Gestion de la Production Assistée par Ordinateur

4. Unité de flux

Une unité de flux est l'unité de base d'analyse dans tout scénario donné (client, sandwich, appel téléphonique, etc.). Donc, si par exemple nous considérons des clients qui entrent dans McDonald's, les clients peuvent venir en voiture. Certaines voitures peuvent avoir une personne, d’autres peuvent comprendre trois personnes, ou encore cinq personnes. S'ils passent par le service au volant, nous pouvons considérer la voiture entière comme une seule unité de flux. En revanche, s'ils viennent et décident de dîner, alors nous pouvons regarder les individus dans la voiture comme étant les unités de flux. En conclusion, ce qui constitue une unité de flux dépend entièrement sur notre situation et ce que nous essayons d'analyser.

5. Les types d’organisation des systèmes de production

Une fois que nous avons décidé quelle est notre unité de flux, nous devons commencer à réfléchir à la manière dont ces unités circulent dans notre processus. Ceci va définir différents types de systèmes de production.

a. L’approche processus

Prenons l'exemple d'une unité médicale (fig2.), assimilable à une petite clinique par exemple. Puisque c'est une petite clinique, nous pourrions décider que nous devons avoir nos différents spécialistes, à différents endroits.

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Ainsi, par exemple, nous pouvons avoir une station où les gens entrent et s'enregistrent. Nous pouvons avoir un poste d'infirmière, un espace pour les médecins, un petit laboratoire de radiographie, et nous pourrions avoir peut-être un laboratoire où nous ferons d'autres types d'analyses. Ainsi, en fonction de l'arrivée des patients, ils peuvent intervenir en fonction du type de problème auquel ils sont confrontés, ils peuvent finir par se rendre en premier à l'enregistrement, puis à l'infirmerie, l'infirmière peut les envoyer à l'unité de radiographie, et après les radiographies, ils peuvent aller voir un médecin. Un deuxième scénario peut s’enchaîner par l’enregistrement, les patients peuvent aller chez l'infirmière, et de là, ils peuvent aller chez le médecin. Il existe donc de nombreuses façons différentes pour traverser cette clinique médicale particulière. Comme peut être perçu, cette clinique médicale particulière est organisée selon les spécialisations. En fait, nous avons la zone infirmière, la zone médecins, la zone radiographie, la zone de laboratoire etc. Nous considérons donc qu'il s'agit d'une modélisation par l’approche processus du système de production.

Figure 2: Exemple de modélisation par l'approche processus

b. L’approche par famille de produits

Partant du même exemple de la petite clinique, considérons l’arrivée d’un patient qui a une urgence. Celui-ci doit donc être accueilli et soigné aussitôt. Maintenant, si notre unité médicale était assez grande, nous nous attendrions à voir un grand nombre de telles urgences qui viennent dans notre clinique particulière. A cet effet, nous pourrions décider ici la nécessité de traiter séparément les gens qui viennent pour les soins d'urgence. D’où, la création d’une unité de soins d'urgence qui est distincte du reste de la zone.

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Dans cette zone de soins d'urgence, nous pourrions avoir à nouveau un poste d'infirmière, nous pouvons avoir un poste de médecin, nous pouvons avoir un certain nombre d'appareils à rayons X et nous pouvons avoir une zone de laboratoire etc. Donc, maintenant nous avons une zone séparée où toute personne ayant besoin de soins d'urgence se rend dans cette zone. Très bientôt, nous pourrions réaliser qu’il y a beaucoup de femmes enceintes qui arrivent, et leurs exigences sont très différentes des autres patients. Nous pouvons donc avoir une unité de soins de grossesse. Nous pouvons également avoir une unité gériatrique (unités spécifiquement développées pour la prise en charge des patients âgés), ainsi qu’une unité de cancérologie. Ainsi, notre installation simple commence à avoir des zones spécialisées, et donc ce que nous faisons maintenant dépend du type d'unité de flux, ou du client, ou du patient. Selon son cas, nous essayons de nous spécialiser pour obtenir différents domaines spécialisés pour des unités de flux ou des produits particuliers. C'est très différent de la façon dont nous avons commencé notre clinique, où nous étions spécialisés en fonction des soins, ou une spécialisation offerte dans un domaine particulier. Ainsi, nous passons maintenant d'un flux par l’approche processus à un flux de produits dans notre clinique médicale. Il s’agit donc d’une modélisation par famille de produits où les ressources et les activités sont regroupées pour une catégorie particulière d’unités de flux (patients). Si nous considérons le cas d’une usine de fabrication, Nous pouvons avoir un site où nous ne faisons que des assemblages de moteurs, un autre site restreint aux assemblages de transmission et un dernier pour les assemblages de freins.

6. Les flux de production

a. Production en flux linéaire

Il s’agit d’un système de production selon lequel les entités « Flow units » s’immobilisent d’une activité vers une autre selon la MËME séquence Par exemple, lorsque vous allez chercher de la nourriture du restaurant Chipotle, la première station vous demande si vous voulez un burrito ou un bol. Vous spécifiez ce que c'est, puis vous passez à la station suivante, où on vous demande ce que vous voulez sur ce burrito avant de vous diriger à la station d’après pour ajouter des suppléments à votre commande. De là, vous allez payer. Ainsi, chaque personne passe par la ligne dans cet ordre particulier d’où l’organisation du système de production de ce service en flux linéaire.

b. Production en job-Shop

Au sein d’un processus de production, il est possible que nous ayons des cas où les unités de flux traversent différentes stations ou différentes activités dans différentes séquences.

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Comme nous en avons parlé dans notre exemple sur la clinique, un patient peut entrer, peut devoir s'enregistrer, aller voir l'infirmière, et peut-être affecté à la radiographie avant d'être convoqué chez le médecin. Un autre patient peut entrer, il s’enregistre, il va à l'infirmerie, et peut-être envoyés directement au médecin. Un troisième patient peut arriver, il sait déjà qu'il doit faire sa radiographie, pour qu'ils n'aient pas à aller chez l'infirmière, il va d'abord à la radiographie, il doit peut-être faire des travaux de laboratoire, puis il se dirige vers à l'infirmerie, puis il va chez le médecin. Ainsi, chaque patient particulier peut avoir un flux légèrement différent, et c'est ce que nous appelons un Job Shop. Ainsi, une production en Job Shop est une production selon laquelle Les entités « Flow units » sont traitées selon des séquences DIFFERENTES d’activités.

c. Flux continu

Lorsque des unités de débit circulent dans nos installations, il est possible que nous ne souhaitions pas que chaque unité circule séparément. Par exemple, si nous considérons une usine chimique dans laquelle des liquides s'écoulent à travers un processus, il est difficile de distinguer ce qu'est l’unité du flux parce qu'il y a un écoulement continu de ce liquide. Donc, dans ce cas particulier, nous pouvons penser en termes de quantités qui circulent. Nous pouvons donc dire, combien de litres de liquide s'écoulent dans ce processus, ou combien de gallons s'écoulent dans ce processus par minute ? Nous pouvons avoir une situation légèrement différente, par exemple, lorsque nous considérons les clients qui passent par McDonald's comme étant des unités discrètes, nous pouvons penser que ces clients évoluent individuellement dans le processus. Parfois, cependant, regarder les clients individuellement et les faire suivre le processus un par un peut coûter cher. Par exemple, si, dans un aéroport, nous voulons transporter des gens du terminal 1 au terminal 2 en passant par le terminal 3, il serait très coûteux de transporter ces personnes une personne à la fois. Et donc ce que nous faisons souvent, c'est que nous pouvons avoir une navette, ou un train-navette, dans lequel nous pouvons avoir 50 personnes, ou 100 personnes, qui sont transportées en même temps. On dit donc que ces personnes sont déplacées par lots. Dans ce sens, nos unités de flux doivent attendre pour former un lot, puis elles avancent en termes de lot. Maintenant, bien sûr, pourquoi procédons-nous au traitement par lots?

i. Importance du traitement par lots

Reprenons l’exemple des passagers qui devaient être transportés d'un terminal à l'autre, nous avons dit que c'était vraiment trop cher de transporter une personne à la fois. Il y a donc une économie d'échelle en transportant plusieurs d'entre eux ensemble. Prenons un exemple différent d’un four industriel dans lequel du pain est cuit. Faire cuire des pains simples à la fois dans un grand four serait d'un coût prohibitif. A cet effet, il est commun de faire une douzaine de pains à la fois. Donc, ces douzaines de pains forment un lot, et ce lot est traité en même temps.

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Maintenant, il existe également d'autres occasions où, même si le traitement de l'élément peut être effectué individuellement, la ressource utilisée pour traiter cet élément particulier peut être utilisée pour plusieurs éléments. Donc, par exemple, si je regarde le même four dont nous parlions, ce four pourrait être utilisé pour faire des miches de pain ou des biscuits. Maintenant, les miches de pain peuvent devoir être cuites à une température et les biscuits à une température légèrement différente. Nous ne pouvons donc pas les cuire tous ensemble. Donc, ce que nous pouvons faire, c'est de créer un lot, mettre un lot de biscuits à la fois, les sortir, changer la température du four, puis mettre un lot de miches de pain au four. Et donc, étant donné le changement de la température, un certain temps d’attente avant que la température puisse être modifiée est encouru. Ce changement au fil du temps entre le traitement d'un type de produit et le traitement d'un autre type de produit nous oblige à travailler par lots simplement parce qu'il serait trop difficile de passer directement d'une seule miche de pain à un seul cookie tout le temps et de perdre beaucoup de temps. C'est donc une autre raison pour laquelle nous pouvons décider de travailler par lots.

7. Les rythmes de production

Dans les sections précédentes, nous avons introduits différentes façons de déplacer les unités de flux en termes des types d’organisation des flux de production ainsi que les types des flux de production. Nous pouvons donc penser à un certain nombre de scénarios aussi compliqués, mais dans tous ces cas, ceci détermine le rythme de la ligne de fabrication.

Avec tous ces choix différents, nous nous retrouvons avec un grand nombre de types de processus différents. Et l'une des questions que nous devons nous poser est la suivante :

Lequel de ce processus est approprié pour un type d'activité particulier ou un ensemble d'activités que nous examinons ? Pour répondre à ces questions nous nous intéressons au déploiement des différents types des processus de production tout en illustrant leurs avantages, leurs inconvénients ainsi que leurs domaines de validité d’application.

a. La production par projet

Supposons construire une grande maison personnalisée qui soit personnalisée individuellement aux goûts du client. Procurer un produit pareil serait un cas unique, puisqu’il ne ressemblerait à rien d'autre.

C'est probablement un produit très cher et unique. Et donc, les processus nécessaires pour pouvoir construire quelque chose comme celui-ci devraient être très flexibles.

b. La production en job Shop

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Prenons l’exemple d’une entreprise qui œuvre dans la fabrication des « mobile homes ». Pour ces produits, bien qu’ils soient différents, il y a encore des points communs entre eux. A cet effet, on pourrait les construire dans une usine de fabrication et les stocker à un état précoce du fini. En effet, on apporte des modifications de différenciation selon les exigences des clients tels que la couleur ou quelques options de confort à ajouter. Dans ce cas de figure, nous pouvons avoir une production avec un volume relativement faible. Aussi bien, une flexibilité de l’organisation de production est requise pour pouvoir répondre à termes aux demandes des clients.

c. La production par lot

Comme son nom l’indique, la production par lot concerne des volumes beaucoup plus importants que ceux confectionnés dans un rythme de production de type « Job Shop ». Par conséquent, nous aurons des machines spécialisées capables de travailler assez rapidement. Plus nos machines sont spécialisées, moins nous avons de flexibilité. Et donc, nous ne pouvons pas ajouter aléatoirement tous les nouveaux produits dans ce processus particulier.

d. La production en ligne

Pour ce rythme de fabrication, nous avons peu de produits et nous avons des volumes très élevés, et nous en fabriquons beaucoup (e.g. des dizaines de milliers par jour). Et donc pour produire cela, un équipement automatisé qui fonctionne rapidement est indispensable. Cet équipement serait exclusivement dédié à cette fabrication.

e. Fabrication continue

Pour ce rythme de fabrication, nous avons très peu de produits, des volumes très élevés, et le tout est conçu sur mesure uniquement pour ces produits. Ceci peut être le cas d’une ligne de transfert qui fabrique des moteurs pour automobiles. Cette ligne de transfert ne peut fabriquer qu'un seul type de moteur, mais je peux en fabriquer beaucoup par unité de temps de production, (i.g. beaucoup en une heure)

f. Choix du rythme de fabrication

Maintenant que nous avons défini les différents rythmes de fabrication possible, la question que nous devons nous poser est : comment pouvons-nous choisir le rythme le plus approprié à une production particulière ? Pour répondre à cette question, Heizer and Render (2013) adoptent la démarche de faire correspondre le produit au processus de fabrication. Le résultat aboutit à la proposition d’une grille de classification qui tient en compte des critères volume de production, la flexibilité du processus requise ainsi que la variabilité du produit. Cette matrice est illustrée dans la figure 3.

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Figure 3: Matrice Produits-Processus

8. Conclusion

En résumé, nous avons appris qu’un processus de production peut être définit par l’ensemble des activités structurées utilisant des ressources pour accomplir un objectif bien déterminé. Les processus peuvent avoir différents types de flux. Et puis en fonction du type de flux, du type de variété dont nous avons besoin et du type de volumes dont nous disposons, nous pouvons décider quel est le meilleur processus que nous pouvons utiliser pour ce type particulier d'opération.

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