LA THEORIE DES CONTRAINTES - scenaris.com · Christophe CABERLON 3 Management des contraintes LA GESTION DU DESEQUILIBRE EXISTANT LES REGLES DE BASE : Elles concernent 4 aspects de

1Christophe CABERLON Management des contraintes

LA THEORIEDES CONTRAINTES


PRINCIPES :

Qu’est ce qu’une CONTRAINTE ?

Une contrainte est un facteurqui limite la performance d’un système.

Tout système de production estpar principe déséquilibré

TOUT SYSTEME SUBIT AU MOINS UNE CONTRAINTE

R1

R2

R3

R4

R5


LA GESTION DU DESEQUILIBRE EXISTANT

LES REGLES DE BASE :

Elles concernent 4 aspects de la fabrication :

Elles découlent de la présence de goulets d'étranglement.

Elles définissent la politique de taille de lot.

Elles servent à estimer le temps que prendra la fabrication d'un produit.

Elles doivent remplacer les objectifs de productivité locale.

RAPPEL : La contrainte est un facteur qui limite la performance d'un système



LES GOULETS ET LES NON-GOULETS :

X sera toujours un goulet Y sera toujours un non goulet

(*) sur une période suffisament longue pour filtrer les déséquilibres temporaires

GOULET X Ressource dont la capacité

est, en moyenne, (*) égale ou inférieure au besoin

NON GOULET Y Ressource dont la capacité

est, en moyenne (*) supérieure au besoin



LES CONFIGURATIONS POSSIBLES :

Un GOULOT alimente un NON GOULOT.

Un GOULOT alimente le MARCHE.

Un NON GOULOT alimente un GOULOT.

Un NON GOULOT alimente le MARCHE.

Un NON GOULOT alimente un NON GOULOT.

Un GOULOT alimente un GOULET. ! ? ? ! !

X Y

X Marché

Y X

Y Marché

Y1 Y2

X1 X2



LES 16 COMBINAISONS POSSIBLES :

CONFIGURATIONS D'OPERATIONS EN CONTINU

CONFIGURATIONS CONVERGENTES CONFIGURATIONS DIVERGENTES

X Marché

Y Marché

X1 X2

Y1 Y2

Y1Y2

X1X2

Y3 Y1Y2 Y

Y1

Y1Y2Y3

Y1Y2

Y1Y2

Y2YX3

YYX1

X2X1

XX2

XX1

X2

X3X1X2

X1X2 X

X



LES 16 COMBINAISONS POSSIBLES : ET ALORS ? ? ?

2 règles peuvent être déduites de ces configurations :

Les contraintes ou GOULOTS déterminent le débit des ventes.

L'utilisation d'un NON GOULOT ( Y ) ne devrait pas être déterminées par son potentiel mais par une contrainte ( X ) située ailleurs dans le système.

PRODUCTION

PRODUCTION

GOULET

NON GOULET

CHANGEMENT DE SERIE

NON PRODUCTION



LES 2 DEFINITIONS DES GOULOTS ET NON GOULOTS :

Machine BCapacité90 / j

Machine CCapacité110 / j

NON GOULOTS

La demandedu marché :

100 / j

NON GOULOTS

GOULOTS POTENTIELS

GOULOTS

Machine ACapacité80 / j

GOULOTSGoulots actuels

Définition avec une référence externe

Définition avec une référence interne



LA TAILLE DES LOTS :

Calcul traditionnel de la taille du lot économique :

Recherche du compromis entre :

- Coût de la préparation

- Coût de possession de produit.

Chgt série

F. financ. F. stock.

Indus Chgt série

F. gestion

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35

Quantité lancée

Coû

ts



LES FAIBLESSES DE LA METHODE TRADITIONNELLE :

Les coûts de possession des stocks sont souvent sous estimés

Les temps de changement de série ne doivent pas être considérés comme des données, mais doivent être réduits de façon constante.

Les méthodes traditionnelles recherchent les tailles de lots représentant les coûts unitaires minimaux et ignorent ainsi l’impact sur la trésorerie.

POUR LE MANAGEMENT PAR LES CONTRAINTES :

2 jeux de règles différents pour les GOULOTS et les NON GOULOTS

Distinction des lots de production et des lots de transfert



LA TAILLE DES LOTS SUR LES GOULOTS :

Le choix de tailles de lots doit être dynamique et fonction du marché

MANQUE A GAGNER DU DEBIT PERDUCompromis entre :

EXIGENCES DE DELAIS DES COMMANDES

PRODUCTION

CHANGEMENT DE SERIE

PRODUCTION

PRODUCTION

PRODUCTIONPRODUCTION PRODUCTION

X Marché Maximisation du temps de production



LA TAILLE DES LOTS SUR LES NON GOULOTS :

Y Marché Maximisation du temps de production

PRODUCTIONPRODUCTION PRODUCTION VIDE

PRODUCTION PRODUCTIONPRODUCTION PRODUCTION PRODUCTION

On peut dire que la taille des lots sur les non goulots peut être réduite, du moment que l’on prend garde à ne pas accroître leurs charges à un

point tel qu’il y ait un risque de créer de nouveaux goulots



LES DIFFERENTS TYPES DE LOTS :

Goulot : CNon goulots : A – B – D - EE

D

C

B

A

Lots de production

Lots de transfert



QUELQUES REMARQUES SUR LES TAILLES DE LOTS :

Le management par les contraintes met en avantle concept de tension des flux.

2 GRANDS INCONTOURNABLES :

La taille des lots de transfert doit être minimiséeainsi que ses coûts et délaisobjectif : taille de lot = 1

Augmentation des manutentions et de la gestionSimplifier au maximum les flux

Les temps de changement de série doivent sans cesse être écourtés

!



LES CYCLES DE FABRICATION :

Nos cycles de fabrication sont de 5 semaines.

Nous lançons la fabrication 5 semaines avant le délai.



Où est la cause ? Où est l’effet ?



LES CYCLES DE FABRICATION :





Où est la cause ? Où est l’effet ?

La gestion des flux est meilleure que la gestion des matières



L’UTILISATION DE LA MATIERE :

Temps d’utilisation matière = 5% du temps de passage dans l’usine :

Les machines sont elles des contraintes ?

NON !

Ce sont les règles et procédures qui limitent les performances, très rarement les machines.

La qualité de notre synchronisation détermine donc une grande partie de la compétitivité de l’entreprise



LES PIEGES DE LA RECHERCHE D’OPTIMUM LOCAUX :

Il existe 2 logiques :

Produisez ! - Production traditionnelle.

- Machine + personne disponible = obligation de produire.

Arrêtez ! - Période de non production.

- C’est le fonctionnement général qui ordonne l’arrêt.

Le gaspillage par la surproduction est notre pire ennemiUne solution : LA SYNCHRONISATION Taiichi OHNO


LA TECHNIQUE DE SYNCHRONISATION

LA TECHNIQUE DE SYNCHRONISATION :

OBJECTIFS : - Fournir les produits dont le client a besoin- au moment où il en a besoin

UNE BONNE SYNCHRONISATION, C’EST :

La maximisation du débit des ventes

La minimisation des longueurs de cycle de production

L’optimisation des respect des délais de livraison.


LA TECHNIQUE DE BASE :

Déséquilibre structurel :

Exploiter au mieux des ressources contraintes.

Asservir les non contraintes au rythme des contraintes.

Déséquilibres temporaires :

Eliminer ou réduire les facteurs déséquilibrants.

Protéger l’activité planifiée des déséquilibres résiduels.



SIMPLIFICATION DE L’APPARENCE DU PROBLEME :

Les regroupements par blocs sont faits pour concentrer les efforts de planification par les contraintes (goulots)

F G H I J KA B C D E

LA CONTRAINTE

FBloc A à E Bloc G à K

Lancements des matières

premièreset des

composants

Représentation simplifiée

Représentation détaillée

Mise àdisposition

des produits

finis



LA CONTRAINTE DONNE LE RYTHME :

Les entrées et les sorties sont connues !On peut alors déduire - le niveau des stocks

- le débit de l’usine

On synchronise ensuite les lancements de lots sur les non goulots au programme maître de production


Représentation simplifiée

Programme maître de production

Date du lotle plus urgent

Cycle du bloc sans contrainteCycle du bloc sans contrainte

Appros de Matières

Premières

Impossibilité de goulot



LA PROTECTION CONTRE - LES ALEAS- LES FACTEURS DESEQUILIBRANTS :

Le bon remède : SE PROTEGER DE LEURS EFFETS




Le bon remède : SE PROTEGER DE LEURS EFFETS

SE DEBARASSER DES CAUSES DES ALEAS

2 pistes à creuser :

Prendre de l’avance stocks.

Disposer de capacités de rattrapage excédents de capacités

La logique de protection est différente entre les goulots et les non goulots




1 protection en 2 points différents du processus

Protection dudebit des ventes

Protection durespect des

délais

(*)

(*) optionnel et non justifié : Protection d’un point d’assemblage non contraint pouraméliorer la synchronisation

Goulot



NIVEAU DE STOCK DE PROTECTION/

CAPACITE DE RATTRAPAGE DISPONIBLE :

0 %

20 %

Niveau des stocks de protection nécessaire

Capacitéde rattrapage

(excédentaire)

GOULOTS

NON GOULOTS



LE CONCEPT DU CYCLE GARANTI :

Définition :

C’est la durée maximum de l’ensemble des transformations d’un lot àtravers un bloc de ressources NON GOULOTS

( dans 99,9 % des cas )

Cette durée correspond à la somme des cycles techniques + les décalages de protection

Si la contrainte est correctement identifiée et le cycle garanti de bonne longueur, les non contraintes ne devraient jamais

poser de problème




Les non goulots servent à combattre les aléas

Il n’est pas indispensable de construire un ordonnancement détaillé pour toutes les ressources de l’usine.

surcharge momentanée d’une non contraintealéas fréquents tout au long du cycle de fabrication

Il est primordial de se concentrer sur la qualité du service offert au client.




Planification irréaliste : 2 produits : A et B en séquence simple

Lancement du programme maître dans 10 jours


Cycle du bloc sans contrainteCycle du bloc sans contrainteCycle Produit A

Cycle Produit B Cycle du bloc sans contrainteCycle du bloc sans contrainte

Dans la pratique, le scénario est peu probable car il dépend de ce qui se passera sur les non goulots précedemment

Cycle sur le goulot : 1 jour



PRODUIRE AUSSI VITE QUE POSSIBLE :

Les ressources peuvent chercher à produire aussi vite que possible du moment que l’usine applique les règles suivantes :

Respecter toutes les dates de lancement du planning.

Respecter toutes les procédures de qualité ou autres.

Chaque poste de travail doit suivre la séquence de lot imposée

En calant les lancement sur le rythme du goulot, on constate donc de fréquentes interruptions de production sur les non goulots de la même façon que quand les bacs d’un kanban sont pleins on arrête de produire



RESUME DE LA TECHNIQUE DE SYNCHRONISATION :

Programmer les goulots en fonction de leurs capacite et de la demande.

Protéger le débit et les délais.

Anticiper les lancements en production par rapport au programmemaître des goulots.

Produisez aussi vite que possible

La théorie des contraintes emprunte le meilleur du MRP (avec seslancements programmés) et le meilleur de l’ approche japonaise (avec sesflux activés localement et son exploitation des temps de non production



LES CONTRAINTES TROP PEU FLEXIBLES :

Temps de changement de séries réduits = gestion simple.MAIS,

Flexibilité réduite = Complications

Les problèmes surviennent à l’élaboration du programme maître.

Il n’est plus possible de programmer au plus tard.Quantité déraisonnable de changements de séries.

Il est nécessaire de regrouper différents lots compatibles sur la contrainte.

Il faudra sans cesse gérer le compromis « débit – délai ».



SYNCHRONISATION ET COMMANDES INTEGREES :

LA SYNCHRONISATION : CAS DIFFICILES


Produit A

Produit B

Cycle sur le goulot : 1 jour pour A, B, C

T0

4 jours

Produit C

Goulot libre

J+10 J+12 J+14

Cycle garanti :

En amont : 3 jours

En aval : 6 jours

Goulot dispo à J + 4

UN EXEMPLE

Mauvaise négociation pour A , Trop de pessimisme pour C


QUELLE CONTRAINTE CHOISIR ?Coûts de capacité identiques

Eviter d’avoir une contrainte aux performances aléatoires.La contrainte doit être fiable pour garantir une synchronisation efficace.Si 2 ressources ont des capacités moyennes identiques, l’une fiable l’autre

non, on choisira la ressource fiable comme contrainte .L’autre ressource sera un non goulot qui coûte très cher.

Le problème de la flexibilité insuffisante.Les coûts des changement de série et des stocks supplémentaires s’envolent.Pour 2 ressources aussi coûteuses l’une que l’autre, l’une flexible, l’autre non,

on choisira la ressource la moins flexible comme contrainte .Maximiser l’argent généré par heure de goulot.

CHOISIR LA BONNE CONTRAINTE


LA MISE EN ŒUVRE DU M.P.C.

OBJECTIFS :

Rendre tangibles les raisonnements développés dans la première partie.

Les 3 types de production sont : V ; A ; T .

PRODUITS FINIS

MATIERES PREMIERES



LES 3 TYPES DE PRODUCTION :

Typologie de production dite en « V ».

PRODUITS FINIS

MATIERES PREMIERES

Industries de 1ere ou 2eme transformation

Plus de références de produits finis que de types de matières.

Flux de production assez simple.

Ex : Métallurgie ; Fabrication d’acier




Typologie de production dite en « A ».

PRODUITS FINIS

MATIERES PREMIERES

Industries de 2eme ou 3eme transformation

Prédominance d’assemblages

Plus de références de produits achetés que produits finis.

Flux de production assez simple.

Ce type d’entreprise disparaît avec l’augmentation de la demande du marché en nombre de gammes.



Typologie de production dite en « T ».

PRODUITS FINIS

MATIERES PREMIERES

Entreprises livrant le marché avec un nombre très élevé de références (variantes)

Combinaison de la production de masse et de la personnalisation.

Les sous ensembles sont communs àplusieurs types de produits finis

Flux de production assez complexe.

Ex : L’automobile ; Assemblage final



LES AUTRES PRODUCTIONS ( A et T )

EXEMPLES :

Les producteurs de biens intermédiaires ( essentiellement fournisseurs de l’automobile ou de l’électroménager

PompesMoteursRadiateurs . . .

Ou de produits spécifiques et coûteuxAéronautique.SpatialMilitaire



CARACTERISTIQUES D’UNE PRODUCTION EN « A » :

Un ou plusieurs stades d’assemblage.

Un grand nombre de composants sont fabriqués et achetés pour constituer un éventail relativement limité de produits finis.

La standardisation est limitée.

Les clients sont en général d’autres entreprises.

La production est répétitive (mais les volumes annuels peuvent être faibles.

Les gammes de fabrication des composants sont très diversifiées.

Les machines sont assez polyvalentes et travaillent sur toute une famille de composants.



CARACTERISTIQUES D’UNE PRODUCTION EN « A » :

Les taux d’utilisation des machines et de la main d’œuvre sont faibles avec des surcharges sporadiques et imprévisibles absorbées par des heures supplémentaires.

La proportion de la transformation et de l’assemblage des pièces par rapport au cycle total de production est très faible.

La production souffre de goulots baladeurs.

L’assemblage est sans cesse confronté aux problèmes de «manquants», malgré des stocks de composants excessifs.

Le taux de respect des délais est globalement mauvais.

La fabrication a tendance à utiliser des tailles de lots importantes


L’ANALYSE DU M.P.C.

PROBLEMATIQUE DES PRODUCTION EN « A » :

A livre des industriels Bonne visibilité.(commandes fermes /besoins prévisionnels)

Lancements très tôt de lots conséquents

Peu de changements de série / Suffisamment de travail

Activité des entreprises en « A » tranquille et ordonnée.



PROBLEMATIQUE DES PRODUCTION EN « A » :

A livre des industriels Bonne visibilité.(commandes fermes /besoins prévisionnels)

Lancements très tôt de lots conséquents

Peu de changements de série / Suffisamment de travail

Activité des entreprises en « A » tranquille et ordonnée.

En réalité, ces entreprises sont soumises à plusieurs facteurs qui déstabilisent leur activité



FACTEURS DESTABILISANTS DES ENTREPRISES EN « A » :

Concurrence Délais raccourcis Besoin de fiabilité des délais

Évolution rapide des produits Nombreuses modifications techniques.

Reprise des pièces en cours de fabrication.

Les fluctuations des commandes sont proportionnelles au nombre de niveaux de clientèle.

Heures supplémentaires Coûts de production excessifs.

Manquants endémiques Impossibilité de terminer l’assemblage

en dépit des stocks pléthoriques.



L’ANALYSE :

Ce qui nous gène le plus : Les coûts de production excessifs.Tailles de lots importantes

Vagues de travailSurcharges ou ruptures

Heures supplémentaires non prévues

L’atelier d’assemblage final : Il souffre des retardsMise en place de chasseurs de pièces

Choix de lancer d’autres types d’assemblages



L’ANALYSE : suite

L’usine en « A » souffre de :Goulots baladeurs

Manquants respect des délais impossibleNombreuses heures supplémentaires

Faible taux d’utilisation des ressources

Pour tenter de ramener les coûts à un niveau acceptable :Les heures supplémentaires sont strictement contrôléesAu vu du faible taux d’utilisation de la main d’œuvre, la direction a tendance

à en limiter la quantité.Les investissements visent à réduire le coût unitaire des opérations.Des investissements importants sont consacrés au SGI dans l’espoir de

mieux contrôler l’activité



L’IDENTIFICATION DES CONTRAINTES :

Usines en « V », analyse du profil des en-cours

Usine en « A », analyse par les manquants et les excédents

Endroit le plus instructif : stocks de sous ensembles qui alimentent le montage final

C’est en amont de celui-ci qu’il faut chercher les contraintes

L’assemblage final a presque systématiquement un excédent de capacité

Pour identifier les contraintes, il faut :

Établir la liste des manquants chroniques.

Établir la liste des excédents chroniques.

==




« Il ne manque JAMAIS un peu de tout »

Il faut :trier les 5 à 10 manquants récurrentsFiltrer les fluctuations en remontant suffisamment loin dans le temps.

LA TRAME DE FOND DOIT APPARAITRE

La liste des excédents chroniques ne doit retenir que les composants dont les composants en stock sont réellement déraisonnables.

Les contraintes sont les ressources qui fabriquent un manquant chronique sans produire d’excédent.




Listes des manquants

des chasseurs de pièces





Manquants

Excédents

État desstocks

REF1234 567 8999999 999 9999999 999 9999999 999 9999999 999 999

REF12345678999999999999999999999999999999999999999999

GAMMESGAMME

SGAMMEGammes

Liste des ressources

produisant des manquants


produisant des excédents

TRI

Les suspects :


produisant des manquants

Vérification :

Files d’attente ?Taux de charge ?Confirmation des

chasseurs de pièces

Nota : Il n’est pas rare qu’une usine en A ne contienne pas de contrainte de capacité


LES ENTREPRISES DE TYPE « T »

DEFINITION / OBJECTIFS :

Si un site industriel est capable de fournir un plus large éventail plus large de produits que ses concurrents dans un délai et pour un prixcomparables, il s’imposera sur le marché.

C’est pour cela qu’est née l’entreprise en T, qui est naturellement appelée às’imposer dans la majorité des secteurs industriels à dominante d ’assemblage.

AssemblageSur commande

Stocks

FabricationTransformationet assemblages

Déclenchéssur prévision



DEFINITION / OBJECTIFS :

Le challenge : Très grande variété / Délais courts / Prix raisonnablesFabriquer des produits avec des sous ensembles communs.

Si possibles, fabriqués à partir de prévisions temporelles

En utilisant les stocks de sous-ensembles communs

Le délai peut se résumer au temps d’assemblage final.

Exemple :

Si l’on imagine une voiture proposée avec 5 différentes motorisations, 12 couleurs, 4 niveaux de finition et n’importe quelle combinaison de 5 options :

On obtient 12 480 variantes pour seulement 28 sous-ensembles différents.

Quantité de pièces à stocker raisonnable.Délai de livraison court pour plus de 12 000 produits différents.



CARACTERISTIQUES D’UNE PRODUCTION EN T :

Le challenge : Très grande variété / Délais courts / Prix raisonnablesBeaucoup de sous ensembles communs différents types de produits.

Importants problèmes de respect des délais (1/3 ; 1/3 ; 1/3).

La plupart des fabrications et des achats sont réalisés sur prévision.

L’assemblage final est déclenché sur commande extérieure.

Pour pouvoir répondre au marché, présence d’excédents de capacités

Nomenclatures très complexes entre sous ensembles et produits finis.

Très nombreux sous-ensembles en attente devant le montage

Nombreux manquants attendus pour terminer un montage.

Taux d’utilisation faible et pourtant beaucoup d’heures supplémentaires.

Affectation des composants aux sous-ensembles. Ré-affectations fréquentes pour gérer les priorités voir cannibalisation.



L’IDENTIFICATION DES GOULOTS :

On procède en 2 temps :

Rechercher les sous-ensembles utilisés seulement dans les produits en retard.

On étudie leur gamme de fabrication

Procédure comparable aux productions en A avec quelques particularités :

L’effet des ré-affectations sauvages.

Les erreurs dans les nomenclatures.

Les erreurs dans les prévisions.


SYNTHESE

TAMBOUR, TAMPON, CORDE :

Le « Tambour » bat la mesure.Le « Tampon » assure le débit et le délai.La « Corde » lance en production en fonction du Programme maître.

Protection Protection

Partie stable de la production

Ressources goulot

Ressources non goulot Commandes

Matièrespremières

TAMBOUR

TAMPONSCORDE

Partie instable de la production


LES INDICATEURS :Le management par les contraintes propose 3 indicateurs simples

Le Throughput :C’est le produit des ventes et non la valeur potentielle des produits finis.

L’Inventory.La valeur de l’argent immobilisé des matières premières et des stocks.

L’Operating expenses.Le total des sommes dépensées pour transformer les stocks en produits

vendus.



R1 : Il faut équilibrer les flux et non les capacités.

R2 : Toute perte de temps sur un goulot ets une perte de temps sur tout le système.

R3 : Tout gain de temps sur un non goulot est un leurre.

R4 : L’activation d’un non goulot ne doit pas être déterminée par son potentiel, maispar les autres contraintes du système.

R5 : Les ressources doivent être utilisées, pas seulement activées.

R6 : Les goulots déterminent le débit de sortie et les niveaux de stock.

R7 : Il faut parfois différencier les lots de fabrication et les lots de transfert.

R8 : Les lots de fabrication doivent être de taille variable.

R9 : Les programmes de fabrication doivent prendre en compte toutes lescontraintes simultanément

9 REGLES ET 1 DEVISE

DEVISELa somme des optima locaux n’est pas égale à l’optimum global


LE GOULOT SATURE EST IL VOUE A DISPARAITRE ?

Les entreprises se dotent de plus en plus d’excédents de

capacités ! ! !

Le goulot saturé devient un point focal qui sert de chefd’orchestre à la synchronisation de l’activité.


Documents

LA THEORIE DES CONTRAINTES - scenaris.com · Christophe CABERLON 3 Management des contraintes LA GESTION DU DESEQUILIBRE EXISTANT LES REGLES DE BASE : Elles concernent 4 aspects de