Gestion de la Production Assist e par Ordinateur
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Chapitre 1
Les op rations dun processus de production
Objectif de ce chapitre
Ce chapitre est d di linstallation des terminologies requises pour le bon d roulement des
parties venir. Nous allons contourner les significations des l ments cl s d crivant un
processus de production
1. D finition des op rations
Dans un contexte industriel, les op rations peuvent tre d finies par lensemble des activit s
coordonn es et planifi es dans le but de r aliser un objectif de production bien d termin e.
Lop rationnalisation des activit s implique lexploitation de ressources mat rielles
(e.g.machines), humaines (e.g. op rateurs) et/ou robotiques (e.g. pc, robots)
2. D finition dun processus
Lensemble des activit s et des ressources assembl es sous une forme structur e, constitue un
processus. Dans le cadre de notre cours, nous nous int ressons aux processus de production
r p titifs transforment les entr es (intrants) en sorties (extrants).
Notant que les extrants dun processus peuvent tre des produits ou des services Par exemple,
si vous fabriquez des voitures, le produit de sortie est la voiture. Si vous tes, par exemple,
offrant des coupes de cheveux, alors le service est la coupe de cheveux que propos e. Ainsi, la
sortie peut tre soit un objet physique ou bien un service qui est fourni aux clients.
Figure 1: Explication graphique d'un processus de production
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3. Cartographie dun processus de production
Pour cartographier un processus de production, il est essentiel de saligner aux conventions de
mod lisation report es dans le tableau 1
Tableau 1: St r otypes de mod lisation d'un processus de production
St r otype
Signification
Activit ou op ration valeur ajout e
Stock interm diaire
Connexion entre les activit s
4. Unit de flux
Une unit de flux est l'unit de base d'analyse dans tout sc nario donn (client, sandwich, appel
t l phonique, etc.).
Donc, si par exemple nous consid rons des clients qui entrent dans McDonald's, les clients
peuvent venir en voiture. Certaines voitures peuvent avoir une personne, dautres peuvent
comprendre trois personnes, ou encore cinq personnes.
S'ils passent par le service au volant, nous pouvons consid rer la voiture enti re comme une
seule unit de flux. En revanche, s'ils viennent et d cident de d ner, alors nous pouvons
regarder les individus dans la voiture comme tant les unit s de flux.
En conclusion, ce qui constitue une unit de flux d pend enti rement sur notre situation et ce
que nous essayons d'analyser.
5. Les types dorganisation des syst mes de production
Une fois que nous avons d cid quelle est notre unit de flux, nous devons commencer
r fl chir la mani re dont ces unit s circulent dans notre processus. Ceci va d finir diff rents
types de syst mes de production.
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a. Lapproche processus
Prenons l'exemple d'une unit m dicale (fig2.), assimilable une petite clinique par exemple.
Puisque c'est une petite clinique, nous pourrions d cider que nous devons avoir nos diff rents
sp cialistes, diff rents endroits.
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Ainsi, par exemple, nous pouvons avoir une station o les gens entrent et s'enregistrent.
Nous pouvons avoir un poste d'infirmi re, un espace pour les m decins, un petit laboratoire de
radiographie, et nous pourrions avoir peut- tre un laboratoire o nous ferons d'autres types
d'analyses.
Ainsi, en fonction de l'arriv e des patients, ils peuvent intervenir en fonction du type de
probl me auquel ils sont confront s, ils peuvent finir par se rendre en premier l'enregistrement,
puis l'infirmerie, l'infirmi re peut les envoyer l'unit de radiographie, et apr s les
radiographies, ils peuvent aller voir un m decin.
Un deuxi me sc nario peut sencha ner par lenregistrement, les patients peuvent aller chez
l'infirmi re, et de l , ils peuvent aller chez le m decin.
Il existe donc de nombreuses fa ons diff rentes pour traverser cette clinique m dicale
particuli re. Comme peut tre per u, cette clinique m dicale particuli re est organis e selon les
sp cialisations. En fait, nous avons la zone infirmi re, la zone m decins, la zone radiographie,
la zone de laboratoire etc.
Nous consid rons donc qu'il s'agit d'une mod lisation par lapproche processus du syst me de
production.
Figure 2: Exemple de mod lisation par l'approche processus
b. Lapproche par famille de produits
Partant du m me exemple de la petite clinique, consid rons larriv e dun patient qui a une
urgence.
Celui-ci doit donc tre accueilli et soign aussit t.
Maintenant, si notre unit m dicale tait assez grande, nous nous attendrions voir un grand
nombre de telles urgences qui viennent dans notre clinique particuli re.
A cet effet, nous pourrions d cider ici la n cessit de traiter s par ment les gens qui viennent
pour les soins d'urgence. Do , la cr ation dune unit 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 nouveau un poste d'infirmi re, nous
pouvons avoir un poste de m decin, nous pouvons avoir un certain nombre d'appareils rayons
X et nous pouvons avoir une zone de laboratoire etc.
Donc, maintenant nous avons une zone s par e o toute personne ayant besoin de soins
d'urgence se rend dans cette zone.
Tr s bient t, nous pourrions r aliser quil y a beaucoup de femmes enceintes qui arrivent, et
leurs exigences sont tr s diff rentes des autres patients. Nous pouvons donc avoir une unit de
soins de grossesse. Nous pouvons galement avoir une unit g riatrique (unit s sp cifiquement
d velopp es pour la prise en charge des patients g s), ainsi quune unit de canc rologie.
Ainsi, notre installation simple commence avoir des zones sp cialis es,
et donc ce que nous faisons maintenant d pend du type d'unit de flux, ou du client, ou du
patient. Selon son cas, nous essayons de nous sp cialiser pour obtenir diff rents domaines
sp cialis s pour des unit s de flux ou des produits particuliers. C'est tr s diff rent de la fa on
dont nous avons commenc notre clinique, o nous tions sp cialis s en fonction des soins, ou
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une sp cialisation offerte dans un domaine particulier. Ainsi, nous passons maintenant d'un flux
par lapproche processus un flux de produits dans notre clinique m dicale. Il sagit donc dune
mod lisation par famille de produits o les ressources et les activit s sont regroup es pour
une cat gorie particuli re dunit s de flux (patients).
Si nous consid rons le cas dune usine de fabrication,
Nous pouvons avoir un site o 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 lin aire
Il sagit dun syst me de production selon lequel les entit s Flow units simmobilisent dune
activit vers une autre selon la M ME s quence
Par exemple, lorsque vous allez chercher de la nourriture du restaurant Chipotle, la premi re
station vous demande si vous voulez un burrito ou un bol. Vous sp cifiez ce que c'est, puis vous
passez la station suivante, o on vous demande ce que vous voulez sur ce burrito avant de
vous diriger la station dapr s pour ajouter des suppl ments votre commande. De l , vous
allez payer. Ainsi, chaque personne passe par la ligne dans cet ordre particulier do
lorganisation du syst me de production de ce service en flux lin aire.
b. Production en job-Shop
Au sein dun processus de production, il est possible que nous ayons des cas o les unit s de
flux traversent diff rentes stations ou diff rentes activit s dans diff rentes s quences.
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Comme nous en avons parl dans notre exemple sur la clinique, un patient peut entrer, peut
devoir s'enregistrer, aller voir l'infirmi re, et peut- tre affect la radiographie avant d' tre
convoqu chez le m decin.
Un autre patient peut entrer, il senregistre, il va l'infirmerie, et peut- tre envoy s directement
au m decin.
Un troisi me patient peut arriver, il sait d j qu'il doit faire sa radiographie, pour qu'ils n'aient
pas aller chez l'infirmi re, il va d'abord la radiographie, il doit peut- tre faire des travaux de
laboratoire, puis il se dirige vers l'infirmerie, puis il va chez le m decin.
Ainsi, chaque patient particulier peut avoir un flux l g rement diff rent, et c'est ce que nous
appelons un Job Shop.
Ainsi, une production en Job Shop est une production selon laquelle Les entit s Flow units
sont trait es selon des s quences DIFFERENTES dactivit s.
c. Flux continu
Lorsque des unit s de d bit circulent dans nos installations, il est possible que nous ne
souhaitions pas que chaque unit circule s par ment. Par exemple, si nous consid rons une
usine chimique dans laquelle des liquides s' coulent travers un processus, il est difficile de
distinguer ce qu'est lunit du flux parce qu'il y a un coulement continu de ce liquide. Donc,
dans ce cas particulier, nous pouvons penser en termes de quantit s qui circulent. Nous pouvons
donc dire, combien de litres de liquide s' coulent dans ce processus, ou combien de gallons
s' coulent dans ce processus par minute ? Nous pouvons avoir une situation l g rement
diff rente, par exemple, lorsque nous consid rons les clients qui passent par McDonald's
comme tant des unit s discr tes, nous pouvons penser que ces clients voluent
individuellement dans le processus. Parfois, cependant, regarder les clients individuellement et
les faire suivre le processus un par un peut co ter cher. Par exemple, si, dans un a roport, nous
voulons transporter des gens du terminal 1 au terminal 2 en passant par le terminal 3, il serait
tr s co teux de transporter ces personnes une personne la fois. Et donc ce que nous faisons
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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 transport es en m me temps. On dit
donc que ces personnes sont d plac es par lots. Dans ce sens, nos unit s de flux doivent
attendre pour former un lot, puis elles avancent en termes de lot.
Maintenant, bien s r, pourquoi proc dons-nous au traitement par lots?
i. Importance du traitement par lots
Reprenons lexemple des passagers qui devaient tre transport s d'un terminal l'autre, nous
avons dit que c' tait vraiment trop cher de transporter une personne la fois. Il y a donc une
conomie d' chelle en transportant plusieurs d'entre eux ensemble.
Prenons un exemple diff rent dun four industriel dans lequel du pain est cuit. Faire cuire des
pains simples la fois dans un grand four serait d'un co t prohibitif. A cet effet, il est commun
de faire une douzaine de pains la fois. Donc, ces douzaines de pains forment un lot, et ce lot
est trait en m me temps.
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Maintenant, il existe galement d'autres occasions o , m me si le traitement de l' l ment peut
tre effectu individuellement, la ressource utilis e pour traiter cet l ment particulier peut tre
utilis e pour plusieurs l ments. Donc, par exemple, si je regarde le m me four dont nous
parlions, ce four pourrait tre utilis pour faire des miches de pain ou des biscuits. Maintenant,
les miches de pain peuvent devoir tre cuites une temp rature et les biscuits une temp rature
l g rement diff rente. Nous ne pouvons donc pas les cuire tous ensemble. Donc, ce que nous
pouvons faire, c'est de cr er un lot, mettre un lot de biscuits la fois, les sortir, changer la
temp rature du four, puis mettre un lot de miches de pain au four. Et donc, tant donn le
changement de la temp rature, un certain temps dattente avant que la temp rature puisse tre
modifi e 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 travailler par lots simplement parce qu'il
serait trop difficile de passer directement d'une seule miche de pain un seul cookie tout le
temps et de perdre beaucoup de temps. C'est donc une autre raison pour laquelle nous pouvons
d cider de travailler par lots.
7. Les rythmes de production
Dans les sections pr c dentes, nous avons introduits diff rentes fa ons de d placer les unit s
de flux en termes des types dorganisation des flux de production ainsi que les types des flux
de production. Nous pouvons donc penser un certain nombre de sc narios aussi compliqu s,
mais dans tous ces cas, ceci d termine le rythme de la ligne de fabrication.
Avec tous ces choix diff rents, nous nous retrouvons avec un grand nombre de types de
processus diff rents. Et l'une des questions que nous devons nous poser est la suivante :
Lequel de ce processus est appropri pour un type d'activit particulier ou un ensemble
d'activit s que nous examinons ?
Pour r pondre ces questions nous nous int ressons au d ploiement des diff rents types des
processus de production tout en illustrant leurs avantages, leurs inconv nients ainsi que leurs
domaines de validit dapplication.
a. La production par projet
Supposons construire une grande maison personnalis e qui soit personnalis e individuellement
aux go ts du client.
Procurer un produit pareil serait un cas unique, puisquil ne ressemblerait rien d'autre.
C'est probablement un produit tr s cher et unique. Et donc, les processus n cessaires pour
pouvoir construire quelque chose comme celui-ci devraient tre tr s flexibles.
b. La production en job Shop
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Prenons lexemple dune entreprise qui Suvre dans la fabrication des mobile homes . Pour
ces produits, bien quils soient diff rents, il y a encore des points communs entre eux. A cet
effet, on pourrait les construire dans une usine de fabrication et les stocker un tat pr coce du
fini. En effet, on apporte des modifications de diff renciation selon les exigences des clients
tels que la couleur ou quelques options de confort ajouter. Dans ce cas de figure, nous pouvons
avoir une production avec un volume relativement faible. Aussi bien, une flexibilit de
lorganisation de production est requise pour pouvoir r pondre termes aux demandes des
clients.
c. La production par lot
Comme son nom lindique, la production par lot concerne des volumes beaucoup plus
importants que ceux confectionn s dans un rythme de production de type Job Shop .
Par cons quent, nous aurons des machines sp cialis es capables de travailler assez rapidement.
Plus nos machines sont sp cialis es, moins nous avons de flexibilit . Et donc, nous ne pouvons
pas ajouter al atoirement 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 tr s
lev s, et nous en fabriquons beaucoup (e.g. des dizaines de milliers par jour).
Et donc pour produire cela, un quipement automatis qui fonctionne rapidement est
indispensable. Cet quipement serait exclusivement d di cette fabrication.
e. Fabrication continue
Pour ce rythme de fabrication, nous avons tr s peu de produits, des volumes tr s lev s, et le
tout est con u sur mesure uniquement pour ces produits. Ceci peut tre le cas dune 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 unit de temps de production, (i.g. beaucoup en une heure)
f. Choix du rythme de fabrication
Maintenant que nous avons d fini les diff rents rythmes de fabrication possible, la question que
nous devons nous poser est : comment pouvons-nous choisir le rythme le plus appropri une
production particuli re ?
Pour r pondre cette question, Heizer and Render (2013) adoptent la d marche de faire
correspondre le produit au processus de fabrication. Le r sultat aboutit la proposition dune
grille de classification qui tient en compte des crit res volume de production, la flexibilit du
processus requise ainsi que la variabilit du produit. Cette matrice est illustr e dans la figure 3.
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Figure 3: Matrice Produits-Processus
8. Conclusion
En r sum , nous avons appris quun processus de production peut tre d finit par lensemble
des activit s structur es utilisant des ressources pour accomplir un objectif bien d termin .
Les processus peuvent avoir diff rents types de flux.
Et puis en fonction du type de flux, du type de vari t dont nous avons besoin et du type de
volumes dont nous disposons, nous pouvons d cider quel est le meilleur processus que nous
pouvons utiliser pour ce type particulier d'op ration.
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