La main-d’œuvre d’exploitation est estimée en calculant d’abord le nombre d’opérateurs requis pour une équipe à partir du nombre d’équipements principaux autres que les pompes, puis en multipliant ce résultat par environ 4,5 pour assurer une couverture continue de l’installation. Une corrélation empirique couramment utilisée est la suivante :
[ N_{OL}=\left(6.29+31.7P^2+0.23N_{np}\right)^{0.5} ]
Ici, (N_{OL}) représente le nombre d’opérateurs requis par équipe, (P) le nombre d’étapes de procédé traitant des solides particulaires, et (N_{np}) le nombre d’équipements principaux de traitement autres que les pompes.
Le décompte des équipements fournit une première estimation pratique de la main-d’œuvre d’exploitation. Utilisez cette corrélation pour l’évaluation préliminaire du procédé, multipliez le besoin par équipe par environ 4,5 pour une exploitation 24 h/24 et 7 j/7, puis convertissez l’effectif obtenu en coût direct de main-d’œuvre d’exploitation.
Élaboration de l’estimation de la main-d’œuvre d’exploitation
Compter les principaux équipements de traitement
Le terme correspondant au nombre d’équipements, (N_{np}), inclut les principaux équipements autres que ceux de transport qui influencent la charge de travail des opérateurs. Les équipements courants comprennent :
- Réacteurs chimiques
- Colonnes de distillation et d’absorption
- Échangeurs de chaleur
- Réchauffeurs et fours
- Compresseurs
- Autres unités principales de traitement nécessitant une surveillance ou une intervention régulière
Les pompes et les équipements de transport similaires sont généralement exclus de ce décompte particulier, car la corrélation vise à représenter les principales opérations de traitement plutôt que chaque équipement installé.
Identifier les étapes de traitement des solides particulaires
La variable (P) représente le nombre d’étapes de traitement manipulant des solides particulaires. Il peut notamment s’agir de l’alimentation en solides, du concassage, du broyage, du séchage, de la filtration et du transport des solides.
Le terme (P^2) signifie que la manipulation des solides particulaires peut accroître les besoins en main-d’œuvre de manière disproportionnée. Le traitement des solides nécessite souvent une attention supplémentaire pour l’alimentation, les accumulations, le contrôle des poussières, les obstructions, le nettoyage et le transfert des matières.
Appliquer la corrélation empirique
Après avoir déterminé (N_{np}) et (P), insérez-les dans l’équation suivante :
[ N_{OL}=\sqrt{6.29+31.7P^2+0.23N_{np}} ]
Le résultat estime le nombre d’opérateurs physiquement requis par équipe. Comme le résultat peut ne pas être un nombre entier, le plan d’effectifs doit normalement être arrondi à l’entier supérieur correspondant à un besoin pratique en personnel.
Conversion de l’effectif par équipe en effectif total
Prendre en compte l’exploitation continue
Une installation fonctionnant en continu doit disposer de personnel pour plusieurs équipes, les week-ends, les jours fériés, les congés, les absences pour maladie et autres absences. Un facteur de planification d’environ 4,5 est couramment appliqué :
[ N_{\text{operators}}=4.5N_{OL} ]
Ce facteur convertit le nombre d’opérateurs nécessaires sur le terrain pendant une équipe en une estimation de l’effectif total d’exploitation.
Exemple de calcul
Supposons qu’un procédé comporte :
- (N_{np}=10) équipements principaux autres que les pompes
- (P=0) étape de traitement des solides particulaires
Alors :
[ N_{OL}=\sqrt{6.29+0.23(10)} ]
[ N_{OL}=\sqrt{8.59}\approx2.93 ]
Le procédé nécessite environ 3 opérateurs par équipe. Pour une exploitation continue :
[ N_{\text{operators}}=4.5(2.93)\approx13.2 ]
Le plan d’effectifs serait généralement arrondi à environ 14 opérateurs, sous réserve de l’organisation réelle des équipes et des politiques d’exploitation de l’installation.
Interpréter correctement le facteur 4,5
Le multiplicateur 4,5 est un facteur de couverture des effectifs, et non un facteur supplémentaire de complexité des équipements. Il reflète le nombre d’employés nécessaires pour maintenir un poste d’équipe récurrent tout au long de l’année.
Il ne doit pas être interprété comme l’affectation exacte de quatre personnes et demie à une seule équipe. Il représente l’ensemble du personnel nécessaire pour couvrir ce poste dans le cadre d’une exploitation continue.
Conversion de l’effectif en coût de main-d’œuvre
Estimer le coût direct de la main-d’œuvre d’exploitation
Une fois l’effectif annuel d’opérateurs connu, la main-d’œuvre directe d’exploitation peut être estimée comme suit :
[ C_{OL}=N_{\text{operators}}\times C_{\text{annual,loaded}} ]
Ici, (C_{\text{annual,loaded}}) doit inclure les salaires applicables, les avantages sociaux, les charges salariales et les autres coûts associés à la main-d’œuvre pris en compte dans l’évaluation économique.
La corrélation estime la quantité de main-d’œuvre. Elle ne détermine ni les taux de rémunération, ni les avantages sociaux, ni la supervision, ni la main-d’œuvre de maintenance, ni le personnel de laboratoire ou administratif.
Relier la main-d’œuvre au coût de fabrication
La main-d’œuvre directe d’exploitation constitue une composante du coût total de fabrication. Une estimation plus large du coût de fabrication peut combiner les matières premières, le traitement des déchets, les utilités, la main-d’œuvre et le capital fixe :
[ COM_D=1.23(C_{RM}+C_{WT}+C_{UT})+2.215C_{OL}+0.146FCI ]
La notation exacte et les catégories de coûts doivent rester cohérentes tout au long de l’évaluation. Dans cette formulation, le coefficient appliqué à (C_{OL}) indique que la main-d’œuvre directe contribue aux frais généraux et aux dépenses de fabrication associés au-delà des seuls salaires.
Utiliser le nombre d’équipements lors de l’évaluation d’une installation pilote
Dans une installation pilote, le nombre d’équipements fournit une première estimation de la main-d’œuvre avant que des études détaillées d’effectifs soient disponibles. Il est particulièrement utile pour comparer des schémas de procédé comportant des nombres différents de réacteurs, d’unités de séparation, de réchauffeurs, d’échangeurs ou de compresseurs.
L’estimation peut également révéler un compromis important : un schéma de procédé présentant un coût d’investissement plus faible peut nécessiter davantage d’interventions manuelles et donc entraîner des coûts de main-d’œuvre d’exploitation plus élevés.
Comprendre les compromis
Le nombre d’équipements n’est qu’un indicateur de la charge de travail
Deux installations présentant le même (N_{np}) peuvent nécessiter des niveaux d’effectifs différents. L’automatisation, l’intégration du procédé, les exigences relatives aux matières dangereuses, les pratiques de conduite depuis la salle de contrôle, l’accessibilité des équipements et les procédures d’exploitation peuvent modifier sensiblement les besoins réels en main-d’œuvre.
La corrélation doit donc être considérée comme une estimation préliminaire plutôt que comme un plan d’effectifs définitif.
Un plus grand nombre d’équipements n’implique pas toujours une augmentation proportionnelle de la main-d’œuvre
Une unité fortement automatisée peut comporter de nombreux équipements principaux tout en nécessitant peu d’interventions courantes. À l’inverse, un procédé semi-continu de plus petite taille ou manipulant des solides peut exiger de nombreuses activités manuelles.
L’équation traduit des relations historiques générales, et non le programme détaillé des tâches d’une installation spécifique.
La manipulation des solides peut dominer l’estimation
Comme le terme relatif aux solides est proportionnel à (P^2), une mauvaise classification des étapes de traitement des solides particulaires peut fausser considérablement le résultat. Les ingénieurs doivent définir ce qui constitue une étape distincte de traitement des solides et appliquer cette définition de manière cohérente.
La couverture continue accroît l’effectif total
Le facteur 4,5 convient à la planification préliminaire d’une exploitation continue, mais les effectifs réels peuvent différer en raison des règles de travail locales, de la durée des équipes, de la couverture des relèves, de la maintenance planifiée, des qualifications des opérateurs et du partage d’opérateurs entre plusieurs unités.
Une installation pilote fonctionnant de manière intermittente peut nécessiter un modèle d’effectifs différent. Appliquer le facteur d’exploitation continue sans tenir compte du calendrier réel peut surestimer la main-d’œuvre.
Ne pas confondre main-d’œuvre d’exploitation et main-d’œuvre d’installation
Cette méthode estime le nombre d’opérateurs qui conduisent et surveillent le procédé. Elle n’estime pas la main-d’œuvre de construction, d’installation des équipements, de maintenance, d’ingénierie, les analystes de laboratoire ou la direction de l’installation.
Ces catégories doivent faire l’objet d’estimations distinctes de coûts ou d’effectifs.
Comment appliquer cette méthode à votre projet
Le calcul est particulièrement utile lorsqu’il est appliqué de manière cohérente avec le périmètre du procédé, le calendrier d’exploitation et la base de coûts.
- Si votre objectif principal est la comparaison préliminaire des procédés : comptez de manière cohérente les principaux équipements autres que les pompes, calculez (N_{OL}) et comparez les conséquences sur la main-d’œuvre en parallèle des coûts d’investissement et des utilités.
- Si votre objectif principal est l’exploitation continue d’une installation pilote : multipliez le besoin par équipe par environ 4,5, puis validez le résultat par rapport au calendrier réel des équipes et à la politique de couverture.
- Si votre objectif principal est le coût de la main-d’œuvre d’exploitation : convertissez l’effectif total d’opérateurs en coût annuel chargé de main-d’œuvre et incluez-le comme (C_{OL}) dans l’estimation du coût de fabrication.
- Si votre objectif principal est la conception détaillée des effectifs : considérez la corrélation comme une estimation de présélection et remplacez-la par une étude des effectifs fondée sur les tâches, couvrant l’automatisation, la surveillance, l’échantillonnage, le nettoyage, la manutention des matières et les exigences de sécurité.
Utilisée avec des définitions claires du nombre d’équipements et des hypothèses d’exploitation réalistes, cette méthode fournit une première estimation défendable des besoins en main-d’œuvre et de leur influence sur l’économie du procédé chimique.
Tableau récapitulatif :
| Facteur | Calcul ou recommandation |
|---|---|
| Nombre d’équipements principaux, N_np | Compter les principaux équipements de traitement autres que les pompes, tels que les réacteurs, les colonnes, les échangeurs, les réchauffeurs, les fours et les compresseurs. |
| Étapes de traitement des solides, P | Compter les opérations distinctes impliquant des solides particulaires, notamment l’alimentation, le broyage, le séchage, la filtration et le transport. |
| Opérateurs par équipe, N_OL | N_OL = sqrt(6.29 + 31.7P^2 + 0.23N_np) |
| Effectif pour une exploitation continue | Multiplier N_OL par environ 4,5 pour couvrir les équipes, les congés et les relèves. |
| Coût direct de la main-d’œuvre d’exploitation | C_OL = nombre total d’opérateurs x coût annuel chargé par opérateur. |
| Limite de l’estimation | Utiliser cette méthode comme outil de présélection préliminaire ; la valider au moyen d’une analyse de l’automatisation, de la sécurité, de la planification et des effectifs fondée sur les tâches. |
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