Dessiner un diagramme de temps de cycle — Aligner les mouvements dans le temps et trouver où un gain de temps est payant

Dernière mise à jour: 2026-09-24 ／ Catégorie: Conception mécanique et commande, temps de cycle

Un diagramme de temps de cycle aligne les mouvements d'un cycle sur un axe de temps et montre où un gain de temps est payant. Ce guide s'adresse aux concepteurs mécaniques et de commande qui veulent savoir, dès le devis, si le takt demandé peut être tenu.

Sur une machine au takt demandé de 5,5 s, un cycle de l'unité de transfert est ressorti à 6,0 s. Le mouvement le plus long est l'avance du convoyeur, 2,0 s ; pourtant un convoyeur plus rapide ne raccourcit pas le cycle. Quel mouvement vaut la peine d'être raccourci ne se voit qu'une fois les mouvements alignés dans le temps et les attentes reliées par des flèches. C'est un diagramme différent du Dessiner un chronogramme des ON/OFF de signaux, et il se dessine sur papier quadrillé ou dans Excel.

Diagramme de temps de cycle d'une unité de transfert. Lignes de haut en bas : Z descend (côté prise) 0,5 s (catalogue 0,4 s plus 0,1 s d'étranglement), fermeture pince 0,3 s, Z monte (côté prise) 0,5 s, déplacement X 0,9 s, Z descend (côté montage) 0,5 s, ouverture pince 0,3 s, Z monte (côté montage) 0,5 s, retour X 0,9 s, avance convoyeur 2,0 s, début du cycle suivant. Chaque mouvement démarre 0,2 s après la fin du mouvement qu'il attend. L'avance du convoyeur démarre après la montée de Z (côté prise) et finit à 3,9 s. Le début du cycle suivant attend à la fois le retour de X et l'avance du convoyeur : 6,0 s. Les 8 mouvements de l'unité de transfert sont en noir, l'avance du convoyeur hachurée. La ligne pointillée du takt demandé de 5,5 s est dépassée. — Un cycle d'une unité de transfert qui saisit avec Z la pièce en position sur le convoyeur et la dépose avec X sur le montage. Chaque mouvement démarre 0,2 s (le temps de contrôle) après la fin du mouvement qu'il attend. La note sous chaque ligne donne le temps de mouvement et ce qui confirme la fin. En noir : le plus long chemin relié par des attentes, celui qui fixe le cycle. L'avance du convoyeur, hachurée, peut avoir 1,9 s de retard sans changer le cycle. Sur téléphone, faites défiler la figure latéralement ou touchez-la pour l'ouvrir.

1. Avant de dessiner, fixez le sens du takt, les points de début et de fin, et la granularité des lignes

Le takt demandé est-il une limite haute à chaque cycle, ou une moyenne ? Le même diagramme est accepté ou refusé selon la réponse. Sur un palettiseur, où le mouvement dépend de la position de dépose, chaque cycle a une durée différente. Décidez avec l'auteur de la spécification laquelle des deux est promise (l'exemple utilise la limite haute par cycle).
Le début et la fin d'un cycle Inscrivez sur le diagramme l'état de début et l'état de fin. À la réception, le temps de cycle se mesure entre ces deux mêmes points. L'exemple va de « Z en haut, X côté prise, pièce en position » jusqu'au retour à cet état.
Une ligne par mouvement La sortie et la rentrée d'un vérin, la fermeture et l'ouverture de la pince, et chaque destination d'un axe ont leur propre ligne. Sous chaque ligne, notez le temps de mouvement et ce qui confirme la fin (capteur de fin de course haute, en position). La montée de Z côté prise et côté montage n'attendent pas la même chose : ce sont des lignes distinctes.

2. Estimez les temps de mouvement comme la valeur catalogue plus l'étranglement et la stabilisation

Vérins pneumatiques — La longueur de la barre est le temps de course complète du catalogue plus ce qu'ajoute le réducteur de débit. Le temps catalogue est mesuré dans des conditions rapides : pression nominale, tuyauterie courte, pointeau grand ouvert. Écrivez-le en deux parts dans la note, « 0,4 s + étranglement 0,1 s », et redessinez avec les valeurs mesurées après la mise en service.
Axes servo et électriques — Pour un profil trapézoïdal, le temps vaut distance L ÷ vitesse max v + t_a (le temps d'accélération/décélération). 300 mm à 500 mm/s avec t_a = 0,2 s prennent 0,8 s, plus la stabilisation jusqu'au signal en position. Si la distance est plus courte que v × t_a, l'axe n'atteint jamais la vitesse max, et le temps vaut 2√(L × t_a ÷ v).
Robots — Le temps de cycle standard du catalogue est mesuré dans les conditions les plus rapides : charge et trajectoire fixées, avec un positionnement grossier qui n'attend pas que le bras se stabilise. Obtenez le temps de chaque tronçon dans le simulateur avec la masse de la pièce renseignée, et ajoutez l'ouverture/fermeture du préhenseur et les attentes de transfert.
Temps de contrôle — L'intervalle entre la fin d'un mouvement et le début du suivant, souvent forfaitisé à 0,2–0,5 s. Réponse du capteur, cycle de l'automate et retard de sortie font ensemble quelques dizaines de millisecondes. Le reste est une marge pour la dispersion et des attentes volontaires comme l'établissement du vide : supprimez tout ce que vous ne pouvez pas justifier.

3. Chaque début vaut « fin du mouvement attendu + temps de contrôle », relié par une flèche

Chaque mouvement démarre à « fin du mouvement qu'il attend + temps de contrôle », et c'est là que pointe la flèche d'attente. Quand un mouvement attend deux autres, tracez deux flèches et comptez depuis la fin la plus tardive. Le « début du cycle suivant » de l'exemple attend à la fois le retour de X et l'avance du convoyeur. Avec cette ligne ajoutée, la durée du cycle se lit comme son instant de début.

Si le mouvement suivant démarre en cours de course, notez le capteur intermédiaire sous la ligne et tracez la flèche depuis le milieu de la barre. Savoir si cette position permet de démarrer sans risque relève de la conception mécanique. La condition pour passer à la suite est un capteur, pas le temps. Avancez sur une simple temporisation et, quand une pièce se coince, le mouvement suivant démarre avant que le précédent soit fini.

4. Les candidats à raccourcir ne sont que sur le chemin le plus long

La durée du cycle est fixée par le plus long des chemins reliés par des flèches d'attente. Dans l'exemple, le chemin des 8 mouvements de l'unité de transfert (noir) fait 6,0 s. L'avance du convoyeur finit à 3,9 s ; un convoyeur plus rapide ne raccourcit donc pas le cycle. Les candidats ne sont que sur le chemin noir.

Raccourcir les deux déplacements de X de 0,2 s chacun — Monter la vitesse max à 750 mm/s : 0,7 s avec la stabilisation. L'accélération augmente aussi de 1,5×, donc revérifiez le dimensionnement du moteur. Le cycle passe à 5,6 s, il manque encore 0,1 s
Démarrer le retour de X en cours de montée de Z (côté montage) — Le retour de X démarre à 4,6 s et le cycle passe à 5,7 s. On suppose que la pince dégage le montage 0,2 s après le début de la montée, et on le détecte par un capteur intermédiaire
Les deux ensemble donnent 5,3 s, dans le takt demandé

Après avoir raccourci, redessinez le diagramme et revérifiez le chemin le plus long. Dans l'exemple, le chemin noir reste le même à 5,3 s, mais la marge de l'avance du convoyeur passe de 1,9 s à 1,2 s ; si l'avance dépasse 3,2 s, c'est elle qui devient le chemin le plus long. Quand des mouvements de vérins se chevauchent, la pression d'air baisse et tout ralentit un peu : vérifiez aussi que l'alimentation suffit.

5. Tant que l'estimation n'est pas figée, dessinez avec des formules Excel

Dessinez dans Excel tant que l'estimation n'est pas figée ; le papier quadrillé sert à ajouter des choses à la main en réunion. Sur papier, corriger un seul temps de mouvement oblige à tout redessiner derrière. Dans Excel, ne tracez pas de flèches d'attente : reliez les lignes par le mouvement attendu de la colonne B et la formule de début, et colorez les barres par mise en forme conditionnelle. Les flèches dessinées ne suivent pas quand un temps de mouvement change.

Fixez la forme du tableau Colonnes A à D : mouvement, mouvement attendu (par son nom), temps de mouvement, temps de contrôle. Colonnes E à G : début, fin, et la marque du chemin le plus long ; à partir de la colonne H vers la droite, l'échelle par pas de 0,1 s (largeur de colonne 1 à 1,5). Listez les mouvements à partir de la ligne 3 et terminez par une ligne « début du cycle suivant » de longueur 0 (ligne 12 dans l'exemple).

Saisir l'échelle et les formules de début et de fin Recopier la formule de H1 vers la droite jusqu'à BZ1 (7,0 s). Le début et la fin utilisent les formules ci-dessous : une ligne qui attend deux mouvements prend MAX, une ligne qui démarre en milieu de course ajoute les secondes jusqu'au capteur. ARRONDI (ROUND) est nécessaire, car l'erreur d'arrondi en ajoutant 0,1 décale une barre d'une colonne.

Cellule	Formule	Signification
H1	`=(COLUMN()-COLUMN($H$1))/10`	Échelle (0 ; 0,1 ; 0,2…)
E3	0	Début du premier mouvement
F3	`=ROUND(E3+C3,1)`	Fin = début + durée du mouvement (recopier vers le bas)
E4	`=ROUND(F3+D4,1)`	Début = fin du mouvement attendu + intervalle de vérification
E11	`=ROUND(F5+D11,1)`	L'avance du convoyeur attend la montée de Z (côté prise)
E12	`=ROUND(MAX(F10,F11)+D12,1)`	Début du cycle suivant. Attend les deux. Cette valeur est la durée du cycle
E10	`=ROUND(E9+0.2+D10,1)`	Quand le retour de X démarre pendant la montée de Z (côté montage), à 0,2 s

Colorer les barres et le takt requis avec la mise en forme conditionnelle Sélectionner H3:BZ12 et créer les trois règles de mise en forme conditionnelle ci-dessous. Le takt requis se saisit en C14 sous le tableau ; si la valeur change, la bordure suit. Si aucune couleur n'apparaît, vérifier « S'applique à » dans Gérer les règles, et pour l'impression, le quadrillage (Faire un chronogramme dans Excel).

Règle	Formule
Remplissage foncé (chemin le plus long)	`=AND(H$1>=$E3,H$1<$F3,$G3="●")`
Remplissage clair	`=AND(H$1>=$E3,H$1<$F3,$G3<>"●")`
Bordure gauche au takt requis (5,5 en C14)	`=H$1=ROUND($C$14,1)`

Remontez le chemin le plus long Remontez depuis la ligne « début du cycle suivant » et mettez ● dans la colonne G de chaque ligne du chemin. Suivez le mouvement qui a fixé le début (celui que MAX a retenu) ; ces barres deviennent foncées et les candidats sautent aux yeux. Colorer une cellule de barre à la main ne change rien, car la mise en forme conditionnelle passe par-dessus.

6. Où l'on trébuche : marges cachées, premier cycle, attentes entre unités

Gonfler les temps de mouvement sans dire pourquoi — Écrivez les marges dans la note de la ligne, avec leur raison. Mélangées, elles cachent à la fois où raccourcir et où les valeurs mesurées diffèrent. Quand le takt n'est pas tenu, gardez les marges justifiées et revoyez plutôt les vitesses, les équipements et les chevauchements
Ne dessiner que le cycle en régime établi, pas le premier — Dessinez le premier cycle sur un diagramme à part. Juste après le démarrage, il n'y a pas de pièce précédente à attendre, et les déplacements depuis la position d'origine s'ajoutent. Le client tient aux secondes entre le démarrage et la première pièce sortie : spécifiez-les à part du cycle de réception
Croire que chaque unité dispose du takt entier — Tracez les flèches d'attente d'une unité à l'autre. Sinon, le temps passé à attendre le repli d'une autre unité reste invisible, et le diagramme dépasse le takt une fois assemblé. Même chose quand les unités sont conçues séparément

7. Le takt et les points de début et de fin inscrits sur le diagramme deviennent les conditions de réception

Inscrivez sur le diagramme le takt demandé, s'il s'agit d'une limite par cycle ou d'une moyenne, et les états de début et de fin. L'essai de réception mesure plusieurs cycles consécutifs, pièces en flux continu et sans attente des machines amont ou aval. Le premier cycle d'un matin d'hiver est souvent lent parce que la graisse est dure. Si une limite par cycle est promise, décidez à l'avance si celui-là compte.

Les lignes et les flèches d'attente du diagramme sont les étapes et les conditions de passage de l'Dessiner un organigramme de commande d'automate de fonctionnement. Les échanges de signaux avec les autres machines et les robots se dessinent comme un ordre de signaux dans le Timing Chart Editor.

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