OPT : INTRODUCTION AUX PRINCIPES DE LA TECHNOLOGIE DE PRODUCTION OPTIMISEE

Laurence Legg - University of Central Lancashire

Traduit par Claude Bourlès - Association Archipel

RÉSUMÉ

Le but de ce jeu est d'introduire les principes de la Technologie de Production Optimisée (OPT) dans la programmation des systèmes de production. Le "produit" est simplement composé de deux feuilles de papier agrafées ensemble sous la forme d'un avion. Le déroulement en est également simple. Les participants comprennent facilement ce qui est requis par le jeu; il n'est, par contre, pas si simple de faire du bénéfice. Une fois le jeu achevé, les participants pourront comprendre le principe de la gestion du temps par rapport à la tâche et les règles de OPT. Ces idées et d'autres problèmes seront traités dans la discussion et l'analyse du système. L'exposé des instructions et le déroulement du jeu nécessitent environ 40 minutes.

CONTEXTE

Initialement, ce jeu était intégré dans un stage d'une durée de deux jours pour British Aerospace in Materials Management , ce qui explique le choix de l'avion comme produit. Par la suite, il a été utilisé pour un large éventail de niveaux d'âges et de compétences, depuis des scolaires de 12/13 ans jusqu'aux professionnels dans des domaines semblables en passant par des universitaires. Généralement les scolaires font le jeu deux fois, en mettant en place, la deuxième fois, les idées relevées dans les discussions après le premier tour, mais les autres groupes n'ont pas besoin d'un renforcement de ce genre; ils exécutent d'autres types d'exercices complémentaires.

L'effectif du groupe peut varier entre 8 et 12 personnes, 9 ou 10 étant le nombre idéal. Deux groupes ou plus peuvent fonctionner simultanément, mais avec plus de deux groupes, il est souhaitable d'avoir plus d'un formateur . Le jeu, la discussion partielle et l'analyse peuvent être réalisés en une heure, mais une durée d'une heure et demie permet plus de liberté lors de la discussion.

Il existe toute une gamme d'articles et d'ouvrages sur OPT. Les ouvrages suivants fourniront les informations essentielles pour l'analyse du jeu et les sujets de discussion qui peuvent en découler :

The Goal, E M Goldratt and R E Fox, North River Press

The Race, ibid

Optimised Production Technology, G Jones and M Roberts, IFS

Production Management Systems, J Browne, J Harken, J Shivnan, Addison-Wesley

Theory of Constraints, E M Goldratt, NRP

MATERIEL NECESSAIRE

Une ramette de papier A4 (recyclé) 1 x agrafeuse et des agrafes 1 x ciseaux 1 x règle (30 cm) 1 x crayon 3 x feutres de couleurs différentes Cartes de travail Cartes de machines

Il faut prévoir une réserve des équipements mentionnés ci-dessus au cas où le groupe voudrait acheter des ressources supplémentaires.

BRIEFING INITIAL

Cette étape nécessite environ 10 minutes.

Fig. 1 :

DEROULEMENT de la FABRICATION

La Fig. 1 est un plan des étapes de la fabrication d'un avion en papier (P) composé de deux pièces : les ailes (P1) et les fuselages (P2). Le prix de vente est indiqué au-dessus de chaque produit vendable, et la somme n'est versée que lorsque le produit est mis dans le magasin des produits finis.

La matière première, pour laquelle il existe une réserve illimitée, est le papier A4, qui coûte 300 € par feuille

La feuille est découpée en trois bandes de taille uniforme qui valent 100 € chacune.

Le coût de fonctionnement du système pour une durée de 15 minutes est de 20.000 €

Le but est de faire le plus d'argent possible avec le système pendant un tour de 15

Les cercles représentent les opérations, avec le temps estimé en secondes par pièce (en pratique ce sont des surestimations). Chaque opération nécessite une machine, au début il n'y a qu'une machine disponible par opération, et une personne seulement peut faire fonctionner une machine. Les membres du groupe sont considérés comme polyvalents et capables d'effectuer toute opération ( y compris le transport des pièces à l'intérieur du système).

Noter que, puisqu'il n'y a qu'une machine par opération, il ne peut y avoir plus d'une personne qui effectue une opération à un moment donné (à moins que l'on achète une deuxième machine, dans ce cas deux personnes pourront effectuer le travail). Il n'y a pas de limite pour le nombre de personnes employées dans le transport de pièces à l'intérieur du système.

Les 15 minutes sont utilisées à la production d'avions et de pièces supplémentaires, mais il faut signaler que les machines ne sont pas consacrées à ce produit particulier, et que le système peut très bien produire d'autres produits avec des étapes différentes. Le but de ceci est de décourager une solution de ligne de flux, mais ce genre de solution serait en tout cas pénalisé financièrement car il faudrait déplacer les machines de leur position initiale.

Avant ou après le jeu, le groupe peut décider de :

Déplacer une machine ce qui coûte 10.000 € + 10.000 € à la fin du tour pour la remettre en place

Acheter une machine supplémentaire ce qui coûte 50.000 €

Effectuer une amélioration dans le déroulement de la production ce qui coûte 5.000 €.

Il convient d'être imprécis en ce qui concerne cette option et dire que c'est au groupe ou aux individus eux-mêmes d'être créatifs et de trouver d'autres façons plus efficaces de faire les diverses tâches. Ce point sera revu plus tard.

La seule contrainte externe qui s'impose sur le système est une contrainte de marché :

Le nombre d'ailes ou de fuselages supplémentaires qui sont fabriqués ne peut pas excéder le nombre d'avions fabriqués.

A cette étape, il convient de ne pas donner d'autres instructions, car c'est au groupe de faire ses plans lui-même. Toutes les informations sont résumées sur la Fig. 1, qui peut être utilisée pour ce briefing initial.

DISCUSSION EN GROUPE

Cette étape nécessite entre 10 et 15 minutes.

Laisser le groupe formuler ses plans et déterminer la répartition des tâches. Des cartes de travail, représentées dans la fig. 2, faciliteront cette répartition.

Fig. 2 :

EXEMPLES DE CARTES DE TRAVAIL

Pendant que le groupe discute, disposer autour de la pièce les cartes machine ainsi que l'équipement qui les accompagne. La disposition doit être assez aléatoire, mais il convient de vérifier que les opérations successives ne soient pas les unes à côté des autres. Il faut un grand espace pour le magasin des produits finis. Une ramette de papier A4 (matière première) est posée à côté de la première opération ("dessiner"). Ecouter la discussion du groupe car souvent ce qui est dit peut s'incorporer dans la discussion finale. Quelques groupes produisent d'excellents plans... mais n'arrivent pas à les réaliser pendant le jeu!

Afficher aussi le bilan des gains/pertes (Fig. 3), mais ne pas rajouter la ligne "Encours de Production" avant la fin des 15 minutes.

Fig. 3 :

BILAN DES GAINS / PERTES

Confirmer de façon claire à la fin de cette étape si le groupe veut "déplacer", "acheter", ou "améliorer la procédure" car ceci se rajoutera au bilan des gains/pertes.

Fig. 1 :

INDICATIONS SUR LE DEROULEMENT

Fig. 2 :

EXEMPLES DE CARTES DE TRAVAUX

(taille réelle)

DECOUPER

DEPLACER

Fig. 3 :

BILAN GAINS / PERTES

Ventes de P (2 000 € l'unité) :..........

Ventes de P1 (500 € l'unité) :..........

Ventes de P2 (1 000 € l'unité) :..........

Revenu des ventes :..........

Coût d'opération (20 000 €) :..........

Déplacement (10 000 € chaque) :..........

Ressources supplémentaires (50 000 € chaque) :..........

Amélioration de procédures (5 000 € chaque)

" 500 (cut)" :..........

Encours de Production (100 € chacun) :..........

Coûts :..........

Gain (ou perte) :..........

Fig. 6 : UTILISATION MACHINE

Fig. 5 : PRODUCTION MIX

Ecrire sans abréviation :

“NOM DE LINSTITUT” ESSAYE OPT

en majuscules

avec 2 feutres de couleur différente (des deux côtés).

P : avion complet

P1 : ailes supplémentaires

P2 : fuselages supplémentaires

P1 ou P2 inférieur ou égal à P

Temps : 15 min = 900 sec

COUT D'OPERATION : 20 000 €/ 15 min

10 = OPERATION - temps (sec) / partie

Les opérateurs sont .........

Une "machine" de chaque sorte est disponible au départ

Chaque opération nécessite une "machine" différente

Un opérateur par machine

= transport

OBJECTIF : Faire autant de bénéfice que possible

ORGANISATION :

a) Comment faire marcher le système

b) Répartition des tâches

OPTIONS :

a) Machine supplémentaire : 50 000 €

b) Déplacement machine : 10 000 €

c) Amélioration de procédure : 5 000 €.

ANALYSE DU TOUR

Entrer tous les montants sur le bilan gains/pertes et calculer si le groupe a fait des bénéfices ou des pertes. L'expérience montre que très peu de groupes ont pu faire des bénéfices.

ANALYSE DU SYSTEME

Dans ce document l'analyse du système et les sujets de discussion sont séparés, mais en pratique les deux sont normalement intégrés. Les niveaux d'analyse et de discussion doivent s'adapter au groupe et aux objectifs à atteindre.

L'analyse suivante se fait d'après les principes OPT, et peut se relier directement aux règles OPT (cf. : fig. 4).

Fig. 4

LES REGLES OPT

Identifier le goulot d'étranglement

Le "goulot d'étranglement" est l'opération qui prend le plus de temps. Il correspond dans le jeu à la machine "Ecrire fuselage" (à raison de 30 secondes par bande). De ce fait, le taux de production des pièces est d'une pièce toutes les 30 secondes. Ceci donne le rythme de l'ensemble du système de production.

Plan de production

Il est calculé sur le retour par unité de contrainte ("Goulot d'étranglement") comme indiqué dans la fig. 5.

Fig. 5

PLAN DE PRODUCTION

Le plan de production consiste à construire le maximum d'avions complets (P). Les ailes (P1) et les fuselages (P2) pour les remplacements ou les réparations ne peuvent pas être supérieurs à l'ensemble des avions présents sur le marché. Ceci est vérifié en considérant la plus longue opération : la production des ailes seules qui est de l'ordre de 10 secondes pour "Plier ailes". Deux ailes doivent passer par ce processus, ce qui laisse 10 secondes de sur-capacité toutes les 30 secondes. Il est donc possible de faire coïncider la production des ailes supplémentaires avec la production des avions.

Utilisation des machines

Puisque les personnes sont polyvalentes, les charges de chaque machine peuvent être calculées comme indiqué dans la Fig. 6. Noter qu'une feuille de papier A4 est utilisée complètement pour faire le produit, où deux bandes se combinent pour faire un avion, une bande pour faire une aile.

Fig. 6 :

UTILISATION DES MACHINES

Il est possible de trouver un système de travail qui minimise le nombre d'opérateurs polyvalents nécessaires pour faire marcher le système. Une augmentation dans l'utilisation des ressources hors goulot d'étranglement mènera à une augmentation des Encours de Production (en quoi l'amélioration de la découpe augmentera la production finale

Quantités fabriquées et bénéfices pour le système

Le goulot d'étranglement peut traiter 900/30 = 30 pièces. Donc il est possible de faire 30 avions, et cela avec 30 ailes supplémentaires. En admettant un Encours de Production zéro au bout des 15 minutes, le bénéfice pour le système est (30 x 200) + (30 x 50) - 2000 = 55.000F.

Synchronisation du flux des matériaux

La synchronisation se réalise par un système de gestion du temps par rapport à la tâche pour l'entrée de la matière première dans le système. La Fig. 7 montre le positionnement de la gestion du temps et le niveau minimum approximatif des pièces auquel peut descendre la gestion du temps qui déclenche une rentrée de matière première. Le nombre approximatif de feuilles à faire entrer dans le système est indiqué par les pointillés (les cordes). Noter que les bandes qui suivent le déroulement de la production des ailes se séparent en deux, de façon égale après l'opération "Ecrire OPT".

fig. 7

GESTION DU TEMPS PAR RAPPORT AUX TACHES

Il est possible de calculer les chiffres exacts, et de produire un tableau Gantt qui détaille le temps, les quantités par lot et les quantités de lots de transfert pour chaque machine. Ceci pourrait se faire comme exercice complémentaire à la fin, pour le comparer avec des méthodes classiques de production.

Stratégie de production pour le système

Il ne faut pas laisser au repos la machine "Ecrire Fuselage"

Etablir un programme à terme du goulot d'étranglement jusqu'au Marché

La gestion du temps soutient le programme du goulot d'étranglement

La gestion du temps détermine le niveau de l'Encours de Production dans le système

L'entrée de la matière première dans le système est reliée au niveau minimum permis par la gestion du temps

Déterminer le programme en partant du goulot d'étranglement

Repérer les améliorations de procédure possibles dans le goulot d'étranglement

OPTIMISATION DU SYSTEME

Ressources supplémentaires du goulot d'étranglement

Une machine "Ecrire fuselage" supplémentaire réduit le temps d'opération à 15 secondes. Ce sera toujours un goulot d'étranglement et l'assemblage ailes-fuselage reste le même. La production d'avions se multipliera par deux (60), cependant la production d'ailes supplémentaires ne se multipliera pas par deux car il n'y aura plus suffisamment de capacité dans la machine "Plier ailes" ( à moins que l'on effectue une amélioration dans le déroulement de la production ).

Si l'on continue à prendre 30 secondes comme temps de cycle, deux fuselages et trois ailes peuvent être produits, ce qui fait deux avions complets et une aile supplémentaire. Donc en 900 secondes cela donnera 60 avions et 30 ailes supplémentaires, ce qui équivaut à une augmentation du système original de (30200) = 60€. La machine a coûté 50€, donc il y a une augmentation du bénéfice de 10€. Noter que les quantités minimales permises par la gestion du temps, et les quantités de matière première introduites dans le système devront changer, et que l'utilisation des machines hors goulot d'étranglement augmentera. La machine "Plier ailes" est devenue essentielle. Noter aussi que le moment d'achat de la machine supplémentaire est important car "le moment d'équilibre" est à deux minutes et demie après le début du tour.

Si deux machines "Ecrire fuselage" sont achetées, cela changera le goulot d'étranglement dans le système et il faudra recommencer l'analyse. Ceci pourrait faire partie d'une discussion à la fin.

Amélioration du déroulement de la production

La meilleure amélioration du déroulement de la production est celle qui réduit le temps sur la machine "Goulot d'étranglement", mais des idées telles que l'emploi de contractions pour le nom de la société ou de l'organisation sont acceptables. La réduction en temps pourrait être telle que la machine ne soit plus le goulot d'étranglement, et dans ce cas l'analyse recommencerait. Ceci peut également faire l'objet d'une discussion à la fin.

Des améliorations de déroulement de production sur d'autres machines auront sûrement augmenté l'Encours de Production dans le système. Cependant, sous OPT, elles peuvent également permettre de réduire l'importance de la gestion du temps car des lots de production peuvent être plus petits. Cela peut mener à une discussion sur des fluctuations statistiques avec les évènements qui en dépendent.

SUJETS DE DISCUSSION

Système de gestion du temps Flux de matériaux synchronisé Règles OPT Mesures de performance Amélioration continue (à propos de la qualité, la réduction d'assemblage, la maintenance, le dessin d'outils) Comparaison entre OPT et JAT (Juste à temps) ou Planning des Besoins de Matériaux Incidence de l'optimisation d'un poste de travail sur l'optimisation générale Conflits entre services Travail d'équipe Fluctuations statistiques et leurs conséquences Management de crise Signification des niveaux de l'Encours de Production

"EN BREF..."

Le but de ce jeu est d'introduire les principes de la Technologie de Production Optimalisée (OPT) dans la programmation des systèmes de production. Le "produit" est simplement deux feuilles de papier pliées et agrafées sous forme d'un avion. Les étapes de production sont également simples. Les participants peuvent facilement comprendre les exigences du jeu, cependant il n'est pas aussi simple de faire du bénéfice. Une fois qu'ils auront réalisé la simulation, les participants pourront mieux apprécier la méthode de gestion du temps et les règles de OPT. Ces idées et d'autres sujets sont traités dans la discussion et l'analyse du système. Il faut environ 40 minutes pour réaliser un briefing et effectuer le jeu.

DEROULEMENT DU SYSTEME

Cette étape nécessite entre 15 et 20 minutes.

Laisser quelques minutes avant de commencer le "tour" de 15 minutes afin de permettre aux individus de s'habituer à leurs travaux et de commencer à remplir le système avec Encours de Production. Rappeler au groupe qu'il peut "déplacer", "acheter", ou "améliorer le cycle de production" à tout moment. Préciser que l'animateur est le Directeur Régional de Production et que celui-ci doit vérifier leur façon de faire pendant le tour. Au bout de quelques minutes, enlever tout avion terminé et toute pièce supplémentaire, et commencer à chronométrer le tour de 15 minutes. Si l'on vous demande "combien de temps reste-t-il ?" Soyez imprécis car le système de travail du groupe devrait être tel qu'il contrôle les niveaux des Encours de Production et le taux de production plutôt que de vider le système de travail pendant les dernières minutes.

Essayer de repérer toutes les améliorations du cycle de production, qui sont souvent réalisées par des individus au niveau d'un poste de travail. Les plus courantes sont les suivantes : Découper plus d'une feuille à la fois, plier plus d'une bande à la fois.

Il faut les enregistrer comme indiqué dans la Fig. 3. Dans la discussion suivante demander si ces améliorations ont été profitables ou non. En fait ces deux "gains d'efficacité" de poste de travail ne font qu'augmenter le montant de l'Encours de Production dans le système, bien que s'ils étaient effectués à la manière OPT ils diminueraient légèrement l'Encours de Production, et cela deviendrait une question de justification de coût (une réduction de l'Encours Production contre les 5 000 € dépensés). Il y a également d'autres problèmes, non-financiers, que l'on peut soulever.

La plupart des groupes veulent acheter une machine "Ecrire fuselage" supplémentaire à un moment donné du tour. Accepter cette proposition et/ou toute autre machine qu'ils veulent acheter, et le prendre en note sur le bilan des gains/pertes. Faire remarquer qu'il s'agit là d'une mesure de crise - et que cela peut engendrer d'autres discussions plus tard.

Dans votre rôle de Directeur Régional de Production vous devez encourager le groupe et les individus à maintenir un niveau élevé de travail et d'utilisation des machines. Faire des remarques sur des machines/opérateurs au repos, et applaudir les machines/opérateurs qui sont continuellement occupés. Ceci peut provoquer des ressentiments, cependant cela peut mener à des discussions plus tard sur des sujets tels que : mesures de performance, conflits entre services différents, lien entre optimisation des sous-systèmes et amélioration de l'ensemble du système.

A la fin du tour de 15 minutes, arrêter toute activité et s'assurer qu'aucun avion terminé ni qu'aucune pièce supplémentaire ne soient déplacés au magasin des produits finis, et qu'aucune bande de papier ne se "perde" non plus. Tout le papier qui est rentré dans le système à partir de l'entrepôt des matières premières doit être compté. Ceci inclut toutes les bandes découpées, toutes les feuilles dessinées, et toutes les feuilles qui ont pu arriver à l'opération de découpage. Il est plus facile de tout compter par bande, car elles valent 100 € chacune (donc une feuille non découpée égale trois bandes). Pendant que cela se fait, rajouter la ligne Encours de Production au bilan des gains/pertes.

Fig. 4 :

LES REGLES OPT

1 - Equilibrer le flux et non pas la capacité de production

2 - Le niveau d'utilisation d'un goulot d'étranglement n'est pas déterminé par son propre potentiel mais par une autre contrainte dans le système

3 - L'utilisation et l'activation d'une ressource ne sont pas identiques

4 - Une heure de perdue au niveau du goulot d'étranglement est une heure de perdue pour l'ensemble du système

5 - Une heure de gagnée en dehors du goulot d'étranglement est une heure perdue

6 - Les goulots d'étranglement gouvernent à la fois le débit et les inventaires de stock ou d'Encours de Production

7 - Le transport n'est pas toujours - et souvent ne devrait pas être - égal à la quantité de produit

8 - La quantité de produit doit être variable et non pas figée

9 - Un programme doit être établi en regardant toutes les contraintes simultanément

10 - Les temps cachés sont le résultat d'une organisation et ne peuvent pas être prédéterminés

L'optimisation de production de chaque poste de travail n'aboutit pas obligatoirement à une optimisation de l'ensemble du système.

Last Modified : 18/12/2006 23:01:31