gestion de la production et des stocks

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    01-Jul-2015

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<p>Universit libre de BruxellesFacult des Sciences appliquesSystmes flexibles de production</p> <p>GESTION DES STOCKS ET DE LA PRODUCTIONCours GEST 075</p> <p>P. GASPART</p> <p>Table des matires.</p> <p>1. Introduction 1.1. Buts poursuivis 1.2. Contexte actuel 1.3. Stratgie de produit 1.4. Stratgie de procd 1.5. Structure des produits 1.6. Typologie et profil des entreprises 1.7. Horizons de planification 2. La gestion des stocks 2.1. Introduction 2.2. Notion de quantit conomique 2.3. Notion de stock de scurit 2.4. Classification ABC 2.5. Politiques de gestion 2.5.1. La mthode de rapprovisionnement 2.5.2. La mthode de recompltement 2.5.3. La mthode du point de commande 2.5.4. La mthode quantits et dates variables 3. MRP II (Manufacturing Resources Planning) 3.1. Contexte et motivation 3.2. Architecture gnrale 3.3. La stratgie industrielle 3.4. La planification des produits et des ventes. 3.5. Le plan industriel et commercial (PIC) 3.6. Le business plan (plan financier) 3.7. Le programme directeur (PD) et le programme directeur de production (PDP) 3.8. Le calcul des besoins (MRP I) 3.8.1. Notion de nomenclature 3.8.2. Mthode de calcul 3.8.3. Calcul et suivi des charges dtailles 3.8.4. Extension au cas du Make-To-Order 4. Nouvelles approches 4.1. Introduction 4.1.1. Mthode classique 4.1.2. Approche JIT 4.1.3. Thorie des contraintes 4.2. Thorie des contraintes 4.2.1. Les tapes de la dmarche 4.2.2. La planification drum-buffer-rope 2</p> <p>4.2.3. Les indicateurs de performance 4.3. JIT (Just In Time) 4.3.1. Philosophie 4.3.2. La mthode KANBAN 5. Ordonnancement et gestion des flux physiques 5.1. Introduction 5.2. Gestion de flow shops (batch) 5.3. Gestion de job shops 5.3.1. But poursuivi 5.3.2. Formalisme de Gantt 5.3.3. Rgles de priorit 5.3.4. Taille des files dattente 5.3.5. Gestion des entres-sorties 5.4. Gestion de projets (la mthode PERT /CPM) 5.4.1. Introduction 5.4.2. Dure des activits 5.4.3. Notion de chemin critique 5.4.4. Ordonnancement dure minimum 5.4.5. Ordonnancement cot minimum 6. Maintenance et qualit totales 6.1. Introduction 6.2. Contrle de qualit 6.2.1. Considrations statistiques 6.2.2. Acceptation par chantillonnage 6.2.3. Statistical Process Control (SPC) 6.2.4. Mistake Proofing 6.3. Maintenance</p> <p>7. Bibliographie</p> <p>3</p> <p>1 Introduction1.1 Buts poursuivisLa gestion des stocks et de la production (Production and Inventory Management) a pour objectif la conception, la conduite ainsi que la supervision des systmes de production et de distribution. Le cours se focalise essentiellement sur la conduite et lexploitation de tels systmes; les thmes abords concernent donc la planification, lexcution et le suivi de la production .</p> <p>1.2 Contexte actuelDans le contexte industriel actuel, l'offre est largement excdentaire par rapport la demande et, par consquent, la clientle est de plus en plus exigeante. Ceci implique pour l'entreprise: - la matrise des cots grce un suivi prcis de la production; - la rduction des cots par la rorganisation ou l'limination des procdures coteuses n'apportant que peu de valeur ajoute, par la minimisation des en-cours et des stocks; - des dlais de livraisons courts et fiables; - une qualit constante et irrprochable; - de petites sries de produits personnaliss et frquemment renouvels; 1 - une grande adaptativit face aux volutions de plus en plus rapides de la demande et l'mergence de nouvelles technologies. Certaines de ces exigences sont contradictoires; la gestion des stocks et de la production a pour but d'assurer une cohrence globale en effectuant les arbitrages ncessaires.</p> <p>1.3 Stratgie de produitLes facteurs dterminant la stratgie produit sont les suivants : - le lead time de la production, cest--dire le temps ncessaire lexcution dune commande; - le dlai acceptable par le march; - le degr de personnalisation souhaite pour les produits. Les stratgies produit fondamentales sont : - MTS (Make To Stock) qui correspond la production de produits standards pour lesquels le march impose une disponibilit immdiate (ex: les boites de petits pois); - ATO (Assemble To Order) qui concerne des produits comportant de nombreuses variantes (quon ne peut, par consquent, pas maintenir en stock) assembles partir de sousensembles standards en nombre limit; les sous-ensembles sont en gnral produits en MTS tandis que les produits finaux sont assembls sur commande (ex: automobiles); - MTO ou ETO (Make To Order ou Engineer To Order) o les produits fortement personnaliss sont construits sur commande (ex: maisons).dure de vie des produits devient, de plus en plus frquemment, infrieure la dure de vie des quipements de production. Il est, donc, indispensable de concevoir ces quipements en sorte de pouvoir les rutiliser pour d'autres productions; leur flexibilit et leur programmabilit prend, dans ce cadre, toute son importance stratgique.1La</p> <p>4</p> <p>La stratgie MTO est la plus favorable pour le producteur dans la mesure o elle nimpose, le cas chant, que le stockage de matires premires beaucoup moins coteuses que les produits finis. Le recours une telle stratgie nest possible que si lentreprise russit rduire son lead time une valeur infrieure au dlai accept par le march.</p> <p>1.4 Stratgie de procdTrois stratgies au niveau du procd de fabrication sont prendre en considration : - flow shop qui organise les quipements de production en fonction des produits (product layout); chaque quipement ne fabrique quun produit (ou une famille de produits) et est intgr une ligne de production ddicace ce produit (ou cette famille de produits) (ex: assemblage automobile); la conception dun flow shop implique le regroupement doprations au sein de stations de travail installes en ligne et lquilibrage 2 de la ligne; - job shop o les quipements de production sont groups fonctionnellement (functional layout) en dpartements (fraisage, soudage, assemblage, ..); le job shop est capable de fabriquer un gamme tendue de produits qui, en lots, suivent un chemin spcifique dans latelier (ex: chaudires industrielles); - fixed site qui correspond au cas o le volumineux produit fabriqu est fixe tandis que les quipements de production viennent lui (ex: construction navale).</p> <p>1.5 Structure des produitsOn distingue les structures suivantes : - structure convergente o les produits finis en varit limite sont assembls au dpart dun nombre important de composants eux-mme usins ou forms partir de matires premires trs varies (ex: moniteurs de tlvision); - structure points de regroupement qui concerne le cas o les produits finis et les matires premires sont en nombre important tandis quil nexiste quun nombre limit de sousensembles intermdiaires (ex: automobiles); - structure divergente qui correspond un nombre restreint de matires premires et une abondance de produits finis (ex: pices estampes).</p> <p>La figure 1.1 rsume ces trois structures fondamentales.</p> <p>2</p> <p>Lquilibrage dune ligne consiste galiser, par un groupement adquat des oprations de production respectant les contraintes de prcdence ventuelles, le temps opratoire de chaque station. Ce temps opratoire commun, appel temps de cycle, est le temps ncessaire la production dun produit.</p> <p>5</p> <p>Degr de finition des articles</p> <p>Structure convergente points de regroupement divergente</p> <p>Nombre darticles Figure 1.1</p> <p>1.6 Typologie et profil des entreprisesPar profil d'entreprise, on entend gnralement le 5-uple suivant : - volume de production : unitaire ou petite srie ou moyenne srie ou grande srie; - procd de production : continuous/repetitive flow shop ou job shop ou fixed site (par projet); - stratgie de produit : make-to-stock ou assemble-to-order ou make-to-order 3 - structure des produits : convergente ou divergente ou points de regroupement ou parallle - autonomie : concepteur-fabricant ou sous-traitant ou faonnier</p> <p>Il faut, encore, faire deux remarques: - chaque stratgie de produit ncessite un stockage spcifique ( cf figure 1.2).</p> <p>3Le</p> <p>choix de la stratgie dpend du temps ncessaire la fabrication, du dlai de livraison acceptable par le march et du degr de personnalisation exig.</p> <p>6</p> <p>Make-To-Stock Produits finis Sous-ensembles Matires premires</p> <p>Assemble-To-Order Sous-ensembles Matires premires Figure 1.2</p> <p>Make-To-Order</p> <p>Matires premires</p> <p>Une entreprise a toujours intrt diminuer la valeur de ses stocks. Pour ce faire, elle doit tenter de migrer d'une stratgie Make-To-Stock vers Assemble-To-Order ou mme Make-To-Order en comprimant au maximum son dlai de fabrication. - la quantit et la varit produites mettent en relation les stratgies produit et les procds de production ( cf figure 1.3) Make-To-Stock High volume Standard to low variety Assemble-To-Order High volume Low to medium variety Make-To-Order</p> <p>Flow shop Job shop Fixed site</p> <p>Low volume High variety Unitary Very high variety Figure 1.3</p> <p>1.7 Horizons de planificationLa terminologie utilise pour ce qui concerne la planification de la production est la suivante : - long terme : suprieur au dlai dacquisition de nouveaux quipements et sites de production (ex: plan industriel et commercial); - moyen terme : suprieur au plus long lead time (ex: programme directeur de production, calcul des besoins); - court terme : minute, heure, pause (8 heures), au plus semaine.</p> <p>7</p> <p>2 La gestion des stocks2.1 IntroductionLe succs d'une organisation est dtermin, entre autres, par sa capacit de proposer le bon produit (ou service) au bon moment et au bon endroit. Un stockage intelligent contribue de manire dcisive cet objectif stratgique. On distingue, en gnral, diffrents types de stockage : - stocks de produits finis; - stocks d'entrants de fabrication (matires premires, pices sous-traites); - stocks de pices de rechange et de produits pour la maintenance des quipements de production; - stocks d'outillages et d'accessoires; - en-cours.</p> <p>Rles positifs : - lissage de la production dans les cas nombreux o la demande subit des variations saisonnires; - robustesse par rapport des indisponibilits de ressources de production; - rduction des dlais de mise disposition (dans le cas des stocks de produits finis). Inconvnients : - rigidification de la production - immobilisation de moyens financiers importants (ils peuvent reprsenter 25 30 % du capital immobilis) - utilisation d'espace - occultation d'insuffisances graves en matire de prvision et de gestion. Vu l'investissement considrable et improductif que constituent les stocks, il est impratif, pour toute entreprise, de tenter de les minimiser. Cette minimisation trs souhaitable implique : - la diminution drastique (voire la disparition ) des pannes de ressources; ceci explique l'intrt de plus en plus grand accord aux problmes de maintenance; - l'limination des rebuts; ceci justifie l'importance stratgique de la philosophie qualit dans l'entreprise; - la rduction de la taille des lots de fabrication; ceci requiert des temps et cots de changement de srie (set up) aussi faibles que possible.</p> <p>2.2 Notion de quantit conomiqueLe but de la gestion de stocks est de les minimiser en respectant un niveau de service donn. Le niveau de service est quantifi par la probabilit de rupture. Si e (t) et s (t) reprsentent les dbits d' entre et de sortie d'un stock donn, le contenu instantan dudit stock correspond : 8</p> <p>t c (t) = 0 ( e (t) - s (t) ) dt</p> <p>+ c (0)</p> <p>Dans le cas un peu idalis d'une fonction s (t) constante et dune rception instantane, on obtient l'volution de la figure 2.1 :</p> <p>c (t)</p> <p>Q</p> <p>0 T 2T 3T</p> <p>t</p> <p>avec (rception instantane)</p> <p>e (t) = Q pour t = nT e (t) = 0 pour t nT</p> <p>Figure 2.1</p> <p>Le stock moyen est, donc, gal Q/2. Simplement minimiser ce stock moyen , et donc Q, n'est pas une bonne ide dans la mesure o le lancement d'un ordre d'achat ou d'un ordre de fabrication entrane des cots fixes ( non proportionnels ). Le calcul de la quantit optimale ( dite conomique ) se fait en minimisant la somme du cot de stockage et du cot de lancement sur une base annuelle, par exemple. Ce cot global est donn par: C = C stockage + C lancement 4 avec C stockage = p a Q/2 o p= taux de possession annuel tenant compte de l'intrt du capital immobilis, de la dterioration ventuelle, des obsolescences et des frais divers ( loyer, assurances, manutentions, taxes, ...); p peut valoir jusqu' 30%. prix de l'article 5</p> <p>a=4</p> <p>En toute gnralit, ce cot global devrait comporter un terme relatif aux ruptures de stock. Ce terme (correspondant des mcontentements voire des pertes de clients) est toutefois difficilement quantifiable. 5Article est un vocable gnral qui dsigne tant un produit fini qu'un composant ou une matire premire.</p> <p>9</p> <p>et C lancement = L N/Q o L= cot de lancement d'un ordre d'achat (criture d'un bon de commande, prparation de spcifications, suivi et relance, traitement de factures, payement) ou de fabrication (setup, rebut de dbut de srie). nombre d'articles commands ou fabriqus par an.</p> <p>N=</p> <p>L'quation C/ Q = 0 nous donne la formule dite de Wilson :Qe = 2 NL / pa</p> <p>Cette formule suppose, entre autres, que les cots de lancement sont purement fixes et que le prix de l'article est indpendant des quantits achetes ou fabriques. Lhypothse de rception instantane est tout--fait justifie dans le cas dun ordre dachat. Si larticle est produit intra muros (cas dun ordre de fabrication), la rception ne sera probablement pas instantane. Lvolution du stock se prsente alors comme indiqu la figure 2.2.</p> <p>Stock Q</p> <p>Q</p> <p>TP TC</p> <p>Temps</p> <p>Figure 2.2 TC : priode de consommation; TP : priode de production; PR : rythme de production = Q/TP; CO : dbit de consommation = Q/TC.</p> <p>C = LN/Q + paQ/2 avec Q/Q = (TC - TP)/TC = (1 TP/TC). 10</p> <p>On dduit que : Q = Q (1 CO/PR). Il vient : C = LN/Q + paQ (1-CO/PR)/2. L'quation C/ Q = 0 nous donne :Q = 2 LN /( pa (1 CO / PR ))</p> <p>2.3 Notion de stock de scuritLe stock de scurit permet d'absorber l'imprvisible et, par consquent, d'viter la rupture de stock. On peut, donc, considrer que le paragraphe prcdent s'applique au stock disponible ( stock physique - stock de scurit ) et non au stock physique.</p> <p>2.4 Classification ABCCette analyse trs classique permet de focaliser lattention des gestionnaires sur les articles vitaux et de moduler la politique de gestion en fonction du caractre plus ou moins stratgique des divers articles en stock. Sont classs A, les 20% darticles du stock qui correspondent aux valeurs annuelles (aN) les plus grandes. Sont classs B , les 40% darticles qui suivent. Les 40% subsistants sont classs C. Il arrive frquemment que les articles A correspondent 80% de la valeur annuelle totale. Il va de soi que la plus grande attention doit tre dvolue cette catgorie darticles.</p> <p>2.5 Politiques de gestionOn peut imaginer diverses politiques de gestion. De la plus triviale la plus sophistique, on trouve les mthodes suivantes. 2.5.1 La mthode de rapprovisionnement ( dates fixes, quantits fixes ) Ce type de contrat prvoit de commander date fixe ( par exemple le 20 de chaque mois pour un article donn ) une quantit fixe dudit article ( v...</p>