Améliorer la contrainte de production

Qu'est-ce qu'une contrainte de production ou un goulot d'étranglement ?
Le concept de « contrainte », également appelé « goulot d'étranglement », a été introduit par Eli Goldratt dans son roman à succès de 1984, *The Goal*. Le Dr Goldratt a avancé que tout système complexe, y compris les processus de fabrication, se compose de multiples activités liées entre elles, dont l'une agit comme une contrainte sur l'ensemble du système (c'est-à-dire que la contrainte est le « maillon faible de la chaîne »).
Selon le Dr Goldratt, le goulot d’étranglement doit être amélioré jusqu’à ce qu’il ne limite plus la production ; à ce stade, il convient d’identifier et d’améliorer le goulot d’étranglement suivant. Au fil du temps, le Dr Goldratt a développé ces concepts pour en faire un ensemble sophistiqué d’outils et de méthodologies connu sous le nom de « Théorie des contraintes ».
Pourquoi améliorer la contrainte de production ?
Un problème très courant dans les programmes d’amélioration de la production consiste à décider où concentrer les ressources. Faut-il améliorer l’ensemble des équipements ? Sur quoi faut-il se concentrer ? Les pannes ? Les changements de série ? Les petits arrêts ? La qualité ? De même, une question fréquente dans les entreprises manufacturières est de savoir où mesurer le Taux de Rendement Global des Équipements ( TRG ) sur une ligne de production. À la fin de la ligne ? À chaque étape ? À certaines étapes ?
La réponse à ces deux séries de questions est la même : se concentrer sur la contrainte et la mesurer. La contrainte est le point d’appui (c’est-à-dire le point de levier) de l’ensemble du processus. Concentrer les efforts d’amélioration sur la contrainte garantit une utilisation optimale des ressources et constitue le moyen le plus rapide d’améliorer la productivité et la rentabilité.
Comment améliorer le goulot d’étranglement
Identifier
La première étape consiste à identifier le goulot d’étranglement. Cette étape peut s’avérer difficile, mais il existe souvent des indices et des indicateurs utiles.
| Indicateur | Description |
|---|---|
| Travaux en cours | Recherchez d'importantes accumulations de travaux en cours (WIP) dans l'atelier. Les stocks s'accumulent souvent juste avant le goulot d'étranglement. |
| Coordonnateurs | Recherchez les zones où les coordinateurs de production interviennent fréquemment. Une attention particulière doit souvent être portée au goulot d’étranglement afin de garantir que les commandes critiques soient livrées dans les délais. |
| Taux d’utilisation | Recherchez les équipements présentant le taux d’utilisation le plus élevé (toujours en activité ; généralement en retard). La direction sera souvent impliquée en raison de la combinaison unique entre criticité et problèmes. |
| Opérateurs | Demandez aux opérateurs où, selon eux, les équipements ne parviennent pas à suivre la demande (mais recherchez également d’autres indicateurs à l’appui). |
Heureusement, même si le goulot d’étranglement n’est pas correctement identifié, l’amélioration des performances d’un faux goulot d’étranglement mettra rapidement en évidence le véritable goulot d’étranglement à mesure que les indicateurs ci-dessus évolueront.
Mesure
La deuxième étape consiste à établir une base d’informations solide. Pour la plupart des entreprises, la « référence absolue » en matière d’informations sur les performances de production est le Taux de Rendement Global (TRG), avec une ventilation des pertes de TRG en six grandes catégories de pertes, et une ventilation plus détaillée des pertes de disponibilité du TRG en causes de temps d’arrêt.
La mesure des pertes ayant un impact sur le goulot d’étranglement présente un niveau de complexité supplémentaire : il est important de distinguer trois types de pertes :
| Perte | Description |
|---|---|
| Interne | Temps de production perdu causé par le goulot d’étranglement lui-même. Ces pertes sont traitées au niveau du goulot d’étranglement. |
| Externe | Temps de production perdu au niveau du goulot d'étranglement, causé par des problèmes en amont ou en aval. Ces pertes sont traitées au niveau de l'étape en amont ou en aval responsable. |
| Planification | Temps de production perdu parce que le goulot d'étranglement n'est pas programmé pour fonctionner. Ces pertes sont traitées par le biais de la gestion des effectifs. |
Amélioration
Les actions d’amélioration visent à augmenter le débit du goulot d’étranglement. Cela ne signifie toutefois pas que toutes les actions d’amélioration soient menées au niveau du goulot d’étranglement. Il est également important de traiter les pertes externes, qui sont gérées à l’étape responsable de la situation de perte (appelée « étape causale »).
À mesure que la contrainte est améliorée, elle ne disparaît jamais vraiment. Elle se déplace simplement, et une autre étape devient la contrainte. À terme, la contrainte se déplacera hors de la production, vers le marché (lorsque la capacité dépasse la demande).

Avantages de l'amélioration du goulot d'étranglement
À court terme, la méthode « Améliorer le goulot d’étranglement » répond à la question de savoir où mesurer la performance du processus : au niveau du goulot d’étranglement.
À long terme, la méthode « Améliorer le goulot d’étranglement » concentre les ressources là où elles auront l’impact le plus significatif sur le débit et la rentabilité.
Rôles des membres de l’équipe
L’approche « Améliorer le goulot d’étranglement » implique les rôles suivants :
| Rôle | Description |
|---|---|
| Responsable | Lancer le projet. Identifier la contrainte. Mettre en œuvre l’OEE ou un autre indicateur de perte. Contrôler l’avancement. |
| Superviseur | Organiser des ateliers d’amélioration. Maintenir l’attention sur la contrainte. |
| Opérateur | Recueillir des informations sur les causes. Rechercher des opportunités d’amélioration progressive de la contrainte (par exemple, optimiser le taux de production, réagir rapidement aux temps d’arrêt, se préparer aux changements de série). |
Points clés
Comprendre les pertes externes
La perte externe correspond au temps de production perdu au niveau du goulot d'étranglement, lorsque la cause de cette perte provient d'un équipement qui n'est pas le goulot d'étranglement. En d'autres termes, le goulot d'étranglement lui-même est pleinement opérationnel, mais des problèmes avec les équipements en amont ou en aval entraînent une perte au niveau du goulot d'étranglement. La perte externe peut :
- Arrêter la production au niveau du goulot d’étranglement (perte de disponibilité)
- Ralentir la production au niveau du goulot d’étranglement (perte de performance)
- Obliger le goulot d’étranglement à produire des pièces supplémentaires pour remplacer celles rendues défectueuses par les équipements en aval (perte de qualité)
Les pertes externes sont généralement classées dans les trois catégories suivantes :
| Catégorie | Description |
|---|---|
| Manque de matière première | Temps de production perdu au niveau du goulot d’étranglement, lorsque celui-ci s’arrête ou fonctionne au ralenti en raison d’un manque de matières premières en amont du processus. |
| Blocage | Temps de production perdu au niveau de la contrainte, lorsque celle-ci s'arrête ou fonctionne au ralenti en raison d'une accumulation de produits finis en sortie du processus. |
| Qualité en aval | Temps de production perdu au niveau du goulot d’étranglement, lorsque des pièces supplémentaires doivent être produites en raison de problèmes de qualité en aval. |
Au lieu d’optimiser localement les équipements non goulots d’étranglement, concentrez-vous sur la manière dont ces équipements affectent le goulot d’étranglement. Les autres pertes au niveau des équipements non goulots d’étranglement doivent être considérées comme secondaires.
Identifier les causes
Identifier les causes des temps d’arrêt est essentiel pour mettre en place des actions d’amélioration efficaces. Dans le cas d’une perte externe, il est important d’identifier d’abord l’étape causale (c’est-à-dire l’équipement non goulot d’étranglement à l’origine de la perte). Ensuite, remontez la cause liée à l’équipement non contraignant jusqu’au goulot d’étranglement afin de dresser un tableau complet des pertes qui affectent ce dernier.
| Informations | Description |
|---|---|
| Équipement | Identifie l’équipement à l’origine de la perte de temps de production au niveau du goulot d’étranglement. |
| Raison | Décrit le problème. Dans le cas d’une perte externe, il s’agit du problème survenant au niveau du nœud non contraignant. |
| Durée | Ampleur de la perte. Utilisée pour hiérarchiser les actions. |
Prendre conscience que les goulots d’étranglement peuvent se déplacer
Il existe deux raisons pour lesquelles le goulot d’étranglement peut se déplacer :
- La contrainte a été améliorée au point qu’une autre étape du processus est devenue la contrainte (et le nouveau centre d’attention).
- Un produit particulier peut temporairement déplacer le goulot d’étranglement vers une autre étape du processus.
Le premier cas est simple : concentrez-vous sur la nouvelle contrainte. Le deuxième cas est plus nuancé. Il est difficile de disposer d’un processus bien maîtrisé lorsque la contrainte change fréquemment. Concevez donc votre processus de manière à éviter cela. Si ce n’est pas possible, vous aurez peut-être besoin d’un système automatisé pour gérer les informations nécessaires (une solution causale aux temps d’arrêt).
Exploiter la capacité
Il est souvent possible d’obtenir des gains rapides en remettant en question les hypothèses relatives au calendrier et à la capacité. En termes simples, cherchez des moyens d’augmenter le temps de production consacré au goulot d’étranglement. Par exemple :
- Affecter du personnel et faire fonctionner le goulot d’étranglement pendant les pauses
- Prévoyez des heures de travail supplémentaires au niveau de la contrainte
- Planifiez les cycles de production de manière à minimiser les changements de série au niveau du goulot d’étranglement
Gardez à l’esprit que l’OEE ne mesure pas la perte de capacité (temps pendant lequel le goulot d’étranglement n’est pas programmé pour fonctionner). La perte de capacité est généralement mesurée à l’aide du TEEP (Total Effective Equipment Performance, ou performance totale effective des équipements).
Regarder au-delà du goulot d’étranglement
Quand est-il judicieux de regarder au-delà du goulot d’étranglement ? Il y a deux réponses à cette question. La réponse facile est : lorsque des équipements non limitants affectent le goulot d’étranglement (c’est-à-dire chaque fois qu’il y a une perte externe). La réponse plus subtile aborde la question de l’optimisation locale (non limitante).
Imaginez une étape non contraignante où 12 opérateurs s’affairent joyeusement à charger et décharger des cartons sur un équipement (une activité purement inutile, n’apportant aucune valeur ajoutée). Il s’agit d’un exemple extrême destiné à illustrer un point simple : l’optimisation locale peut présenter des avantages. N’oubliez toutefois pas que l’optimisation de la contrainte doit rester la priorité absolue.
Niveau et difficulté
Le niveau est « Fondamental ». Se concentrer sur la contrainte est essentiel pour améliorer la productivité des processus de fabrication en plusieurs étapes (c’est-à-dire les chaînes de production).
Le niveau de difficulté est modéré. Certains concepts et processus risquent d’être nouveaux et complexes (par exemple, l’identification des contraintes ou la compréhension des pertes externes).
Évaluez vos progrès en matière d’amélioration de la contrainte
Dans quelle mesure votre site parvient-il à améliorer la contrainte ? Répondez à dix questions simples pour évaluer dans quelle mesure vous êtes proche d’une mise en œuvre exemplaire.
| Question | ✔ |
|---|---|
| 1. La contrainte du processus (goulot d'étranglement) a-t-elle été identifiée ? | |
| 2. Le débit au niveau de la contrainte est-il la priorité absolue ? | |
| 3. L'OEE est-il mesuré au niveau du goulot d'étranglement (et uniquement au niveau du goulot d'étranglement) ? | |
| 4. Les « six grandes pertes » sont-elles mesurées pour obtenir des informations supplémentaires sur les pertes ? | |
| 5. Les causes de tous les temps d’arrêt liés au goulot d’étranglement sont-elles recensées ? | |
| 6. Les pertes internes et externes sont-elles clairement différenciées ? | |
| 7. La cause et le motif des pertes externes sont-ils identifiés ? | |
| 8. Le planning et la capacité sont-ils évalués afin d’améliorer le goulot d’étranglement ? | |
| 9. La qualité en aval est-elle surveillée pour évaluer son impact sur le goulot d’étranglement ? | |
| 10. Avez-vous réussi à « résoudre » (déplacer) la contrainte initiale ? |
Des commentaires ou des questions ?
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