Gestion de production : organiser l’excellence industrielle

La fabrication de produits industriels conformes en qualité, en délais, en coûts et en volumes est la finalité de l’entreprise manufacturière. L’objectif de la gestion de production est de mettre l’entreprise en capacité de maintenir cette conformité dans le temps. Elle pilote la conformité de la fabrication en intégrant l’exigence de sécurité des salariés et de respect des normes sanitaires et environnementales. La gestion de production supervise la fluidité de chacune des étapes de fabrication et la cohérence globale du système, poste par poste et ligne par ligne. Pour garantir la maîtrise sur 100 % de la supply chain, elle s’étend au pilotage des fabrications éventuellement sous-traitées par l’entreprise. La gestion de production agit sur quatre leviers :

• La planification des ressources mises en œuvre dans le système de production
• L’ordonnancement de la production
• Le suivi de production
• L’analyse des données de production

Des méthodes spécifiques et des outils adaptés contribuent à la qualité de la gestion de production dans le contexte de chacun de ces quatre leviers. La pertinence du choix et de la combinaison de ces méthodologies de gestion de production dépend du processus de production. Les deux composantes de la gestion de production :

• La compréhension du processus de production
• La pertinence du choix des méthodes de gestion de production

La compréhension du processus de production

Quelle stratégie industrielle ?

En réalité, le réglage des variables coûts, délais, qualité et volumes revient à piloter quatre objectifs de nature antagoniste. La priorité donnée à l’une des variables est fonction du modèle économique de l’entreprise, du site ou même de la ligne de production. Les contraintes émanant du marché, telles que la personnalisation, le renouvellement ou la saisonnalité complexifient encore les arbitrages. Schématiquement, deux grandes logiques président à l’organisation de la production, selon que l’accent doit être mis sur la recherche d’optimisation des ressources ou sur la flexibilité de la production.

• La standardisation de la production permet l’amélioration continue des facteurs de production ; elle vise l’optimisation des ressources et la baisse constante des coûts. L’adaptation maximale à un type unique de production porte le risque d’une faible réactivité de l’organisation et de l’outil de production en fin de cycle de vie du produit.
• La flexibilisation de la production réduit le temps de mise sur le marché des innovations et répond aux contraintes de personnalisation. La difficulté est de conjuguer l’extension maximale de la diversité des productions avec les impératifs de maîtrise des coûts et de qualité.

La stratégie d’industrie 4.0, mobilisant les ressources digitales les plus abouties, est une façon de prendre en charge en même temps les deux impératifs en permettant un maximum de flexibilité dans une perspective de production extrêmement modélisée.

Quel système de production ?

Le choix du système de production dépend de la nature des produits ou des services proposés par l’entreprise.

1. La production par projet

Le produit est de haute technicité et de haute valeur ajoutée (satellite, navire, fusée). Les priorités de la gestion de production sont le suivi des coûts et des délais.

2. La production en continu

La production repose sur une logique de flux permanents, comme des hydrocarbures ou de l’acier. La priorité du suivi de production est le maintien d’un volume élevé pour absorber les coûts fixes.

3. La production de masse

Les produits sont des produits de grande consommation, standardisés et aux volumes élevés. La gestion de production optimise la combinaison d’équipements spécialisés par opération et par type de produit pour accélérer la production.

4. La production en petites séries

La fabrication concerne des biens d’équipements ou des produits en test. L’enjeu du suivi de production est de maintenir un équilibre entre la compétitivité et la flexibilité.

Quelle gestion des flux de production ?

1. Flux poussés

À l’issue d’une étape de fabrication, le produit est « poussé » vers l’étape suivante, indépendamment des débouchés. Le modèle repose sur l’idée que le stockage de produits finis est plus avantageux que celui de produits intermédiaires. La transformation de produits frais, comme la réalisation de jus de fruits, repose par exemple sur cette logique. La gestion de production priorise le dimensionnement adéquat de la capacité de production aval pour accélérer le passage d’une étape à l’autre et éviter les pertes.

2. Flux tirés (méthode kanban)

Inversement, c’est la caractérisation du besoin à l’étape aval qui déclenche la production à l’étape amont. Les productions sont lancées par séries à partir d’un seuil prédéterminé de besoin. Cette méthode est la règle dans la plupart des industries. L’enjeu pour la gestion de production est l’arbitrage entre le risque de sur-stockage (surestimation du besoin) et de rupture (sous-estimation de la demande). Un stock tampon donne de la souplesse à la méthode. Un fonctionnement à la commande entre les étapes privilégie l’optimisation des coûts au détriment de la maximisation du chiffre d’affaires.

3. Flux tendus

Poussés ou tirés, les flux sont gérés dans l’optique d’une minimisation des stocks et des en-cours. La gestion de production vise à ajuster chaque étape de production de manière à absorber par unité de temps le volume exact produit à l’étape précédente. L’optimisation repose sur l’intégration de l’ensemble de la supply chain, des producteurs respectifs des composants à la prévision exacte des ventes.

La pertinence du choix des méthodes de gestion de production

La planification des ressources mises en œuvre dans le système de production

La planification des ressources s’applique aux machines et outillages, aux hommes et aux composants. Cette étape de la gestion de production vise à garantir la disponibilité des ressources nécessaires à la production en fonction de quatre variables :

• La nomenclature, c’est-à-dire la liste des composants qui entrent dans sa fabrication.
• La gamme de fabrication, succession logique des tâches élémentaires mobilisées au cours d’une étape de production.
• Le volume à produire
• Le délai imparti pour la production

La résolution de l’équation peut impliquer pour la gestion de production un recours à la sous-traitance pour augmenter la capacité de production, un recours à l’intérim pour ajuster la force de travail et/ou une négociation des volumes ou du délai. L’objectif est de parvenir au plus tôt et le plus précisément possible à disposer d’une modélisation juste de la production à venir, en intégrant les aléas tels que la non-qualité produit, l’absentéisme ou l’indisponibilité machine. Les trois grandes méthodes de planification des ressources :

• PERT (Program Evaluation and Review Technique) : représentation de l’enchaînement des tâches avec identification des chemins critiques
• CBN (Calcul des Besoins Nets) : calcul des approvisionnements à partir des prévisions de vente (appelée aussi MRP : Material Requirements Planning)
• OPT (Optimized Production Technology) : détection des goulots d’étranglement (postes de travail les plus chargés) et constitution de stocks de sécurité

L’ordonnancement de la production

L’ordonnancement de la production consiste à optimiser la répartition de la charge de production entre les postes et entre les machines. De plus, l’ordonnancement se charge de lancer les ordres de fabrication et d’achat en fonction du planning de production. Les deux grandes méthodes d’ordonnancement :

• Diagramme de Gantt : visualisation dans le temps de la répartition des charges entre les postes.
• OPT (Optimized Production Technology) : répartition dans le temps des ordres de fabrication en commençant par les goulots d’étranglement.

Le suivi de production

Le suivi de production porte sur chacune des variables de la fabrication : coûts, qualité, volumes et délais. Les données de production recueillies par le système d’information sont comparées à des indicateurs. En particulier, des fiches de contrôle qualité sont associées à chacune des étapes de la production. Le contrôle de la production mobilise trois types d’indicateurs. Des indicateurs de :

• référence, comme par exemple le temps théorique nécessaire pour accomplir une tâche donnée.
• conformité, qui contrôlent le respect d’une gamme ou d’une recette.
• variables, le volume par exemple.

Le suivi de production constitue la phase dynamique de la gestion de production. L’intérêt du recueil des données de contrôle est la réactivité qu’il confère au système de production. La comparaison des données réelles avec les indicateurs permet en fonction de résultat de stopper une production en raison d’un problème qualité, de modifier un ordonnancement pour rattraper un retard prévisible ou de différer un ordre de fabrication au constat d’une rupture dans la disponibilité d’un composant. La précision du système d’information et sa capacité à délivrer des informations en temps réel sont évidemment critiques pour la performance du suivi de production.

L’analyse des données de production

Les données de production regroupent différents types d’informations :

• Traçabilité de la production : quantités produites, lots de production, recettes suivies
• Qualité de la production : contrôles en lignes, analyses de laboratoire
• Fonctionnement des équipements : conditions opératoires, maintenance

L’analyse des données de production permet en temps réel de piloter la conformité de la production et d’apporter d’éventuels correctifs en cas de dysfonctionnement ou de dérive par rapport au plan de production. Mais l’analyse des données de production permet aussi a posteriori l’amélioration continue du système de production. Combinées entre elles pour construire de nouvelles informations, les données de production contiennent les clefs d’un réglage toujours plus fin des équipements et d’une prévision toujours plus précise des consommations. L’enjeu de la gestion de production est ici de modéliser de plus en plus justement les conditions de production dans un contexte donné pour rendre plus justes planification et ordonnancement.

Les logiciels de gestion de production

• Solutions de supervision : pilote le respect des procédés de fabrication.
• MES (Manufacturing Execution Systems) : collecte et analyse en temps réel des données de production, de la création de l’ordre de fabrication au produit fini.
• GPAO (Gestion de la Production Assistée par Ordinateur) : pilote la gestion des commandes, gestion de production, la gestion des stocks et la gestion de production, dans la logique de la méthode CBN de planification des ressources.
• PGI (Progiciel de Gestion Intégré) ou ERP (Enterprise Resource Planning) : pilote l’ensemble des flux et des stocks de l’entreprise. La gestion de production est interfacée notamment avec la gestion commerciale et avec la gestion financière.

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