Université Ibn-Zohr Ecole Nationale de Commerce et de Gestion d'Agadir

Recherche effectuée par   :

ABOUDRAR Aïcha (groupe 3)BELKHIR Hicham (groupe 3)BOUZOUBAA Kenza (groupe 5)EL HAMDANI Fatima-Zohra (groupe

5)

Année Universitaire   : 2008-2009

Plan

Introduction

I- Définition et objectif de l’optimisation :

II- Méthodes de l’optimisation :1-L’OPT2-Le SMED3-Le juste à temps4-Le lean six sigma5-La GPAO6- La planification de production :

Ordonnancement avancé :

Conclusion

Introduction:

L'optimisation des processus de production est l'un des problèmes majeurs de toute entreprise. L'objectif recherché est le même, il s'agit d'améliorer la qualité des processus et d'améliorer la productivité en augmentant le volume des flux traités et/ou en diminuant les ressources nécessaires. En effet, de nos jours, les industriels recherchent avant tout à travailler en flux tirés : respecter les délais clients, réduire les

stocks, être compétitif en optimisant au maximum les ressources de production pour produire au moindre coût. Des spécialistes du secteur industriels se sont penchés sur la question et ont pu tirer différentes méthodes permettant d'atteindre un optimum en matière de production et de fabrication. Des ingénieurs spécialisés ont notamment développé des logiciels de planification de production (Planification à capacité finie, ordonnancement sous contraintes…).

I- Définition et objectifs de l’optimisation   :

Définition de l'optimisation de la production:

L'optimisation de la production, comme son nom l'indique, est l'ensemble des techniques et processus utilisés afin d'optimiser le rendement des lignes de production. Elle permet entre autre de minimiser les délais de production, de réduire les encours, etc... Elle a aussi pour finalité de trouver une solution stable, c'est à dire d'adopter des paramètres de pilotage adéquats qui tolère les petites variations sans pour autant dégrader les critères d'optimisation.

Objectif de l'optimisation:

L'objectif de l'optimisation est de déterminer les extremums d'une fonction. Cette fonction correspond à une relation algébrique entre une ou plusieurs variables de sortie du système étudié que l'on appelle "critères". Il existe 2 classes de fonction: la fonction objectif monocritère: quand une seule variable de sortie est prise

en compte dans la fonction objectif, c'est le cas le plus répandu et il peut satisfaire bon nombre d'applications. Par exemple: dans un atelier de production, l'optimisation peut avoir pour fonction objectif la minimisation des temps de changement d'outil. Le seul critère pris en compte est le temps de changement d'outil, mais plusieurs variables d'entrée peuvent influer sur ce critère.

la fonction objectif multicritère : quand plusieurs variables de sortie doivent être prise en compte dans la fonction objectif. Si l'on reprend le même exemple que dans la classe précédente, la fonction objectif doit non seulement minimiser le temps de changement d'outil, mais en plus doit maximiser le taux d'utilisation des machines et minimiser les tailles de lot. Il y a donc 3 critères à prendre en compte simultanément : temps de réglage, taux d'utilisation des machines et tailles de lot.

Dans certains cas, le choix d'une solution qui répond à plusieurs critères liés au système doit être complété par un critère de stabilité de la fonction objectif. Il est clair que la fonction objectif multicritère présente un intéret certain pour les problèmes d'optimisation de production qui sont intrinsèquement multicritères, avec en plus l'inconvénient majeur d'être souvent contradictoires. Il s'agit donc de trouver un compromis entre plusieurs critères, de les classer quantitativement et de leur affecter un poids.

II- Méthodes de l’optimisation   :

1-L’OPT   :

La méthode OPT signifie « Optimized Production Technology ». Elle est apparue à la fin des années 70 grâce aux frère Goldratt. C’est une méthode de gestion des flux de production. Elle est essentiellement basée sur l’identification et l’élimination des goulots d’étranglements, source de stocks inutiles dans la chaîne de fabrication. Le but de cette méthode est de faire passer un flux tendu maximum à travers toute la chaîne, sans créer des stocks supplémentaires. De même, L’OPT permet de faire un meilleur équilibrage des flux sur toute la chaîne logistique ; et dans ce cadre, les processus doivent être

analysés de manière globale pour être optimisés de manière globale. Il faut en particulier chercher à minimiser la durée des tâches critiques.

Un goulet ou goulot peut être une machine, un atelier ou autre ressource de production dont la capacité réelle ne permet pas d’absorber la charge de travail fourni dans les délais impartis.

Cette méthode répond à trois objectifs : -maximiser les ventes

- réduire les stocks- réduire les coûts

Le principe de la méthode OPT est simple : Dans la chaîne de fabrication, les machines et ateliers n’ont pas

forcément la même capacité de production à l’heure. La vitesse de travail et le rendement varient selon les postes et les tâches d’un pôle à l’autre. Les ressources à faible capacités sont un frein pour le rendement journalier.  Si elles ne sont pas identifiées et prises en compte dans la planification, elles vont générer à leur niveau des stocks qui ne cesseront d’accroitre.

o La méthode OPT est l’approche de gestion qui propose de travailler sur les goulets de la chaîne de fabrication. Car, ces derniers diminuent la taille du flux de production et augmente la taille des stocks intermédiaires. Selon cette méthode, il faut dimensionner les volumes de flux à partir de la capacité des goulots afin d’éviter la constitution de stocks inutiles.

L’OPT répond à 9 règles précises :

Dans un processus, il faut équilibrer les flux non les capacités. Le niveau d’utilisation d’un goulet est déterminé par d’autres

contraintes du système. L’utilisation d’une ressource ne signifie pas forcément son emploi à

plein temps. Une heure perdue sur un goulet est une heure perdue pour tout le

système : le temps passé sur les tâches critiques a un impact direct sur la date de fin du processus (impossibilité de paralléliser les tâches)

Une heure gagnée sur un goulet n’est qu’un leurre : le temps passé sur une tâche non critique n’a pas d’impact direct sur la date de fin du processus.

Les goulets déterminent les niveaux de stock et les débits de sortie. Le lot de transfert ne doit pas être égal au lot de production. Les lots de fabrication doivent être variables et non fixes. Etablir le programme en prenant compte des contraintes da façon

simultanée. Les délais de fabrication sont le résultat d’un programme et ne peuvent être prédéterminés.

2- Le SMED:

Il est devenu indispensable de répondre rapidement aux évolutions de la demande tout en minimisant les coûts logistiques. La mise en œuvre de la méthode SMED « Single Minute Exchange of Die » contribue à atteindre ces deux objectifs. L'application de cette méthode a pour objectif de minimiser les temps de changement d'outils nécessaires au passage d'une série de production à une autre.

Le SMED est né en 1970 dans l’univers industriel compétitif de TOYOTA, sous l’impulsion de S.SHINGO. Ce dernier découvre le rôle pivot des temps de changement de série dans l'obtention de la flexibilité industrielle globale et entame un combat systématique contre les idées reçues en la matière.

Une action SMED, consiste donc a :

Identifier les opérations de manière ordonnée, puis proposer des solutions pour.

Les déplacer dans le temps, réduire la durée d'exécution ou les supprimer.

Penser globalement dans le cadre de la stratégie d'entreprise. Déterrer les véritables problèmes de fond. Améliorer chaque jour un peu plus. Accélérer les flux d'intention de progrès. Respecter & valoriser les idées de chacun.

Les étapes du SMED se présentent comme suit :

Phase 0

Définir les objectifs Choisir le chantier pilote Identifier le groupe de travail

Phase 1

. Identifier les opérations :

opération interne (devant être faite obligatoirement, machine arrêtée) opération externe (pouvant être faite machine en marche)

Phase 2

Extraire les opérations externes qui sont traités à tort, comme des opérations internes

Repérer les opérations internes à externaliser

Phase 3

. Convertir les opérations: internes en opération externes

Phase 4

. Réduire la durée d'exécution des opérations: internes et des opérations externes.

3- Le juste à temps

Par définition, le juste-à-temps est une philosophie qui permet de livrer les produits juste au moment voulu, en quantité suffisante pour la micro période et à l’endroit voulu. Lorsque l’on parle de philosophie, on fait référence à la nécessité d’une remise en cause totale de l’entreprise et de la mentalité de celle-ci.

Ce concept a été élaboré vers 1937 par Taiichi Ohno, alors qu’il était au service de Toyota Textile. Par la suite, Kiichiro Toyota, président de Toyota Motor Company y a donné toute son ampleur après la Seconde Guerre mondiale. C’était pour lui une des clés de succès pour prendre une part importante dans l’industrie automobile, industrie occupée majoritairement par les Américains. Les succès sont réels pour les entreprises qui suivent les règles à la lettre, tels que :• Réduction du temps de cycle de 80 % à 90 %• Réduction des stocks (matières premières, en cours et finis) de 35 % à 70 %• Réduction du coût de la main-d’oeuvre de 10 % à 50 %• Réduction des espaces de 40% à 80 %

• Réduction du coût de la non-qualité de 25 à 60 %

Ce succès ne s’obtient pas sans effort. Il faut travailler à optimiser 7 aspects. Le tableau suivant démontre les aspects à considérer. Les éléments attachés sont des moyens mis en place par des entreprises ayant adopté cette philosophie pour satisfaire le « zéro » correspondant

Le tout se doit de s’équilibrer, car d’un côté, il y a l’atteinte de façon optimale du zéro-panne, le zéro-attente, le zéro-délai, le zéro-défaut, le zéro-stock, le zéro-papier et de l’autre le zérofrustration.Le déséquilibre d’un des 6 premiers « zéros » apporte une frustration au niveau de l’entreprise. C’est la raison majeure que cette philosophie doit être entérinée par la haute direction, car une anomalie se doit d’être un problème d’entreprise et non un problème d’un département. Il est reconnu qu’il est impensable d’accroître ses bénéfices sans faire un effort par l’entreprise. Si un fournisseur offre le juste-à-temps, c’est qu’il est lui-même dans ce contexte et développera une structure de prix correspondant.

4- Le Lean Six Sigma   :

Le Lean-six-sigma associe les méthodes qualitatives du Lean management et du Six Sigma pour améliorer de manière substantielle la performance

logistique de l'entreprise.

Qu’est ce que le Six Sigma ?

C’est une méthode d’amélioration de la qualité et de la profitabilité reposant sur la maîtrise statistique des procédés. C’est aussi un mode de management qui repose sur une organisation très encadrée dédiée à la conduite de projet .

Le Six Sigma est souvent utilisé pour concilier plusieurs objectifs : doter l’organisation d’actions mesurables et efficaces, réduire les pertes et coûts de la qualité, et bien souvent pour améliorer l’image de marque du groupe. Or, autant le Six Sigma est synonyme de bonnes pratiques à l’intérieur de l’entreprise, autant il ne peut être retenu comme seul critère de santé financière.

D’autre part, le Six Sigma repose sur les notions de client, processus et mesure ; il s'appuie en particulier sur :

1. les attentes mesurables du client; 2. des mesures fiables mesurant la performance du processus métier de

l'entreprise ; 3. des outils statistiques pour analyser les causes sources influant sur la

performance ; 4. des solutions attaquant ces causes sources ; 5. des outils pour contrôler que les solutions ont bien l'impact escompté

sur la performance.

Qu’est ce que la notion de sigma ?

Tout processus de production, manufacturier ou administratif, est incapable de produire exactement le même résultat sur la durée. Cette variabilité est incontournable et il faut être capable de « vivre avec ». Premièrement, il s’agit de déterminer quelle valeur nominale il est souhaitable d’obtenir (la moyenne) et quelles limites de variation sont acceptables par rapport à cette valeur (intervalle de variation). Ensuite, il faut fournir le plus grand nombre possible de produits sans défaut.L’idéal est donc que le processus soit capable de fournir une valeur moyenne des produits ou des services égale ou très proche de la valeur nominale désirée. Cette notion fait intervenir une grandeur appelée écart type ou sigma mesurant la dispersion des produits autour de la moyenne. Plus celui-ci est faible, plus la production est homogène, avec des valeurs proches de la moyenne.Avoir des limites de tolérances à 6 Sigma de la moyenne assure un résultat proche du zéro défaut. Compte tenu des l’efficacité des moyens de contrôle, il est quasiment impossible de détecter un décentrage de moins de 1,5 sigma à long terme.Enfin, le Six Sigma va permettre de réduire les coûts et les pertes pour tendre vers des résultats optimums en termes de profit et de qualité.

Le Lean management   :

Le Lean management est une méthode de gestion des processus de production qui vise à identifier les causes de non productivité et de non utilisation optimale des ressources dans le but de dimensionner au plus juste les besoins en ressources nécessaires pour assurer le bon fonctionnement de ces processus dans le respect des délais.

Les objectifs du Lean management  réduire la durée des cycles de production, diminuer les stocks, augmenter la productivité, optimiser la qualité.

Le Lean management, au delà d’être un ensemble de méthodes, repose sur le facteur humain. Il suggère que le personnel travaille dans un état d’esprit orienté vers la diminution du gaspillage et des pertes (de temps, de matières, d’argent …). La motivation et les comportements des hommes sont nécessaires pour une application efficace.

Ainsi, le lean-six-sigma utilise donc les principes de ces deux méthodes pour livrer les clients dans les délais, avec le niveau de qualité requis et au coût le plus bas possible.

5- La GPAO   :

Un logiciel de GPAO, Gestion de la production assistée par ordinateur, est un programme modulaire de gestion de production permettant de gérer l'ensemble des activités, liées à la production, d'une entreprise industrielle :

Gestion des stocks et des achats Gestion de commandes Gestion des produits engendrés par ces commandes Gestion des articles entrant dans la fabrication de ces produits et de

leurs nomenclatures-gammes Expédition des produits Facturation

Les logiciels de GPAO sont basés sur le principe du MRP (une méthode de gestion et de planification de production en flux poussé). Ils ont pour objectif de planifier la production de manière à minimiser coûts et ruptures dans la chaîne tout en respectant les contraintes de délais.

La GPAO s'appuie sur des bases de données qui décrivent: - les nomenclatures des articles (matières premières, composants, etc.)- les gammes de fabrication (succession des tâches à effectuer pour créer un produit, ressources nécessaires à la production de chaque référence)

- les modèles de prévision des besoins à appliquer- les contraintes liées aux opérations de réapprovisionnement (délai de réapprovisionnement, contraintes tarifaires, etc.) - les caractéristiques des postes de charges (capacité et ressources de chaque poste) A partir de ces éléments, la GPAO élabore des solutions pour la gestion de la production à 3 niveaux : - définition du plan directeur de production- calcul des besoins nets- gestion opérationnelle de l'atelier

Les fonctionnalités de gestion de la production assistée par ordinateur sont le plus souvent incluses dans les progiciels de gestion intégrés. Le tour des principales offres du marché, spécialisées ou intégrées.

Les solutions de GPAO se caractérisent toutes par des fonctions de gestion des fabrications à la commande, sur stocks, par lots ou encore par sous-traitance...L'intégration de façon native d'un MES (Manufacturing Execution System) est possible pour la majorité des solutions. En revanche, suivi analytique et simulation des coûts ne sont pas partagées par défaut par l'ensemble des solutions.

-La fonctionnalité du logiciel GPAO   :

Gestion des Ordres de Fabrication   : Il intègre les machines et/ou postes manuels, les opérateurs, les articles, les gammes et les nomenclatures.Ces données permettent de créer les O.F., afin de les mettre à disposition des différents acteurs de l’atelier.Les O.F. (Bons de travaux) seront imprimés automatiquement, ou à la demande.La gestion des Codes à barres est totalement intégrée dans les éditions.

Saisie des données   : Mise en place avec l’un des modules d’acquisition de données en atelier (Suivi Machine et/ou Suivi Main d’œuvre), la saisie se fera en temps réel par les opérateurs au clavier ou en utilisant les dernières technologies (les codes à barres, la biométrie, les connecteurs machines,...).Il est ainsi possible de connaître la position d’un OF, la disponibilité des machines et les quantités déjà réalisées afin de maîtriser ses délais.

6- Planification de production : Ordonnancement Avancé   :

Planification : choisir et organiser dans le temps les actions qui vont permettre à l’agent d’atteindre un but donné

Ordonnancement : placer dans le temps un ensemble d’activités connues

que doit exécuter l’agent

-Clé de voûte de la production, le module de planification de production est l’outil indispensable à la gestion de la capacité de production de l’entreprise. Il permet de réduire les coûts par une optimisation de la charge des machines en vue de maîtriser et respecter les délais de livraison.

Gestion des Ressources   : Chaque ressource (capacité) peut être gérée comme suit :- Capacité finie ou infinie- Gestion des rendements- Gestion des calendriers d’ouverture- Centre de charge de délestage- Horizon de planification non limité (exemple : 2 ans)

Prise en compte des contraintes   : - Multiple contraintes par opération, alternative, machine et centre de charge- Nombre illimité de contraintes (personnel, disponibilité matière, Outillage, superficie de stockage, valeur de l’encours, etc…)- Gestion des calendriers de disponibilité pour chaque contrainte

Gestion des priorités   : Chaque ordre de fabrication (charge) peut être géré comme suit :- Au plus tôt, au plus tard- Gestion des priorités de choix de machines- Gestion du chevauchement inter opération et inter OF- Gestion des temps d’attente - Gestion des priorités d’OF (livraison, durée de process, etc…)- Gestion de l’encours de fabrication- Gestion des ressources fixes (machine imposée pour une opération)- Gestion des nomenclatures multi niveau (Le nombre de niveau de parenté entre OF n’est pas limité – gestion des semis finis)- Gestion des alternatives de gammes- Gestion des phases critiques- Gestion des opérations de sous-traitance

Reporting   : - Graphique de charge/capacité- Comparaison de charge en capacité Finie/Infinie- Taux de livrabilité- Planning de fabrication pour l’atelier

Interface Graphique : - Visualisation du résultat sous forme de graphique de Gantt et courbe de charge- Possibilité de modifier le résultat du calcul en interactif par glisser/déposer

- Paramétrage intégrale des informations affichées pour une opération (texte de la tâche et bulles d’aides)- Nombreux filtres standards et possibilité de créer des filtres personnalisés (illimité).- Gestion d’alertes (anomalies de planification, retard de livraison, indicateurs personnalisés...)- Possibilité d’imposer des choix en verrouillant les opérations.

Points Forts : - Ergonomie (souplesse d’utilisation et possibilité de planification manuelle)- Algorithme de calcul très rapide et hautement paramétrable- Prise en compte de l’encours de l’atelier (module de suivi de fabrication)- Mode simulation intégrale : Toutes les données utilisable par l’outil de planification peuvent être modifiées en temps réelle sans altérer les données d’origines (ex : augmenter le calendrier d’ouverture d’une ressource, sous-traiter un ordre de fabrication, changer les priorités, simuler le report d’une livraison, etc…)

Des solutions de planification et d'ordonnancement destinées à l'optimisation de la production :

Les éditeurs spécialistes des solutions APS développent une gamme de logiciels de planification et d'ordonnancement détaillé de production. Cette offre unique augmente la valeur ajoutée des systèmes d'information ERP grâce aux bénéfices de l'optimisation et de la synchronisation dynamique des flux de production. Aujourd'hui, ces solutions sont utilisées par des milliers d'utilisateurs dans plus de 30 pays, par des sociétés internationales comme Arcelor-Mittal, Alstom, Areva, Crown, DCNs, EADS, Givaudan, Johnson Diversey, Johnson & Johnson, Sanofi-Aventis

Conclusion :

L'optimisation de la production est une méthode de gestion dont le but est d'utiliser un minimum de

ressources afin d'en tirer de meilleurs rendements. Il s'agit tout simplement d'une gestion de production

réfléchie et dont les paramètres sont réellement maîtrisés. Des logiciels de planification et

d'ordonnancement à l'APS, les techniques sont nombreuses et modulables selon les critères à

prendre en compte. L'optimisation est une technique de gestion de production qui, comme les autres, consiste à gérer les flux matériels, financiers et informationnels qui traduisent les objectifs et la

volonté générés par l'entreprise.

Bibliographie

-http://www.faq-logistique.com/Lean-six-sigma.htm-http://www.faq-logistique.com/Kanban.htm-http://www.faq-logistique.com/Methode-OPT.htm-http://www.faq-logistique.com/GPAO.htm-http://www.navimag-pro.com/logistique-de-production--la-gestion-assistee-par-ordinateur-ameliore-les-performances-de-l-entreprise-industrielle-id-94.html-http://www.qualiteonline.com/rubriques/rub_3/dossier-52.html-http://www.logistiqueconseil.org/Articles/Gestion-production/Methode-opt.htm

-http://www.bts-ati.info/IMG/pdf/14-opt.pdf-http://www.alcior.fr/aps-ordonnancement-planification.php