COURS parties : Gestion des stocks + Anticipation, MRP et ERP + Supply Chain Management

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1 COURS parties : Gestion des stocks + Anticipation, MRP et ERP + Supply Chain Management PHILIPPE AUGOYAT CONSULTANT LYON2-LOGIS-MA1-COURS 1 / 1

2 Gestion des Stocks 3 1 Nature des stocks, demande indépendante ou dépendante Tout au long de la chaîne logistique, de la matière première originelle au client final on trouve régulièrement des stocks. Au fil de cette chaîne le stock subit des transformations et il prends en principe de la valeur. Les stocks sont à la fois des outils nécessaires au bon fonctionnement mais aussi et des entraves au flux et des sources de coût. Les différents types de stock dans une chaîne logistique peuvent être répartis en deux catégories fondamentales: Stocks de distribution demande indépendante Stocks de fabrication demande dépendante La demande indépendante signifie que le niveau de celle-ci ne dépend que du bon vouloir des clients. Elle est indépendante de notre volonté. C'est sur cette demande «en bout de ligne» que doivent porter les efforts de prévisions. La demande est indépendante aussi au sens ou la demande pour chaque article est indépendante de la demande pour les autres Par contre la demande dépendante peut par contre être déduite (calculée) à partir de la demande indépendante en fonction de contraintes matérielles (tailles des lots et délais) et de règles de calculs qui sont connues. C'est ce que l'on fait dans les démarches dites DRP qui sont une partie essentielle du Supply chain management, en particulier l ECR. Cf. chapitre «Supply Chain» De même lors de la constitution d un produit par transformation de matière et assemblages de composants, les quantités nécessaires de ces éléments est déduite par des calculs qui suivent les principes du Material Requierment Planning (MRP0). Cf. chapitre «Anticipation MRP» Les systèmes de réapprovisionnement d un stock traités dans ce chapitre portent en principe surtout sur la demande indépendante. Par contre certains principes sont applicables dans les deux cas (par ex : Quantités Economiques de Commande). 3 2 Fonctions des stocks Dans une entreprise (production industrielle ou logistique) on va trouver du stock pour des «bonnes» raisons, des raisons opérationnelles. Ne sont pas inclus dans cette liste, les stocks qui sont le résultat d'erreurs, de dysfonctionnements ou encore pour des raisons comptables. Économique : o Pour l économie d échelle Chaque fois que l'on effectue une opération de réapprovisionnement du stock, cela coûte une somme (dans bien des cas de cette somme est fixe). Pour LYON2-LOGIS-MA1-COURS 2 / 2

3 rentabiliser ce coût le mieux possible, on réapprovisionnement la plus grande quantité possible, ce qui génère naturellement du stock. Ce principe s'applique, que le réapprovisionnement soit : - une commande auprès d'un fournisseur extérieur - un lancement en fabrication pour des pièces produites en interne. o Pour la spéculation On achètera pour profiter d'un cours particulièrement favorable ou bien d une opportunité particulière. L'économie réalisée est alors plus importante que le coût de stockage généré. C'est le cas en surtout pour les matières premières. Sécuritaire o Pour se protéger des aléas courants Dans cette catégorie, deux aspects bien distincts : On constitue un stock, pour se protéger des grèves, des pannes de machine, de la découverte au dernier moment de nombreux rebuts parmi les pièces stockées,... On constitue un stock, pour se protéger contre des fluctuations aléatoires de la demande, dont on connaît l'ampleur potentielle. Dans ce cas on peut effectuer un calcul de stock de sécurité, qui est en général basé sur une loi statistique (loi normale). Commerciale o Désynchronisation production / livraison : Entre la machine industrielle qui fabrique des brosses à dents au rythme d'une toutes les secondes et le consommateur qui on achète une tous les deux mois, il faut mettre en place tout un réseau de distribution avec ses divers stocks tampon intermédiaires pour - synchroniser ces flux - Apporter le produit au client Régulation o Flux non synchrone Dans un flux de production, souvent les machines ou postes de travail responsables de chaque étape du processus ont des capacités de production différentes. Elle ne peuvent donc pas produire au même rythme. Celle qui produit le plus aura tendance à accumuler du stock en aval, et on l'arrêtera de temps à autre, pour que l aval rattrape son retard. On en profitera pour faire de la maintenance, pour réaffecter son personnel et l affecter à un travail différent dans une autre partie de l'usine,... Par exemple une huile sera fabriquée dans un mélangeur par quantité de 1 tonne ce qui correspond à 6 mois de consommation. o Provision Il est nécessaire d'anticiper de grosses commandes, des commandes saisonnières,... Il faut aussi éventuellement anticiper un arrêt des installations de production (pendant les congés d'été par exemple) 3 3 Types de stocks d anticipation LYON2-LOGIS-MA1-COURS 3 / 3

4 Un type de stock par nature génère beaucoup de calculs : le stock d anticipation (provision). Il doit être estimé d après des prévisions et pourra faire l objet de réajustements réguliers, au fil de l évolution de ces prévisions. Des erreurs de prévisions qui amènent une trop forte anticipation et un sur-stock important peuvent avoir de graves conséquences économique pour l entreprise. 3 4 Coûts des stocks Si le stock à des fonctions dans l entreprise, a contrario il génère systématiquement des coûts. Quand il n y en a pas => Coût de pénurie Détérioration de l image de marque Pénalités de retard Ventes perdues = perte CA+marge Peu d entreprises peuvent se permettre de jouer sur ce levier. Cela nécessite d être en position de force vis à vis du client. Il faut pour cela que le client n ait pas de solution de substitution aisément acceptable. Ce n est possible que si les produits de l entreprise ont une réelle forte et durable différentiation par rapport aux produits concurrents : produits de luxe de marques prestigieuse, avance technologique nette, Pour la grande majorité des entreprise on se placera dans une situation de coûts de gestion qu on tentera de minimiser. Cf. ci-après Quand il y en a = Coûts de gestion Dans les coûts de gestion on doit re-séparer en deux rubriques : Acquisition/Passation Le coût à chaque fois que l on ré-alimente le stock o Acquisition : Il se traduit lorsque l on ré-alimente le stock à partir d une source extérieure, par des frais administratifs et logistiques (passation de commande, transport, facturation, contrôle de réception, etc.) o Lancement : Il se traduit lorsque l on ré-alimente le stock à partir d une source interne, par des frais de temps de relance d une production (changement de production avec reconfiguration des équipements = temps perdu = temps machine + temps régleurs/opérateurs + rebuts mise au point Possession Le coût pour conserver le stock o Coût financier (immobilisations à la banque) o Coût de stockage (surface, gardiennage, assurance, ) o Obsolescence (perte de valeur du produit avec le temps) On vas essayer de trouver le moins mauvais compromis entre ces deux inconvénients. Cela nous amène à calculer un optimum qui dépendra du système de d approvisionnement choisi. Cet optimum pourra être une quantité (approvisionnement par quantités fixes) ou une fréquence (approvisionnement par périodes fixes). Ci-après le cas de la Quantité Economique de Commande LYON2-LOGIS-MA1-COURS 4 / 4

5 3 5 Minimiser le coût de stockage : quantité économique NB : Le modèle de calcul ci-après ne donne l optimum que dans le cadre d un système d approvisionnement dit «à point de commande», avec des règles de fonctionnement spécifique. D autres modèles existent pour les différentes variantes des systèmes de réapprovisionnement et pour diverses conditions (remise avec la quantité) Pour une consommation donnée stable, on doit trouver le meilleur compromis entre : Des commandes ou lancements en grandes quantités, qui génèrent des coûts de lancement faibles mais des coût de possession élevés Des commandes ou lancements en petites quantités, qui génèrent des coûts de lancement élevés mais des coût de possession faibles Ce calcul se fait avec la «formule de «Wilson» Q = (2*N*Cl/Cp) 1/2 Q = Quantité économique à lancer à chaque lot N = Consommation annuelle de l article Cl = coût de passation de commande (ou de lancement) Cp= Coût de possession unitaire de l article (%fonction coût argent + coût stockage) coût Coût de passation Coût de possession Coût total quantité Q LYON2-LOGIS-MA1-COURS 5 / 5

6 3 6 Méthodes de Gestion des Stocks Au niveau de l'exécution du réapprovisionnement des stocks, il faut fixer une règle de déclenchement. À quel moment et en fonction de quels critères allons nous décider un réapprovisionnement? Quelle doit être la quantité de ce réapprovisionnement? Il existe fondamentalement trois systèmes distincts. En pratique toutefois, on rencontrera des méthodes qui sont des combinaisons de ces systèmes de base. 1/ RP = Re-approvisionnement Périodique : achat d une quantité variable (pour recompléter le stock) avec des examen du niveau de stock + commande à des intervalles de temps constants. 2/ PC = Point de Commande : achat d une quantité fixée à l avance, à des intervalles de temps variable (on surveille le stock pour réagir à un niveau d alerte) 3/ Anticipation : on recommande ce que l on prévoit de consommer dans l avenir. => le calcul des besoins en composants (CBN) dans la logique M.R.P. ou le DRP Ces trois systèmes sont ici classés par ordre de complexité et d'efficacité croissante. Le système de réapprovisionnement périodique est celui qui nécessite le travail de gestion le plus simple, mais c'est aussi le moins apte à réagir correctement en cas de fluctuations de la demande. Toutefois il présente l avantage de minimiser les frais logistiques mutualisant les actions d examen du stock et les déplacements de livraison à des moments fixés à l avance. Il est donc bien adapté pour des articles de faible coût, à consommation régulière dont la pénurie n a pas de conséquences graves. C est par exemple le cas des vendeurs merchandiseurs dans la distribution. Le point de commande et plus réactif, mais il nécessite des calculs et saisis des mouvements systématiques, à chaque prélèvement. Il s adaptera mieux à des articles de consommation irrégulière voir occasionnelle. C est le cas par exemple des pièces de rechange dans un stock de service maintenance. Le système par anticipation nécessite pour fonctionner d'établir des prévisions avant d'effectuer les calculs ce qui génère un coût important. Il est utilisé dans l industrie ou la pénurie d un composant bloque la réalisation du produit et ou les coûts de ces composants peut être élevé et leur consommation irrégulière. On choisira l'un de ses systèmes, en tenant compte principalement de critères économiques : -- le coût des articles concernés -- la variabilité de la demande de l article -- le coût du travail de traitement des données -- les contraintes logistiques -- l'impact d'une éventuelle rupture -- Rythme d obsolescence de l article 3 7 Classification ABC Les lois découvertes par Pareto s'appliquent dans de nombreux domaines et en particulier pour la répartition des stocks. Dans ce cas on réalise un découpage en trois catégories ABC. LYON2-LOGIS-MA1-COURS 6 / 6

7 On réparti le nombre d unités de ce stock en 3 catégories en fonction d un paramètre : Le coût de chaque article, son volume, etc. Exemple A : les plus chers / B intermédiaire / C les mois chers La catégorie A, B ou C influera sur choix de la méthodes de gestion du stock de l article concerné Exemple : C => RP : visserie B => PC : articles intermédiaires, peu d obsolescence mais coût plus élevé que catégorie C => volonté d éviter le sur-stock A => Anticipation Articles coûteux et sujets à l obsolescence On utilisera aussi fréquemment le Pareto sur les rotations d articles (plus un article doit être souvent sorti du stock, plus on le placera proche de la sortie, afin de minimiser les déplacements. Un ABC du stock permettra aussi de savoir sur quels articles agir en priorité si l on doit mener une action ponctuelle de réduction du niveau de stock. 3 8 Indicateurs de gestion des stocks Les systèmes de gestion des stocks sont en place, il faut maintenant mesurer l'efficacité de ceux-ci. En dehors du coût qui est calculé par les financiers il faut des indicateurs opérationnels plus immédiats, aisés à calculer et appréhender. On utilise : La Rotation : Nombre de fois ou le stock est complètement renouvelé dans l année (pas d unité) La Couverture : Temps nécessaire pour vider le stock moyen avec une consommation égale à la consommation moyenne (en général en jours) Ex : consommation annuelle = 2000,, 1 an = 250 j ouvrables, donc consommation journalière = 8, stock moyen = 25 => TR = 2000/25 = 80 => Couverture = 25/8 = 3,125 jours 3 9 Gestion physique des stocks FIFO/LIFO Pour une référence donnée, quel article sera sorti en premier du stock, par rapport au moment ou il y est entré? On essayera le plus possible d être en FIFO pour la qualité et la traçabilité. C est un impératif absolu pour les produits à obsolescence rapide (agroalimentaire) ou avec de contraintes fortes de traçabilité (médicament). Par contre, dans un stockage «simple», ou l on met des produits les uns au dessus des autres ou à la suite, c est naturellement le LIFO qui apparaît. Pour assurer un FIFO il faudra donc l imposer par un «stockage dynamique» avec une sortie distincte de l entrée ou bien un accès simultané à tous les articles + une règle de gestion (en général assuré par un système informatique de gestion) LYON2-LOGIS-MA1-COURS 7 / 7

8 Implantation et emplacements Le choix de l implantation des différents articles dans les emplacements du stock est le résultat d un compromis entre plusieurs contraintes : - Minimiser les trajets => les plus fortes rotations au plus près des sorties (tout en évitant les «embouteillages») - Faciliter une gestion intuitive par les utilisateurs => regroupement par catégories logiques, par articles similaires - Minimiser la surface globale utilisée => minimiser le nombre d emplacements vides => affectation aléatoire - Regrouper des articles en fonction d une contrainte particulière => articles coûteux dans une zone sous surveillance, articles par niveau de température de conservation, Implantation et emplacements De nombreuses solutions techniques viennent faciliter la gestion des articles et en particulier les phases de sortie du stock : les préparations de commande (ou picking) - code-barre et scannage des références - picking aidé par des consoles embarqués (affichage de la référence à sortir => scannage et saisie de la quantité sortie) - picking aidé par une commande vocale (la référence est indiqué par un voix dans un casque) => laisse les mains libres (voice picking) - picking aidé par un signal lumineux (la référence est indiqué par l allumage d un voyant sur la case de l article à prélever) => laisse les mains libres + peut être combiné avec une détection de passage (fiabiliser) (light picking) Logiciels de gestion des stocks La gestion globale des stocks repose maintenant souvent sur de logiciels spécialisés qui aident à respecter l ensemble des aspects évoqués dans ce chapitre. C est la catégorie des Warehouse Management Systems (WMS). Ces fonctions peuvent être intégrées dans des ERP mais sont aussi souvent conservées sur des logiciels spécialisés interfacés avec les ERP ou autres logiciels de gestion de la chaîne logistique. LYON2-LOGIS-MA1-COURS 8 / 8

9 En Résumé -- Il y a différentes raisons pour faire du stock dans une entreprise, l'économie, la sécurité, la distribution commerciale et la régulation des processus -- Un stock génère des coûts de pénurie ou de gestion. -- Le coût de gestion résulte d'une compromis entre frais d'acquisition/lancement et les frais de possession -- Minimiser le coût de gestion peut se faire par le calcul d'un optimum : quantité économique ou période économique -- Il existe trois méthodes fondamentales de réapprovisionnement de stock : réapprovisionnement périodique, point de commande et anticipation et de multiples combinaisons entre ces systèmes -- Pour optimiser l efficacité on fera une classification ABC du stock suivant des critères de coût ou de rotation des articles -- La performance de gestion d'un stock peut se mesurer par la rotation ou la couverture -- Les choix des systèmes de gestion physique du stock répondent à des contraintes économiques (Pareto) et de qualité (FIFO, traçabilité, ) -- La gestion du stock est aidé par des logiciels spécialisés de type WMS LYON2-LOGIS-MA1-COURS 9 / 9

10 Anticipation et M.R.P. 4 1 Anticiper ou attendre les commandes La partie production de l'entreprise doit être capable de réaliser les produits qui lui sont demandés en répondant aux objectifs de qualité de coûts et de délais. Pour respecter en particulier les objectifs de délais, les entreprises industrielles suivant les contraintes de leurs marchés peuvent agir sur deux fronts. Les calculs mis en œuvre dans la logique MRP peuvent servir pour : Anticiper, pour déclencher à l'avance le processus d'approvisionnement puis de production afin que le produit soit disponible lorsque la demande se concrétisera. Cela revient à organiser la production de biens pour lesquels on a pas de commandes fermes et que l on décide de fabriquer «pour le stock» Être réactif, pour être capable de réaliser ce même processus d'approvisionnement et de production dans un délai inférieur au délai d attente acceptable par les clients. Cela revient à organiser la production de biens pour lesquels on a des commandes fermes Combiner les deux situations NB : directement liés à la production, située dans sa continuité en amont et en aval, la logistique d'approvisionnement et la logistique de distribution doivent répondre aux mêmes objectifs. Cf chapitre Supply Chain Management. 4 2 Anticiper la production Pour répondre aux objectifs de délais, il faut que l'entreprise dispose le moment venu de toutes les ressources nécessaires pour réaliser les étapes successives nécessaires à son processus de fabrication. Il faut donc avoir : 1/ les informations 2/ les machines 3/ les hommes 4/ les composants et matières premières 1/ la partie informations concerne essentiellement : -- le service technique qui fournira les informations techniques détaillées pour chacun des produits (à plan, caractéristique à respecter, nomenclature, gammes,...). Ces informations sont stables et modifiées uniquement s il y a un changement technique dans le produit ou le processus de production. On parle de données statiques. -- le service commercial qui fournira des commandes basées sur des prévisions et/ou des commandes fermes. Ces données par contre seront fréquemment modifiées. 2/ et 3/ disposer des ressources nécessaires : machines et main-d œuvre. LYON2-LOGIS-MA1-COURS 10 / 10

11 C est essentiellement le point qui est traité lorsque l'on réalise la démarche d'équilibrage charge/capacité. Cette démarche doit être répétée sur chacun des différents horizons de temps, court terme, moyen terme et long terme au fur et à mesure que l on descend plus dans le détail et que la date d exécution approche. Cf. approfondissement dans partie PIC / Politique capacitaire EQUILIBRE CHARGE / CAPACITÉ POUR UN CENTRE DE PRODUCTION DONNÉ DANS UNE PÉRIODE DONNÉE CAPACITE CHARGE QUANTITE DE PRODUITS QUE L ON PEUT RÉALISER AVEC MOYENS DE PRODUCTION DISPONIBLES QUANTITE DE PRODUITS QUE L ON DOIT RÉALISER 4/ le besoin le plus basique et le plus élémentaire est d'avoir tous les composants nécessaires à la fabrication du produit. C'est aussi ce qui va générer la partie visible, le flux physique : composants, matières premières, sous-ensemble, produits finis. Les systèmes fondamentaux de gestion des stocks, le réapprovisionnement périodique et le point de commande (ainsi que leurs éventuelles combinaisons) répondent à ce besoin dans une partie des cas limités. -- lorsque la demande est assez régulière -- lorsque le coût des composants concernés est modéré Mais ces systèmes ne se basent que sur les données du passé. Ces données, combinées avec les différentes contraintes logistiques permettent de calculer les seuils, les cibles, les quantités de réapprovisionnement ou les périodes de réapprovisionnement. Par contre, lorsque : -- le coût des composants est élevé (cf. catégorie «A» de la courbe ABC des stocks) -- les quantités sont irrégulières (mais prévisibles) -- Il y a risque d obsolescence rapide des composants il est nécessaire de procéder à des calculs d'anticipation qui se basent sur des prévisions, c'est-à-dire une évaluation de l'avenir. On dira aussi «simulation». Il est donc indispensable d'avoir en entrée de ce système des prévisions fournies par le service commercial, sans quoi il sera impossible de réaliser des calculs pertinents. LYON2-LOGIS-MA1-COURS 11 / 11

12 4 3 Systèmes M.R.P Historique La méthode de calcul des besoins nets (CBN)est en pratique utilisée au cœur de l'algorithme des systèmes dits MRP. Elle est donc utilisée dans les logiciels basés sur cet algorithme. Ces logiciels sont apparus dans les années 60 et fortement développés à partir des années 70. Ces systèmes sont apparue à la conjonction entre un besoin de calcul d'anticipation (du à la complexité croissante des produits industriels) et l'apparition des moyens informatiques capables de réaliser ces calculs. M.R.P. 0 À l'origine MRP signifie «Material Requierment Planning» c'est-à-dire planification des besoins en composants CBN. On désigne maintenant cette première couche par MRP 0. M.R.P. 1 et 2 Ces logiciels se sont ensuite enrichis pour inclure d autres fonctionnalités : - la gestion par anticipation des autres ressources de l'entreprise (capacité des moyens et des hommes) - Le suivi et la mesure de ce qui se passe sur le terrain dans un souci d une meilleure maîtrise des coûts réels de production (et de réaction par rapport aux dérives) - la prise en compte dans les calculs de ce qui s est réellement passé sur le terrain => +/- consommation de matière et retards ou avance par rapport au planning pour recalculer de nouvelles prévisions plus juste (boucles de rétroaction) À cette nouvelle génération correspond l'appellation MRP «Manufacturing Resources Planning» qui se traduit en français par Management des Ressources de Production. Ce sont les années 80. Un système est MRP, ce n'est pas qu'un logiciel, c'est avant tout un mode de fonctionnement organisé autour d'un l'algorithme de base, avec plusieurs ne toutes étapes successives et des boucles de rétroaction. À la différence des systèmes de gestion de stocks, qui ne permettent de gérer que le problème du réapprovisionnement de produits ou composants, ce système permet l'organisation de l'ensemble des ressources de production. Ce système a donc pour vocation de garantir la disponibilité lorsque c'est nécessaire des matières et composants, des moyens de production et de la main-d œuvre. En amont du C. B. N., un équilibrage et une répartition des charges de travail en fonction des capacités des ressources critiques. En aval du C. B. N. une planification détaillée du travail à faire. Donc en partant du long terme : (1) un équilibrage des charges et des capacités, qui commence par un calcul grossier sur le long terme et qui se répète de plus en plus finement, sur des horizons de plus en plus courts LYON2-LOGIS-MA1-COURS 12 / 12

13 E.R.P. On a assisté à la mise en place de logiciels de plus en plus nombreux pour traiter les différents aspects de la vie d'une entreprise (gestion des stocks, comptabilité, contrôle de gestion, gestion des payes, communication avec les fournisseurs et les clients,...). Ceci a fait apparaître le problème de la cohérence des bases de données. Par exemple, demander au système M.R.P. une sortie des quantités réalisées en production pour ensuite les saisir sur le logiciel de gestion de stocks (au moment où on les rentre dans le stock de produits finis) n'est pas très rationnel. C est une source d'erreur et d'incohérence entre les données On a donc intérêt à travailler sur des bases de données intégrées communes ou reliées ou très régulièrement remise à jour les unes par rapport aux autres. L'intégration des données, c'est l'apparition des systèmes dits E.R.P. «Entreprise Resources Planning» ou management des ressources de l'entreprise. On les appelle aussi PGI (progiciels de gestion intégré) Remarques diverses : les systèmes M.R.P. les plus importants ont évolué vers des E.R.P., mais tous les logiciels qui se placent dans la catégorie des E.R.P. ne sont pas basés nécessairement sur la logique est MRP et le C.B.N.. Le concept E.R.P. correspond plutôt à une intégration de toutes les données nécessaires à l'entreprise au sein d'un même logiciel, autour de bases de données communes. La notion de CIM Computerized Integrated Manufacturing (zéro papier) après avoir connu une grande mode n est plus autant mis en avant. L intégration complète des données n est finalement ni aussi facile, ni aussi efficace qu attendu. L évolution dans ce sens est certaine mais elle est progressive, fonction par fonction. Les ERP leader proposent des solutions pour tous les aspects de la gestion de l entreprise. Cependant sur des points particuliers ils sont souvent moins efficaces, plus lourds et plus coûteux que des logiciels plus spécialisés. On préférera donc souvent réaliser des interfaces. C est le cas par exemple pour des logiciels de planification d atelier (MES), de suivi (SFAO)ou de gestion d entrepôt (WMS). En 2009 les deux grands leaders mondiaux sont SAP (Européen) et Oracle (Etats unis) mais il existe de nombreuses autres solutions pérennes, particulièrement pour des PME aux besoins plus limités. Il existe aussi des solutions en Open Source. LYON2-LOGIS-MA1-COURS 13 / 13

14 4 3 2 L'algorithme MRP vision «globale» Pilotage Plan Stratégique Ce qui est concerné! Marché Horizons exemples 2 à 5 ans LT Plan Directeur Plan Industriel et Commercial Plan Directeur de Production Familles de produits Produits Finis 12 à 24 mois 3 à 12 mois MT Programme des besoins en Matières et composants Matières et Composants 2 * cycle Prod. + appro. 1 à 3 mois CT Liste ordonnancée des opérations Opérations 1 jour à 1 mois Horizon gelé TR Exécution (+ mesure) Feed-back et tracabilité 53 LYON2-LOGIS-MA1-COURS 14 / 14

15 4 3 3 L'algorithme MRP vision «interne» Plan Industriel et Commercial COURT TERME MOYEN TERME LONG TERME Plan Directeur de Production. Dispo Ressources Critiques? C.B.N. Capacitaire? Ordo. / Appro. Exécution Mesure 2 1 Pilotage 3 LYON2-LOGIS-MA1-COURS 15 / 15

16 4 4 Plan industriel et commercial - P.I.C. / Politique Capacitaire PIC le plan industriel et commercial est le résultat d'un compromis entre - les prévisions et souhaits du service commercial - les contraintes et capacités du service production de l'autre. La direction devra arbitrer en s appuyant sur les arguments fournis par les services de soutien : - Capacité financière de l entreprise - Stratégie choisie (agressive ou défensive) - Politique en terme de délais - Possibilités au niveau Ressources Humaines - Autres contraintes limitations sur les matières premières par exemple Possibilités de sous-traitance Pérennité des évolutions de la demande Le PIC est résumé dans un document synthétique de quelques pages, où l'on regroupe les produits par famille. Le P.I.C. est souvent sur un horizon annuel. On choisir la solution la moins onéreuse en cohérence avec la politique de l entreprise Le P.I.C. Plan Industriel et Commercial DIRECTION R.H. possibilités arbitrage possibilités Financier COMMERCIAL prévisions P.I.C. contraintes PRODUCTION LYON2-LOGIS-MA1-COURS 16 / 16

17 4 4 2 Politique Capacitaire / Gestion de la capacité Le choix de fond du type de politique capacitaire devra se faire en cohérence avec la stratégie : - Stratégie basée sur le coût => travailler à pleine capacité => tendance à être en sous capacité et attendre pour réajuster à la hausse la capacité - Stratégie basée sur la différentiation et l offre d un délai court => tendance à être en sur capacité et anticiper l accroissement de la charge. Pour réaliser un équilibre entre la charge et la capacité les solutions divergent suivant le type de produit et de processus mis en œuvre. Dans le cas des activités de service par exemple, on ne peut pas stocker. Dans de l agroalimentaire cette solution est exclue ou limitée au court terme pour la plupart des produits. Pricing / Yield Management Régulariser la charge par action Sur le prix, par des incitations Agressif Influer sur la charge Sous-traitance Réduire la charge interne Stratégie Réactif S adapter à la charge Lissage Production constante et Ajustement par le stock Poursuite Ajuster la capacité Goulet = MOD Ajuster la capacité MOD Goulet = MOYEN / MOD Annualisation Lisser capacité MOD Ajout de MOD Embauche CDD Intérim Heures sup. Équipes postées 1*8 2*8 3*8 3*8+2*12 5*12 - Goulet = MOYENS Ajuster la capacité Moyens Ajout moyens Location Achat LYON2-LOGIS-MA1-COURS 17 / 17

18 4 5 Plan directeur de production - P.D.P. L objectif fondamental du PDP est de calculer les quantités exactes que l on va fabriquer effectivement pour chaque référence de produit. Il est à ce titre le point de départ du Calcul de besoins en composants. Par ailleurs il permet de déterminer pour le commercial le disponible à la vente : combien de commandes peut ont encore prendre en restant dans les limites gérables par l usine. le plan directeur de production ne concerne que le service production. Dans la limite des choix effectués au plan industriel et commercial, on effectue un équilibrage des charges des capacités beaucoup plus détaillé, produit par produit. Le calcul peut se faire à partir d une combinaison entre des commandes fermes et des prévisions. L'échéance de temps est plus courte (quelques mois) et le découpage plus fin que le PIC (semaines) Il peut y avoir plusieurs étages successifs de PDP PDP pour un article : explications zone ferme Horizon zone libre Comment les commandes remplacent les prévisions Algorithme Prévisions Commandes Fermes Simulation Stock Réception ordres D. A. V. Ordres lancés Prévisions Ferme Quelles quantités peut on encore vendre en restant dans la limite des prévisions Au delà, attention!! Quels produits lancer effectivement? => CBN 66 LYON2-LOGIS-MA1-COURS 18 / 18

19 4 6 Calcul des besoins en composants et calcul des besoins nets Calcul des besoins en composants Dans les systèmes actuels ce n est pas la première étape mais c est la partie centrale et le noyau «historique» (systèmes MRP 0 ) Pour comprendre cette démarche, étudions un cas simplifié. Supposons que nous fabriquons des tricycles de modèles X. La demande est la suivante : nous devons fournir pour la fin du jour 9 une quantité de 21 exemplaires de ce tricycle. Cette demande est le résultat de prévisions, de commandes fermes ou encore d'une combinaison des deux. Ceci ne change en rien le calcul que nous allons réaliser. Pour effectuer ce calcul, nous avons besoin de deux types de données : -- la nomenclature du produit, qui nous indique le nombre de composants nécessaires pour fabriquer un produit -- la gamme de fabrication de ce produit, qui nous indique le temps nécessaire pour réaliser les différentes étapes de production La nomenclature du produit nous indique que pour fabriquer un tricycle il est nécessaire d'avoir : -- 1 cadre, composant c -- 3 roues, composant r -- 2 garde-boue, composant g La gamme de fabrication de ce produit nous indique que : -- pour assembler un produit fini x il faut 1 jour -- pour fabriquer le composant c il faut 3 jours -- pour fabriquer le composant r il faut 2 jours Ces deux types d'informations que l'on qualifie aussi plus généralement de «données techniques» sont combinées avec la demande, dans le tableau ci-après Jours Besoin tricycle x Délai Assemblage 1 jours Composants 3 r 63 1 c 21 2 g 42 Délai Fabrication Composants r = 2 jours c = 3 jours LYON2-LOGIS-MA1-COURS 19 / 19

20 Nous pouvons conclure de ce tableau que nous savons besoin de disposer : -- de la matière nécessaire pour fabriquer 63 composant r au début de la période quatre -- de la matière nécessaire pour fabriquer 21 composant c au début de la période de Calcul des besoins nets Pour assurer la fabrication de produits répétitifs, l'entreprise disposera dans la plupart des cas d'un stock de matières premières ou de composants intermédiaires. Il ne sera donc pas nécessaire de réapprovisionner systématiquement la totalité des composants qui découlent de la nomenclature. On appellera Besoin Brut la quantité demandée au final, correspondant aux besoins On appellera Besoin Net la quantité qu'il est nécessaire de fabriquer ou de réapprovisionner, une fois le stock déduit. BN = BB S Si je dispose d'un stock de tricycles du modèle X de 10 unités, Si BB = 21 si S = 10 alors BN = =11 Je ne devrait donc lancer la fabrication que de 11 unités du tricycle X. Ce principe s'applique en cascade à tous les niveaux de la nomenclature, par exemple : Si je descends dans la nomenclature : le besoin net déterminé à un niveau devient le besoin brut du niveau inférieur, BN = 11 d un niveau devient BB=11 au niveau inférieur C'est-à-dire que je dois fournir les composants nécessaires pour fabriquer 11 exemplaires du tricycle X, soit : 11 x 1 x C = 11 composants C (cadres) 11 x 3 x R = 33 composants R (roues) 11 x 2 x G = 22 composants G (gardes-boue) À ce niveau, que le calcul des besoins nets s'applique également. Si par exemple je dispose en stock de 18 roues (R), le besoin net en roues sera : BN = = 15 => Je dois donc lancer la fabrication de 15 roues au début du jour 4. On peut encore appliquer ce même type de calcul au niveau inférieur de la nomenclature, c'est-à-dire la matière première pour fabriquer les roues. Et ainsi de suite jusqu'à s arrêter au niveau des articles et matières qui seront commandées à l extérieur auprès des fournisseurs (Ordres d Achats OA) NB : Lorsque l on réalise ces calculs on n intègre pas la contrainte de capacité. Celle ci est vérifiée après coup. S il y a problème on devra prendre la décision d anticiper ou retarder des productions puis de relancer le calcul avec ces nouvelles contraintes. On dit que les systèmes MRP travaillent «à capacité infinie». LYON2-LOGIS-MA1-COURS 20 / 20

21 4 6 3 Autres contarintes à combiner avec le CBN À partir de cet exemple simplifié, pour nous rapprocher des systèmes réellement utilisés dans les entreprises, il est nécessaire d'ajouter plusieurs autres règles de calcul, qui correspondent à des contraintes que l'entreprise doit respecter et qui compliquent les calculs. A / Stock de sécurité Le besoin brut correspond souvent à des prévisions. Ces prévisions ne sont pas des certitudes. Si le moment venu il y a une différence de quantité entre le besoin brut prévu et le besoin brut réel. Il faut pouvoir fabriquer quand même. Il est donc souvent nécessaire d'ajouter un stock de sécurité qui permettra dans la grande majorité des cas d'absorber ces fluctuations. SS = Stock de Sécurité Ce stock de sécurité pourra aussi éventuellement protéger contre des aléas dans la fourniture de l article concerné (panne de sa machine en production, retard dans sa livraison, ) La formule devient simplement : BN = BB - S + SS B / Lotissements (taille des lots) Le lotissement, c'est le choix de la taille des lots. Ces lots peuvent correspondre à des ordres de fabrication (OF) ou des ordres de l'approvisionnement (OA). Le choix de taille de lots différents du besoin net est imposé par les contraintes économiques (comme dans le cas de la gestion «classique» des stocks). On pourra appliquer les mêmes formules de recherche des valeurs optimales. On peut distinguer principalement trois types de systèmes. On aura en pratique des systèmes mixtes. Le cas le plus simple est le système : LOT POUR LOT dans ce cas, les OF ou OA correspondent au Besoin Net Cette situation est pour les articles les plus coûteux dont la consommation est incertaine. On ne veut en tenir aucun stock! PÉRIODE ÉCONOMIQUE dans ce cas, les OF ou OA correspondent au total des Besoins Nets sur une période de temps Par exemple : -- OF : lorsque l'on réalise sur des pièces un traitement par lots avec un temps incompressible, comme - Un cycle de traitement thermique sur des pièces métalliques qui dure 48 heures - Un traitement d anodisation de couleur sur des pièces en aluminium, qui n'est lancé qu'une fois par mois - Un traitement de teinture (nécessité d aller du plus clair au plus foncé) - Un laminage de tôles (nécessité d aller du plus large au plus étroit) LYON2-LOGIS-MA1-COURS 21 / 21

22 Dans ces cas, on regroupera l'ensemble des composants qui ont à subir ce traitement, quel que soit le produit fini dans lequel viennent s'insérer ses composants. --OA : lorsqu'un fournisseur réalise à intervalle de temps réguliers des livraisons, comme par exemple un fournisseur de tôles ou de matières plastiques. Ces intervalles de temps imposés sont eux-mêmes le résultat de contraintes économiques et logistiques du fournisseur. QUANTITÉ ÉCONOMIQUE => dans ce cas, les OF ou OA doivent correspondre à une quantité minimum de fabrication ou de livraisons. Par exemple : -- OF : lorsque l'on doit - Réaliser une mise au point longue et difficile sur une machine avant de réaliser une fabrication, - Regrouper un nombre de pièces suffisants pour faire fonctionner à plein un équipement qui travaille par lots de tailles fixes (cuves de malaxage, four de cuisson, paniers de pièces pour un traitement de surface ou dépose d un revêtement de type zingage,...) - Entamer un lot de matière qu il faut utiliser en entier (ex de l ouverture d un fût de matière avec une durée limite d utilisation) Dans le premier cas on aura un minimum de commande (par ex 200 pièces) et ensuite on pourra éventuellement avoir une quantité libre (213, 227, ) Dans les deux autres cas on devra commander par multiples de cette quantité économique --OA : lorsque l'on doit pour des raisons économiques liées à la logistique, remplir un container (transport maritime), un camion ou constituer une palette complète. C / Taux de rebuts Dans la plupart des processus il est nécessaire de tenir compte d'un certain pourcentage de rebuts à chaque étape de fabrication. Fondamentalement ces rebuts peuvent avoir deux grands types de causes : 1/ chutes ou freintes : le processus technique employé fait qu'il y a nécessairement une partie de la matière qui ne peut pas être utilisée Lors de la réalisation d'une pièce où d'un groupe de pièces début ou fin d'un rouleau de carton début ou fin d'une bobine de tôle chutes lors de la découpe de plaques lors du lancement de fabrication pièces de réglage pièces à sacrifier (contrôle destructif) démarrage du processus (imprimerie offset) 2/ rebuts de fabrication : les processus industriels ne pouvant pas être maîtrisés à 100 %, il y a de temps à autre des ratés LYON2-LOGIS-MA1-COURS 22 / 22

23 Manque de matière sur une pièce injectée déréglages de la machine défauts dans la matière première casse d'un outil en cours de fabrication Nota Bene : Des niveaux trop élevés de ces rebuts nécessitent bien sûr des actions de traitement, mais dans la plupart des processus il est économiquement déraisonnable de viser le 100 %. Dans une approche qualité et amélioration continue on peut viser 100% et l atteindre si on déploie les efforts nécessaire, mais à court et moyen terme il faut «faire avec». On devra donc souvent gérer un certain niveau de rebuts tolérés. D / Niveaux de nomenclatures Des composants entrent fréquemment dans la composition de plusieurs produits différents. En outre, ils peuvent se situer à des niveaux différents de nomenclatures, ou même être vendus directement comme des produits finis. C'est le cas par exemple des pièces détachées pour le dépannage. Il faudra donc scruter tous les niveaux des différentes nomenclatures de l'entreprise pour regrouper les besoins d'un composant donné (en période économique ou quantité économique). On a donc combinaison de toutes ces contraintes sur chaque article, ainsi que la nécessité de réajuster régulièrement les calculs au fur et à mesure de l avancement du travail et que des entrées et sorties de stock. Tout cela explique la complexité et la lourdeur des logiciels mis en œuvre, malgré la simplicité des calculs de base du CBN. 4 7 Programme de fabrication (ou planification fine / détaillée) Une planification fine détermine qui fait quoi et quand sur les différents équipements. Dans le cadre MRP cette planification sera défini de manière déterministe et centralisée. On peut aussi laisser la latitude aux responsables opérationnels pour gérer de manière décentralisé. Dans ce cas on appliquera des règles de gestion des files d attente au niveau du terrain (système kanban du juste à temps) Ordonnancement Sur chacun des moyens utilisés il faut donner un ordre de priorité pour la réalisation des lots ou pièces qui vont se présenter. C est le but de l ordonnancement Dans les cas simples d une planification «manuelle» de petite entreprise l'ordonnancement est souvent combiné avec le jalonnement lors de la réalisation d un planning d atelier Jalonnement le jalonnement et l'organisation de l'étalement dans le temps des cycles de production, avec la détermination des moments de début et de fin de chaque action. Pour le jalonnement on utilise des temps alloués qui intègrent le temps de cycles pour faire un produit le niveau moyen de déperdition qui correspond au rendement réel des équipements (cf. TRS) LYON2-LOGIS-MA1-COURS 23 / 23

24 4 7 3 Lancement le lancement est la diffusion au service fabrication des données relatives aux ordres à exécuter : ordre de fabrication et ordres d'achat. Il ne génère normalement pas de difficultés particulières. Progressivement on trouve des systèmes vraiment opérationnels ou l information n est plus imprimée mais utilisée directement avec une visualisation sur écran Exécution On fabrique et les choses des passent plus ou moins comme prévu! Suivi de production -- une mesure de l'information (quantités réalisées, rebuts, temps réel, ) => calcul des coûts réels -- une remontée de l'information qui permet de piloter et réajuster au fur et à mesure travailler à plus long terme sur le maintien et l'amélioration de la performance de la production -- des fonctions d enregistrement de ce qui s est passé pour chaque lot ou pièce pour des raisons de traçabilité (qualité et sécurité des produits) Comme pour le lancement les suivis de production sont de mieux en mieux intégrés et automatisés, avec des calculs automatiques des temps et des indicateurs qui y sont reliés (par exemple le TRS et le TRG). Les saisies peuvent souvent être remplacées par des systèmes de compteurs automatiques et par des scannages de codes-barres. On parle quelquefois de SFAO (Suivi de Fabrication Assisté par Ordinateur ) Plus globalement si on intègre planification détaillée et suivi on parle de MES (Manufacturing Execution System). Dans les années 2000 la convivialité d utilisation des systèmes à ce niveau a beaucoup progressé : travail directement directement sur le diagramme de Gantt des opérations en production. LYON2-LOGIS-MA1-COURS 24 / 24

25 4 8 L intégration des niveaux de planification L'apparition de la démarche Supply chain ainsi que la coordination des données accrue qui est maintenant permise par de puissants systèmes informatiques amène une intégration des niveaux de planification. Une intégration «verticale» qui combine les différents horizons temporels, pour aller de l'anticipation de long terme jusqu'à l'exécution. Une intégration «transversale» qui relie les différents intervenants de la Supply chain. Long Terme APS PIC Niveaux de planification et types de logiciels associés Prévoir un flux équilibré, en tenant compte des contraintes ERP (MRP) PDP DRP Anticiper les ressources et composants Exécution MES - SCE Piloter exécution, traçabilité et feed-back APPRO - PRODUCTION - DISTRIBUTION - DEMANDE MES : Manufacturing Execution System SCE : Supply Chain Execution APS : Advanced Planning and Scheduling NB : les logiciels de type APS et MES servent (sur des niveaux et échéances de temps différents) à optimiser un flux logistique au travers d une succession de ressources. Leur logique est très différente des MRP et ils sont bases sur des algorithmes de recherche opérationnelle à capacité finie. Ils sont inspires de la théorie des contraintes de Goldratt. LYON2-LOGIS-MA1-COURS 25 / 25

26 Résumé -- Pour rester compétitive l'entreprise doit anticiper ses productions à partir de prévisions et rendre son système réactif pour s'adapter aux fluctuations inattendues de la demande -- Un point vital de l'anticipation est d'équilibrer charges et capacités de travail qui sera fait à long terme mais aussi à des horizons plus courts (semaine, journée) -- Un autre point essentiel est de disposer en temps et à heure des composants et matières nécessaires, par le calcul des besoins nets -- Le CBN intègre des données fondamentales : nomenclature et délais, mais aussi les contraintes de sécurité, lotissement et niveau de rebut -- L'équilibre et le CBN sont intégrés dans l'algorithme M.R.P., avec les étapes PIC, PDP, ordonnancement, jalonnement et lancement -- Les étapes du M. R. P. partent de décision long terme globale pour descendre par paliers de vers le court terme très détaillé -- Une panoplie de logiciels quelquefois intégrés permettent de piloter l ensemble, sur plusieurs horizons temporels et transversalement au travers de la Supply Chain LYON2-LOGIS-MA1-COURS 26 / 26

27 Supply Chain Management 7 1 Supply Chain c est quoi? «Supply Chain» désigne la chaîne d intervenants et d activités qui délivre produits et services aux clients. L ensemble de la supply chain peut être modélisée par cinq processus majeurs : Achat Production Distribution Interface client PLANIFICATION (via ERP APS) Par extension le terme Supply Chain désigne aussi la démarche de progrès qui vise à optimiser cette chaîne. Ce qui la caractérise : - Une approche transversale axées sur les processus - Un point de vue global, appuyé sur des logiciels d'intégration et de partage des données - Une démarche pragmatique, on adapte au cas par cas la meilleure solution Lorsque la démarche va jusqu à prendre en compte le client final, on parle de Supply Chain globale. Une entreprise placée dans une position «centrale» pourra aussi distinguer Supply Chain => coté approvisionnement et Demand Chain => coté client. 7 2 Quand est elle apparue? Au fil de l apparition et du développement d une activité, dans les entreprises concernées se succèdent différentes phases : Développement, maturation puis optimisation. Plus globalement dans l'économie, plusieurs époques se succèdent, avec les méthodes d'organisation et les outils qui répondent aux besoins du moment (en fonction de la technique alors disponible). A partir du début du siècle : la demande est supérieure à l'offre, il faut produire le plus possible en maîtrisant le coût. La période de production de masse a apporté le «Taylorisme» et les techniques de l OST (Organisation Scientifique du Travail), avec par exemple la technique MTM. Années 60 / 70 : Maîtriser la complexité croissante des produits et anticiper la demande, on réalisera cela avec les système MRP et les GPAO. La concurrence commence à se faire sentir. On est encore dans une optique de développement pour la plupart des entreprises industrielles, mais à partir de la fin des années 70 la concurrence se durcit fortement, face à des marchés qui se saturent. Années 70 / 80 : internationalisation, concurrence renforcée, il faut s adapter à la versatilité des clients, à leur exigence croissante sur les délais et sur la qualité. Les LYON2-LOGIS-MA1-COURS 27 / 27

28 entreprises japonaises émergent fortement lors de cette période, car elles ont les premières développées les solutions adéquates. C est la période de production en flux tendus avec le «JAT» a apporté les démarches Kaïzen et Qualité totale, avec par exemple le SMED et le Kanban. Dès le début des années 80 ces techniques se répandent dans les entreprises occidentales et cela se poursuit encore. Depuis les années 90 : l'internationalisation s'est poursuivie, le savoir-faire dans le domaine de la distribution se développe. En France par exemple les nouveaux leaders économiques en croissance et fort changement depuis la fin des 70 s, ce sont souvent plus les sociétés de distribution et moins les entreprises de production. Dans le secteur manufacturier lui-même, la spécialisation de chaque entreprise sur ses cœurs de métier, la modularisation et le flux logistique complexe généré par la politique juste à temps font apparaître l'importance des fonctions logistiques et de leurs coordinations interentreprises. La combinaison de Production et de la logistique apporte la démarche «Supply Chain» portée par le développement des ERP et APS Le concept de Supply chain est apparu puis a été formalisée fin des années 80 début 90 au travers d un certain nombre d actes fondateurs : - Mise en place d une collaboration de type ECR à l initiative de Procter & Gamble et Wall Mart, qui fera école - Création du Supply Chain Council à l initiative de 400 industriels et distributeurs qui définit une terminologie et des outils (1996) 7 3 Pourquoi les démarches Supply Chain? Leur objectif est d optimiser l ensemble des processus pour augmenter le service apporté au moindre coût. Pris individuellement, chaque maillon de la chaîne d'approvisionnement qui va du premier fournisseur jusqu'au client final est maintenant optimisé par des démarches d'amélioration structurées : norme qualité ISO, re- de engineering des processus, démarches d'amélioration continue,... Après le secteur industriel, la logistique et la distribution sont aussi arrivés à une certaine maturité. Il faut chercher ailleurs des sources de progrès importantes. Ces zones de progrès se situent surtout maintenant dans les interfaces et la coordination des activités entre ces entreprises. Les deux principaux impacts d une démarche Supply Chain réussie sont pour l entreprise : - Une réduction du besoin en fond de roulement, grâce à une réduction des niveaux de stock - Une amélioration du service client, grâce à une réduction de pénuries La fluidité, la rapidité et l'efficacité du flux de produits et du flux d'informations sont les grands changements de cette période. Les résultats obtenus indiquent souvent une réduction du niveau des stocks de l ordre de 50% accompagné d une forte amélioration du niveau de service (réduction de ruptures). Exemple Français : LVMH 7 4 Comment? LYON2-LOGIS-MA1-COURS 28 / 28