrier suivant pour le sien.

(3) Utiliser des lignes d'assemblage coulissantes par lesquelles les pièces à assembler sont livrées à des distances convenables.

La conception de chaînes de montage est un défi mathématique bien établi, appelé problème d'équilibrage de chaîne de montage. Dans le problème d'équilibrage de la chaîne de montage simple, l'objectif est d'attribuer un ensemble de tâches qui doivent être effectuées sur la pièce à une séquence de postes de travail. Chaque tâche nécessite une durée de tâche donnée pour l'achèvement. L'affectation des tâches aux stations est généralement limitée par deux contraintes : (1) un graphique de priorité qui indique quelles autres tâches doivent être effectuées avant qu'une tâche particulière puisse être lancée (par exemple, ne pas mettre de vis avant de percer le trou) et (2 ) un temps de cycle qui limite la somme des temps de traitement des tâches qui peuvent être achevés à chaque poste de travail avant que la pièce ne soit déplacée vers le poste suivant par la bande transporteuse. Les principaux problèmes de planification pour l'exploitation des chaînes de montage comprennent l' intégration de la chaîne d'approvisionnement , le contrôle des stocks et la planification de la production .

Exemple simple

Chaîne de montage de moteurs à Willys-Overland Company, Toledo, Ohio, 1920

Considérons l'assemblage d'une voiture : supposons que certaines étapes de la chaîne de montage consistent à installer le moteur, installer le capot et installer les roues (dans cet ordre, avec des étapes interstitielles arbitraires) ; une seule de ces étapes peut être effectuée à la fois. Dans la production traditionnelle, une seule voiture serait assemblée à la fois. Si l' installation du moteur prend 20 minutes, l' installation du capot prend cinq minutes et l' installation des roues prend 10 minutes, alors une voiture peut être produite toutes les 35 minutes.

Dans une chaîne de montage, l'assemblage des voitures est réparti entre plusieurs stations, toutes fonctionnant simultanément. Lorsqu'une gare en a fini avec une voiture, elle la passe à la suivante. En ayant trois stations, trois voitures peuvent être utilisées en même temps, chacune à une étape différente de l'assemblage.

Après avoir terminé son travail sur la première voiture, l'équipe d'installation du moteur peut commencer à travailler sur la deuxième voiture. Pendant que l'équipe d'installation du moteur travaille sur la deuxième voiture, la première voiture peut être déplacée vers la station de capot et équipée d'un capot, puis vers la station de roues et être équipée de roues. Une fois le moteur installé sur la deuxième voiture, la deuxième voiture se déplace vers l'ensemble de capot. Dans le même temps, la troisième voiture se déplace vers l'ensemble moteur. Lorsque le moteur de la troisième voiture a été monté, il peut alors être déplacé vers la station de capot ; pendant ce temps, les voitures suivantes (le cas échéant) peuvent être déplacées vers la station d'installation du moteur.

En supposant qu'il n'y ait pas de perte de temps lors du déplacement d'une voiture d'une station à une autre, l'étape la plus longue de la chaîne de montage détermine le débit (20 minutes pour l'installation du moteur) afin qu'une voiture puisse être produite toutes les 20 minutes, une fois la première voiture prenant 35 minutes a été produit.

Histoire

Avant la révolution industrielle , la plupart des produits manufacturés étaient fabriqués individuellement à la main. Un seul artisan ou une équipe d'artisans créerait chaque partie d'un produit. Ils utiliseraient leurs compétences et leurs outils tels que des limes et des couteaux pour créer les pièces individuelles. Ils les assemblaient ensuite dans le produit final, en procédant à des changements de coupe et d'essai dans les pièces jusqu'à ce qu'elles s'adaptent et puissent fonctionner ensemble ( production artisanale ).

La division du travail était pratiquée en Chine, où des monopoles d'État produisaient en masse des outils agricoles en métal, de la porcelaine, des armures et des armes des siècles avant que la production de masse n'apparaisse en Europe à la veille de la révolution industrielle. Adam Smith a longuement discuté de la division du travail dans la fabrication des épingles dans son livre The Wealth of Nations (publié en 1776).

L' Arsenal de Venise , datant d'environ 1104, fonctionnait de la même manière qu'une chaîne de production . Les navires descendaient un canal et étaient équipés par les différents magasins qu'ils passaient. Au sommet de son efficacité au début du XVIe siècle, l'Arsenal employait quelque 16 000 personnes qui pouvaient apparemment produire près d'un navire par jour et pouvaient équiper, armer et approvisionner une cuisine nouvellement construite avec des pièces standardisées sur une base de chaîne de montage. Bien que l'Arsenal ait duré jusqu'au début de la révolution industrielle, les méthodes de production à la chaîne ne sont même pas devenues courantes.

Révolution industrielle

La révolution industrielle a conduit à une prolifération de fabrication et d'invention. De nombreuses industries, notamment les textiles , les armes à feu , les horloges et montres , les véhicules hippomobiles , les locomotives de chemin de fer , les machines à coudre et les bicyclettes , ont connu une amélioration rapide de la manutention, de l'usinage et de l'assemblage des matériaux au cours du XIXe siècle, bien que des concepts modernes tels que l'ingénierie industrielle et la logistique n'avait pas encore été nommée.

Le palan a été le premier produit manufacturé à être entièrement automatisé, aux usines de blocs de Portsmouth au début du XIXe siècle.

Le moulin à farine automatique construit par Oliver Evans en 1785 a été appelé le début de la manutention moderne des matériaux en vrac par Roe (1916). Le moulin d'Evans utilisait un élévateur à godets à bande en cuir, des convoyeurs à vis , des convoyeurs à bande en toile et d'autres dispositifs mécaniques pour automatiser complètement le processus de fabrication de la farine. L'innovation s'est étendue à d'autres moulins et brasseries.

Probablement le premier exemple industriel d'un processus d'assemblage linéaire et continu est le Portsmouth Block Mills , construit entre 1801 et 1803. Marc Isambard Brunel (père d' Isambard Kingdom Brunel ), avec l'aide d' Henry Maudslay et d'autres, a conçu 22 types de machines-outils pour fabriquer les pièces des poulies de gréement utilisées par la Royal Navy . Cette usine a connu un tel succès qu'elle est restée en service jusqu'aux années 1960, l'atelier étant toujours visible au HM Dockyard de Portsmouth et contenant encore une partie des machines d'origine.

L'un des premiers exemples d'aménagement d'usine presque moderne, conçu pour une manipulation facile des matériaux, était la fonderie Bridgewater . Les terrains de l'usine étaient bordés par le canal de Bridgewater et le chemin de fer de Liverpool et de Manchester . Les bâtiments étaient disposés en ligne avec une voie ferrée pour l'acheminement des travaux traversant les bâtiments. Des grues étaient utilisées pour soulever les travaux lourds, qui pesaient parfois des dizaines de tonnes. Le travail est passé séquentiellement à l'érection de la charpente et à l'assemblage final.

La fonderie de Bridgewater , photographiée en 1839, l'une des premières usines à utiliser une disposition , un flux de travail et un système de manutention des matériaux presque modernes

La première ligne d'assemblage de flux a été lancée à l'usine de Richard Garrett & Sons , Leiston Works à Leiston dans le comté anglais du Suffolk pour la fabrication de moteurs à vapeur portables . La zone de la chaîne de montage s'appelait ' The Long Shop ' en raison de sa longueur et était pleinement opérationnelle au début de 1853. La chaudière a été amenée de la fonderie et placée au début de la ligne, et au fur et à mesure qu'elle progressait dans le bâtiment, elle s'arrêter à différentes étapes où de nouvelles pièces seraient ajoutées. A partir du niveau supérieur, où d'autres pièces étaient fabriquées, les pièces les plus légères étaient abaissées au-dessus d'un balcon puis fixées sur la machine au niveau du sol. Lorsque la machine atteindrait la fin de l'atelier, elle serait terminée.

Pièces interchangeables

Au début du XIXe siècle, le développement de machines-outils telles que le tour à décolleter , la raboteuse et la fraiseuse , ainsi que le contrôle des parcours d'outils via des gabarits et des montages , ont fourni les conditions préalables à la chaîne de montage moderne en faisant des pièces interchangeables une réalité pratique. .

Convoyeurs à vapeur et électriques de la fin du XIXe siècle

Les ascenseurs à convoyeur à vapeur ont commencé à être utilisés pour le chargement et le déchargement des navires au cours du dernier quart du XIXe siècle. Hounshell (1984) montre un c. Croquis de  1885 d'un convoyeur électrique transportant des boîtes dans une ligne de remplissage dans une conserverie.

L' industrie de l' emballage de viande de Chicago est considérée comme l'une des premières chaînes de montage industrielles (ou chaînes de démontage) à être utilisée aux États-Unis à partir de 1867. Les travailleurs se tiendraient à des postes fixes et un système de poulie apporterait la viande à chaque travailleur et ils accompliraient une tâche. Henry Ford et d'autres ont écrit sur l'influence de cette pratique d' abattoir sur les développements ultérieurs de Ford Motor Company.

20ième siècle

Chaîne de montage Ford, 1913. La chaîne de montage de magnéto a été la première.
1913 Expérimentation avec le corps de montage sur le châssis du modèle T . Ford a testé différentes méthodes d'assemblage pour optimiser les procédures avant d'installer définitivement l'équipement. La chaîne de montage proprement dite utilisait un pont roulant pour monter la carrosserie.
Ligne d'assemblage Ford modèle T vers 1919
Ligne d'assemblage Ford modèle T vers 1924
Chaîne de montage Ford vers 1930
Chaîne de montage Ford vers 1947

Selon Domm, la mise en œuvre de la production en série d'une automobile via une chaîne de montage peut être attribuée à Ransom Olds , qui l'a utilisé pour construire la première automobile produite en série, l' Oldsmobile Curved Dash . Olds a breveté le concept de chaîne de montage, qu'il a mis en œuvre dans son usine d' Olds Motor Vehicle Company en 1901.

Chez Ford Motor Company , la chaîne de montage a été introduite par William "Pa" Klann à son retour de la visite de l'abattoir de Swift & Company à Chicago et de la visualisation de ce qu'on appelait la "chaîne de démontage", où les carcasses étaient massacrées alors qu'elles se déplaçaient le long d'un convoyeur. . L'efficacité d'une personne retirant la même pièce encore et encore sans bouger elle-même a attiré son attention. Il a signalé l'idée à Peter E. Martin , bientôt à la tête de la production de Ford, qui était dubitatif à l'époque mais l'a encouragé à aller de l'avant. D'autres chez Ford ont prétendu avoir proposé l'idée à Henry Ford , mais la révélation de l'abattoir de Pa Klann est bien documentée dans les archives du Henry Ford Museum et ailleurs, ce qui fait de lui un contributeur important au concept de chaîne de montage automatisée moderne. Ford était reconnaissant, ayant visité l' installation de traitement des commandes par correspondance Sears de 40 acres hautement automatisée vers 1906. Chez Ford, le processus était une évolution par essais et erreurs d'une équipe composée principalement de Peter E. Martin , le surintendant de l'usine; Charles E. Sorensen , assistant de Martin ; Clarence W. Avery ; C. Harold Wills , dessinateur et outilleur ; Charles Ebender ; et József Galamb . Une partie du travail de base pour un tel développement avait récemment été jetée par la disposition intelligente du placement des machines-outils que Walter Flanders avait fait chez Ford jusqu'en 1908.

La chaîne de montage mobile a été développée pour le modèle Ford T et a commencé à fonctionner le 7 octobre 1913, à l' usine Ford de Highland Park , et a continué à évoluer par la suite, en utilisant l'étude du temps et du mouvement . La chaîne de montage, entraînée par des bandes transporteuses , a réduit le temps de production d'un modèle T à seulement 93 minutes en divisant le processus en 45 étapes. Produire des voitures plus rapidement que la peinture de l'époque ne pouvait sécher, cela a eu une immense influence sur le monde.

En 1922, Ford (par l'intermédiaire de son nègre Crowther) a déclaré à propos de sa chaîne de montage de 1913 :

Je crois que c'était la première ligne mobile jamais installée. L'idée est venue d'une manière générale du chariot suspendu que les emballeurs de Chicago utilisent pour habiller le bœuf.

Charles E. Sorensen , dans ses mémoires de 1956 My Forty Years with Ford , a présenté une version différente du développement qui ne concernait pas tant les « inventeurs » individuels qu'un développement graduel et logique de l'ingénierie industrielle :

Ce qui a été élaboré chez Ford, c'est la pratique consistant à déplacer le travail d'un ouvrier à un autre jusqu'à ce qu'il devienne une unité complète, puis à organiser le flux de ces unités au bon moment et au bon endroit jusqu'à une ligne d'assemblage final mobile d'où provenait un produit fini. Indépendamment des utilisations antérieures de certains de ces principes, la ligne directe de succession de la production de masse et son intensification vers l'automatisation découle directement de ce que nous avons élaboré chez Ford Motor Company entre 1908 et 1913. Henry Ford est généralement considéré comme le père de la production de masse. . Il netait pas. Il en était le parrain.

À la suite de ces développements de méthode, les voitures de Ford sont sorties de la ligne à des intervalles de trois minutes ou six pieds par minute. C'était beaucoup plus rapide que les méthodes précédentes, augmentant la production de huit à un (nécessitant 12,5 heures-homme avant, 1 heure 33 minutes après), tout en utilisant moins de main-d'œuvre. C'était un tel succès que la peinture est devenue un goulot d'étranglement. Seul le noir du Japon séchait assez vite, forçant l'entreprise à abandonner la variété de couleurs disponibles avant 1914, jusqu'à ce que la laque Duco à séchage rapide soit développée en 1926.

La technique de la chaîne de montage fait partie intégrante de la diffusion de l'automobile dans la société américaine. La diminution des coûts de production a permis au coût du modèle T de rentrer dans le budget de la classe moyenne américaine. En 1908, le prix d'un modèle T était d'environ 825 $, et en 1912, il avait baissé à environ 575 $. Cette réduction de prix est comparable à une réduction de 15 000 $ à 10 000 $ en dollars par rapport à l'an 2000. En 1914, un ouvrier de la chaîne de montage pouvait acheter un modèle T avec quatre mois de salaire.

Les procédures de sécurité complexes de Ford, en particulier l'affectation de chaque travailleur à un emplacement spécifique au lieu de leur permettre de se déplacer, ont considérablement réduit le taux de blessures . La combinaison de salaires élevés et d'une efficacité élevée est appelée « fordisme », et a été copiée par la plupart des grandes industries. Les gains d'efficacité de la chaîne de montage ont également coïncidé avec le décollage des États-Unis. La chaîne de montage obligeait les travailleurs à travailler à un certain rythme avec des mouvements très répétitifs qui ont conduit à une plus grande production par travailleur alors que d'autres pays utilisaient des méthodes moins productives.

Dans l' industrie automobile , son succès fut prépondérant, et se répandit rapidement dans le monde entier. Ford France et Ford Grande-Bretagne en 1911, Ford Danemark 1923, Ford Allemagne et Ford Japon 1925 ; en 1919, Vulcan (Southport, Lancashire) a été le premier constructeur natif européen à l'adopter. Bientôt, les entreprises devaient avoir des chaînes de montage, ou risquer de faire faillite en ne pouvant pas rivaliser ; en 1930, 250 entreprises qui n'avaient pas disparu.

La demande massive de matériel militaire pendant la Seconde Guerre mondiale a incité les techniques de chaîne de montage dans la construction navale et la production d'avions. Des milliers de navires Liberty ont été construits en utilisant largement la préfabrication, permettant d'achever l'assemblage des navires en quelques semaines, voire quelques jours. Après avoir produit moins de 3 000 avions pour l'armée américaine en 1939, les avionneurs américains ont construit plus de 300 000 avions pendant la Seconde Guerre mondiale. Vultee a été le pionnier de l'utilisation de la chaîne de montage motorisée pour la fabrication d'avions. D'autres entreprises ont rapidement suivi. Comme William S. Knudsen (ayant travaillé chez Ford, GM et la Commission consultative de la défense nationale) l'a observé, « Nous avons gagné parce que nous avons étouffé l'ennemi dans une avalanche de production, comme il n'en avait jamais vu ni rêvé possible ».

Des conditions de travail améliorées

Dans son autobiographie de 1922, Henry Ford mentionne plusieurs avantages de la chaîne de montage, notamment :

  • Les travailleurs ne soulèvent pas de charges lourdes.
  • Ne pas se baisser ni se pencher.
  • Aucune formation particulière n'était requise.
  • Il y a des emplois que presque tout le monde peut faire.
  • Offre d'emploi aux immigrés.

Les gains de productivité ont permis à Ford d'augmenter le salaire des travailleurs de 1,50 $ par jour à 5,00 $ par jour une fois que les employés ont atteint trois ans de service sur la chaîne de montage. Ford a continué à réduire la semaine de travail horaire tout en baissant continuellement le prix du modèle T. Ces objectifs semblent altruistes ; cependant, il a été avancé qu'ils ont été mis en œuvre par Ford afin de réduire le taux de rotation élevé du personnel : lorsque la chaîne de montage a été introduite en 1913, il a été découvert que « chaque fois que l'entreprise voulait ajouter 100 hommes à son personnel d'usine, il était nécessaire d'embaucher 963" afin de contrer le dégoût naturel que la chaîne de montage semble avoir inspiré.

Problèmes sociologiques

Les travaux sociologiques ont exploré l' aliénation sociale et l' ennui que ressentent de nombreux travailleurs à cause de la répétition de la même tâche spécialisée toute la journée.

L'un des critiques les plus célèbres du capitalisme, Karl Marx , a exprimé dans sa théorie de l' Entfremdung la conviction que, pour obtenir la satisfaction au travail, les travailleurs doivent se voir dans les objets qu'ils ont créés, que les produits devraient être « des miroirs dans lesquels les travailleurs voient leur reflet caractère essentiel". Marx considérait le travail comme une chance pour nous d'extérioriser des facettes de notre personnalité. Les marxistes soutiennent que la spécialisation fait qu'il est très difficile pour tout travailleur de sentir qu'il peut contribuer aux besoins réels de l'humanité. Le caractère répétitif des tâches spécialisées provoque, disent-ils, un sentiment de déconnexion entre ce qu'un travailleur fait toute la journée, qui il est vraiment et ce qu'il serait idéalement en mesure d'apporter à la société. Marx a également soutenu que les emplois spécialisés sont précaires, car le travailleur est consommable dès que les coûts augmentent et que la technologie peut remplacer le travail humain plus coûteux.

Étant donné que les travailleurs doivent rester au même endroit pendant des heures et répéter le même mouvement des centaines de fois par jour, les traumatismes liés au stress répétitif sont une pathologie possible de la sécurité au travail . Le bruit industriel s'est également avéré dangereux. Lorsqu'elle n'était pas trop élevée, il était souvent interdit aux ouvriers de parler. Charles Piaget , ouvrier qualifié de l' usine LIP , a rappelé qu'en plus d'être interdits de parole, les ouvriers semi-qualifiés n'avaient que 25 centimètres pour se déplacer. L' ergonomie industrielle a ensuite tenté de minimiser les traumatismes physiques.

Voir également

Les références

Notes de bas de page

Ouvrages cités

Liens externes