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Chapitre 5 : Résultats

1. Protocole expérimental

2.2 Discussion sur les modes de pilotage

L’objectif de cette étude était d’analyser de façon comparative les trois modes de

pilotage possibles de la production. Afin de mesurer l’impact des différentes modalités des

facteurs sur les performances, celles-ci ont été analysées par rapport à la valeur moyenne. La

meilleure performance est donc représentée par un pourcentage élevé. Un pourcentage

supérieur à 100 représentant une performance supérieure à la moyenne.

L’amélioration de la performance du système de pilotage, par rapport au niveau

d’en-cours et au temps d’écoulement, signifie une diminution de la valeur des indicateurs mesurés.

Ainsi, nous pouvons définir un taux de performance représentatif du maintien d’un taux

d’en-cours le plus bas possible, et un taux de performance du temps d’écoulement, calculés suivant

les formules suivantes :

moyenne

valeur

moyenne

valeur

ion

configurat

Valeur

Ecoulement

e

Performanc

moyenne

valeur

moyenne

valeur

ion

configurat

Valeur

cours

en

e

Performanc

_

_

_

_

_

_

_

_

=

=

L’amélioration de la performance sur les indicateurs de production et de productivité

se traduit en revanche par une augmentation de la valeur de l’indicateur, ce qui se traduit par

les calculs suivants :

moyenne

valeur

moyenne

valeur

ion

configurat

Valeur

oductivité

e

Performanc

moyenne

valeur

moyenne

valeur

ion

configurat

Valeur

oduction

e

Performanc

_

_

_

Pr

_

_

_

_

Pr

_

=

=

L’analyse graphique de l’impact du mode de pilotage sur les performances est

représentée sur le diagramme en radar de la Figure 86.

Impact du facteur "Mode de pilotage" sur les

performances

80% 85% 90% 95% 100% 105%

Niveau d'en-cours moyen

Temps d'écoulement moyen

Production Productivité

Centralisé Kanban Kanban Actif

Figure 86. Diagramme en radar de l'impact du mode de pilotage sur les performances du système de production

Ce diagramme met en évidence la complémentarité des approches de pilotage par un

ordonnancement centralisé prédictif ou en kanban. Le premier est principalement axé sur la

production et la productivité, où il réalise de bonnes performances, alors que pour la maîtrise

du niveau d’en-cours et du temps d’écoulement il montre des capacités assez faibles. En effet,

les opérations sont ordonnancées en prenant en compte les différentes longueurs de gammes

et le nombre de composants à usiner pour chaque colis. Une représentation graphique permet

de visualiser a priori les ruptures de charge, et d’affiner l’ordonnancement pour assurer une

alimentation continue de la chaîne d’emballage pendant ses heures d’ouvertures.

L’ordonnancement à la semaine permet également de réaliser des regroupements de réglages

à la semaine permettant d’optimiser la productivité. Cependant cet outil ne permet pas

d’estimer a priori le niveau des en-cours et peut conduire à des engorgements, qui pénalisent

le temps d’écoulement moyen des produits.

A contrario, le pilotage par kanban permet une bonne maîtrise des facteurs logistiques

comme le temps d’écoulement ou le niveau d’en-cours moyen. Le niveau d’en-cours est

maîtrisé par le nombre d’étiquettes mises en circulation dans la boucle de production à

l’instant t. Cependant, la typologie du système kanban mise en place, plus proche d’un

système CONWIP que kanban, permet de maîtriser le niveau d’en-cours global, sans toutefois

permettre d’anticiper ses évolutions : un niveau d’en-cours constant ne permet pas

systématiquement de protéger la ressource d’emballage de toute rupture de charge, et la

gestion physique sur le terrain permet difficilement l’anticipation de ces difficultés. Ce

phénomène se traduit par une perte de production, liée aux arrêts de la ressource d’emballage

causés par des famines, ainsi qu’une perte de productivité : ces ruptures étant difficilement

prévisibles au delà de quelques heures, la capacité ne peut pas toujours être adaptée.

Ainsi donc nous postulons que le kanban actif permet de véhiculer de l’information et

d’apporter un support permettant d’améliorer la pertinence des décisions prises sur le terrain,

et par conséquent les performances du système global. Les expériences réalisées montrent un

résultat satisfaisant, les performances sur chacun des critères étant légèrement supérieures au

pilotage par kanban ou par un ordonnancement centralisé. La mise en œuvre des mécanismes

d’optimisation autorisée par les informations portées par le kanban permettent de maîtriser

l’en-cours et le temps d’écoulement de la même manière qu’en kanban, et même mieux : en

effet les pièces à gammes longues sont accélérées, ce qui conduit à réduire le temps d’attente

des autres composants des colis impactés et diminue donc à la fois le temps d’écoulement et

le niveau d’en-cours. L’en-cours disponible devant l’emballage (WIP3) est également pris en

compte afin d’assurer que les adaptations réalisées sur le terrain ne génèrent pas de ruptures :

toute décision d’optimisation locale prend en compte ce critère, ce qui permet d’assurer de

bonnes performances de production et de productivité. (Bousbia, 2006) a fait le lien entre les

performances du système de production dans un contexte perturbé et l’agilité de son système

de pilotage. Par conséquent, l’amélioration des performances logistiques et de productivité

apportée par le kanban actif et mesurée par le biais de ce plan d’expériences traduit une

amélioration de l’agilité du système de production qui était un élément essentiel de notre

problématique industrielle.

L’expérience de validation (Figure 85) fait apparaître un impact des facteurs influents,

contrôlables ou non, que sont la typologie du mix-produits, la présence d’urgences ou de

pannes. En ce sens, le kanban actif s’inscrit de façon cohérente dans une démarche Juste À

Temps, qui va tendre à mettre en place une politique de maintenance rigoureuse pour

minimiser les pannes et à assurer une politique de stock qui minimise les urgences en

production.

Par ailleurs, un traitement réactif et pertinent des aléas comme les pannes machines ou

la présence d’urgences, ainsi que la robustesse à des variations du mix-produits peut être

montrée par une analyse des écarts types sur les différents facteurs (Figure 87).

Niveau d'en-cours

Temps

d'écoulement Production Productivité

1 3,81% 4,24% 3,67% 5,22% 2 2,85% 3,05% 2,83% 5,96% 3 2,14% 2,38% 2,13% 3,12% Centralisé Kanban Kanban Actif

Analyse du facteur pilotage

Figure 87. Impact du facteur "Mode de pilotage" sur la variabilité des performances

Cette analyse des écarts montre que le kanban et le kanban actif permettent de

stabiliser les niveaux d’en-cours et temps d’écoulement, ainsi que la production, par rapport

au système centralisé plus sensible aux perturbations. Le système kanban ne permet, par

contre, pas de stabiliser la productivité de l’emballage. Les écarts relevés montrent une

robustesse du pilotage par kanban actif face aux variations des facteurs non contrôlables

supérieure aux deux autres modes de pilotage.

La réalisation de ce plan d’expériences a permis de mettre en avant l’intérêt des

mécanismes liés au kanban actif, tant par une amélioration des performances que par le fait

qu’elles soient relatives à l’écoulement des flux ou à la productivité, par une stabilisation et

une amélioration de la robustesse du système de production fac aux aléas non contrôlables.

Rappelons toutefois que ces résultats ont été obtenus avec un paramétrage donné du

système de pilotage par kanbans actifs, établi à partir des éléments recueillis auprès des

acteurs du terrain. Les informations portées par le kanban sont des informations techniques

(nomenclature, gamme d’usinage et alternatives possibles) et logistiques (date d’emballage

souhaitée). Les algorithmes d’optimisation locale sont de types itératifs. Par conséquent, si

ces résultats prouvent qu’il est possible d’améliorer les performances, et donc l’agilité du

système de production en mettant en œuvre un pilotage par kanbans actifs, les informations à

porter par le kanban actif et les algorithmes à mettre en œuvre peuvent encore être améliorés.

Synthèse :

Ce chapitre a présenté le protocole expérimental basé sur les plans d’expériences, qui a

permis de mesurer l’impact de différents facteurs sur les performances du système de

production. Les performances des différents systèmes de pilotage ont été discutées et les

apports du pilotage par kanbans actifs ont été illustrés.

Conclusion et perspectives

L’objectif initial de ce travail de thèse était d’étudier les opportunités apportées par les

technologies infotroniques dans le cas particulier du pilotage d’un système de production de

meubles en kits, pour la société Parisot Meubles. Les démarches d’amélioration du service

client et de réduction de la trésorerie ont conduit l’entreprise à déployer une organisation de

type Juste À Temps avec une gestion des flux physiques par Kanbans, en lieu et place de

l’ancienne gestion par un ordonnancement centralisé.

Cette vision des résultats de deux types d’approches différentes sur les performances

du système de production et l’analyse de la littérature nous ont permis d’identifier

l’hybridation du pilotage comme un facteur clé permettant d’améliorer l’agilité du système de

production. Notamment une phase de modélisation détaillée des deux modes de pilotage et

une analyse de leurs forces et faiblesses ont permis proposer une solution crédible permettant

de cumuler les intérêts tout en réduisant les faiblesses identifiées.

Notre proposition repose sur un système de décision centralisé élaborant la séquence

d’ordres à réaliser en accord avec la politique de satisfaction client et de stock de l’entreprise,

en prenant en compte une optimisation locale des performances de production à partir de

séquences FIFO générées par un système kanban. L’infotronisation de ces kanbans pour en

faire des « kanbans actifs » permet à la fois la synchronisation des flux physiques et

informationnels et la cohérence et la coordination de l’ensemble des décisions par rapport au

programme pré-établi.

La structure du système d’information support, les objets informationnels permettant

de maintenir une vision de l’état du système de production et du flux de produits en temps

réel, ainsi que des mécanismes permettant de respecter la séquence d’emballage prévue dans

les meilleures conditions de performance, ont été spécifiés.

La proposition répond aux problèmes industriels afférents à l’optimisation de la

gestion des flux de production :

mesure : l’infotronisation des étiquettes kanban et le déploiement d’une structure

adaptée permet d’assurer la fiabilité qualitative et temporelle des informations

remontées;

méthode : sans assurer l’optimalité, des mécanismes d’optimisation locale permettent

d’optimiser la productivité et les performances logistiques du système ;

management : la distribution des capacités de décision à même le flux améliore la

réactivité du système et sa robustesse aux perturbations ;

moyens : les décisions de pilotage sont prises localement en considérant à la fois les

objectifs locaux et l’impact sur la performance globale ;

milieu : l’amélioration de la visibilité permet au système de traiter un nombre

supérieur d’ordres, plus complexes et en plus faible quantité, en maintenant un niveau

de performance satisfaisant ;

maturité : l’architecture proposée a été éprouvée à l’aide d’une émulation du système

opérant. Le système d’information a été connecté au système de production réel et sa

consistance a été montrée. Toutefois l’architecture n’a, à l’heure actuelle, pas été

appliquée au système opérant réel.

Pilotage par kanbans actifs Management Les décisions de pilotage sont prises à même le flux Méthodes Des mécanismes permettent la prise en compte d’objectifs globaux Mesure L’architecture est validée par émulation du Système opérant réel

Moyens Milieu

La visibilité permet la gestion d’un mix produits plus complexe Maturité L’identification automatique assure justesse et synchronisation Des mécanismes permettent l’optimisation locale

Figure 88. Réponses du kanban actif aux problématiques industrielles

L’implémentation des différents modèles, ainsi que la définition et la mise en œuvre

d’une architecture d’évaluation basée sur l’émulation du système opérant ont permis de

quantifier les apports de l’approche « kanbans actifs » par rapport aux approches de pilotage

centralisé ou par kanbans traditionnels. L’expérimentation à travers un plan d’expériences a

permis avec un nombre minimum d’expériences de mesurer l’impact de différents facteurs sur

les performances du système de production et montré l’intérêt du kanban actif.

Le plan d’expériences réalisé a montré que le pilotage par ordonnancement prédictif

favorisait la productivité par rapport aux performances logistiques comme le temps

d’écoulement ou le niveau d’en-cours. Le kanban traditionnel montre quant à lui une bonne

maîtrise des performances logistiques avec toutefois une dégradation de la productivité et de

la production. Le kanban actif cumule les intérêts des deux approches et permet d’obtenir des

performances supérieures, tant en termes de production et productivité que par rapport aux

indicateurs logistiques.