CHAPITRE 2: LE SYSTEME OPERATIONNEL

1 – Champs et finalité11 – Composantes et acteurs12 – Objectifs

2 – Conception du système opérationnel21 – Qualité de conception22 – Qualité de conformité23 – Qualité de performance

3 – Régulation31 – Gestion des stocks32 – Planification33 - Ordonnancement

1 – Champs et finalité

11 – Composantes et acteurs12 – Objectifs

– Objectifs opérationnels et objectifs génériques– Productivité– Flexibilité– qualité

Le schéma Entrées-Transformations-Sorties

(E1, …, El) (T1, …, Tm) (S1, …, Sn)

Entrées Transformations Sorties

(O1, …, Ok)

Objectifs

Finalité dusystème deproduction

•Matière•Information•Energie•Argent

•Produits•Apprentissage•Effets externes•Argent

•Techniques•Organisation•Méthodologie

Transformations

Nature Objet

étatbrut

localisation

datation

utilisation

conformité

étatd’usage

forme

fournisseur client

acquisition

physique

spatiale

temporelle

contrôle étatstandard

étatréel

manutention maintenance GRHFonctions d’assistance

Système opérationnel

Le client=

un besoin

Un produit(La forme)

Un servicelogistique:combienquand

oùLe processus

Approvisionnements

Expéditions

Fabrication Assemblage

Fonction de pilotage projet:études, méthodes,

fabrication, achats, utilisateur

Conception / développement:• produit

• processus

Fonction de pilotage logistique:Combien, quand et où?

marketing

ventes

Fonctionsde préparationetcontrôle:

•coûts•qualité•délais

Productivité

Productivité = Résultat en volume

Ensemble des moyens utilisés

Productivité globale

Productivité partielle

productivité moyenne

productivité marginale

Q =f(K ,L,M)

PM(L) =QL

pm(K ) = Q K

K ,L ,M0 0 0

Ressources des opérations

•La surface utilisée

•La matière

•Le travail direct

•Le travail indirect

•Eau et énergie

•Les ressources financières

Taux de rendement global (ou synthétique)

•Rendement global =

•Taux de fonctionnement = (1 – pertes) =oPannes

oChangement de série et réglages

oAutres pertes (changement d’outil)

X

•Taux d’allure = (1 – pertes) =oMicro arrêts

oMarche à vide

oSous vitesse

X

•Taux de bons produits = (1 – pertes) =oDéfectueux et retouches

oMauvaise production de démarrage

Les ratio utilisés dans les services

Transport aérien les kilomètres passager sur la flotte en service

Ingénierie le nombre d’heures par projet

Hôtellerie le nombre de chambres pleines par période

Transport ferroviaire les passagers par kilomètre du réseau

Télévision nombre de spectateurs par programme

Education nombre d’étudiants par enseignant

Restauration rapide le temps de réalisation d’un hamburger

Source:Waller, D., Operations Management, Thompson 2003

Flexibilité: (moyens, délai)

Eventail des moyens

Délai

Zone de substitutionentre délai – moyenset coûts

Flexibilité:au sens des technologies flexibles

Capacité d’adaptation à un stimulus:

•diversité instantanée des produits

•diversité dynamique des produits

•modification des caractéristiques d’un produit

•variabilité du volume de la demande

•diversité des moyens de production pour un même produit

•diversité des moyens de production pour plusieurs gammes de produits

D’près Gerwin,D & Leung,T «managing in FMS: some finding»,1977

Définition de la qualitéNorme ISO 9000

La qualité d’une entité est l’ensemble des caractéristiquesde cette entité qui lui confèrent son aptitude à satisfaire un besoin exprimé ou implicite

Exprimer« rendre sensible (un contenu, …) par des signes en en dégageant

le sens »

Implicitenon formulé« virtuellement contenu (une proposition, …) sansêtre formellement exprimé et qui peut être tirépar voie de conséquence … »

Tacitesous entendu entre plusieurs personnes

Composantes de la qualité (adapté de JURAN)

Aptitudeà

l ’usage

(« fitness for use »)

Le produit

Le service(logistique)

associé

D.Internes

Qualité deconformité

Qualité de performances

Qualité deconception

Concevoirpour

fabriquer

Robustesse

Disponibilité

D.Externes

Bons produits

=U

Spécifications

Non qualitéBesoin Offre

Qualité deconception

performance

t

Qualité de conception

Non qualité

Le besoin L’offreQualité

Deconception

Besoin non satisfait

Positionnement de l’offre

Non qualité

Qualitéde

conception

Besoin non satisfait

Non qualité

Besoin non satisfait

Non qualité

QualitéDe

conception

Besoin non satisfait

Qualitéde

conceptionAmélioration du

positionnement

de l’offre

Elargissement et

renchérissement

de l’offre

2 – Conception du système opérationnel

21 – Qualité de conception: le produit réponse à un besoin

22 – Qualité de conformité: le produit, résultat d’un processus

23 – Qualité de performance: le produit, élément d’entrée dans le processus client

le produit réponse à un besoin

• La conception détermine le coût des performances du produit

• La connaissance du besoin est essentielle mais difficile

• Il faut raisonner à coût objectif

• La conception doit obéir à certaines règles

Cycle de vie du produit

Utilisation

M D CL

Conception Développement

Etudes de marché de faisabilité

t

t

Utilisation duproduit

Ventes

Conception à coût objectif global

Etude

de

marchéEtude

de

faisabilité

Pré-

étude

Etude

Dévelop-

pement

Présérie

Série

Utilisation

sous

garantiehors

garantie

ProjetCoût global engagé

AdministrationDépenses cumulées

90

70

40

15

5

source: Y.Chaigneau & M.Périgord, du management de projet à la qualité totale, Les Editions d’Organisation, 1990

Pyramide de Maslow et nature du besoin

Pyramide des besoins de Maslow

Accomplissement

Estime

Liens sociaux

Sécurité

Physiologique

Besoinslatents

Besoins subjectifs

Besoins objectifs

Besoins créés

Besoins identifiés

Pyramide inversée

La relation produit - besoin

Besoin

Fonction

Produit

« le besoin est la nécessitéou le désir éprouvé par unutilisateur »

« Action d’un produit ou de l’un de ses constituants exprimée exclusivement en termes de finalité »

« le produit est ce qui estfourni à un utilisateur pourrépondre à son besoin

Norme X50-150

Dépoussiérer(et non aspirer)

Aspirateur

Analyse fonctionnelle du besoin

Besoin« figurer la pensée del’homme »

Contraintes:•nature de l’environnement(technique, économique,sociale) •Formalisation del’environnement

Fonctions techniquesActives passives

« contenir la mine =réservoir »

principale

secondaires

Fonctionsde

Service« tracer desmarques »

usage estime

« une fonction de service estune fonction attendue d’unproduit pour répondre à unélément du besoin d’un utilisateur donné »

« une fonction technique est unefonction interne au produit (entreses constituants) choisie par le concepteur – réalisateur dans lecadre d’une solution, pour assurer des fonctions de service »

Produit« porte-mine »

D’après document AFNOR

La maison de la qualité

Po

ids

un

perso

nn

el form

é

perch

loéth

ylène

pro

pre

filtres pro

pres

tamp

on

s de p

resse ferm

es

absen

ce de ro

uille

dan

s le circuit à

eau

main

tenan

ce du

m

atériel

… …

Un vêtement parfaitement nettoyé

100 C A N,B

Un vêtement parfaitement repassé

90 A,C N B

Un service rapide 70 B,N A,C

Un accueil agréable 60 B C,N A

Un temps de service court en magasin

40 A,B N C

… 20 A B C N

… 10 N A B C

poids des caractéristiques 390 1080 920 920 840 900 1780 390 210 1 2 3 4 5

1 positif élevé 3²C C,N C,B 2 positif moyen 31

C B A,N N B,C B A,N 3 positif faible 3°A,B ,N A B,C A A 4

5 négatif faibleC,N B,C A B,N A,N négatif fort

Analyse commerciale concurrencielle entre Pressing A Pressing B Pressing C Pressing Nous

Analyse concurrencielle technique

Degré de c orrélation

Quoi: c e que

veut le c lient

Comment:

c arac téristiques

du servic e

La rue de la qualité

Sources Besoins Caractéristiques Opérations Contraintes Système du du des clés du de de

client produit composants processus fabrication production

Calcul du coût cible

Prix devente1000

Marge désirée100

Conception classique+

Technologies maîtrisées+

Améliorations déjà identifiées

Coût cible(objectif)

au lancement910

Coûtacceptable

900

Coût dérivé980

- =

source: Sakurai, Target costing and how to use it

Kaizen costingTQM

Target costingQFD

La conception comme processus générique de production

Assemblage de fonctionstechniques

Développement de fonctions techniques

Achat defonctionstechniquesDélai

CoûtQualité

DélaiCoûtQualité

Définition retardée des produits:Le processus de rétrécissement des ensembles en parallèle chez ToyotaConceptmarketing

Design

Conceptiondu produit

Composant 1

Composant 2

Conception dusystème de fabrication

Phase de rétrécissement des ensembles

Phase de correctiondes problèmes

Source:A.Ward & al, The Second Toyota Paradox: How Delaying Decision Can Make Better Cars Faster

Le produit, résultat d’un processus

• Définition et caractéristiques du processus

• Typologies de processus:

– Woodward– Juste à temps

• Conception du processus

– Politique de fabrication– Equilibrage du processus– Différenciation retardée– Bien et service

Le processus est une combinaison de transformations

NatureObjet de la

transformationSymboles ASME

physique

spatiale

temporelle

contrôle

Ecart entre la date d’acquisition et la période d’utilisation

Écart entre la forme brute et la forme propre à l’usage

Différence de localisation entre le fournisseur et l’utilisateur

Ecart entre un état de référence (standard) et l’état réel

Valeur d’usage externeinterneexterne

Stock

Attente

CARTOGRAPHIE

Référence Situation

Cartouche de rangement Opérations actuelle visée progrès

Phys.

Trans.

Stock

Attente

Cont.

Date HeureLieu MachineProduitProcessusDemande jour

RemarquesTransformationsEt. DescriptionDonnées

temps

lot Q D flux Mat.

Caractéristiques d’un processus industriel

• Responsabilité(propriété)°Management°Main d’œuvre

• Documentation: gamme nomenclature Méthodes cartographie

• Points de contrôle•Machines

•Frontières Interfaces

• Mesure•Régulation (modes)

Fournisseurs

Matière

Client

Variété instantanée

Atelier(job shop)

Production par lots

Production de masse

Production en continu(flow shop) Production à l’unité

Moyens dédiés au produit

Moyens partagés entre plusieurs produits

FlexibilitéProductivité

Variété desopérations

Variété des produits

Processus despécialisationtechnique

Variété dynamique

et instantanée

1

1

Typologie de Woodward

À titre

perm

anent À titre temporaire

Logiques de rentabilité

en INV

e e e e e e e e e e e e e e ee e e e e e e

Logiques de rentabilité

e1 e1 e1

e2 e2 e2 e2 e3 e3

Avance (stock) et retard

e1 e1 e1

e2 e2 e2 e2 e3 e3

e1 e1 e1 e1

e1 e1 e1 e1

Flexibilité et maîtrise des délais et des moyens

ON, C - en INVN

1jjj

TYPOLOGIE DE WOODWARD et JAT

Atelier

Production par lots

Production de masse

Productionen continu

Production à l’unité

Moyens dédiés au produit

Moyens partagés entre plusieurs produits

Production à l’unité et en continu

TPM

SMED

Focalisation

Organisation opérationnelle traditionnelle

TG

Cellules deproduction

Implantation

en U

Cellulesliées

Standardisation

kanban

Ingénieriessimultanées

EDIAu plustard

QFD

Client

Demande

Répétitive

Nouvelle

Réponse

Anticipée

Non anticipée

Politique

Plan

Stock

Sur mesure

Sur commande

Catalogue

Type de demande et politique de fabrication

Spécificité

DemandeInsuffisamment

répétitive

ElémentsPartiellementspécifiques

PRINCIPE DE LA SEGMENTATION DES UNITES DE PRODUCTION

Politique de productionpar anticipation :stockplanification

Productivité

Politique de productionsur commande (voire surmesure)

FlexibilitéQualité

Délai client

Facteurs:•Risque et délai•Structure du produit•Activité

Avantagecoût

Client=

variété

Structure du produit, risque et anticipation

Variété

ProduitFin

SemiFini

Matièrepremière

StructureV Y T A X O I

Pointd'anticipations'il existe

TYPOLOGIE DE WOODWARDet SEGMENTATION

Productionà l'unité

Productionà l'unité

AtelierAtelier

Production par lotProduction

par lots

Productionde masseProduction

de masse

Productionen continuProduction

en continu

SF1 SF2

SF3

SF4

SF31

SF41

SF42

PF32

PF31

PF411

PF413

PF33

PF421

PF422

PF412

PF34

Variété 1 1 1 2 3 9

Segmentation, risque et délaiDélais stockage D1 D2 D3 D4 D5

MP

Stade 0 1 2 3 4 5

Segmentation, risque et délai

SF1 SF2

SF3

SF4

SF31

SF41

SF42

PF32

PF31

PF411

PF413

PF33

PF421

PF422

PF412

PF34

Variété 1 1 1 2 3 9

Délais stockage D1 D2 D3 D31 D311 D4 D41 …

MP

Point desegmentation

Stade 0 1 2 3 4 5

Délai client

D3+D31+D311

D3+D31+D312

…

Principe des stratégies de différenciation retardée

Stratégie dedifférenciationretardée

Politique de production paranticipation

Politique de production paranticipation

Politique deproduction surcommande

Politique deproduction surcommande

Gains de productivitéGains sur le délai client

Différenciation retardée

SF1 SF2

SF51

SF52

SF53

PF32

PF31

PF411

PF413

PF33

PF421

PF422

PF412

PF34

Variété 1 1 1 2 3 9

Délais stockage D1 D2 D3 D31 D311 D4 D41 …

MP

Stade 0 1 2 3 4 5

Délai client

D3+D31+D311

D3+D31+D312

…

SF5

C3

C4

Standardisation

Le produit, élément d’entrée dans le processus du client

• La performance du produit

– Le produit, support de services– La qualité robuste

• La relation client – fournisseur

– Les coûts de transaction– Assurance de la qualité et externalisation

La distinction entre bien et service

Client externeau processus

processus de production d'un bien

processus de prestation de service

Stade d’achèvement

du produit

Début de la consommation

du produit

Arrièreboutique

Intégration du client dans le processus

Processus et face à face

Durée relative du face à face

(par rapport à la durée totale)

Intensitéduface à face

Processus et face à face(suite)

Durée relative du face à face

Intensitédu face à face

faible

forte

faible forte

Cas d’un bien pur

Restaurationrapide

EnseignementSupérieur public

Expertcomptable Soins

dentaires

Maintenancesous traitée

C

CIBLE

QLF

y

CARACTERISTIQUEFONCTIONNELLE

C+TC-T

QLF= K.(Y-C)²

FONCTION PERTE DE QUALITE

TOLERANCE

Valeur cible

Recherche de

la tolérance la cible

Caractéristiques

12345

Ratio signal to noise

SignalNoise

Effet voulu

Variabilité dela performance

Facteurscontrôlés

Facteurs debruit

plans d’expérience Qualité

+

-

Assurance de la qualité et théorie des coûts de transaction 1

x x3x x3x TSTI

cx

IT

x x3x x3x TSTI

cx

IT

Assurance de la qualité et théorie des coûts de transaction 2

SPC, QFD et Fonction perte de qualité

ProduitBesoinCaractéristiquesDes composants

Opérations clésDe fabrication

QFDTaguchi

YC-T YC YC+T Valeur cibleTolérance

Procédé

Produit

QLF

SPC

YC-T YC YC+T

Normes ISO 9000 et TQM

ISO 9000

ISO 9001 ISO 9004

ISO 10011

Concepts etterminologie qualité

Auditqualité

Assurancede la qualité

Managementde la qualité

QA QM TQMPrixqualité

Source:qualité en mouvement n° 47

Management de la qualiténormes ISO 9000

1. Présentation client• Besoins actuels et futurs

2. Leadership• Engagement de la direction

3. Implication du personnel• Le client interne

4. Approche processus• Entrées – transformations – sorties

5. Approche système de management• Analyse système

6. Amélioration continue• PDCA

7. Approche factuelle de la prise de décision• Nouveaux outils de la qualité

8. Partenariat• Mise en pratique du gagnant - gagnant

3 – Régulation

31 – Gestion des stocks

Gestion sur seuil et quantité économique

32 – Planification

Systèmes MRP

33 - Ordonnancement

Fonctions des stocks

Fonction régulatrice des stocks•demande aléatoire•variété volume•aléas de production•fluctuations de l’environnement•rôle social

Coût d’acquisition et logique de lot•stock d’approvisionnement•stock de fabrication•stock de transfert

Coût de gestion des stocksCoût de gestion

des stocks

Valorisation des stocks

Coût d’opportunité

Du capital

Coûtd’acquisition

Coût derupture

Stockagephysique

Service:•obligations•gestion

Risqueassocié

Coût depossession

Passation descommandes

Lancementdes ordres de

fabricationexterne

interne

Logique du coût de possession

Immobilisations

Stocks

FinancementCharges

Financières

Coût de possession

Coûts defonctionnement

Système de contraintes

indépendantes

liées

Ressources communesphysiquesfinancièresde gestion

PhysiquesFinancières

Sociales

Conditions, délai, etc.

Processus detransformation

Fournisseur

Client

Caractéristiques

Demande

Commandes groupées

Un article Plusieurs articles

Conditions, délai, etc.

certaine aléatoireStable externedynamique interne

Composantes du coût de gestion

Coût de rupture = Nombre de ruptures x coût d’une vente perdueou

Nombre de ruptures x durée moyenne x coût d’un retard

Coût d’acquisition = Nombre d’ordres . Coût de passation d’un ordre

Coût de possession = Stock moyen valorisé x Taux de possession

Systèmes de gestion des stocks

Quand

Combien

Période fixegestion calendaire: T

Période variablegestion sur seuil: s

Stock maxi SStock mini s

Quantité variableNiveau derecomplètement: S

Quantité fixeQuantité économique: q

Gestion calendaireà niveau derecomplètement (T,S)

Gestion sur seuilet quantitééconomique (q,s)

Gestion sur seuil et quantité économique

Quantités

Temps

Seuil s

t t+d ordre réception q

Stock de sécurité

dxdx t xdt xd

Quantité économique

Coût de possession

Coût de gestion

Coût d'acquisitionBq

A q

A q+Bq

q* =BA

A q =Bq

2 A B

quantité

Coûts

0

Quantités

Temps0

q

Stockmoyen

q2

t t+TT

Cas d’un stock d’approvisionnement

Seuil et stock de sécurité

d x t dx

d e m a n d e m o y e n n e s t o c k d e s é c u r i t é

s e u i l ( o u s t o c k m i n i m u m )

Problématique de la planification

Diversité des acteurs et de leurs

attentes personnelles et professionnelles

IncertitudeRécurrence

Volume et variété des

données

Hiérarchisationdu problème

Apprentissage

Robustesse Cohérence

Système deprévisions

Réponse au plus tard

Procédureglissante

Flexibilité

Objets et niveaux de planification

Objets Agrégats

Temps

Produits

Opérations

Types

Mois SemainesTemps

opératoires

Références Pièces

Gammeset postes

métierset ateliers

Assemblagefabrication

Niveauintermédiaire

Niveaudétaillé

Année TrimestreSemaine

Jour

Niveaux de planification

Planstratégique

OrdonnancementLancement

Suivi

Plan directeur de productionPlanification des besoins en composants

Planagrégé(PIC)

TypesMois2 niveaux de transformations

RéférencesSemainesMétiers

PiècesMinutespostes

Principe global de la planification

DemandeMoyensEnvironnement

Prévision

Réponse

Enchaînement,synchronisation d’actions constituant la réponse impliquant un délai

Action

Réseau de transport

Périodes t = 1 2 3 4 5 6

PF

SF

MP

approvisionnements

transformation de la matière en

semi fini

demande et livraison

transformation du semi fini en

produit fini

e

s

450

200200 200

PFS0

SFS0

280

230 250 200 200 150 150

20

30

100 950

200 260 180 200 150 170

30 20 40 40 40

30 30 30 80

250

0

1000

PFS0

PFDt

PFS 1t

PFOFt

SFS 1t

MPS 1t

MPAt

SFtOF

50

SFLAt

MRP 1Prévisions

Plan Directeur de Production

Planification desbesoins en

composants

Etat des stocks

Calcul de charges

Robustesse encapacité

Coûts de possessionCoûts d’acquisition

Nomenclatures

Délais réels

Gammes d’assemblageEt de fabrication

Non

Ordonnancement

Oui

MRP 2

Prévisions

P.D.P.

P.B.C.

Charges

Etat des stocks

Coûts depossession etd’acquisition

Délais réels

Nomenclatures

Gammes

Robustesse

Ordonnancement

Prévisionsagrégées

Agrégats

Plan agrégépar

Itérationsdécliné

par objetsMacronomenclatures

Macrogammes

Etat des stocks

Coûts depossession etd’acquisition