La planification de la production est un processus de prise de décision qui joue un rôle important dans la plupart des industries manufacturières et de services. La fonction de planification vise à prévoir l’utilisation des ressources et l’exécution desjobspour atteindre des objectifs déterminés. Les ressources peuvent être matérielles telles que les machines ou la matière première ou humainesi.e.le personnel du centre de travail. Lesjobspeuvent être des opérations dans l’atelier ou des tâches (de maintenance ou de process) à effectuer. Chaque job peut avoir un niveau de priorité, une date de début au plus tôt et une date d’échéance de livraison. Les objectifs d’optimisation sont nombreux tels que la réduction du temps de cycle des jobs, la minimisation des retards, la maximisation de l’utilisation des ressources,... Le processus de planification prend en considération le contexte et les contraintes internes et externes connues actuellement ou prévisibles dans le futur.
Le rôle de la planification dans un environnement de fabrication est crucial. Les
doivent souvent être réalisés sur les machines d’un centre de travail selon une séquence donnée. Le traitement desjobs peut être retardé si certaines machines sont occupées. Des événements imprévus, tels que les pannes de machines ou des temps de process plus longs que prévu, doivent également être pris en compte, car ils peuvent avoir un impact majeur sur le planning.
1.3.1 Niveaux de la planification de la production
Dès 1965, Anthony [2] a distingué trois niveaux de planification de la production selon la longueur de l’horizon de planification : le long terme (planification stratégique), le moyen terme (planification tactique) et le court terme (planification opérationnelle). La dimension temporelle diffère d’une industrie à une autre [170].
Le tableau 1.2 présente une description de chaque niveau de planification selon l’hori-zon temporel.
Tableau 1.2 –Niveaux de planification de la production selon l’horizon de planification
Niveau de planification
Exemples Horizon
Long terme
(stratégique) — Recherche de nouveaux partenaires industriels, — Sélection des fournisseurs et sous-traitants,
— Ouverture, fermeture ou délocalisation des sites de production,
— Développement d’un nouveau produit, — Configuration de l’usine,. . .
de 1 à 5 ans
Moyen terme (tactique)
Programme directeur de production, équilibrage de la charge des ressources
de 3 à 6 mois
Court terme (opérationnel)
Ordonnancement, suivi des ateliers, règles de répartition de 1 à 6 semaines
Au niveau stratégique, les décisions prises se traduisent par une formulation à long terme de la politique de l’entreprise (vision sur plusieurs années). Ces décisions concernent la mise au point des installations de production (par exemple, la taille et l’emplacement de nouvelles usines, l’acquisition de nouveaux équipements . . . ) ou du processus de fabrica-tion (développement d’un nouveau produit ou d’une nouvelle gamme de producfabrica-tion . . . ). Le niveau stratégique fixe un cadre au niveau tactique.
Les décisions tactiques concernent l’organisation des produits et des ressources en fonction des prévisions commerciales et correspondent à un ensemble de décisions à moyen terme. À ce niveau, on retrouve notamment la planification de la production qui vise à
calculer un plan de production. Dans ce plan, les quantités à produire par période sont calculées de façon à répondre aux demandes au moindre coût. Ces décisions tactiques sont des directives pour la production détaillée et la planification au niveau opérationnel.
À court terme, les décisions opérationnelles consistent à gérer le fonctionnement quo-tidien des ateliers de fabrication. À ce niveau, les décisions opérationnelles concernent les volumes de production et les dates de passage par produit ou lot, l’utilisation détaillée de la capacité par parc d’équipements, etc.
Dans cette étude, nous nous intéressons à la planification de la production à moyen et court terme impliquant des décisions plus tactiques sur des périodes mensuelles ou hebdomadaires. Nous considérons la planification de la capacité de production qui consiste à estimer la capacité de production nécessaire pour satisfaire les commandes clients.
1.3.2 Objectifs de la planification de la production
Planifier les activités et les ressources de production, en tenant compte de l’état des encours de production, les prévisions de la demande, et la capacité des ressources, est un objectif principal de la planification sur le niveau tactique. Les décisions, prises à ce propos, ont une incidence directe sur le processus de planification. La planification de la capacité de production est l’un des niveaux les plus critiques de la planification, car elle est le lien entre la planification stratégique et la planification opérationnelle. Elle est conduite, comme le montre la figure1.7, par des décisions prises à moyen et court terme.
Les activités principales, à ce niveau de planification, sont la détermination des dates de début et de fin des tâches à exécuter et le calcul de la charge des ressources. La planification de la capacité de production doit interagir avec d’autres procédures de prise de décision utilisées dans l’usine. La figure 1.8 représente, de façon générale, le flux d’informations dans un système de fabrication [135].
A ce niveau de décision, il est courant de planifier dans les grandes lignes c’est-à- dire de ne pas prendre en compte certains détails qui complexifient trop la prise de décision. Ainsi, un ensemble de variables possédant des caractéristiques communes sont remplacées par une variable agrégée. Par exemple, les produits sont agrégés par familles, les ressources en grandes catégories . . . . L’agrégation des décisions permet de simplifier considérablement la formulation et la résolution des problèmes. Le plan de production ainsi obtenu est appelé plan agrégé. Cependant, ce plan doit être calculé de manière à être réalisable.
Généralement, parmi les objectifs des systèmes de planification de la production, on trouve la livraison à temps, la minimisation des encours de production, la réduction des temps de cycle et l’utilisation maximale des ressources. Cependant, ces objectifs peuvent être divergents, par exemple la satisfaction des délais de livraison peut être inconciliable avec la réduction des stocks ou le respect des contraintes de capacité. Le but de la
pla-Figure 1.7– Flux d’information dans un système de fabrication [135].
nification de la capacité est de trouver un équilibre profitable entre ces objectifs contra-dictoires [80]. Il s’agit d’établir un planning de production réalisable respectant simul-tanément les capacités disponibles et les dates d’échéance de livraison en utilisant les équipements au plus près de leur charge maximale.
Les problèmes de planification ont été et sont encore largement rencontrés dans l’in-dustrie des semi-conducteurs. Une attention particulière est portée sur les problèmes de planification de la capacité de production qui visent à déterminer un équilibrage entre la charge et la capacité de production. Nous allons donc présenter les caractéristiques des problèmes de planification ainsi que les techniques de planification utilisées pour les résoudre dans la suite de ce chapitre.