Etude et définition d'outils d'analyse économique en phase d'avant-projet appliqués à la production mécanique : application aux coûts d'usinage

Study and definition of economic evaluation tools to be used during the design phase for mechanical production : application to manufacturing cost

• Auteur / Autrice : Thibaut Farineau
• Direction : Jean-Marie Castelain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évaluation

Conception et construction

Produits industriels

Coût de production

Mots clés libres

Formule d'estimation de coût

Résumé

Pendant la phase de conception, 80 % des coûts d'un produit sont engagés par les décisions prises par les concepteurs. De plus, c'est durant cette phase que les possibilités de réduire son coût total sont les plus importantes et que les possibilités d'étude des solutions alternatives et des modifications sont les moins onéreuses. Or, en phase de conception, la définition du produit n'est que partielle, et les conditions et les moyens de production quasiment inconnus. Il est donc essentiel de fournir aux concepteurs des outils d'estimation de coûts efficaces, adaptés à ses connaissances sur le produit, et intégrant l'expertise et les connaissances "métier" de l'entreprise. Après avoir souligné les limites des outils traditionnels d'évaluation économique en phase de conception, le travail réalisé dans cette étude vise à formaliser et à valider une démarche de création d'outils d'estimation de coût spécifiques, intermédiaires aux modèles universels et aux modèles analytiques. L'approche est basée sur la méthode paramétrique des formules d'estimation de coût (FEC) dont le principe général est de fournir des relations mathématiques reliant le coût d'un produit à certains de ses paramètres techniques descripteurs. Dans notre travail, nous avons particulièrement développé les points suivants : 1 - le développement de l'ensemble de la méthodologie de création de modèles spécifiques d'estimation de coûts, depuis la définition du cadre de l'étude et la récupération de données jusqu'à la sélection de formules et leur validation. 2 - l'utilisation de paramètres descripteurs de coût originaux palliant au problème de l'estimation du coût d'un produit partiellement défini. 3 - la mise au point de méthodes de sélection de formules ayant le meilleur compromis qualité statistique/cohérence technique. Enfin, ces différentes approches ont été testées sur une application réelle, l'usinage de pièces prismatiques.

Eighty per cent of the costs of a product are detemined by decisions taken by the designers. Moreover, it is during the design phase that possibilities of reducing the total cost are the most important. Early studies of alternative solutions and design modifications are less expensive and more efficient. However, in the design phase, the product is never completely defined and the conditions and means of production are note fully known. Therefore, it is necessary to provide the designer with efficient cost estimation tools adapted to the available knowledge about the product, and including the expertise and the experience of the compagny. After having emphasized the limits of traditional tools for the economic evaluation during design phase, the objective of this work is to formalize and validate the processes for the creation of specific cost estimation tools, which are intermediary between universal models and analytic methods. The approach is based on the parametric method using cost estimation relationship (CER) which model the cost of a product according to some of its technical descriptor parameters. In this work, we have developed the following topics : 1 - the methodology for the creation of specific cost estimation tools, from the definiton of the scope of the study, the collection of data, to the selection of formulae and their validation. 2 - the definiton of new cost drivers palliating to the cost estimation problem of a partially defined product. 3 - practical methods for the selection of cost estimation relationships taking into account the statistical quality criteria and the technical coherence. These approaches have been tested and validated on a real project, the estimation of manufacturing cost for prismatic parts.