Chapitre3: Principes fondamentaux de gestion de la production

La fonction production a pour mission la fabrication de produits répondants à un certain niveau de qualité dans les délais requis et au moindre coût, et cela afin que leurs produits soient concurrentiels. Pour remplir sa mission, la fonction production transforme, à travers une série d'opérations techniques, des ressources en produits finis commercialisables. Elle constitue un système d'input output que l'on peut schématiser ainsi :

Inputs

 Fabrication

 Outputs

La transformation de la matière première en produits finis est réalisée par les moyens humains, générateurs du facteur travail, et les moyens techniques dont dispose l'entreprise.

I-

LES Objectifs, politiques et modes de production

1- LES OBJECTIFS La fonction production se doit de réaliser un certain nombre d'objectifs :

a- La qualité :

Face au développement de la concurrence et à des consommateurs de plus en plus exigeants, les entreprises se préoccupent de la qualité de leurs produits ou de leurs services. La qualité étant l'aptitude d'un produit ou d'un service à satisfaire les besoins des utilisateurs, elle peut être jugée sur la base de certaines normes préalables.

b- Les délais :

La fonction production se doit par ailleurs, de respecter les délais qu'elle s'est fixée pour livrer ses produits dans la mesure où son image de marque en dépend.

c- La capacité de production :

La capacité de production de l'entreprise doit correspondre au niveau de la demande. Cette demande étant changeante, il est important pour la fonction de production de s'y adapter, c'est-à-dire d'être FLEXIBLE.

d- Les coûts :

L'entreprise doit essayer de minimiser les coûts unitaires de production afin de proposer des prix compétitifs et donc d'acquérir un avantage concurrentiel. La

réalisation de cet objectif ne peut se faire sans une bonne utilisation de la capacité de production.

2- LES POLITIQUES DE PRODUCTION

Le choix d'une politique de production suppose une définition des étapes de production que l'entreprise réalisera elle-même, et celles qu'elle délèguera à d'autre entreprises. Ce choix va dépendre des ressources financières de l'entreprise, ainsi que de ses objectifs en matière de qualité, délais, coût et capacité de production. On distingue, trois politiques de production, à savoir la sous-traitance, l'impartition, et l'intégration.

a) La sous-traitance : La sous-traitance consiste à faire réaliser par une autre entreprise (sous- traitante), certaines phases de la fabrication, certains composants (produits intermédiaires), ou une partie de la production. Ce sous-traitant devra se limiter à l'exécution du travail demandé par l'entreprise. Plusieurs facteurs peuvent conduire les entreprises à faire appel aux sous- traitants :

a) La capacité de production de l'entreprise :

Quand la capacité de l'entreprise est limitée, le recours à la sous-traitance permet de satisfaire la demande des clients, de conserver le marché et de respecter les délais.

b) La compétence de l'entreprise :

La compétence de l'entreprise pour la fabrication de certains produits intermédiaires peut être inférieure à celle d'autres entreprises spécialisées. Grâce à la sous-traitance, l'entreprise peut profiter de cette compétence ainsi que de l'expérience du sous-traitant. Exemple : Les constructeurs automobiles sous-traitent certains produits comme les circuits électriques. c) Le coût de fabrication :

Dans certains cas, la sous-traitance d'un produit revient moins cher que sa fabrication dans l'entreprise. Il sera alors, plus intéressant pour elle d'acheter le produit à l'extérieur.

b) L'impartition :

L'impartition consiste à faire réaliser par une autre entreprise, une activité que l'entreprise peut réaliser elle-même. L'entreprise peut déléguer la fabrication des produits intermédiaires, ou d'autres activités telles que la distribution. Remarque : A la différence de la sous-traitance, dans le cas d'une impartition, l'exécutant réalise lui-même les études et conserve l'entière propriété des droits d'invention du produit fabriqué. Il exécute le travail tel qu'il le conçoit, et ne reçoit pas d'indications de l'entreprise. De même, contrairement aux relations de domination qui existent entre l'entreprise et le sous-traitant, la relation d'impartition est une relation de collaboration. Enfin, à la différence de la sous-traitance qui concerne seulement le processus de production, l'impartition peut aussi concerner d'autres activités telle que la distribution.

c) L'intégration

Elle consiste à exécuter par l'entreprise elle-même une activité qu'elle pourrait déléguer à une autre entreprise. Il s'agit d'une intégration en amont quand l'activité précède la fabrication du produit et en aval quand l'activité suit la fabrication du produit fini tel que sa commercialisation. Exemple d'intégration en Amont : Le groupe familial Benetton (producteur de pull-overs en laine), a investit dans les terres argentines, et les moutons argentins; il possède également la plus grande usine de traitement de laine en Europe.

3- Les modes de production :

lee e choix du mode de production va reposer sur l’analyse de différents critères.

- Les quantités de biens ou services devant être produites : le mode de production variera selon que la production de l’entreprise est unitaire (une seule unité produite à chaque fois), ou concerne des séries plus ou moins importantes (petites, moyennes ou grandes séries). Plus le volume de la production est important, plus le mode de production sera standardisé et reposera sur une structure de production formelle et rigide. - La nature du processus de production : celui-ci peut être de nature continu (la production ne s’arrête jamais et est concentrée en un seul lieu) ou discontinue (production à la demande ou fractionnée dans le temps ou dans l’espace). - La nature du type de gestion de la production : la fonction de production peut être pilotée soit par la demande (pilotage par l’aval) c’est-à-dire que c’est la commande passée par le client qui déclenche le processus de fabrication, soit pilotée par l’amont, c’est-à-dire que le

processus de production répond à un cahier des charges prédéfini ce qui peut se traduire par la constitution de stocks de produits finis. - La nature de l’implantation de l’outillage : le processus de production peut reposer soit sur des ateliers spécialisés qui regroupent l’ensemble des postes de travail de même nature, soit sur des ateliers autonomes qui assurent l’ensemble des tâches nécessaires à la réalisation d’une production, soit par ligne (chaîne de fabrication) ou se succèdent les différentes tâches nécessaires à la production d’un bien qui circulent d’un bout à l’autre de la chaîne de production. A partir de ces différents critères, on peut identifier différents types de processus de production.

Mode de production Caractéristique

Production unitaire Fabrication sur mesure en fonction de la demande du client

Production en série Grande série de produits identiques et standardisés

Production en continu

Flux continu de produit homogènes

Spécificités

Type de pilotage Production à la commande (par l’aval) Recherche de qualité et de flexibilité de l’appareil productif Bâtiment ou produit sur mesure

Exemple

Production anticipée (par l’amont) Recherche d’économie d’échelle mais pas de flexibilité Moteurs, composants industriels (exemples les voitures

Production anticipée (par l’amont)

Économie d’échelle et automatisation complète

Fabrication de l’acier.

II- L’OPTIMISATION DE LA PRODUCTION

Il existe différentes méthodes permettant au gestionnaire de prendre des décisions relatives à la fonction production. Parmi ces outils on peut citer :

1- Le modèle d'ordonnancement (méthode PERT - Program Evaluation Research Task- ) :

a) Définition : L'ordonnancement est le classement des tâches nécessaires à la réalisation d'un projet.

Ce classement doit tenir compte des contraintes d'antériorité entre les différentes tâches. En effet, certaines activités ne peuvent commencer que si d'autres opérations ont déjà été réalisées. Exemple : il est difficile de construire des murs avant d'avoir mis en place les fondations, ou encore de peindre les murs avant de les avoir construits. La méthode PERT est une technique d'ordonnancement permettant de calculer le temps minimum nécessaire à la réalisation d'un programme de production donné. Cette méthode a pour objectif : - Réduire les délais de fabrication. - Assurer la mise en disposition au bon moment des approvisionnements nécessaires à la réalisation. - Prévoir et affecter les moyens nécessaires permettant de respecter le programme de production.

b) Principes généraux :

La méthode PERT est basée sur l'établissement d'un graphe pour chaque projet. Ce graphe est une représentation graphique traduisant l'ensemble des tâches d'un projet, leur durée, ainsi que leurs liens. Cette représentation est également appelée RESEAU.

Sur ce réseau :  Les tâches sont représentées par des flèches.  Le début et la fin de chaque tâche sont représentés par des cercles numérotés.  L'ordre de priorité des tâches est traduit par l'ordre de succession des flèches; certaines opérations ne peuvent démarrer qu'une fois d'autres ont été achevées.

 La durée de chaque tâche est indiquée sur la flèche correspondante.

E X E M P L E S :

Tâches successives

L'activité A doit être achevée avant que l'activité B ne puisse commencer.

Tâches convergentes

A A

Les activités A et B doivent être achevées toutes 2 avant que C ne commence.

A A

Les activités A et B doivent être achevées avant que C et D ne puissent commencer; mais C peut commencer indépendamment de D (ou inversement).

Exercice :

Supposons que :  La tâche D succède à A et B.  La tâche E succède à B. Représentez graphiquement le réseau.

Pour résoudre ce problème, il faut introduire une tâche FICTIVE (cette tâche aura toujours une durée égale à zéro). Il est important de remarquer que cette tâche fictive, bien qu'elle soit représentée sur le réseau, n'existe pas dans la réalité. Elle permet uniquement d'avoir une représentation graphique plus fidèle de la réalité.

c) La construction du réseau :

Exemple : la fabrication d'un certain bien nécessite un ensemble de tâches qui sont réparties comme suit:

Tâches

Tâches immédiatement antérieures

A G E F D C B

E A, B - D E - C

d) Détermination du chemin critique d'un réseau PERT : La détermination du chemin critique se fait en trois phases :  ETAPE 1 : Elle consiste à prendre en compte les durées d'exécution des

tâches.

Il s'agit, en fait d'affecter à chaque tâche un nombre qui représente sa durée d'exécution. Il faut noter, que l'unité de durée exprimée doit être la même pour toutes les tâches d'un même réseau. Remarque : Lorsque les dates ne sont pas connues de façon certaine, on peut

évaluer :

 Le temps ou délai de réalisation de chaque activité dans la meilleure des

situations.

 Le temps de réalisation de chaque activité dans le pire des cas.  Et, le temps de réalisation dans les conditions les plus probables. Par la suite, on établit un modèle mathématique en calculant la moyenne de ces trois estimations : 1. le temps ou délai de réalisation optimal (To), si aucun problème grave ne se

pose;

2. le temps ou délai de réalisation moyen (Tm), si le travail s'effectue dans des conditions normales (on attribue à cette valeur le coefficient de pondération 4 parce qu'il s'agit de la plus probable) ;

3. le temps ou délai de réalisation le pire (Tp), si des difficultés importantes

surgissent.

On obtient le temps de réalisation moyen espéré (Te) de cette étape du projet :

Te = To+4(Tm)+Tp /6

 ETAPE 2 : Elle consiste à calculer d'une part les dates de réalisation au plus

tôt et celles au plus tard.

 ETAPE 3 : Elle consiste à calculer les marges, puis à déterminer le chemin

critique. Exemple : La production d'un bien X nécessite la réalisation d'un certain nombre de tâches indiquées dans le tableau suivant :

Activité A B C D E F

Durée 3 14 3 7 4 10

Tâches antérieures - - A, B B D C, E

Tâches de début : A, B Tâches de fin : F Représentation :

-1-Calcul des dates de réalisation au plus tôt : Pour chaque étape du programme ce sera la date la plus rapprochée à laquelle cette étape peut-être atteinte. Elle correspond à l'addition des temps à partir de la première étape en prenant le chemin le plus long (lorsque deux tâches aboutissent à la même étape, la date au plus tôt retenue pour cette étape sera la plus tardive des deux). Tc (1) =0 Tc (2) = 3 Tc (3) =14 Tc (4) =Tc (2) + durée (C) ou Tc (4) = Tc (5) + d(E) Tc (5) = Tc (3) + d(D) = 14+7=21 Tc(4) =6 ou 25 Puisque chaque étape ne peut être atteinte que lorsque toutes les tâches qui y aboutissent sont terminées, on choisira la plus grande valeur Tc (4) =25. Tc (6) = tc(4) + d(F) = 25+10=35 Le projet peut donc être réalisé au plus tôt en 35 jours.

-2- Calcul du temps de réalisation au plus tard : On calcule pour chaque étape, la date la plus tardive à laquelle celle-ci peut être atteinte sans que cela modifie la date finale du projet. C'est la date la plus tardive à laquelle une étape peut être atteinte. On part du temps total nécessaire pour atteindre la dernière étape et l'on remonte le graphique dans le sens inverse en prenant le chemin le plus long : il faudra soustraire de la date au plus tard de chaque étape immédiatement suivante de l'étape considérée de la tâche de liaison parmi les valeurs obtenues de la plus petite. Tl : temps le plus tard. Tl (6) = 35 Tl (4) = Tl (6)--d (F) =35-10=25 Tl (5) =Tl (4)-d (E)=25-4=21 Tl (2) = Tl (4)--d (c) =25-3 =22 Tl (3) =Tl (5)-d (D) =21 -7 =14 Tl(0)= Tl (2) - d (A) = 22-3=19 Tl (0) = Tl (3) - d (B) =14-14=0 Il faut choisir la date la plus petite car elle seule permet d'achever à temps les tâches partant de l'étape considérée. -3-Calcul des marges et chemin critique : Pour chaque étape, la marge est la différence entre le temps au plus tard et le temps au plus tôt. M = Tl-Tc Ex : marge de l'étape 2 =22-3= 19. Cela signifie que l'on peut se permettre de retarder de 19 jours les tâches partant à l'étape 2 sans tarder la date finale du projet.

Sur le réseau, on remarque que certaines étapes ont une marge nulle.

Les tâches qui joignent ces étapes forment une chaîne continue du début à la fin du réseau. Pour chacune de ces étapes, on ne peut se permettre un retard sans différer pour autant la date du projet : C'est le chemin critique du réseau. Toute l'attention des responsables doit être portée sur cette chaîne afin de faire en sorte que les tâches de cette chaîne soient accomplies dans les délais prévus.

2- La programmation linéaire Il s’agit d’une méthode mathématique qui permet à l’entreprise de déterminer le meilleur programme de production possible.

a- Formulation générale d’un programme linéaire

Chaque programme de production comporte un objectif (maximiser les revenus ou minimiser les coûts) et les contraintes à respecter. Le programme linéaire est l’expression mathématique du programme de production.

- L’objectif est représenté par une fonction économique ou fonction objectif à maximiser (chiffre d’affaires, production, profit) ou à minimiser (les

coûts).

- Les contraintes correspondent à des inéquations ou des équations. - Toutes les fonctions mathématiques sont linéaires.

La formulation générale d’un programme linéaire est la suivante : Max ou Min Z = a1 X1 + a2 X2 +…+ an Xn = a iXi

Sous les contraintes : b1 X1 + b21 X2 +…+bn1 Xn C1 b12 X1 + b22 X2 +…+bn2 Xn  C2 b1j X1 + b2j X2 +…+bnj Xn  C3

}  bijXi Cj

Xj  0 Avec j = 1, 2,…M

b- Exemple de programmation linéaire

Soit une entreprise qui fabrique deux produits P1 et P2. La production d’une unité de P1nécessite 3 heures de travail, celle d’une unité de P2 nécessite 4 heures de travail. Le revenu net unitaire de P1 est de 5 DT, le revenu net unitaire de P2 est de 6 DT. L’entreprise cherche à augmenter son revenu mais les moyens humains dont elle dispose correspond à 120 heures de travail/jour et les machines disponibles assurent un total de 40 h/ jour. La fabrication d’une unité de P1 nécessite 2 heures de machine, celle d’une unité de P2 nécessite 1 heure machine. Résolution : * Formulation du programme Soit X1 la quantité fabriquée du produit P1 Soit X2 la quantité fabriquée du produit P2 On peut exprimer algébriquement ce programme de production de la manière suivante : Max Z = 5 X1+ 6X2 Sous les contraintes : 3X1 +4X2  120 2X1+X2 40 X10 X20 * Solution du programme : première méthode : la résolution algébrique

Quand les contraintes sont entièrement satisfaites, c'est-à-dire que la capacité de production est totalement utilisée, les contraintes sont exprimées par les équations : 3X1+4X2 = 120 2X1 + X2 = 40 Résolution du système d’équations : 3X1+4X2 = 120 8X1 + 4X2 = 160 X1 = 8 et X2 = 24 sont les quantités qui maximisent le revenu de l’entreprise Z = 5X1+6X2 = 184 DT L’entreprise ne peut réaliser comme revenu qu’un maximum de 184 DT par jour compte tenu de ses contraintes et de ses possibilités de production. * Solution du programme : deuxième méthode : la résolution graphique Le programme de production formulé précédemment peut être exprimé en terme leur d’équations, représentation est donc une droite. Chaque droite délimite une portion du plan correspondant aux solutions acceptables qui satisfont la contrainte correspondante. L’ensemble des droites délimite une portion du plan correspondant aux solutions qui satisfont l’ensemble des contraintes. Représentation de la première contrainte : 3X1 + 4X2 = 120  X1 = 0  X2 = 30 et

sont pleinement

les contraintes

satisfaites,

lorsque

X2 = 0  X1 = 40

Représentation de la deuxième contrainte : 2X1 + X2 = 40 X1 = 0  X2 = 40 X2 = 0  X1 = 20

Représentation de la fonction objectif Z = 5 X1+ 6X2 si Z =0 5X1+ 6X2 = 0 X1 =0 => X2 = 0 X1 = 6 => X2 = 5

X1 = 8

B (8 ; 24)

X2 =24

Z= 0

Z= 184

La portion de plan qui correspond aux solutions qui satisfont l’ensemble des contraintes est la portion (O, A, B, C). Donc, après avoir représenté graphiquement les deux contraintes et la fonction objectif Z=0, il faut déterminer, parmi les points du domaine (O,A, B, C), celui qui maximise la fonction objectif : Z = 5X1 + 6 X2. La droite représentant la fonction objectif se déplace vers le haut parallèlement à elle-même au fur et à mesure que Z augmente. Elle atteindra le niveau maximum au point d’intersection des deux droites représentant les deux contraintes. Au- delà de ce point l’une des contraintes au moins ne sera plus satisfaite. X1 = 8 et X2 = 24 sont les points d’intersection des deux droites. Le revenu maximum de l’entreprise correspond donc à une production de 8 unités de P1 et de 24 unités de P2, il est égal à Z = 5*8 + 6*24 = 184 DT.

III- Le juste à temps 1- Définition Le juste à temps est un concept qui peut être résumé ainsi : « il faut acheter ou produire seulement ce dont on a besoin quand on en a besoin (ni plus, ni moins) pour satisfaire la demande au moment nécessaire (ni avant, ni après) et dans la qualité voulue ». Le principe du juste à temps peut se résumer par le fait qu’il faut produire et livrer : - - Les produits semi finis juste à temps pour qu’ils soient montés dans les

les produits finis juste à temps pour qu’ils soient vendus.

produits finis.

- Les matières premières juste à temps pour être transformées en pièces

fabriquées.

2- Principes et conditions a- les principes

L’idée principale du juste à temps est la réduction des coûts par l’élimination de tous les gaspillages (zéro stock, zéro délais, zéro défaut et zéro panne).

En effet, les entreprises gaspillent :

- Le temps, lorsque des pièces ou des produits attendent des jours ou des

semaines entre deux opérations,

- Les matières avec d’obsolescence.

les rebuts,

les stocks excessifs et

le risque

- Les déplacements avec les trajets excessifs des pièces dans les usines, les

allers retours vers les stocks.

- Le travail : lorsqu’on travaille des pièces pour les stocker ou lorsqu’on

fabrique des produits défectueux…

b- Les conditions

Le JAT impose les conditions suivantes :

- produire ce que la clientèle demande lorsqu’elle le demande (ne pas

produire pour constituer un stock).

- Avoir des délais de fabrication très courts et une grande souplesse pour

pouvoir répondre aux souhaits de la clientèle.

- Ne produire ou acheter que les quantités immédiatement nécessaires. - Eviter les attentes et les pertes de temps. - Apporter les matières, les pièces et les produits où ils vont être utilisés. - Avoir une bonne fiabilité des équipements afin d’éviter les pannes

(entretien préventif)

- Maîtriser la qualité de la production. - Acheter uniquement les produits et les matières de qualité. - Avoir un personnel polyvalent, capable de s’adapter rapidement et qui

comprend les nouveaux objectifs de l’entreprise.

S’attaquer aux causes des problèmes et non à leurs effets