Atelier de simulation de moulage de propergol

Le défi

par Hakan Gündüz, Alpay Akçay, Gülşah Yudu Iğdir, Kaan Topçu, Cevat Enes Karaahmetoğlu

Tel que présenté à la Conférence sur la simulation d'hiver 2019

Roketsan Inc. est une institution de premier plan en Turquie pour la conception, le développement et la fabrication de fusées, de missiles et de systèmes d'armes. Le système de production contient 2 installations différentes avec 50 ateliers et environ 1200 ressources. Cette étude de cas présente la simulation des ateliers de coulée de propergol où sont produits les moteurs de fusée. Outre les fonctions de simulation standard, notre modèle de simulation prend en compte les ressources utilisées en parallèle, les ressources limitées, les contraintes de capacité et le système de roulement. Le modèle analyse la faisabilité de la production de moteurs-fusées en fonction du calendrier de production annuel. En fonction de ces analyses, le modèle révèle les ressources goulots d'étranglement. Grâce à ces capacités, il est utilisé comme outil d'aide à la décision pour la planification annuelle de la production, la programmation des équipes, l'affectation des ressources et les décisions d'investissement dans l'usine.

Présentation de l'entreprise

Roketsan Inc. a été fondée en 1988 et est devenue une institution de premier plan dans le pays pour la conception, le développement et la fabrication de fusées, de missiles et de systèmes d'armes. L'entreprise possède deux usines situées sur 6 000 000 m2 à Ankara, en Turquie, et emploie environ 3 000 personnes. La mission de l'entreprise est de servir la défense nationale avec des systèmes de fusées et de missiles et de contribuer à l'infrastructure de défense technologique de notre pays. La vision de notre entreprise est de devenir l'établissement leader des profondeurs des mers aux hauteurs du ciel ; d'être placée parmi les 50 premières entreprises qui dirigent le marché mondial avec leurs volumes de ventes et leurs technologies de missiles, grâce à nos propres produits originaux et à nos technologies de pointe. Roketsan est une entreprise de fabrication à la commande avec un type de production en atelier. Il y a 50 ateliers tels que les ateliers de plastique, de mécanique, de carburant composite, d'avionique, d'assemblage de fusées et de missiles et les lignes de systèmes d'armes, avec environ 1200 personnes. En raison de calendriers de fabrication intensifs, ces ressources sont utilisées pour la production de produits et de produits semi-finis dans plus de 60 projets différents. Ces ressources ne sont pas spécialisées par projet ; elles sont utilisées par plusieurs projets. Par conséquent, les productions se chevauchent pour la plupart des machines et des travailleurs. Ces conflits conduisent à la mise à jour de la planification de la fabrication pour chaque semaine.

La solution

Modèle

Les produits semi-finis sont représentés par des "entités" dans le modèle. Les ateliers de coulée de propergol, les machines et les autres ressources sont ajoutés au modèle de simulation. Ces ressources sont représentées par des "serveurs" dans le modèle. Les entités sont introduites dans le modèle en fonction du calendrier de production annuel. Elles sont ensuite traitées en fonction des relations entre les itinéraires, les serveurs et le système d'équipes. Les heures de début et de fin de chaque entité dans les serveurs, la quantité et le temps passé dans les files d'attente et certaines variables d'état sont conservés par des "Tallies". Les numéros de commande et le temps de création sont déterminés à partir du calendrier de production annuel. Les itinéraires principaux et alternatifs, le temps de traitement de chaque entité et les capacités requises des serveurs sont importés à partir de tableaux issus de l'ERP (Enterprise Resource Planning).

Les contraintes de notre modèle de simulation peuvent être énumérées comme suit :

• Limites d'explosivité des ateliers
• Quantités d'outils de coulée de propergol basées sur le projet dans les ateliers
• Capacités des ressources

Les résultats de notre modèle de simulation peuvent être énumérés comme suit :

• Taux d'utilisation des serveurs
• Taux de réalisation de la production de chaque projet à chaque instant
• Goulets d'étranglement
• Heures de début et de fin des commandes et des livraisons
• Temps passé dans la file d'attente du serveur critique
• Quantités moyennes d'explosifs dans les ateliers
• Besoins de transfert supplémentaires des chariots élévateurs en raison des files d'attente WIP

L'impact sur l'entreprise

Conclusion

Cette étude vise à vérifier la faisabilité d'un plan de production annuel pour les moteurs de fusée traités dans les ateliers de moulage de propergol, qui constituent le goulot d'étranglement commun à tous les projets. Le modèle de simulation permettra d'observer les conflits entre les projets dans cet atelier et sera donc utilisé comme système d'aide à la décision. Le taux de réalisation de la production mensuelle des projets, les taux d'utilisation des serveurs et les goulets d'étranglement peuvent être observés en tenant compte des contraintes de l'atelier. Grâce à ces observations, il est possible de déterminer les objectifs d'investissement, l'organisation des équipes, les décisions relatives aux périodes d'entretien courant et les révisions du plan de production. En outre, à tout moment de l'année de production, il y aura une diminution de la quantité de production des projets ou la signature de nouveaux projets. Grâce au modèle de simulation, des analyses de scénarios peuvent être facilement menées pour observer les cas tels que le délai de livraison des nouveaux projets ou les éventuels goulets d'étranglement.