La méthode MRP (I) Management des Ressources de Production La méthode MRP est une méthode de planification des besoins en composants basée sur la nomenclature des produits. Bien qu’utilisée à des fins moins complexes, elle est particulièrement particulièrement adaptée pour les entreprises fabriquant des produits constitués de nombreux composants. Ex : industrie automobile, industries d’assemblage… Cette méthode répartie les différents besoins de l’entreprise en deux principales catégories :
o
o
Les besoins indépendants. Ce sont les besoins externes émis par la clientèle : commandes fermes de produits finis, prévisions finis, prévisions des ventes estimées par le service commercial ; Les besoins dépendants. Ce sont les besoins internes en matières et composants nécessaires pour la fabrication des produits finis ou références finales. Ils sont calculés sur la base de la nomenclature.
Le MRP (Material Requirement Planning) remplie différentes fonctions :
o
o
o
o
C’est un outil de calculs des besoins nets en matières premières ou en composants à fabriquer ou à acheter. Il utilise les données du PDP, Programme directeur de production. production . Sur la base de la nomenclature de chaque chaqu e produit finis, il calcule d’abord les besoins bruts. La prise en compte des stocks et des encours permet ensuite de calculer les besoins nets. Le MRP est l’étape initiale pour le calcul des besoins en capacité. Lors qu’on lui associe les différentes gammes gammes d’opération, on peut calculer les charges de main d’œuvre et moyens de production nécessaires pour satisfaire les besoins du PDP dans les délais. C’est un outil de planification de planification à long terme. terme. Il utilise les données commerciales ( prévisions de ventes, ventes, commandes) et les données techniques (gammes d’opérations, postes à charge) pour simuler, puis équilibrer les charges de travail et les capacités de production. C’est un système d’information permettant d’information permettant de gérer de façon automatique les lancements d’ordres de fabrication ou de commande et de piloter la production des références finales.
A- Le Système d’information du MRP. Les principales données de base utilisées par le MRP sont d étaillées dans l’article sur les données techniques de gestion de la production. production . Nous présenteront tout de même les pr incipaux fichiers qui constituent le système d’information MRP : MRP :
o
o o
o o o
Le fichier des prévisions des prévisions de ventes. ventes. Il contient les données sur les besoins futurs de la clientèle, est régulièrement enrichi par le service commercial de l’entreprise ; Le fichier des commandes fermes. Il renferme les commandes confirmées par les clients. Le fichier des références. Il contient la totalité des références utilisées dans le processus de fabrication ou d’assemblage des références finales ; Le fichier des stocks. Il présente en temps réel l’état des stocks sur toute la chaîne de fabrication ; Le fichier du PDP, Programme directeur de production . Il présente les besoins bruts en produits finis ; Le fichier des nomenclatures nomenclatures.. Il contient l’arborescence générale de la base articles.
Des applications contenues dans le système d’information utilisent les données de ces tables pour effectuer le calcul des besoins net, le calcul des charges, le lancement automatique des ordres ( demande d’achat, ordre de fabrication, ordre d’approvisionnement...). d’approvisionnement...) . Pour optimiser la production à l’aide du MRP, le système d’information MR P MR P doit être régulièrement enrichi et mis à jour :
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o
o
o
o
Les données prévisionnelles des ventes ou de la demande en références finales nécessitent d’être fiables. De nombreuses entreprises réduisent continuellement l’importance des prévisions dans le PDP à la faveur des commandes fermes. Une méthode qui s’avère bien efficace pour limiter les risques de surproduction ; La gestion des nomenclatures nécessite d’être d’être rigoureuse (tenue à jour des composants et des coefficients qui indiquent les quantités de chaque composant dans l’article composé). L’omission d’un composant dans l’arborescence du produit finis ou l’introduction d’un coefficient faux dans le fichier des nomenclatures fausse les résultats du calcul des besoins nets et peut provoquer des ruptures de stocks, des retards ; La tenue des stocks nécessite d’êtr e stricte. La qualité et les quantités des matières et co mposants stockés sont régulièrement contrôlés grâce à l’exécution des inventaires. inventaires . Les rebus, les composants avariés, les articles défectueux sont retirés des stocks. Ainsi, le système est exposé à moins de risque d’erreurs ; d’erreurs ; Les gammes d’opérations doivent être justes. Pour assurer une meilleure gestion du pr ocessus de fabrication et des temps opératoires, les gammes sont régulière ment actualisées en fonction des changements technologiques. Les gammes mal renseignées faussent le calcul des besoins en main d’œuvre et en capacité de production ; Les données contenues dans les fiches articles doivent êtres justes et régulièrement ajustées en fonction de l’évolution de la demande. Il s’agit principalement des données de planification (stock mini, maxi, délais, stock délais, stock de sécurité , stratégie , stratégie de calcul des lots de commande …). Si …). Si elles restent statiques, elles peuvent être à l’origine des stocks inutiles en cas cas de ralentiss ement de la production ou des ruptures de stocks en cas de d’accroissement de la demande en en références finales.
B- Avantages et limites du MRP Le MRP actuellement intégré dans de nombreux logiciels de gestion facilite les opérations de planification des besoins. Notamment, la gestion en masse d’une grande grande quantité de données. Il s’adapte à la variation des des niveaux d’activité de l’entreprise (accélération ou ralentissement de la demande), et aide à la prise de décision en cas de surcharge de travail dans les différents postes à charge. C’est un outil de pointe qui nécessite une main d’œuvre suffisamment qualifié. Tellement les enjeux sont majeurs. L’interdépendance ferme qui ferme qui existe entre les différentes applications et données de base utilisées par le système d’information du MRP expose l’ensemble de la fonction production à un grand nombre de défaillances probables. Les MRP est un système complexe qui fonctionne mieux pour des nomenclatures stables. Il s’adapte peux aux produits trop personnalisés. Dans ce dernier cas, le calcul calcul des besoins ne se fait pas uniquement sur la base de la nomenclature des références finales. Cela de manderait à chaque fois de repro duire une nomenclature pour chaque demande faite sur mesure. Sur le plan du pilotage des ressources de production, notamment lorsqu’il s’agit d’équilibrer les charges, le MRP2 ne tient pas compte des contraintes réelles de temps et de capacité des ressources de production.
C- La méthode MRP et le concept du Juste A Temps L’observation des flux de matières durant le processus de fabr ication montre que le MRP se rapproche d’un système de production par « flux tendus ». C'est-à-dire que la fabrication des composants est déclenchée par l’existence de besoins bruts provenant du PDP. L’objectif d’optimisatio n lors de la planification des besoins en composants par la méthode MRP est de lancer les ordres (fabrication, commandes) pour que la livraison soit faite Juste à temps (JAT). Pour cela, on tient compte du délai de fabrication ou d’approvisionnement. Si dans l’ensemble, les objectifs de la méthode MRP et ceux du juste à temps se confondent (réduction des coûts logistiques de fabrication, réduction des stocks , limitation du gaspillage…), la différence fondamentale qui existe entre les deux approches se situe à leur niveau d’intervention dans la f onction production. Le juste à temps s’utilise dans le pilotage des flux entre ateliers de fabrication. La fabrication d’une pièce est lancée pour satisfaire un besoin déjà existant. Or, dans la logique du MRP, le fait même que les données prévisionnelles de vente soient introduites dans le PDP montre que les ordres lancés, bien que prenant en compte les délais d’obtention, sont destinés à satisfaire des besoins futurs. I ls sont planifiés et non pas fermes. La notion de stockage fait donc partie intégrante de la méthode MRP. Ce qui, lorsqu’on se rapproche de la gestion des flux au niveau des ateliers, assimile le MRP à une méthode de gestion par « flux poussé ».
D- Le MRP, précurseur des progiciels intégrés ERP Le concept du MRP, Material Requirements Planning, né dans les années soixante a connu une fort e évolution au fil des années. Au départ, ce fut une méthode limitée exclusivement au calcul des besoins nets et à l’approvisionnement des matières et composants. Dans les années soixante et dix, on lui as socie la gestion des capacités de production (calcu l des charges). On parle alors de MRP1. Pr ogressivement, et avec l’évolution technologique, le MRP1 s’étend à la gestion d’autres ressources de pr oduction (les machines, la main d’œuvre, les stocks, le calcul des coûts…). Il devient par la suite un véritab le outil de calcul des besoins nets en composants et en capacité des ressources de production. Cette nouvelle évolution lui valu le nom de MRP2 (Manufacturing Resources Planning). Malgré cela, la déconnexion entre le système de production, le système d ’approvisionnement et le système de distribution reste présente. Le MRP2 révèle rapidement une limite fondamentale : c’est un système de planification qui évalue efficacement l’ensemble des besoins, mais ne tient malheureusement pas compte des diverses contraintes réelles de production (heures de travail, capacité nominale des ressources de production, règles de priorité…) Sur le plan technologique, se développa alors l’idée de mettre sur le marché une nouvelle famille d’application capable d’intégrer l’ensemble des ressources d’approvisionnement, de production et de distribution ; mais aussi de respecter un certain nombre de contraintes liées à l’activité de fabrication. Ces applications auraient ainsi la particularité d’intégrer différentes méthodes de pilotage des flux logistiques (MRP, Juste à temps, Kanban, la méthode OPT…) ; elles permettraient enfin d’avoir une vision globale des stocks de l’entreprise. Cette nouvelle génération de logiciel est de nos jours connue sous le nom ERP (Enterprise Ressources Planning)
Données techniques de gestion de la production
Les données techniques de production constituent l’ensemble des informations qui décrivent la structure du système de production. Notamment, celles nécessaires pour le calcul des besoins nets, la planification d es approvisionnements, l'ordonnancement de la production et la fabrication proprement dite. On distingue parmi celles-ci :
o o o o
Les objets gérés : articles ; Les relations entre les objets : nomenclatures ; Les moyens de production : postes de charge ; Les processus de production : gammes opératoires ;
A celles-ci, on associe directement : o o o
Les données commerciales : Prévisions des ventes, Commandes clients fermes L’état physique des matières : Stocks disponibles, en-cours ; Les outils de pilotages du système : Ordres de commande et de fabrication.
Les données de bases nécessaires à la création des ordres destinés ou pilotage de la production sont nommées « objets techniques ». Les principaux objets techniques utilisés dans le système d’information de la production sont : o o o o o
Les fiches articles, Les fiches fournisseurs Les fiches clients, Les fiches équipement, Les fiches de poste techniques
A- Les articles Un article est une matière, un consommable, une pièce, un produit acheté ou un élément quelconque entrant dans la composition d'un produit de l'entreprise. Il est au moins défini par une r éférence de classe, un code et une désignation. Chaque article est matérialisé par une fiche informatique dans laquelle sont introduits de données générales (désignation, unité, matière…), des données de structure (code, classe, lien de nomenclature…), des données de planification (stock mini, maxi, délais, stock de sécurité, stratégie de calcul des lots de commande …), des données de transport (conditionnement, emballage, poids, volume…), des données de stockage (magasin, emplacement…), des données comptables… A1- La codification des articles
Lorsque la base de données article comporte une quantité élevée de références, l’utilisation d’un système de codification est essentielle. Il n’est en effet pas aisé de gérer tous ces artic les en utilisant à chaque fois leur désignation. Par ailleurs, pour des articles hétérogènes, l’utilisation de la référence du fabricant n’est pas une solution appropriée. Chaque entreprise doit mettre en place son propre système de codification. Les principaux systèmes de codification utilisés sont les suivant :
o
o
o
Le système séquentiel : code numérique ou alphanumérique, sans signification par ticulière, affecté aux articles de façon chronologique ou aléatoire. Le système analytique : code numérique ou alphanumérique, ordonnée et significat if, chaque partie du code décrit les caractéristi ques de l’article (dimensions, sous-ensemble, article ou équipement parent…) Le système de codification mixte : code numérique ou alphanumérique ayant une partie significative et une autre séquentielle.
Le code affecté à un ar ticle est unique (deux articles ne doivent en a ucun cas porter le même code). Cette r ègle a une signification différente d’une entreprise à l’autre. Deux composés substituables dans la nomenclature, mais de fabricant différent peuvent bien porter un code identique. Ex : Chez un fabricant de moteur électriques, deux roulement de dimensions identiques mais de fabricant différent porteront le même code article. Car lors du montage, seul la dimension du roulement est pertinente et non pas son fabricant. Pour l’entreprise commerciale, jamais ces deux roulements ne porteront le même code.
Tous les codes doivent avoir le même nombre de car actères. Il faut par ailleurs s’assurer que l’augmentation du nombre de références dans le futur ne devienne un handicap pour le système de codification choisi. A2- La classification des articles
La classification est une forme de regroupement des articles d’une base de données. Elle permet de ressortir des listes d’articles ayant des caractéristiques communes. A la différence d’une nomenclature, la classification ne fournit pas les quantités du composant dans l’article composé. Elle se limite à fournir pour chaque sousensemble, la liste des composants. Cette liste dans la pratique peut être complétée par certaines données en fonction des utilisateurs (quantités en stocks, en commande, emplacement magasin, commande en cours, quantités consommée, quantité prévision …). Les classes d’articles sont des données essentielles pour la gestion des stocks. Elles facilitent la recherche et la gestion en masse des fiches articles. Pour toute information complémentaire sur les classes d’articles et les systèmes de classification, nous vous recommandons de consulter la fiche suivante : La gestion des fiches articles (pdf)
B- Les nomenclatures La nomenclature une liste détaillée des composants d’un article manufacturé. Elle est le plus représentée par une structure arborescente qui décompose le produit en sous ensembles et composants de ba se :
o o
o
o
Les composés sont les ensembles ou sous-ensembles de l’article manufacturé, Les composants sont les matières premières, les pièces, les consommables ou tout autr e article entrant dans les composés, Les composés et les composants (ensembles et sous-ensembles de nomenclature) sont tous des articles. Ils possèdent donc chacun une fiche dans la base de données articles ; La liaison entre l’articl e composé et ses composants s’appelle lien de nomenclature.
Comme sur la table suivante qui représente une structure arborescente simplifiée d’un véhicule routier, la nomenclature indique pour chaque article :
o o o o
Son code ; Son libellé ; Le(s) niveau(x) d’intervention dans la structure arborescente ; Les quantités de chaque composant dans chaque sous-ensemble.
Niveau
Code
Libellé
Quantité
0
2201
Voiture
1
.1
3041
Coque
1
..2
4121
Corps principal
1
..2
4131
Portière
4
.1
3061
Châssis
1
..2
4221
Pont principal
1
..2
4231
Essieu
2
..2
4241
Roue
4
La nomenclature est une donnée de base essentielle dans tout système MRP. Notamment pour le calcul des besoins et l’exécution des inventaires. La nomenclature facilite aussi la création des ordres de fabrication, la gestion des stocks de composants (approvisionnement interne/externe, stockage/livraison juste à temps). Pour toute information complémentaire sur les nomenclatures, nous vous r ecommandons la lecture de la fiche suivante : Nomenclature et classification des articles (pdf)
C- Les gammes d’opérations Une gamme d’opération est une représentation, sur un tableau, de l a séquence d’opérations nécessaires à la fabrication d’une pièce (produit fini ou semi-fini). Deux termes sont communément utilisés en rapport avec les gammes en gestion de la production : Les gammes de fabrication et les diagrammes d’assemblage. Le diagramme d’assemblage indique l’ensemble des composants nécessaires à la réalisation d’un produit composé ainsi que l’ordre dans lequel ses derniers sont assemblés. Il ne se limite qu’à deux act ivités : Opération et Contrôle. En plus des activités « Opération et Contrôle », une gamme de fabrication donne des instructions complète sur le procédé de fabrication du produit. Notamment : la nature du travail à effectuer (fabrication), la liste des composants, les instructions de montage, la séquence des opérations, les durées des opérations, les consignes de contrôle, les outils nécessaires par opération, la qualification des personnes qui exécuteront chaque opération. La gamme de fabrication intègre aussi les activités non productrices telles que le transport, le stockage et les attentes. Toutes les activités du diagramme d’assemblage ou de la gamme de fabricati on sont représentées par des symboles (pictogrammes) simples et normalisés : o o
(O) Opération (usinage, assemblage…) () Flux/mouvement (marche, transport manutention…)
o o o
([]) Contrôle (D) Attente (séchage, maturation, refroidissement…) () Stockage
Chacune des opérations inscrites dans une gamme comporte un numéro d’ordre (01, 02, ...), une désignation, un poste de charge, des temps (réglage, fabrication, transfert, ...). Les gammes d’opérations sont données de base essentielle dans tout système de planification de la production. Elles facilitent la gestion des charges et des capacités de production (planification des besoins en composants, planification des besoins en capacité)
D- Les postes de charge Le poste de charge peut-être une machine, un groupe d e machines, un ou plusieurs opérateurs, ou quelques fois une association des deux. Il ne faut pas confondre le poste de charges avec un poste de travail qui est une unité physique composant un centre de charge. Les postes de charge sont des données essentielles pour la planificat ion des besoins en capacité. La gestion des postes de charge permet de réaliser l'adéquation entre c e que l'on peut faire (Capacité) et ce que l'on doit faire (Charge). Sur ce plan, le rôle de l'ordonnancement se résume au :
o o
Calcul de la charge sur chaque poste de charge et du délai d'obtention des articles ; Lissage des charges par rapport aux capacités en anticipant ou en retardant le lancement de la fabrication (voir : les règles de jalonnement ; les règles de priorité).
Pour une meilleur compréhension des termes « charge » et capacité », nous vous recommandons de parcourir le glossaire de gestion de la production.
E- Les prévisions des ventes Les prévisions sont des estimations de la demande des produits destinés à la vente pour des périodes à v enir. Elles permettent à l’entreprise d’orienter plus judicieusement l’ensemble de ses activités futures. Notamment : o
o
o
La planification appropriée du niveau de personnel employé (recrutements, sous-traitance, horaires de travail, heures supplémentaires, expertise…) ; La planification de la production (quantités de produits à fabriquer par période, variations saisonnières, gestion anticipé des capacités et des charges, externali sation de certaines activités…) ; La planification des approvisionnements des matières premières (politique d’approvisionnement, dates et quantités des livraisons…).
Les prévisions des ventes sont des données essentielles pour l’élaboration du plan industriel et commercial. Pour toute information complémentaire sur les pr évisions, nous vous recommandons la lecture de l’articl e suivant : Les méthodes de prévision
F- Les stocks disponibles Les stocks sont constitués par les matières premières, mati ères consommables, composants achetés ou fabriqués, sous-ensembles achetés ou fabriqués, articles sous-traités, produits finis, articles de rechange, articles défectueux à retoucher, articles obsolètes, emballages, etc. placés dans un magasin pour une consommation future. Les quantités de stocks disponibles sont des données essentielles pour l’élaboration du programme directeur de production. Selon les étapes de transformation des produits, on distingue : o o o
Les stocks de matières premières ; Les stocks des encours-de fabrication ; Les stocks de produits finis
Pour toute information complémentaire sur les stocks et la gestion des stocks, nou s vous recommandons la lecture des articles suivants : - Catégories, types, rôle et fonctions des stocks - La gestion des stocks
G- Les commandes fermes Les commandes fermes regroupent les commandes confirmées par le client (vente), les ordres de fabrication (OF), les commandes d'achat (approvisionnement) et ordres de sous-traitance (OST) déjà lancés.
Dans les entreprises industrielles, différents types de stocks sont disposés et gérés le long de la chaîne de fabrication. Suivant leur usage, nous distinguons les stocks hors production et les stocks de production. Ces derniers qui constituent l’ensemble des composants entrant dans la fabrication des produits finis sont ceux pour
o
o
lesquels
nous
consacrons
cet
article.
On
les
classe
en
deux
catégories
de
besoins :
les besoins indépendants (références finales / produits finis) qui apparaissent dans le programme directeur de production. Ce sont les besoins de la clientèle ils sont donc externes à l’entreprise ; les besoins dépendants (références initiales et intermédiaires / composants et sous assemblages) dont la demande est fonction de celle des produits finis. Ce sont les besoins en composants nécessaires pour la production des références finales. Ils sont internes à l’entreprise.
En tant qu’objet technique de la production, chaque produit finis est représenté par une structure arborescente (nomenclature) qui le relie à un certain nombre de composants ou articles indispensables pour sa fabrication. L’éclatement de cette nomenclature permet d’observer les différents niveaux d’assemblages des composants du produit fini, ainsi que le nombre de composants requis pour chaque sous ensemble. A partir de cette arborescence ordonnée qui indique le processus de production du produit, et des coefficients qui l’alimentent, on parvient à déduire, pour une quantité demandée de produits finis, quelle quantité des différents sous-ensembles et composants il sera nécessaire de disposer. Cette méthode de calcul des besoins basée sur la nomenclature est la méthode du MRP (Material Requirements Planning), ou en français, Planification
des
Besoins
en
Composants).
A
-
Calcul
Reprenons
des
comme
besoins
exemple
en
la
composants
nomenclature
par
la
simplifiée
méthode
d’un
véhicule
Niveau
Code
Libellé
Qté / coef.
0
2201
Voiture
1
.1
3041
Coque
1
..2
4121
Corps principal
1
..2
4131
Portière
4
.1
3061
Châssis
1
..2
4221
Pont principal
1
..2
4231
Essieu
2
..2
4241
Roue
4
MRP routier.
La lecture de cette nomenclature montre que le véhicule (référence finale) est composé de deux références intermédiaires (1 coque et 1 châssis). La coque est elle-même composé d’un corps principal et de 4 portières. 1 châssis
est
quant
à
lui
composé
de
1
pont
principal,
2
essieux
et
4
roues.
Dans la logique MRP, le calcul de besoins est réalisé en cascade. On part des besoins dépendants (demandes en références finales exprimées dans le PDP ou programme directeur de production) pour exprimer suivant l’ordre de décomposition de la nomenclature les besoins dépendants (besoins en références intermédiaires puis en matières premières). Le coefficient (quantité de chaque composant dans chaque sous-ensemble) révèle alors son importance. Le tableau ci-dessous présente le calcul des besoins pour (n) voiture commandées.
Code
Libellé
2201
Voiture (nombre)
1
2
3
4
5
3041
Coque
1
2
3
4
5
4121
Corps principal
1
2
3
4
5
4131
Portière
4
8
12
16
20
3061
Châssis
1
2
3
4
5
4221
Pont principal
1
2
3
4
5
4231
Essieu
2
4
6
8
10
4241
Roue
4
8
12
16
20
Pour la production de 5 voitures, il faudra avoir un stock disponible de 5 coques, 20 portières, 10 essieux … ce sont
les
B
-
Planification
des
besoins
besoins
en
composants
bruts.
par
la
méthode
MRP
Dans cette même logique de calcul où l’on va de l’aval (référence finale) vers l’amont (sous - ensembles / composants / matières premières) la prise en compte des délais de livraison ou de fabrication permettent par la suite de déterminer les dates exactes auxquelles chacun des composants ou sous ensemble devra être disponible en stock, ainsi que les dates de lancement des ordres (commande, fabrication…). C’est la planification
des
besoins
en
composants.
La production de véhicules tel que planifiée dans le PDP ou programme directeur de production est reprise dans les deux premières lignes du tableau suivant. Soient 4 unités à la semaine 3 et 5 unités à la semaine 7. En considérant que le délai d’assemblage d’une coque soit de 1 semaine et celui d’un châssis 2 semaines, on obtient
les
Semaine
Sem.1
dates
Sem.2
Approv. planifié Lancements
Sem.3
de
Sem.4
lancement
Sem.5
Sem.6
4 L(3041)
L(3061)
Sem.7
suivantes :
Sem.8
Sem.9
5 L(3041)
L(3061)
Avec : o o
L(3041) = lancement de la fabrication de la coque L(3061) = lancement de la fabrication du châssis
A chaque lancement, on crée un ordre dont les quantités couvrent le complément des besoins pour la fabrication de l’article composé. La prise en compte des stocks dans un tel planning nous amène à distinguer de nouveaux
o
o
types
de
besoins :
Les besoins bruts. ils indiquent le nombre d'unités de composants dont l’entreprise doit pouvoir disposer à une période considérée. Ils découlent simplement de la nomenclature. Les besoins bruts sont satisfaits par la consommation des stocks disponibles. Lorsque ces de rniers s’avèrent insuffisants, on planifie un approvisionnement. Les besoins nets. Ce sont les quantités pour lesquelles il faudra planifier un approvisionnement. Les besoins net complètent les stocks disponibles lorsqu’ils sont insuffisants pour couvrir les besoins bruts.
En
reprenant
Semaine
le
Sem.1
dernier
Sem.2
Approv. planifié
tableau,
Sem.3
Sem.4
on
obtient
Sem.5
Sem.6
4
le
Sem.7
résultat
Sem.8
suivant :
Sem.9
5
Lancements
L(3041)
L(3061)
L(3041)
L(3061)
Besoins bruts
4
4
5
5
Stocks
0
4
2
1
4
0
3
4
disponibles Besoins nets
Les quantités de besoins nets sont aussi celles des ordres. Lor sque les stocks disponibles couvrent la t otalité des besoins bruts, il n’y a aucun lancement d’ordre. En règle générale, on ne réalise le calcul des besoins d’un composant qu’après avoir planifié les lancements de tous les articles parents dans la composition desquels il intervient. Cette technique permet de regrouper pour chaque composant donnée, les besoins bruts générés à différents niveaux de la nomenclature ou pour différents produits. Pour les références finales (composé de niveau 0), les approvisionnements planifiés correspondent aux quantités reprises dans le plan di recteur de production et ne sont donc pa s recalculées. A partir du PDP ou programme directeur de production, les gestionnaires des stocks actualisent les données de planification des stocks (stock minimum, stock maximum, taille des lots, stocks de sécurité) par matière ou composant et planifient les approvisionnements pour satisfaire à la demande brute. Paral lèlement, les responsables de production mettent à jour les plans de charge (planification des besoins en capacité). La planification de tous les composants de la nomenclature se fait de façon similaire et en cascade en partant du PDP, on évalue les besoins nets des références intermédiaires puis c eux des matières du niveau inférieur le plus bas de la nomenclature.
Données techniques de gestion de la production Les données techniques de production constituent l’ensemble des informations qui décrivent la structure du système de production. Notamment, celles nécessaires pour le calcul des besoins nets, la planification des approvisionnements, l'ordonnancement de la production et la fabrication proprement dite. On disti ngue parmi celles-ci : o o o o
Les objets gérés : articles ; Les relations entre les objets : nomenclatures ; Les moyens de production : postes de charge ; Les processus de production : gammes opératoires ;
A celles-ci, on associe directement : o o
Les données commerciales : Prévisions des ventes, Commandes clients fermes L’état physique des matières : Stocks disponibles, en-cours ;
o
Les outils de pilotages du système : Ordres de commande et de fabrication.
Les données de bases nécessaires à la création des ordres destinés ou pilotage de la production sont nommées « objets techniques ». Les principaux objets techniques utilisés dans le système d’information de la production sont : o o o o o
Les fiches articles, Les fiches fournisseurs Les fiches clients, Les fiches équipement, Les fiches de poste techniques
A- Les articles Un article est une matière, un consommable, une pièce, un produit acheté ou un élément quelconque entrant dans la composition d'un produit de l'entreprise. Il est au moins défini par une référence de classe, un code et une désignation. Chaque article est matérialisé par une fiche informatique dans laquelle sont introduits de données générales (désignation, unité, matière…), des données de structure (code, classe, lien de nomenclature…), des données de planification (stock mini, maxi, délais, stock de sécurité, stratégie de calcul des lots de commande …), des données de transport (conditionnement, emballage, poids, volume…), des données de stockage (magasin, emplacement…), des données comptables…
A1- L a codif ication des arti cles Lorsque la base de données article comporte une quantité élevée de références, l’utilisation d’un système de codification est essentielle. Il n’est en effet pas aisé de gérer tous ces articles en utilisant à chaque fois leur désignation. Par ailleurs, pour des articles hétérogènes, l’utilisation de la référence du fabricant n’est pas une solution appropriée. Chaque entreprise doit mettre en place son propre système de codification. Les principaux systèmes de codification utilisés sont les suivant :
o
o
o
Le système séquentiel : code numérique ou alphanumérique, sans signification particulière, affecté aux articles de façon chronologique ou aléatoire. Le système analytique : code numérique ou alphanumérique, ordonnée et significatif, chaque partie du code décrit les caractéristiques de l’article (dimensions, sous -ensemble, article ou équipement parent…) Le système de codification mixte : code numérique ou alphanumérique ayant une partie significative et une autre séquentielle.
Le code affecté à un article est unique (deux articles ne doivent en aucun cas porter le même code). Cette règle a une signification différente d’une entreprise à l’autre. Deux composés substituables dans la no menclature, mais de fabricant différent peuvent bien porter un code identique. Ex : Chez un fabricant de moteur électriques, deux roulement de dimensions identiques mais de fabricant différent porteront le même code article. Car lors du montage, seul la dimension du roulement est pertinente et non pas son fabricant. Pour l’entreprise commerciale, jamais ces deux roulements ne porteront le même code. Tous les codes doivent avoir le même nombre de caractères. Il faut par ailleurs s’assurer que l’augmentation du nombre de références dans le futur ne devienne un handicap pour le système de codification choisi.
A2- L a classif ication des articles La classification est une forme de regroupement des articles d’une base de données. Elle permet de ressor tir des listes d’articles ayant des caractéristiques communes. A la différence d’une nomenclature, la classification ne fournit pas les quantités du composant dans l’article composé. Elle se limite à fournir pour chaque sous ensemble, la liste des composants. Cette liste dans la pratique peut êtr e complétée par certaines données en
fonction des utilisateurs (quantités en stocks, en commande, emplacement magasin, commande en cours, quantités consommée, quantité prévision …). Les classes d’articles sont des données essentielles p our la gestion des stocks. Elles facilitent la recherche et la gestion en masse des fiches articles. Pour toute information complémentaire sur les classes d’articles et les s ystèmes de classification, nous vous recommandons de consulter la fiche suivante : La gestion des fiches articles (pdf)
B- Les nomenclatures La nomenclature une liste détaillée des composants d’un article manufacturé. Elle est le plus représentée par une structure arborescente qui décompose le produit en sous ensembles et composants de base :
o o
o
o
Les composés sont les ensembles ou sous-ensemble s de l’article manufacturé, Les composants sont les matières premières, les pièces, les c onsommables ou tout autre article entrant dans les composés, Les composés et les composants (ensembles et sous -ensembles de nomenclature) sont tous des articles. Ils possèdent donc chacun une fiche dans la base de données articles ; La liaison entre l’article composé et ses composants s’appelle lien de nomenclature.
Comme sur la table suivante qui représente une structure arborescente simplifiée d’un véhicule routier , la nomenclature indique pour chaque article :
o o o o
Son code ; Son libellé ; Le(s) niveau(x) d’intervention dans la structure arborescente ; Les quantités de chaque composant dans chaque sous-ensemble.
Niveau
Code
Libellé
Quantité
0
2201
Voiture
1
.1
3041
Coque
1
..2
4121
Corps principal
1
..2
4131
Portière
4
.1 ..2
3061
Châssis
1
4221
Pont principal
1
..2
4231
Essieu
2
..2
4241
Roue
4
La nomenclature est une donnée de base essentielle dans tout système MRP. Notamment pour le calcul des besoins et l’exécution des inventaires. La nomenclature facilite aussi la création des ordres de fabrication, la gestion des stocks de composants (approvisionnement interne/externe, stockage/livraison juste à temps). Pour toute information complémentaire sur les nomenclatures, nous vous recommandons la lecture de la fiche suivante : Nomenclature et classification des articles (pdf)
C- Les gammes d’opérations Une gamme d’opération est une représentation, sur un tableau, de la séquence d’opérations nécessaires à la fabrication d’une pièce (produit fini ou semi -fini). Deux termes sont communément utilisés en rapport avec les gammes en gestion de la production : Les gammes de fabrication et les diagrammes d’assemblage.
Le diagramme d’assemblage indique l’ensemble des composants nécessaires à la réalisation d’un produit composé ainsi que l’ordre dans lequel ses derniers sont assemblés. Il ne se limite qu’à deux activités : Opération et Contrôle. En plus des activités « Opération et Contrôle », une gamme de fabr icati on donne des instructions complète sur le procédé de fabrication du produit. Notamment : la nature du travail à effectuer (fabrication), la liste des composants, les instructions de montage, la séquence des opérations, les durées des opérations, les consignes de contrôle, les outils nécessaires par opération, la qualification des personnes qui exécuteront chaque opération. La gamme de fabrication intègre aussi les activités non productrices telles que le transport, le stockage et les attentes. Toutes les activités du diagramme d’assemblage ou de la gamme de fabricati on sont représentées par des symboles (pictogrammes) simples et normalisés : o o o o o
(O) Opération (usinage, assemblage…) () Flux/mouvement (marche, transport manutention…) ([]) Contrôle (D) Attente (séchage, maturation, refroidissement…) () Stockage
Chacune des opérations inscrites dans une gamme comporte un numéro d’ordre (01, 02, ...), une désignation, un poste de charge, des temps (réglage, fabrication, transfert, ...). Les gammes d’opérations sont données de base essentielle dans tout s ystème de planification de la production. Elles facilitent la gestion des charges et des capacités de production ( planification des besoins en composants, planification des besoins en capacité)
D- Les postes de charge Le poste de charge peut-être une machine, un groupe de machines, un ou plusieurs opérateurs, ou quelques fois une association des deux. Il ne faut pas confondre le poste de charges avec un poste de travail qui est une unité physique composant un centre de charge. Les postes de charge sont des données essentielles pour la pl anification des besoins en capacité. La gestion des postes de charge permet de réaliser l'adéquation entre ce que l'on peut faire (Capacité) et ce que l'on doit faire (Charge). Sur ce plan, le rôle de l'ordonnancement se résume au :
o o
Calcul de la charge sur chaque poste de charge et du délai d'obtention des articles ; Lissage des charges par rapport aux capacités en anticipant ou en retardant le lancement de la fabrication (voir : les règles de jalonnement ; les règles de priorité).
Pour une meilleur compréhension des termes « charge » et capacité », nous vous recommandons de parcourir le glossaire de gestion de la production.
E- Les prévisions des ventes Les prévisions sont des estimations de la demande des produits destinés à la vente pour des périodes à venir. Elles permettent à l’entreprise d’orienter plus judicieusement l’ensemble de ses activités futures. Notamment : o
o
La planification appropriée du niveau de personnel employé (recrutements, sous-traitance, horaires de travail, heures supplémentaires, expertise…) ; La planification de la production (quantités de produits à fabriquer par période, variations saisonnières, gestion anticipé des capacités et d es charges, externalisation de certaines activités…) ;
o
La planification des approvisionnements des matières premières (politique d’approvisionnement, dates et quantités des livraisons…).
Les prévisions des ventes sont des do nnées essentielles pour l’élaboration du plan industriel et commercial. Pour toute information complémentaire sur les prévisions, nous vous recommandons la lecture de l’article suivant : Les méthodes de prévision
F- Les stocks disponibles Les stocks sont constitués par les matières premières, matières consommables, composants achetés ou fabriqués, sous-ensembles achetés ou fabriqués, articles sous-traités, produits finis, articles de rechange, articles défectueux à retoucher, articles obsolètes, e mballages, etc. placés dans un magasin pour une consommation future. Les quantités de stocks disponibles sont des données es sentielles pour l’élaboration du programme directeur de production. Selon les étapes de transformation des produits, on distingue : o o o
Les stocks de matières premières ; Les stocks des encours-de fabrication ; Les stocks de produits finis
Pour toute information complémentaire sur les stocks et la gestion des stocks, nous vous recommandons la lecture des articles suivants : - Catégories, types, rôle et fonctions des stocks - La gestion des stocks
G- Les commandes fermes Les commandes fermes regroupent les commandes confirmées par le client (vente), les ordres de fabrication (OF), les commandes d'achat (approvisionnement) et ordres de sous-traitance (OST) d éjà lancés.
Techniques et méthodes de réapprovisionnement Les stocks regroupent l'ensemble des marchandises, des matières ou des fournitures, des produits semi-ouvrés ou en-cours, des produits finis et des emballages commerciaux qui sont rangés dans un magasin pour une utilisation ultérieure. Par principe, un besoin constant avec des sources et délais d’approvisionnements surs ne devrait pas donner lieu à la constitution d’un stock. L’influence des fluctuations de la demande, les risques pouvant engendrer des retards de livraison, les petites lacunes de production … exigent pour plus de sécurité de mettre en place des stocks. La planification des approvisionnements est un processus d’optimisation qui consiste à identifier les besoins réels sur une période (en général annuelle) et à programmer le réapprovisionnement des magasins (en quantité et suivant un calendrier) de manière à générer le moins de charges possibles pour l’entreprise. Définir une politique d’approvisionnement consiste donc à identifier les mati ères à réapprovisionner dans le stock, établir un calendrier de passation des commandes et enfin les quantités à commander. Ces deux derniers éléments (dates et quantité) sont ceux sur lesquels repose le choix de la politique d’approvisionnement.
Suivant les combinaisons des dates et quantités de commande, il est en théorie possible de définir quatre politiques de base pour réapprovisionnement du stock : o o o o
Le réapprovisionnement Le réapprovisionnement Le réapprovisionnement Le réapprovisionnement
à Date et Quantité fixes à Date et Quantité variables à Date fixe et Quantité variable à Date variable et Quantité fixe
Après une étude d’optimisation des stocks menée par un professionnel, chacune de ces politiques s’adapte soit à un produit, soit à une catégorie de produits. Ceci signifie en d’autre termes qu’il est possible d’adopter pour les stocks d’un même magasin l'u tilisation de plusieurs politiques, voire les quatre politiques simultanément. La responsabilité du gestionnaire des stocks consiste à choisir la politique la mieux appropriée pour chaque produit, afin d'éviter les ruptures de stock et les immobilisations financières importantes.
A- Méthode de réapprovisionnement à Date et Quantité fixes
Aussi connue sous le nom de « méthode calendaire », elle s’utilise le plus dans le cadre d’un contrat de livraison annuelle conclu auparavant avec un fournisseur. Des quantités presque équivalentes de matières sont livrées à des dates fixes. Cette politique est mieux adaptée pour des produits dont la consommation est constante et régulière. Avantages : simplification de la gestion des stocks, gains d’échelles négociables au vu de la quantité souvent élevée de ce type de commande annuelle. Inconvénients : si la quantité de réapprovisionnement est mal calculée ou si la consommation n'est pas régulière, il y a risque de cumul de stock (immobilisation financière à éviter) ou de rupture de stock. En cas de risque de rupture du stock, les livraisons urgentes ou hors contrat, peuvent être très coûteuses (recours au fret aérien, lancement spécial chez le fournisseur…)
B- Méthode de réapprovisionnement à Date fixe et Quantité variable
Aussi connue sous le nom de « méthode de recomplètement », elle est adaptée pour les produits coûteux, périssables ou encombrant et dont la consommation est régulière. Pour chaque produit concerné, un niveau de stock maximum est défini. A période fixe, le gestionnaire analyse son stock restant et émet une commande en quantité permettant de le ramener au niveau de stock maximum autorisé. Avantages
:
simplification
de
la
gestion
et
maîtrise
des
immobilisations
financières
Inconvénients : si la consommation pour une raison quelconque devient irrégulière, il y a risque de cumul de stock (immobilisation financière à éviter) ou de rupture de stock.
C- Méthode de réapprovisionnement à Date variable et Quantité fixe
Aussi connue sous le nom de « méthode du point de comm ande », celle-ci consiste à définir, pour les articles concernés, un niveau de stock minimum, qui permet à la fois de déclancher la commande en quantité fixe (lot économique), mais aussi de couvrir les besoins durant le délai de livraison (délai allant de la date de déclenchement de commande à la date de livraison). Cette technique est essentiellement adaptée pour les articles très coûteux et dont les consommations sont peu régulière. Le lot économique est une quantité fixe et invariable d’un article que le gestionnaire des stocks demande à chaque émission de besoin. Cette quantité résulte d’une formule appelée « formule de Wilson ». Elle permet à la fois de faire le minimum de commandes pour un article donné et d’obtenir le coût de stockage optimal pour ce même article.
Avantages : la commande par lot économique permet de faire une meilleure optimisation des approvisionnements. Des calculs bien faits évitent de lourdes immobilisations financières. Inconvénients : si la consommation subit une croissance subite et irrégulière, il y a risque de rupture de stock. Cela impose quelque fois la mise en place d’un st ock de sécurité. Ce qui finalement ne résout le problème d’immobilisation financière que dans une moindre mesure.
D- Méthode de réapprovisionnement à Date et Quantité variables
Cette méthode est adaptée aux stocks de projets. Les commandes se font exclusivement sur besoin. En d’autres termes, les quantités sont à chaque fois le résultat d’une estimation des besoins à court terme. Ces derniers peuvent aussi simplement correspondre à une étape dudit projet. Avantages
:
limitation
des
immobilisations
financières
inutile
à
une
date
donnée.
Inconvénients : très sensible aux aléas de l’environnement. Un incident mineur put finalement avoir des conséquences majeures sur l’ensemble du projet.
Méthodes de détermination des lots (lot sizing) Le problème de détermination des lots de commande est récurrent dans les industries. Sur la base des prévisions des ventes et des commandes fermes, le plan de production est établi. La question du planning des approvisionnements pour satisfaire les besoins nets de la production prend alors u ne place importante car les enjeux sont divers :
o o
o
o
o
Commander des quantités optimales. Ni trop peu, ni trop importantes Eviter des ruptures de stock de matières. Car cela pourrais entrainer un arrêt de la production et des retards de livraisons ; Eviter de faire des stocks importants. Ils sont source d’immobilisations financières, et de coûts supplémentaires (coûts des magasins, coûts de stockage …). Penser à ne pas dépasser la capacité de stockage des magasins ; Tenir compte de la durée de stockage. La tenu en stock de certaines matières durant une période prolongée peut occasionner des avaries ; Tenir compte du coût global d’approvisionnement (emballage, transport, stockage). Des commandes en petites quantités multiplient le nombre de transport, de manutentions et accroissent par conséquent le coût d’approvisionnement.
Si des techniques tel que le Juste à temps peuvent être utilisées pour la réduction des quantités de stocks, il reste néanmoins le problème de détermination de la taille des lots économiques de commande. Nous rappelons que le choix du modèle d’approvisionnement approprié permet de suivre le niveau des stocks et de planifier le lancement des commandes de matières.
A- Modélisation du problème
La société AL-VAN, fabrique des tôles et utilise pour la production de l’aluminium. Le tableau s uivant présente le résultat du calcul des besoins net en aluminium sur une période trimestrielle : Semaine Besoins nets Approvisionnement Stock final
1 34 ?
2 67 ?
3 56 ?
4 78 ?
5 62 ?
6 80 ?
7 55 ?
8 41 ?
9 69 ?
10 80 ?
11 56 ?
12 75 ?
La question qui se pose est de savoir co mment l’on va satisfaire ses différents besoins. L’idéal p our le gestionnaire est de mettre sur pieds une politique d’approvisionnement qui, en fin de période lui donnera le coût d’approvisionnement global le plus bas. Pour ce faire, on utilise les différentes méthodes quantitatives, on
calcule le coût global d’approvisionnement fournie par chacune, et par com paraison on retient la méthode la plus favorable en termes de coût et de délais.
B- Les méthodes de détermination de la taille des lots
Les méthodes quantitatives de détermination des lots de commandes les plus connues sont les suivantes : Le modèle du lot-pour-lot (Lot for Lot). Le modèle du lot économique (E.O.Q - Economic order quantity). Le modèle de la quantité fixe (F.O.Q - Fixed order quantity). Le modèle des besoins périodiques fixes (F.R.P - Fixed period requirement) Le modèle du nombre de périodes fixe (P.O.Q - Period Order Quantity). - Le modèle d’équilibrage des coûts de lancement et de possession (P.P.B - Part Period Balancing). La méthode de Silver et Meal. La méthode de Wagner et Whitin. Le modèle du coût unitaire optimal (L.U.C - Least unit cost) Le modèle du coût global minimum (L.T.C - Least total cost)
B1- L e modè le du lot- pour -l ot (L ot for L ot). Il s’agit de lancer l’approvisionnement de la quantité exacte requise pour chaque période Semaine Besoins nets Approvisionnement Stock final
1 34 34 0
2 67 67 0
3 56 56 0
4 78 78 0
5 62 62 0
6 80 80 0
7 55 55 0
8 41 41 0
9 69 69 0
10 80 80 0
11 56 56 0
12 75 75 0
B2- L e modè le du lot économique (EOQ - Economic order quantity). Le modèle du lot économique est adapté pour des produits dont la consommation est régulière et peu fluctuante. Le lot économique de commande Q est calculé selon la formule de Wilson. Cette formule tient compte du coût unitaire d’achat, du coût de possessio n des stocks et du coût de commande. Elle est expliquée en détail dans l’article sur la méthode du lot économique (Wilson). Une application de la formule de Wilson est présentée dans la fiche sur : La formule de Wilson (PDF). Pour notre exemple, prenons les données de base sont les suivantes : o o o o
N = nombre total d’unités consommées pour la période = 753 T L = coût de lancement d’une commande = 8 USD t = taux de possession du stock = 5% c = coût unitaire de l’article = 10 USD/T
La formule de Wilson nous donne une quantité économique de commande Q = 1 10 T. Le planning des approvisionnements est présenté dans le tableau suivant : Semaine Besoins nets Stock initial Approvisionnement Stock final
1 34 0 110 76
2 67 76 9
3 56 9 110 63
4 78 63 110 95
5 62 95 33
6 80 33 110 63
7 55 63 8
8 41 8 110 77
9 69 77 8
10 80 8 110 38
11 56 38 110 92
12 75 92 17
B3- L e modè le de la quan tité fi xe (F .O.Q - fix e Fi xed order quan tity). Il s’agit de déterminer une quantité fixe de lot de commande sur la base de critères autres que ceux employés dans la formule de Wilson. Diverses raisons peuvent être à l’origine de son utilisation : o o o o
Exigence du fournisseur qui ne vend ses produits que par lot ; Contrainte des unités de transpor t (conteneur complet, camion complet…) ; Contraintes de stockage (Capacité limité) ; Décision stratégique (Contrat….).
Toutes les commandes seront basées sur cette quantité fixe ou s ur un multiple de celle-ci. Dans notre exemple, nous avons une moyenne de consommation hebdomadaire d’environs 63 T. Notre transporteur dispose de camions d’une capacité de 30 T. Par ailleurs, la zone de stockage dédiée a une capacité limitée à 70 T. Nous prévoyons alors de passer des commandes par lot de 60 T. Le résultat est présenté dans le tableau suivant : Semaine Besoins nets Stock initial Approvisionnement Stock final
1 34 0 60 26
2 67 26 60 19
3 56 19 60 23
4 78 23 60 5
5 62 5 120 63
6 80 62 60 43
7 55 42 60 48
8 41 47 60 67
9 69 66 60 58
10 80 57 60 38
11 56 37 60 42
12 75 41 60 27
Pour éviter une rupture de stock à la semaine 6, une double commande a été passée durant la semaine 5. Nous remarquons à cette étape que le nombre de commande augment lorsque la taille du lot diminue. Il faut donc ajuster cette dernière de manière à obtenir un coût optimal d’approvi sionnement.
B4- L e modè le des besoins pé riodiques fi xes (F .R.P - F ixed peri od r equir ement) Il s’agit de lancer des lots commandes équivalents au moins à la somme des besoins nets pour (N) périodes. (N) dans le cas présent est invariable. Le choix de cette méthode est généralement influencé par des délais d’approvisionnement longs (achat à l’international) pour une consommation régulière. La société AL-VAN décide de lancer à chaque fois une commande permettant de couvrir ses besoins mensuels. Son planning d’approvisionnement (programme de livraison du fournisseur) se présente tel qu’il suit : Semaine Besoins nets Stock initial Approvisionnement Stock final
1 34 0 235 201
2 67 201
3 56 134
134
78
4 78 78 238 238
5 62 238
6 80 176
7 55 96
176
96
41
8 41 41 280 280
9 69 280
10 80 211
11 56 131
12 75 75
211
131
75
0
B5- L e modè le du nom bre de pé riodes fixe (P.O.Q - Peri od Or der Qu antity). A la différence du modèle des besoins périodiques fixes, cette méthode a pour but de planifier la livraison des commandes sur des périodes fixes. (Ex : une commande livrée à la fin de chaque mois). Les quantités Q de commandes peuvent être évaluées avant chaque commande, en fonction de la variabilité d es consommations. En considérant un programme de livraison qui prévoit une livraison tous les quatre mois, on obtient le tableau suivant :
Semaine Besoins nets Stock initial Approvisionnement Stock final
1 34 0 297 263
2 67 263
3 56 196
4 78 140
196
140
62
5 62 62 325 325
6 80 325
7 55 245
8 41 190
245
190
149
9 69 149 200 280
10 80 280
11 56 200
12 75 144
200
144
69
B6- Le modèle d’équilibrage des coûts de lancement et de possession (P.P.B - Part Peri od Balanci ng). Adaptée au processus de production discontinue, cette méthode tient compte de deux éléments : le coût d e lancement (cL) et le coût de possession du stock de matière (cP). On part du principe suivant : Si la société AL-VAN lance la production pour satisfaire la demande des périodes n, n+1, n+2… m, le coût global qui en résulte est calculé suivant la formule C (n,m) = cL + cP(n,m). La quantité de matière utile pour couvrir les besoins de la production doit être disponible en totalité avant le lancement. Le modèle d’équilibrage dans sa représentation graphique s’inspire du modèle de Wilson. Partant du fait que le coût global est optimal lorsque le coût de lancement est égal au coût de possessio n du stock, on recherchera à déterminer les périodes n à m pour lesquelles les valeurs de cL et cP sont approximativement égales. Pour notre exemple, reprenons les données de base suivantes : o o o o
N = nombre total d’unités consommées pour la période = 753 T L = coût de lancement d’une commande = 8 USD t = taux de possession du stock = 5% c = coût unitaire de l’article = 10 USD/T
Toute commande ou un ordre de fabrication lancé à la période (n) doit couvrir la demande des périodes n à m. la valeur de (m) est choisi de telle sorte que le coût de possession cP(n,m) associés au lot soit aussi proches que possible du coût de lancement cL. Si la société AL-VAN se fait livrer à la période 1 pour couvrir les besoins des périodes 1 à m, on a : o o o o
m = 1, alors cP(1,1) = 0 m = 2, alors cP(1,2) = 67 x 5% = 3,35 USD m = 3, alors cP(1,3) = 3,35 + (56x10%) = 8,85 USD m = 4, alors cP(1,4) = 8,85 + (78 x 15%) = 20,55 USD
Puisque cL = 8 USD est plus proche de 8,85 que de 20,55, la livraison à la période 1 servira à couvrir les besoins des périodes 1, 2 et 3, soit 15 7 unités. En répétant cette formule à partir d e la période 4, on obtient le programme de livraison suivant : Semaine Besoins nets Stock initial Approvisionnement Stock final
1 34 0 157 123
2 67 123 56
3 56 56 220 220
4 78 220
5 62 142
142
80
6 80 80 165 165
7 55 165
8 41 110
110
69
9 69 69 211 211
10 80 211
11 56 131
12 75 75
131
75
0
B7- L a mé thode de Silver et M eal. Presque similaire dans la forme au modèle d’équilibrage, la méthode de Silver et Meal part d’un autre principe. Pour un coût global C(n,m) de lot correspondant au besoin des périodes n à m, on considère un coût moyen C(n,m)/m. Lorsque la valeur de m varie à la hausse, ce coût moyen est d’abord décroissant jusqu’à un seuil ( car,
coût de lancement amorti sur plusieurs périodes) puis il commence à croître (car, coûts de possession de plus en plus élevés). Pour notre exemple, reprenons les données de base précédentes : o o o o
N = nombre total d’unités consommées pour la période = 753 T L = coût de lancement d’une commande = 8 USD t = taux de possession du stock = 5% c = coût unitaire de l’article = 10 USD/T
Si la société AL-VAN se fait livrer à la période 1 pour couvrir les besoins des périodes 1 à m, on a : C(n,m) = cL + cP (n,m) o o o o
m = 1, alors C(1,1)/1 = 8 USD m = 2, alors C(1,2)/2 = 5,7 USD m = 3, alors C(1,3)/3 = 5,6 USD m = 4, alors C(1,4)/4 = 7,1 USD
Le seuil minimum du Coût moyen est atteint pour une valeur de m = 3. La commande passée à la période 1 devra donc couvrir les besoins des périodes 1 à 3. On reprend ensuite cette formule à partir de la période 4, pour établir le programme des livraisons.
B8- L a mé thode de Wagn er et Wh iti n.
C’est une méthode de calcul de la taille des lots de commande par programmatio n dynamique. Il s’agit d’un algorithme qui part d’un principe un peu complexe. Considérant le coût optimal C opt (1, n) supporté pour satisfaire la demande des périodes 1 à n en supposant une production régulière, différents scénarios sont testés pour déterminer le coût optimal. Le coût optimal des périodes précédentes est pris en compte pour calculer d’une manière récursive celui des périodes futures. En commençant par la première période, on a : Copt (1, 1) = cL (coût de lancement) Copt (1, 2) = min [C opt (1, 1) + C(2, 2), C(1, 2)] Copt (1, 3) = min [C opt (1, 2) + C(3, 3), C opt (1, 1) + C(2, 3), C(1, 3)] Copt (1, 4) = min [C opt (1, 3) + C(4, 4), C opt (1, 2) + C(3, 4), C(1, 1) + C(2, 4), C(1, 4)] Etc. Pour tout Copt (1, n), tant que le minimum des expressions est égal à la valeur C(1, n) contenue dans les crochets, on poursuit le calcul. On l’arrête lorsque C(1,n) n’est plus cette valeur minimum. Dans notre exemple, si C(1, 4) > C opt(1, 4), alors on choisira C opt (1, 3), soit un lot de commande permettant de couvrir les besoin des périodes 1 à 3. Puis le calcul reprend à zéro pour les périodes suivantes.
B9- L e modè le du coût uni tair e optimal (L .U.C - L east uni t cost) Il est essentiellement orienté vers le profit que l’on pourrait faire sur le coût d’approvisionnement pour un fournisseur qui offre des prix dégressifs e n fonction des quantités commandées. En d’autres termes, lorsque la quantité de commande augmente, le coût unitaire diminue. Mais bien sûr, il y a un seuil minimum au delà duquel le prix unitaire ne saurait descendre. Par principe, on calcule le coût global (coût de lancement + coût de possession). On ramène ensuite cette valeur
au coût unitaire (coût global / lot de commande) La question est de savoir si en augmentant dans la commande de la période n, les besoins de la période n+1, on bénéficie d’un coût unitaire minimum. En cumulant ainsi les périodes, on finit par retenir le lot qui offre un coût unitaire le plus bas. Puis le calcul reprend.
B10- L e modè le du coût gl obal mi ni mum (L .T.C - L east total cost) Le principe de ce modèle est identique à celui du coût minimum global. A la différence que la valeur du coût global n’est pas ramenée au coût unitaire. Au lancement de la commande d’une période, on ajoute successivement les besoins des périodes suivantes. On retient un nombre m de périodes pour lesquelles le coût global est minimum. Le calcul recommence ensuite pour les périodes suivantes.
Techniques et méthodes de réapprovisionnement
Les stocks regroupent l'ensemble des marchandises, des matières ou des fournitures, des produits semi-ouvrés ou en-cours, des produits finis et des emballages commerciaux qui sont rangés dans un magasin pour une utilisation ultérieure. Par principe, un besoin constant avec des sources et délais d’approvisionnements surs ne devrait pas donner lieu à la constitution d’un stock. L’influence des fluctuations de la demande, les risques pouvant engendrer des retards de livraison, les petites l acunes de production … exigent pour plus de sécurité de mettre en place des stocks. La planification des approvisionnements est un processus d’optimisation qui consiste à identifier les besoins réels sur une période (en général annuelle) et à programmer le réapprovisionnement des magasins (en quantité et suivant un calendrier) de manière à générer le moins de charges possibles pour l’entreprise. Définir une politique d’approvisionnement consiste donc à identifier les matières à réapprovisionner dans le stock, établir un calendrier de passation des commandes et enfin les quantités à commander. Ces deux derniers éléments (dates et quantité) sont ceux sur lesquels repose le choix de la politique d’approvisionnement. Suivant les combinaisons des dates et quantités de commande, il est en théorie possible de définir quatre politiques de base pour réapprovisionnement du stock : o o o o
Le réapprovisionnement Le réapprovisionnement Le réapprovisionnement Le réapprovisionnement
à Date et Quantité fixes à Date et Quantité variables à Date fixe et Quantité variable à Date variable et Quantité fixe
Après une étude d’optimisation des stocks menée par un professionnel, chacune de ces politiques s’adapte soit à un produit, soit à une catégorie de produits. Ceci signifie en d’autre termes qu’il est possible d’adopter pour les stocks d’un même magasin l'utilisation de plusieurs politiques, voire les quatre politiques simultanément. La responsabilité du gestionnaire des stocks consiste à choisir la politique la mieux appropriée pour chaque produit, afin d'éviter les ruptures de stock et les immobilisations financières importantes.
A- Méthode de réapprovisionnement à Date et Quantité fixes
Aussi connue sous le nom de « méthode calendaire », elle s’utilise le plus dans le cadre d’un contrat de livraison annuelle conclu auparavant avec un fournisseur. Des quantités presque équivalentes de matières sont livrées à des dates fixes. Cette politique est mieux adaptée pour des produits dont la consommation est constante et régulière. Avantages : simplification de la gestion des stocks, gains d’échelles négociables au vu de la quantité souvent élevée de ce type de commande annuelle. Inconvénients : si la quantité de réapprovisionnement est mal calculée ou si la consommation n'est pas régulière, il y a risque de cumul de stock (immobilisation financière à éviter) ou de rupture de stock. En cas de risque de rupture du stock, les livraisons urgentes ou hors contrat, peuvent être très coûteuses (recours au fret aérien, lancement spécial chez le fournisseur…)
B- Méthode de réapprovisionnement à Date fixe et Quantité variable
Aussi connue sous le nom de « méthode de recomplètement », elle est adaptée p our les produits coûteux, périssables ou encombrant et dont la consommation est régulière. Pour chaque produit concerné, un niveau de stock maximum est défini. A période fixe, le gestionnaire analyse son stock restant et émet une commande en quantité permettant de le ramener au niveau de stock maximum autorisé. Avantages : simplification de la gestion et maîtrise des immobilisations financières Inconvénients : si la consommation pour une raison quelconque devient irrégulière, il y a risque de cumul de stock (immobilisation financière à éviter) ou de rupture de stock.
C- Méthode de réapprovisionnement à Date variable et Quantité fixe
Aussi connue sous le nom de « méthode du point de commande », celle-ci consiste à définir, pour les articles concernés, un niveau de stock minimum, qui permet à la fois de déclancher la commande en quantité fixe (lot économique), mais aussi de couvrir les besoins durant le délai de livraison (délai allant de la date de déclenchement de commande à la date de livraison). Cette technique est essentiellement adaptée pour les articles très coûteux et dont les consommations sont peu régulière. Le lot économique est une quantité fixe et invariable d’un article que le gestionnaire des stocks demande à chaque émission de besoin. Cette quantité résulte d’une formule appelée « formule de Wilson ». Elle permet à la fois de faire le minimum de commandes pour un article donné et d’obtenir le coût de stockage optimal pour ce même article. Avantages : la commande par lot économique permet de faire une meilleure optimisation des approvisionnements. Des calculs bien faits évitent de lourdes immobilisations financières. Inconvénients : si la consommation subit une croissance subite et irrégulière, il y a risque de rupture de stock. Cela impose quelque fois la mise en place d’un stock de sécurité . Ce qui finalement ne résout le problème d’immobilisation financière que dans une moindre mesure.
D- Méthode de réapprovisionnement à Date et Quantité variables
Cette méthode est adaptée aux stocks de projets. Les commandes se font exclusivement sur besoin. En d’autres termes, les quantités sont à chaque fois le résultat d’une estimation des besoins à court terme. Ces derniers peuvent aussi simplement correspondre à une étape dudit projet. Avantages : limitation des immobilisations financières inutile à une date donnée. Inconvénients : très sensible aux aléas de l’environnement. Un incident mineur put finalement avoir
des conséquences majeures sur l’ensemble du projet.
