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André Uzan

Ancien universitaire

Créateur d’entreprise

Gestion des flux internes

Management 23 janvier 2013 Outiadmin 0

La gestion des flux internes  :   production discontinue de petites séries

Sources : auteurs multiples, en particulier, G.Casanova dans le site

http://ressources.aunege.fr/nuxeo/site/esupversions/d746d9f6-9e2f-427a-bf2b-b03a9adcd99c/lorr_casanova_gestion_flux/co/gestion_flux_web.html

Cet article vise à aider les futurs et les jeunes cadres à comprendre les problèmes auxquels les responsables de production sont confrontés et les méthodes qu’ils sont conduits à appliquer lorsqu’ils gèrent la production en discontinu de petites séries de produits variés (et non un système de production en continu d’un produit unique ou en grande série, ni un système de production de grand projet).

Cet article concerne principalement la gestion des flux internes à l’entreprise mais la tendance aujourd’hui vise à intégrer flux internes et flux externes (Approvisionnements et  livraisons).

Plantons le décor avant d’examiner comment se pose le problème et de présenter deux méthodes de gestion nouvelles.

 

  1. Capacités, implantations, production, flux, lots 

1.1. Les capacités installées.

Les locaux, les équipements, les personnels permanents, les systèmes d’informations sont les capacités installées du moment.  Elles ont, en principe, été « calibrées » selon des prévisions d’opérations à réaliser ; elles connaissent nécessairement des limites maximales mais peuvent se trouver en sous-emploi. Elles représentent des charges fixes et on sait que la charge fixe par unité de produit traité est la plus faible possible lorsque la capacité est pleinement utilisée.

C’est dire combien il est important pour une entreprise de saturer sa capacité de production.

La capacité théorique de chaque machine se mesure à l’importance du flux qu’elle peut traiter par période mais sa capacité réelle est généralement plus faible en raison des maintenances, accidents, rebuts et aléas.

Les capacités installées sont plus ou moins flexibles et plus ou moins polyvalentes.

Les machines peuvent être soit « découplées » et reliés par des stocks intermédiaires soit « enchainées » et donc dépendantes les unes des autres. Les capacités « conjointes » machines-opérateurs peuvent ne pas être disponibles au même moment. Dans ces deux dernier cas, il y a risque de goulot d’étranglement limitant la capacité générale de production.

1.2 L’implantation des machines

On peut recourir à l’un des 3 systèmes suivants :

-L’implantation en « chaine ».

Les machines sont implantées en ligne de façon à réaliser les étapes successives de la fabrication mais sans possibilité de rebrousser chemin. C’est l’implantation adaptée aux grandes séries ou aux séries répétitives. Dans le cas d’une implantation de ce type, les machines sont spécialisées, peu flexibles mais très productives.

-L’implantation par type d’opération (sections homogènes)

Les machines ne réalisent, ici, qu’un type d’opération et les produits circulent d’une section à l’autre selon l’opération à réaliser. C’est l’implantation adaptée pour des produits diversifiés fabriqués en petites séries. Les machines sont peu spécialisées et moins productives ; le système est flexible mais coûteux en termes d’encours du fait de la complexité de la circulation.

-L’implantation en îlots (unités autonomes de production)

Les machines sont regroupées en ensembles autonomes spécialisés par type de produit mais les produits peuvent utiliser les postes de travail de l’îlot dans un ordre non linéaire.

1.3. Les politiques de fabrication

L’entreprise peut adopter l’un des types suivants d’articulation entre la fabrication et la demande

-La fabrication pour le stock. Ce type s’impose lorsque le délai de fabrication est supérieur au délai accepté par le client ; lorsque la saisonnalité est forte ; pour réduire les coûts de production en augmentant la quantité produite.

-La fabrication à la commande, à la condition que le délai de livraison soit accepté par le client.

-La fabrication combinée : fabrication de sous-ensembles pour le stock et assemblage à la commande, ce qui permet d’offrir des délais de livraison cours.

1.4. Les types de flux

On parle de flux poussés lorsque les produits du poste amont sont transférés au poste situé à l’aval sans considération de la charge de ce dernier ; ce sont les stocks qui font le « tampon ».

On parle de flux tirés lorsque le poste aval ne réalise les ordres de fabrication que s’il le peut, ce qui peut conduire le poste amont à suspendre sa production.

Les deux types de flux peuvent coexister dans une entreprise ; par exemple la fabrication des composants se réalise en flux poussés et le montage en flux tirés selon les commandes.

1.5. Les types de lots

Le lot de fabrication est le nombre de pièces lancées en fabrication en une seule fois.

On tend à rechercher, ici, le lot économique, c’est-à-dire l’optimisation entre deux contraintes : les coûts de réglage des machines et des opérateurs diminuent lorsque qu’augmente la taille des lots mais les coûts de stockage s’accroissent.

On tendra donc d’autant plus à lancer des lots importants que les temps de réglage des machines et d’adaptation du personnel entre deux lots seront longs. Mais la diminution de la taille des lots présente aussi des avantages ; l’erreur de prévision sur la demande est plus faible, les stocks moins gros et le défaut de fabrication plus facile à corriger.

 

  1. Les problèmes de synchronisation.

Le déroulement du processus de production, c’est-à-dire l’écoulement des flux internes, de la réception des « entrées » à la livraison des « sorties » en passant par les différentes opérations de transformation, n’est quasiment jamais un « long fleuve tranquille ».

L’adaptation des capacités de production aux besoins, la synchronisation des flux internes entre les postes de travail et celle des flux internes et externes entre eux représentent un idéal qu’on ne peut qu’approcher.

A l’amont de chaque poste de travail, le flux de produits à traiter peut excéder plus ou moins fréquemment, la capacité de traitement du poste et former un stock en attente ; de la même manière, ce flux peut être inférieur à la capacité et provoquer le sous-emploi du poste et, éventuellement, celui qui se trouve à son aval.

Ce type d’inadaptation peut également se produire entre flux internes et flux externes, aboutissant à une surproduction ou à des retards de livraison.

Les causes de ces dysfonctionnements sont multiples :

-La demande commerciale peut être prévue en moyenne, voire en saisonnalité, mais les commandes réelles et surtout les échéances de livraison souhaitées par les clients présentent toujours des surprises.

-Le partage d’un équipement entre différents flux provoque des interruptions régulières de flux et en rend la régulation plus complexe. Même dans une organisation de machines «en ligne», les débits ne peuvent être équilibrés qu’en moyenne et des stocks sont nécessaires pour l’équilibrage de chaque instant.

-Le lot de transfert correspond au nombre de pièces transportées d’un poste à l’autre lors de la fabrication et les coûts de transfert peuvent imposer des contraintes de quantité.

-Les aléas

Il serait irréaliste de penser être à l’abri des aléas qui peuvent affecter chaque ressource. Ainsi :

  • une opération peut être défectueuse ou durer un temps différent du temps prévu ;
  • les ressources peuvent être indisponibles : panne, absentéisme, manque de place ;
  • le flux entrant peut n’être pas conforme à ses spécifications ou indisponible ;
  • le flux sortant peut être produit pour une demande non confirmée ;

– la gamme des opérations de production à réaliser est mal définie ou mal respectée ;

– le défaut de maintenance, des accidents, l’ordonnancement, peuvent provoquer des temps-morts ;

– le contrôle de la qualité se traduit par un taux de rebut élevé, etc.

 

  1. L’ordonnancement-lancement.

3.1. Les méthodes d’ordonnancement.

L’ordonnancement consiste à optimiser l’ordre de passage des fabrications sur les postes de travail, ce qui est particulièrement nécessaire en production discontinu de petites et moyennes séries.

Face à des capacités limitées, les objectifs de volume, de coût, de délai et de qualité sont le plus souvent antagoniques. L’entreprise doit choisir un objectif prioritaire et considérer les autres comme des contraintes à respecter.

Cet ordonnancement peut être centralisé (défini par un service central) ou décentralisé (défini par le responsable de chaque poste de production). Il peut être optimisé par le recours à des algorithmes ou par des règles de priorité permettant de trouver une solution acceptable et gérable par un responsable. Les règles les plus connues sont les suivantes :

  • Priorité à la commande arrivée en premier (FIFO) ou en dernier (LIFO) ;
  • Priorité au lot qui ira dans la file d’attente suivante la plus courte ; ou au lot dont le nombre d’opérations est le plus petit ou le plus grand ; ou au lot dont le temps d’opération est le plus petit ou le plus grand ; ou au lot dont la date de fin est la plus proche.
  • Priorité au lot ayant la plus grande valeur ou ayant le coût d’attente le plus élevé ;
  • Priorité au lot utilisant le goulot d’étranglement selon l’état de ce goulot, etc.

3.2. Les méthodes de lancement.

Le lancement des opérations peut adopter l’une des méthodes suivantes

Chargement au plus tôt ; sur le planning on place l’ordre de fabrication le plus tôt possible ; ainsi, on privilégie l’occupation de l’atelier à court terme et on se donne des marges pour absorber les retards éventuels mais on court le risque d’un accroissement des stocks.

Chargement au plus tard ; on place l’ordre de telle sorte que la fin de la fabrication coïncide avec la date de livraison. Alors on diminue les encours et on libère de la place pour les commandes urgentes mais on prend des risques sur les délais.

 

  1. Méthodes nouvelles de gestion de la production

4.1. Ordonnancement OPT (Optimized Production Technology)

La méthode OPT est une méthode de gestion des flux de production qui vise à repérer les goulots d’étranglements et à en éliminer les effets.

Cette méthode dite « gestion par les contraintes » considère que le déséquilibre des diverses capacités est inévitable et qu’il faut se centrer sur les goulots pour optimiser les flux.

Un goulot (G) est une ressource dont la capacité réelle est, en moyenne et de façon chronique, inférieure aux besoins. On le repère en observant le niveau des encours devant chaque ressource et on le mesure en nombre d’heures de production nécessaires pour absorber ces encours.

Cette méthode OPT retient les trois principes de gestion suivants :

-Équilibrer les flux et non les capacités.

Elle considère qu’il est illusoire de chercher à équilibrer les capacités mais impératif de chercher à équilibrer les flux en traitant par priorité et de façon spécifique les ressources goulots G car ce type de ressource détermine le potentiel des ressources non-goulots (N).

Ainsi, une machine de production, puissante et rapide, placée dans une chaîne de production limitée par une contrainte goulot, sera nécessairement sous-utilisée ou produira pour le stock.

-Une heure perdue sur un goulot est une heure perdue sur tout le système.

Si une ressource non-goulot N, placée en amont de la ressource goulot G, est improductive pendant une heure, la ressource G va ralentir ou stopper sa production. Mais si N tente de rattraper son retard en produisant 200,  G restera limité à 100.

-Une heure gagnée sur un non goulot n’est qu’un leurre.

Si on cherche à réduire les temps improductifs d’une ressource N, par de la maintenance par exemple, on peut accroître la capacité réelle de N, mais cela ne changera rien à la limitation imposée par G.
C’est donc sur les goulots que l’action doit porter en visant à augmenter leurs capacités réelles et à minimiser les pertes de débit dues aux temps de changement de série.

4.2. Ordonnancement Juste A Temps

Cette préoccupation a été imposée par l’évolution de la demande des clients exigeant des produits variés, de bonne qualité,  de prix bas et livrables dans des délais courts.

Elle conduit les entreprises à mettre en place une production « juste à temps » ; c’est-à-dire à produire à la demande, sans délai et à faible coût, ce qui exige une organisation de la production et des méthodes spécifiques.

  • Gérer différemment la production

Les conditions du succès sont les suivantes :

-Tendre vers la production «en chaine» et vers une réduction massive des stockages intermédiaires.

-Savoir fabriquer, si nécessaire, de très petites quantités d’un type de pièce donné.

-Ne produire que pour les commandes fermes et maîtriser la qualité de la production.

-N’acheter que les quantités immédiatement nécessaires et de qualité garantie.

-Avoir des équipements fiables et un personnel polyvalent, capable de s’adapter rapidement.

  • Collaborer avec les clients et les fournisseurs

Aux yeux de ses clients, l’entreprise doit faire-valoir les bénéfices obtenus ou espérés de la mise en place du « Juste-à-Temps » : accroissement de la capacité de répondre à la demande, réduction des délais de livraison, accroissement du niveau de qualité et réduction des coûts. En contrepartie, elle peut demander à ses clients une collaboration accrue en matière de régulation des commandes.

A ses fournisseurs, l’entreprise doit faire connaître sa conversion au « Juste-à-Temps » et les inciter à échanger des livraisons plus fréquentes et de meilleure qualité contre des commandes plus régulières, par exemple par des marchés annuels cadencés.

  • L’apport de la méthode SMED (Single Minute Exchange of Die) qu’on peut traduire par

« changement rapide d’outil »)

La difficulté principale rencontrée par le système de production juste à temps de produits variés en petites série est engendrée par le nombre de réglages de machines à faire et par suite par la nécessité de réaliser très vite les montages et démontages nécessaires ainsi que les pièces d’essai.

Alors que par le passé, on résolvait le problème en accroissant la taille des lots et en élevant le niveau d’habileté des opérateurs, la méthode SMED préconise la réduction des temps de réglage et des besoins d’habileté des opérateurs

Elle distingue les réglages « internes » qui ne peuvent être réalisés que lorsque la machine est arrêtée des réglages « externes » qui peuvent être faits quand la machine fonctionne.

Cette distinction permet de réduire nettement les temps de réglage ; ce qui rend possible la réduction de la taille des lots, la réduction du besoin d’habileté des opérateurs des réglages ainsi des gains de qualité et de productivité.

 

« Aucune reproduction, ne peut être faite de cet article sans l’autorisation expresse de l’auteur ». A. Uzan 23/01/2013

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