Le caractère multi-objectif de l’ordonnancement est reconnu depuis longtemps [BEN98], mais il est rarement, admis que d’autres fonctions, que la production, puissent y participer. Il
est en pratique difficile de tenir compte des objectifs des autres fonctions avec les méthodes d’ordonnancement les plus classiques.
Cependant dans une entreprise industrielle, plusieurs services sont directement intéressés par l’ordonnancement : la production, mais aussi les ventes, la maintenance, la gestion des approvisionnements ou encore la gestion des ressources humaines.
Dans ce qui suit, nous détaillons l'activité d'ordonnancement de la maintenance, la spécificité de l’ordonnancement de la maintenance par rapport à celui de la production, ainsi que certains des objectifs devant être satisfaits.
3.1. Modélisation de l’ordonnancement de la maintenance
L’ordonnancement de la maintenance a pour rôle de planifier la réalisation des tâches de maintenance sur les machines et équipement de la production, c’est à dire de fixer leurs dates de début et leurs dates de fin et de réunir tous les moyens prévus pour leur réalisation (machines, personnel, outils, pièces de rechanges, etc.) [COU00]. Il intervient chronologiquement entre la fonction « Méthodes » chargée d’initier les tâches en affectant une durée à un travail (temps alloué) et la fonction « Réalisation » (ou Lancement) chargée de mettre en œuvre l’intervention au moment choisi par l’ordonnancement. Les activités principales en ordonnancement de la maintenance sont la Programmation, le Lancement et l’Approvisionnement [MON96, GIA88].
La programmation est l’action d’intégrer une tâche en attente sur un planning en lui choisissant des dates de début et de fin. L’activité de lancement a pour mission de rassembler tous les moyens nécessaires, à la réalisation d’une tâche de maintenance, pour assurer leur disponibilité au moment choisi. L’ordonnancement de la maintenance est également responsable de la disponibilité des «consommables» et des pièces de rechange, donc d’assurer les approvisionnements nécessaires.
La notion d'ordre de travail de maintenance peut être rapprochée de celle d'opération de production et la notion de ressource de maintenance peut être rapprochée de celle de ressource de production. Le problème d'ordonnancement de la maintenance revient donc à un problème d'affectation de ressources de maintenance à la réalisation d'ordres de travail de maintenance sur des machines du système de production, les ressources de maintenances étant constituées des opérateurs de maintenance [PAZ94].
Parmi les méthodes utilisées pour l'ordonnancement de la maintenance, nous citons la méthode PERT [HAR95] ou encore la méthode potentiel-tâche [BAV02]. Ces méthodes sont
généralement utilisées pour les gros travaux de maintenance et les révisions générales. Il s'agit de méthodes de gestion de projet qui conviennent bien à ce type de tâches non répétitives. L'ordonnancement des activités de maintenance est bien souvent réalisé de manière manuelle par les responsables de maintenance à l'aide de tableurs.
3.2. Les niveaux hiérarchiques
L’ordonnancement de la maintenance, à l'instar de l’ordonnancement de la production, peut être décomposé de manière hiérarchique suivant trois niveaux : stratégique, tactique et opérationnel. Ces derniers correspondent respectivement aux horizons de prise de décision (long terme, moyen terme et court terme). A ces trois niveaux décisionnels sont associées trois activités de maintenance principales : établir la politique de maintenance, définir le plan de maintenance tactique et définir le plan de maintenance opérationnel [KAF01, ROB88].
- Niveau stratégique : établir la politique de maintenance
Etablir la politique consiste à définir une structure, choisir une orientation et définir des objectifs. Les décisions prises ici sont limitées par des contraintes non négociables issues de la direction technique (budget, effectifs, espace, sécurité, etc.). La structure est établie en fonction des moyens mis à la disposition du service et des contraintes imposées, ses composantes étant le personnel, les ateliers, les outillages, etc. Le choix de l'orientation et la définition des objectifs doivent être le fruit d'un travail d'analyse réalisé en concertation avec la production, cette dernière ayant des exigences et des attentes, la maintenance ayant des capacités et des compétences [MON96].
- Niveau tactique : définir le plan de maintenance tactique
La définition du plan de maintenance au niveau tactique est directement contrainte par les objectifs du niveau politique. Cette activité consiste à mettre en place un plan de maintenance et des méthodes de gestion de la structure physique de maintenance qui permettent d'atteindre ces objectifs. Les méthodes de gestion décrivent comment gérer chaque ressource de maintenance de la structure. Le plan de maintenance précise la forme d'action du service, c'est-à-dire les équipements à maintenir et le type de maintenance (préventive, curative), la proportion préventif/curatif visée, les formes de maintenance préventive (systématique, conditionnelle, intervalles et durées d'inspection prévues) et les formes de maintenance curative (dépannage, remise à neuf, amélioration).
Un échéancier de travaux préventifs spécifique à chaque équipement est ainsi obtenu avec les procédures d'action, celles-ci décrivent les opérations à réaliser, les ressources humaines et matérielles requises, les durées opératoires et les procédures de remise en service. Etablir un échéancier est une activité complexe : les paramètres pris en considération étant nombreux et souvent de nature stochastique, cela nécessite une analyse du contexte ainsi que l'évaluation des coûts générés. Les possibilités d'action étant très nombreuses, des choix bien souvent arbitraires doivent être faits, ce qui nécessite de consulter périodiquement les retours d'expérience. Ces consultations permettent soit de valider la stratégie adoptée, soit de modifier différents paramètres pour la corriger. L'échéancier ainsi obtenu devra être intégré à un planning de travaux correctifs au niveau décisionnel opérationnel.
- Niveau opérationnel : définir le plan de maintenance opérationnel
A ce niveau, le plan de maintenance tactique est mis en oeuvre. Ainsi, sont coordonnées en temps réel. Les actions en réponse aux événements aléatoires correspondant aux défaillances des équipements et les actions issues de la programmation de travaux préventifs consignés dans le calendrier établi au niveau hiérarchique supérieur.
Nous situons nos travaux à ce niveau opérationnel. Le plan de maintenance, établi au niveau tactique, décrit sur un planning, pour chaque équipement, les travaux préventifs spécifiques à effectuer. Au niveau opérationnel, l’ordonnancement de la maintenance correspond à l’évaluation du temps d’intervention et à la préparation de l’ordre de travail. Cette préparation consiste à définir l’ensemble des tâches élémentaires : les approvisionnements (matières, pièces, matériels, etc.), les travaux préparatoires, les travaux de réparation et la remise en service. Les connaissances concernant les caractéristiques d’engagement des équipements en production (importance dans le flux, taux d’utilisation, périodes de disponibilité, etc.) et des ressources de maintenance existantes vont permettre d’affecter, précisément, les tâches aux ressources. Cet ordonnancement est de nature statique, car il ne tient pas compte des tâches de maintenance corrective dont le caractère purement aléatoire nécessite un temps de réaction et d’analyse de la demande pour l’adapter au contexte du travail. Néanmoins, l’ordonnancement doit permettre d’intégrer ce type d’intervention dans le planning, suivant l’urgence de l’intervention par rapport à celle des travaux déjà programmés.
3.3. Les objectifs de l’ordonnancement de la maintenance
Dans un service de maintenance, l’activité d’ordonnancement est particulièrement difficile à mettre en œuvre en raison des multiples contraintes à prendre en considération. En effet,
l’ordonnancement de la maintenance doit gérer des problèmes bien spécifiques et plus particulièrement celui de sa dépendance de la production (arrêts de fabrication, taux d’utilisation des équipements) ou encore la prise en compte de la sécurité, le suivi des travaux sous-traités, la gestion des approvisionnements des fournitures et des pièces de rechange, la gestion de la disponibilité des moyens de manutention spéciaux, les différents niveaux d’urgence des travaux de maintenance corrective.
La spécificité de l’ordonnancement de la maintenance peut se voir à travers les points suivants [PAZ94] :
Î La variété et l’incertitude des travaux de maintenance : la durée d’une intervention ne peut pas être connue tant que l’on a pas examiné l’équipement (diagnostic pour les interventions de maintenance corrective). L’évaluation théorique du temps d’intervention peut différer de la durée réelle de cette dernière. En effet, lors du déroulement de l’intervention, des imprévus (telle une défaillance identifiée durant l’intervention et qu’il faut réparer) peuvent allonger, de manière significative, la durée initiale de cette dernière ; Î La date de réalisation d’un ordre de travail de maintenance préventive peut être différée mais également être avancée par rapport à la date optimale ou à l’intervalle de tolérance de ce dernier [GIT94]. Si à l’arrivée d’une intervention de maintenance corrective, toutes les ressources de maintenance sont engagées pour l’intervention de maintenance préventive, un calcul de priorité intervient pour décider de la place d’insertion de l’ordre de travail dans le planning de maintenance. Ce calcul tient compte de la marge permise par l’intervalle de tolérance, des coûts de maintenance générés, des risques encourus sur le plan de la sécurité, de la possibilité de regroupement des interventions par familles ou encore de la volonté de perturber le moins possible le plan de production. Les objectifs de l’ordonnancement de la maintenance peuvent être décomposés de manière hiérarchique en distinguant les objectifs internes à la maintenance des objectifs externes (Fig. 2.8 [COU00]). Les objectifs internes concernent le fonctionnement propre du service de maintenance et les objectifs externes sont imposés par d’autres services (principalement la production). Ils peuvent se retrouver en conflit de par leur nature. Leur satisfaction impose généralement aux ressources de maintenance d’intervenir sur les machines à des dates bien précises qui ne correspondent pas nécessairement à une optimisation de leur utilisation.
Figure 2.8: Structure hiérarchique des objectifs de l’ordonnancement de la maintenance.
Les objectifs internes sont relatifs :
- aux coûts de maintenance (respect du ratio préventif/correctif déterminé lors de la définition de la stratégie de maintenance ou encore la minimisation de la durée des interventions),
- à l’optimisation de l’utilisation des ressources de maintenance (tels que le respect des horaires des équipes, la minimisation des temps d’attente, le lissage des charges ou le regroupement des tâches de préparation afin d’en optimiser la durée),
- aux règles de sécurité (protection des intervenants pour les travaux dangereux).
Quant aux objectifs externes, ils sont relatifs :
- aux performances des machines (honorer les demandes de réglages et de nettoyage et respecter les demandes d’interventions conditionnelles),
- à la fiabilité d’une machine (honorer les demandes de réparation et d’interventions conditionnelles, respecter les dates d’interventions préventives).