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Plannification industrielle

SOMMAIRE
Qu'est-ce que la planification industrielle ?
Origine de la planification industrielle
Les principes de la planification industrielle
Les niveaux de la planification industrielle
Les systèmes de planification industrielle
Les limites de la planification industrielle
Les différents ouvrages sur la planification industrielle
Articles sur la planification industrielle
Citation sur la planification industrielle
Production Temps Réel
Sources


 Qu’est ce que la planification industrielle ?

La planification industrielle est un processus qui consiste à élaborer, réviser et faire vivre un ensemble de plans interdépendants (Plan Industriel et Commercial, Plan Directeur de Production, Planification des capacités Plan des Approvisionnements, etc).

La fonction essentielle de la planification industrielle est de garantir le meilleur équilibre entre les systèmes d’offre et de demande de l’entreprise en tout point de la Supply Chain et à tout moment.

La planification industrielle met généralement en œuvre un grand nombre de décisions de natures variées (répartition des quantités à produire entre la production interne et les sous traitants, définitions des niveaux de capacités, approvisionnement au niveau des fournisseurs, etc) soumises à de nombreuses contraintes (capacité de production, satisfaction des clients, délais de production et d’approvisionnement, etc). Pour un décideur, il est difficile de maîtriser l’ensemble de ses leviers décisionnels et des contraintes associées.

La planification des opérations consiste à définir, en fonction des délais et des priorités, les dates de début des opérations d’un ordre ( OT = Ordre de Travail ; OF = ordre de fabrication, OM = Ordre de maintenance, OA = Ordre d’achat … ), afin que celles-ci soit terminées dans les délais prévus.

Lorsque plusieurs ordres, qui nécessitent les mêmes ressources sont lancés au même moment, différentes règles de priorité peuvent être utilisées pour fixer les dates de début d’exécution. Dans la fonction production, la planification est faite de façon séquentielle et en suivant une hiérarchie à trois niveaux. Globalement, elle obéit à la démarche suivante :

•  Estimation des besoins de consommation par famille de produits
•  Décomposition des besoins de chaque famille de produit en références finales (produit fini)
•  Calcul des besoins bruts sur la base de la nomenclature
•  Evaluation des stocks, calcul des besoins nets et planification des ordres
•  Planification des charges (main d’œuvre, machines, temps opératoires ) sur la base des gammes d’opération
•  Exécution du plan de fabrication.


 Origine de la planification industrielle

Il y a plusieurs grandes étapes dans l'évolution de la planification.

Jusqu'en 1945, on assiste à la reconstruction des plans à court terme sans cohésion avec un plan d'action global.

De l'après-guerre jusque dans les années 60, c'est l'expansion économique avec la planification à long terme l

Dans les années 70, c'est le triomphe de la planification stratégique et l'après choc pétrolier de 1973. Désormais, la planification stratégique se fait au niveau mondial.

Dans les années 80, on parle deprojets d'entreprise, de crise, c'est pourquoi il est nécessaire de rassembler tous les acteurs de l'entreprise dans un projet commun.

Dans les années 90, c'est le temps des incertitudes. L'évolution du progrès technique, du traitement de l'information, de la recherche de la qualification, le chômage, des bouleversements géopolitiques, de l'émergence de nouveaux concurrents et de la mondialisation de l'économie sont autant d'éléments à prendre en compte pour faire des prévisions; c'est ce qu'on appelle la prospective.


 Les principes de la planification industrielle


La planification industrielle comporte plusieurs étapes, que l’on rapporte aux différents horizons concernés.

La planification industrielle intègre plusieurs dimensions :

• Temporelles :
     • L’horizon
     • La fréquence de remise à jour

• Niveau d’agrégation :
     • Familles de produits
     • Produits
     • Articles et pièces

Dans le processus de planification industrielle, on a d’abord une vision à long terme, en considérant à la fois les opportunités de ventes et les volumes à produire. Cette vision est typiquement celle du plan industriel et Commercial (PIC)

On affine ensuite ce plan en détaillant de quoi sont c onstitués les volumes de ventes et production et en ayant une vison à plus court terme.

On arrive alors au cours terme, où l’on sait très précisément ce qui doit être livré, ce que l’on a en stock et donc ce qui peut être produit. De la même façon, se déduisent les besoins en matière, en temps, etc.

Le niveau le plus fin est celui qui consiste à déterminer dans quel ordre les différents produits sont fabriqués dans les heures et jours qui viennent.

Il y a par conséquent différents types de management :

     • la direction générale (décisions stratégiques) : elle résonne à long terme, sur une ou plusieurs années.
     • Le management intermédiaire (décisions tactiques) : elle résonne à moyen terme, elle est axé sur un horizon mensuel.
     • Les opérationnels : ils travaillent à court terme.


  Les niveaux de la planification industrielle


Il existe trois niveaux de planification industrielle :

     •  Le PIC,  Plan Industriel et Commercial (P.I.C.)
     •  Le PDP, Programme Directeur de Production (P.D.P.)
     •  Le PDC, Plan de Charge (plan de fabrication et planning d’atelier)


Niveau 1 : Le PIC,  Plan Industriel et Commercial (P.I.C.)


Conçu au niveau stratégique de l’entreprise, le PIC est une représentation future des activités de production et vente des produits fabriqués. Il permet de prévoir sur un horizon de deux à trois ans l’évolution du marché et donc de la demande. De ce fait, le PIC aide à prendre des décisions à long termes sur la gestion de l’ensemble des ressources (équipements de production,  main d’œuvre, capacité de stockage, capacité de transport, activités sous traitées, fiabilité des sources d’approvisionnement…) et aide à trouver l’adéquation entre ces ressources, les moyens financiers et les objectifs de vente.

La grande particularité du PIC réside sur la nature des données qui le composent. Le plan industriel et commercial utilise des grandes masses d’information, il traite les produits par familles et non pas individuellement ou par références finales. Il sert à :

• Effectuer les prévisions de vente par famille de produit ;
• Intégrer les nouvelles opportunités commerciales décelées grâce aux études demarché (conquête d’un nouveau marché, lancement de nouveaux produits) ;
• Etudier l’évolution des ressources d’approvisionnement, de transport, de production, de stockage… et évaluer les besoins matériels, humains et financiers;
• Planifier les investissements futurs

Le plan industriel et commercial est élaboré par une équipe pluridisciplinaire de l’entreprise composée des responsables commerciaux, logistiques, financiers, techniques, administratifs, juridiques et des responsables de la production. Essentiellement fondé sur une vision prévisionnelle et donc incertaine des activités futures, le PIC est mis à jour périodiquement (tous les deux ou trois mois). Et chaque fois, l’horizon prévisionnel se décale à mesure que l’on avance dans le temps.

Les informations chiffrées fournies par le PIC sont par la suite déversées dans les différents plans de chaque fonction de l’entreprise : plan d’approvisionnement, plan financier, plan d’investissement, plan de recrutement et formations… et a ussi, ce dernier qui particulièrement nous intéresse : le Programme Directeur de Production (PDP)

Niveau 2 : Le PDP, Programme Directeur de Production (P.D.P.)

Alors que le Plan Industriel et Commercial propose une vision à long terme des activités, le PDP reprend les données commerciales du PIC sur un horizon plus court (trois mois par exemple) et les convertit en données de production. Les prévisions chiffrées de chaque famille de produit sont décomposées par produits finis et les quantités de chaque produit fini sont affectées à l’aide de clefs de répartition.

Considéré comme l’étape initiale du calcul des besoins, le PDP ressort les besoins indépendants c'est-à-dire la demande par produit finis (prévisions des ventes issues du PIC et commandes fermes déjà enregistrées). Sa fréquence de mise à jour est généralement très courte (une semaine). Si les prévisions auparavant effectuées sont justes, les besoins bruts exprimés dans le programme directeur de production seront essentiellement composés de commandes fermes.

En résumé, Le PDP, programme Directeur de production sert pour chaque référence finale à :

• Déterminer les besoins bruts et les dates réelles de ces différents besoins sur l’horizon de planification industrielle ;
• Calculer les besoin nets. C'est-à-dire les quantités réelles de produits finis à fabriquer si les stocks disponibles ne permettent pas de couvrir entièrement les besoins bruts ;
• Equilibrer les stocks sur la base de données de planification (stock mini, maxi, délais, stock de sécurité, stratégie de calcul des lots de commande...)
• Equilibrer les charges par l’entreprise du MRP, Manufacturing Ressource Planning et sur la base des gammes opératoires.
• Des informations complémentaires sont fournies dans l’article : PDP, Programme Directeur de Production

Niveau 3 : Le PDC, Plan de Charge (plan de fabrication et planning d’atelier)

Après calcul des besoins nets en produits finis, et sur la base de la nomenclature de chacun, les besoins en composants nécessaires pour la fabrication sont à leur tour calculés par la méthode MRP, Manufacturing ressource planning. Les matières et composants ainsi évalués peuvent être approvisionnés de deux manières :

• Approvisionnement externe. Un achat sera effectué auprès de fournisseurs. Le système MRP lance alors des demandes d’approvisionnement externes (demandes d’achat) ;
• Approvisionnement interne. Les composant sont fabriqués par les ateliers ou livrés par le stock déjà constitué. Le système MRP génère dans ce cas des ordres planifiés.

Pour les composants à fabriquer, et sur la base des gammes d’opérations, un plan de charges est réalisé. Le plan de charge détermine l’adéquation entre la quantité de travail à affecter et la capacité nominale des ressources de production. Dans le cas d’un dépassement de cette capacité, on peut :
• Procéder par un lissage en transférant une partie des tâches sur des périodes précédentes moins pleines ;
• Augmenter la capacité de certaines ressources (recrutement de personnel, augmentation du nombre de magasin pour le stockage, acquisition de nouveaux équipements…) ;
• Avoir recours à la sous-traitance d’une partie de la production ou seulement de certaines opérations jugées peu critiques.

Le plan de charge est l’outil de pilotage des ateliers. Il contient des informations détaillées sur la nature et les quantités de composants à fabriquer, les dates de lancement et de livraison. Le planning est fait sur un horizon (quelques semaines) encore plus court que celui de PDP. Sa mise à jour est quotidienne. Les nouvelles générations d ’ ERP, permet d’afficher et d’imprimer le plan de charge par ressource. Ce dernier prend généralement la forme d’un graphe de Gantt.


 Les systèmes de planification industrielle

L’utilisation des nouvelles technologies dans la planification industrielle révèle une évolution progressive des systèmes de planification depuis l’avènement du MRP. Nombreuses étapes d’intégration ont été franchies : MRP1, MRP2, MRP FCS et de plus en plus on parle de MRP APS. Toutes ces versions du MRP sont introduites dans les PGI (progiciels de gestion intégré) de nouvelle génération encore appelés ERP (Entreprise ressource planning).

B1- Le système MRP2

Très apprécié au départ pour sont efficacité dans le calcul des besoins nets, le MRP2 a rapidement montré ses limites surtout en ce qui concerne la planification des capacités de production. Le MRP2 évalue la charge de travail pour chaque machine, mais, ne tient pas compte de la capacité nominale, et il ne gère pas l’ordre d’exécution des commandes par machine.

Dans une représentation graphique de la charge affectée par machine, on aperçoit pour une plage horaire donnée une superposition et non pas une succession des commandes sur toute la plage horaire. Il est impossible de détecter les surcharges de travail au niveau d’un poste à charge. Ce qui rend aussi difficile toute activité d’équilibrage  et d’optimisation des ressources.

Il s’est avéré en définitive que le MRP2 ne tient pas compte des contraintes de temps et de capacité des ressources de production. Ce qui a value souvent à ce système d’être nommé ICS (Infinite Capacity Scheduler)

B2- Le système MRP FCS (Finite Capacity Scheduler)

Le système MRP FCS vient combler les lacunes du MRP2. Notamment il prend en compte de nombreuses contraintes réelles des machines (heures de marches, capacité des ressources de production).
Un avantage qui lui procure la faculté de :
• Découvrir les ressources sous exploitées,
• Découvrir les ressources surchargées (dont le nombre de commandes programmées entraine le dépassement de la capacité de production) ;
• Définir une meilleure séquence de traitement des commandes au niveau de chaque machine ;
• Optimiser d’une manière globale le processus de fabrication.

Avec le système MRP FCS, la représentation graphique de la charge de travail affecté à une ressource pour une plage horaire donnée montre une succession des commandes dans le meilleur ordre. Ce qui facilite la lecture de leur séquence d’exécution.

B3- Le système MRP APS (Advanced Planning Scheduler)

Le MRP APS se veut un système révolutionnaire, qui permettrait d’avoir une vision globale de l’utilisation future des ressources de production tout en restant dans un horizon prévisionnel à long termes. Au-delà d’un MRP FCS, le MRP APS permet de faire différentes simulations en intégrant des variables non contrôlables de l’environnement.

Pour en savoir plus sur les systèmes de planification, voir les logiciels de gestion de la chaîne logistique.


 Les limites de la planification industrielle

Dans un contexte organisationnel et opérationnel de plus en plus contraint, instable, agile, les entreprises doivent être capables de planifier et replanifier leurs activités de manière fiable et rapide.

L’objectif est de garantir un taux de service adapté aux attentes de leurs clients , sans affecter leurs risques commerciaux, les nécessaires adaptations de productivité et de maîtrise des différents aspects de la valeur perçue par les clients

Bien que depuis de nombreuses années de nombreux secteurs d’activité, industriels en particulier, aient mis en œuvre et exploitent des systèmes de planification industrielle (processus et outils), on constate un certain nombre de dysfonctionnements dans ce domaine :

     • taux de service client très largement améliorable
     • stocks élevés et non maîtrisés
     • élévation des prix de revient industriels
     • manque structurel de réactivité des activités de replanification
     • application de principes directeurs de planification inadaptés par rapport au contexte opérationnel
     • multitude de plans contradictoires et non intégrés
     • capacité de simulation limitée
     • manque d’efficience dans les prises de décision opérationnelles
     • « règlement de compte » lors de l’analyse écarts/réalisations ‬

A côté de la sous optimisation du fonctionnement de l’entreprise dans son service aux Clients, la cohésion interne des acteurs et leur capacité à collaborer sur les différents maillons de la chaine de service client peuvent être lourdement affectées.

La réactivité, parfois dénommée « business agility », est essentielle pour permettre aux entreprises et à leurs réseaux de partenaires de rester compétitives, et ce, à moindre coût.

Fondamentalement, il existe deux approches pour accroitre sa réactivité :

• augmenter les stocks et les capacités de production : d’évidence cette approche est coûteuse en acquisition et en consommation de ressources et d’équipements (sans compter les aspects technologiques et système d’information)
• ajuster en continu, en tous cas de façon synchronisée, des ressources par rapport aux évènements générant une charge (ou une diminution/modification de charge) par des mécanismes de replanification optimisés se basant sur des facteurs réalistes
• De fait, plus la variabilité et l’atypisme de l’offre et de la demande sont élevés, plus il devient critique de pouvoir planifier/replanifier très vite, facilement, de manière fiable et synchrone en vue de rechercher une solution de planification globale optimale pour les principales fonctions de l’entreprise.

Or, il semble que, dans bien des cas, le processus de planification industrielle et logistique constitue une entrave à l’optimisation de la mise en œuvre des ressources et à la performance opérationnelle

Pourquoi ?

D’abord, parce que les systèmes de planification industrielle classiques sont devenus insuffisants, en particulier les systèmes MRP II et ERP butent sur :

• postulat d’une capacité de ressources infinies
• utilisation de paramètres de planification statiques (exemple des lead time/délai de réalisation)
• définition rigide des flux de réseau et des structures de produit
• itérations multiples de la planification pour réaliser un programme exécutable
• reconnaissance d’un nombre limité de types de ressources
• précision temporelle et fréquence de replanification inadéquates
• approches orientées goulot d’étranglement, qui ignorent le potentiel d’amélioration des coûts, de la qualité et de la sécurité inhérent à une optimisation du processus global

Ensuite, parce que le processus de planification industrielle rencontre un certain nombre d’éléments problématiques :

• un manque de fiabilité des données de planification, en particulier la valorisation de la demande, la validation d’une prévision de vente unique, crédible et consensuelle (confer chapitre sur «  prévisions et gestion de la demande », le réalisme et l’exactitude des valeurs de capacité.
• une inadéquation des principes directeurs de planification au contexte opérationnel, tels que l’oubli de l’étape de constitution/validation du programme directeur de production, l’exploitation des processus de programmation et les séries économiques des fournisseurs, la production systématique sur stock alors que le délai accepté par le client est supérieur au temps de cycle total.
• un manque de cohérence entre les différents plans de référence de l’entreprise (Plan Stratégique, Plan Industriel et Commercial, …), notamment leur réévaluation régulière en fonction des performances réalisées, des données de fond de la conjoncture (variation du coût de l’argent, évolution des marchés par grandes régions du Monde), des données de base du contexte opérationnel ( coût des matières premières, prise en compte des 35 heures,etc).
• une longueur excessive des cycles de replanification, calée sur le cycle des activités de planification souvent assez longues, comme les analyses de capacité et de planification des approvisionnements, l’ordonnancement/lancement des lignes de production en multi-usines, le calcul et l’optimisation de plans de transport, la prise en compte d’un retard de mise à disposition matière par un fournisseur critique.
• Dans l’exemple d’un retard fournisseur de plusieurs jours, la replanification rapide va permettre de :
• reprogrammer les ordres de fabrication affecté par ce retard
• calculer les conséquences de la reprogrammation des capacités de production
• identifier les dates de livraison affectées par ces reprogrammations
• évaluer le coût des modifications d’organisation liées à cet événement

Les différents types de démarches orientées client que conduisent depuis quelques années les entreprises font ressortir que l’organisation des activités de planification par cycles est de plus en plus inadaptée, bien qu’elle devienne de plus en plus incontournable.


 Les différents ouvrages sur la planification industrielle

•  « Planifier le risque industriel » par Jean-François BRILHAC et Karine FAVRO
•  « Techniques de planification de projets » par Gilles VALLET
•  « Les niveaux de planification : Gestion industrielle » par Philippe ARNOULD et Jean RENAUD
•  « Industrial Scheduling » par D.R.SULE
•  « Advanced Planning and Scheduling Solutions in Process Industry » par Hans-Otto GUNTHER et Paul VAN BEEK
•  « Pratique de la Gestion Industrielle » par Georges JAVEL


 Articles sur la planification industrielle

Usinenouvelle.com du 23/07/2012

Extrait de « Planification des ressources : piloter d’un seul coup d’œil »

« Il y a ceux qui adorent les tableaux de chiffres...et ceux qui trouvent qu'un bon graphique vaut mieux qu’un long discours. Cette tribune d'Anne Vinagre et de Michel Baldellon s’adresse plutôt aux seconds. Attention à ne pas croire que l’outil remplace l’intelligence et la compétence humaines ; et que les chiffres remplacent les plans d’action !

Les outils d’analyse visuelle sont si séduisants qu’un manager peut souhaiter en doter ses collaborateurs à la suite d’une démonstration commerciale. Quelques mois plus tard, la déception est parfois visible tant chez le manager que chez ses collaborateurs. Pourquoi ? Parce que ces outils nécessitent les prérequis suivants :
- L’outil ne remplace pas la compétence métier. "Ce n’est pas la truelle qui fait le maçon !"   Pas plus qu’une calculatrice ne transforme le lycéen en mathématicien, un outil décisionnel ne transforme pas un collaborateur en contrôleur de gestion ou en supply chain manager. Ces solutions permettent à un bon professionnel de faire plus vite, plus facilement et de manière approfondie les analyses qu’il avait imaginées. Elles ne permettent que rarement d’imaginer la "bonne pratique" . N’en n’attendons pas plus qu’elles ne peuvent donner. Et profitons-en pour réfléchir aux meilleures méthodes métier à mettre en place.

Ce type de solution nécessite des compétences en décisionnel. Une évidence ? Pas tant que ça ! Qui connaît les basiques des bases de données (structuration des données, tables, jointures, hiérarchies, dimensions, mesures, clé unique, etc.) ? Beaucoup de professionnels n’utilisent  qu’Excel. Données, formules et mises en forme sont imbriquées ; les audits sont quasi-impossibles. La souplesse d’Excel est en partie responsable de carences en matière de compétences décisionnelles. Outre la formation à l’outil proprement dit, le manager devra faire délivrer une courte introduction aux basiques du décisionnel. »

http://www.usinenouvelle.com/article/planification-des-ressources-piloter-d-un-seul-coup-d-il.N179221


LejournalduNet.com du 19/10/2011

Extrait de « La chaîne logistique pilotée par la demande : planification et ordonnancement dans l'industrie chimique »

« La planification industrielle et commerciale nécessite la planification stratégique à long terme de la production et de la distribution, et notamment l'optimisation du réseau d'approvisionnement, ainsi que la génération d'indicateurs de la demande pour piloter les processus de planification et d'ordonnancement. L'ordonnancement dynamique couvre des tâches plus tactiques et opérationnelles. Il permet de déterminer précisément les quantités et d'établir l'ordre et les délais d'exécution des tâches à accomplir sur chacun des sites de production. Il permet en outre de vérifier que les calendriers sont synchronisés avec les opérations de production des usines, tâche plus facile à énoncer qu'à réaliser en pratique.

Planification industrielle et commerciale

L'approche actuelle

La plupart des fabricants de produits chimiques utilisent encore Microsoft Excel ou Access pour gérer divers aspects de leur chaîne logistique, plutôt qu'un logiciel de modélisation conçu à cet effet. Les gestionnaires de production sont donc confrontés à des tâches de collecte et de manipulation manuelles des données, qui augmentent le risque d'erreur. Si certaines étapes des processus peuvent faire l'objet d'une certaine coordination, la plupart d'entre elles sont réalisées de façon isolée, les divers services de l'entreprise ayant leur propre calendrier. En l'absence de processus et de technologies adéquats, les possibilités de modéliser des contraintes opérationnelles et commerciales complexes sont limitées. 

http://www.journaldunet.com/economie/expert/50281/la-chaine-logistique-pilotee-par-la-demande---planification-et-ordonnancement-dans-l-industrie-chimique.shtml


 Citation sur la planification industrielle

Plans are nothing; planning is everything. (Les plans ne sont rien; la planification est tout.) – Dwight D. Eisenhower


 Production Temps Réel

Le rendez-vous des décideurs en charge du pilotage de production et de la performance de la chaîne industrielle et logistique.

Production Temps Réel, organisé 3 fois par an à Paris, Lyon et Rennes, est le rendez-vous incontournable des décideurs en charge d'améliorer la performance industrielle par l'intégration d'outils de gestion, de pilotage, de suivie, et/ou la mise en œuvre de démarche d'amélioration continues (Planification industrielle, Ordonnancement, Lean, Lean Manufacturing, Lean Supply Chain,...).

Chaque édition fédère plus de 150 Directions Industrielles, Production, Supply Chain, d'usines soucieuses de participer à un cycle d'ateliers, de conférences sur les derniers leviers de l'excellence industrielle et à des rendez-vous pré-organisés avec plus de 50 experts pour obtenir des réponses précises par rapport à leurs enjeux industriels. Ces décideurs sont issu aussi bien de secteurs travaillant en process continu que manufacturier : agroalimentaire, pharmacie, chimie, automobile, équipementiers, biens d'équipements et de grandes consommations, sous-traitants ...

Production Temps Réel est un bon moyen efficace pour faire le point sur ses connaissances concernant les derniers leviers de l'excellence opérationnelle : Planification Industrielle, Ordonnancement, etc.




 Sources

• http://phylog.perso.neuf.fr/plan.html
• http://efficientlogistic.wordpress.com
• www.usinenouvelle.com
• www.lejournaldunet.com
• www.fnac.fr