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Ordonnancement et Planification Avancée
Jean VIEILLE
Consultant Président ISA France et French Batch Forum
Sommaire
Contexte Modèles des Systèmes d'Information d'Entreprise Cycle de Vie du Système de Production Constitution d'un système d'Ordonnancement Cas d'étude : Textile Résultats
Contexte
La nouvelle Entreprise réactive
COMPANY OWNED COMPANY OWNED IN THE PAST A COMPANY OW NED ALL OF ITS MANUFACTURING
PROCESS COMPANY
COMPANY OWNED STRATEGIC RELATIONSHIP COMPANY OWNED IN THE FUTURE A COMPANY HAS MANY MORE MANUFACTURING OPTIONS
RECENTLY BOUGHT
Évolution des systèmes de gestion Evolution of Business
Enterprise Resource Planning Inter-Enterprise Co-operation e-Community Collaboration
· Cost reduction and efficiency through integration of business processes
· Improved effectiveness through cooperation along the supply chain
· Value creation through collaboration within business communities
Modèles des Systèmes d'Information d'Entreprise
SCC Modèle SCOR
Les 4 processus principaux de gestion
Plan
D
S
M
D
Source Make Deliver S Your Company
M
D
S
Suppliers' Supplier
Supplier
Internal or External
Customer Customer 's Customer Internal or External
Hiérarchie CIM (PRM)
Stratégie 5b 5a Gestion 4a Production de l 'usine, planification
Direction opérationnelle usine
Information stratégique
Direction générale de l'entreprise
Production, planification,
Affectation de la charge aux usines, R&D
Exécution (Contrôle) Coordination inter-unités 3
Supervision globale
2 1 Procédé 0
Contrôle de l'unité
Contrôle et Supervision
Contrôle de process
Automates, Contrôle local
Mesures et Actions
Transformations physiques
Produits
Mesurable (ex. Poids) Type de produit Comptabilisable Quantité d'Information Entreprise -> Production Forte
Mélangé Discontinu à l'Ordre Conçu Assemblé à l'Ordre à l'Ordre
Continu
Répétitif
Faible Forte
Variabilité du Produit
Faible
Logistique et Production
Stratégies logistiques alternatives
Fabriqué à la Commande Fabriqué Stockée Conçu Configuré à la à la Commande Commande
PDXI NAMUR Modèles de Production Continue
S88.01 Modèles de Production Discontinue
SME Modèles de Production Discrète
Stratégies de production alternatives
Hiérarchie fonctionnelle simplifiée (PRM)
Systèmes de pilotage logistique Programme de production usine et gestion opérationnelle
Niveau 4
Niveau 3
Systèmes de Contrôle de production Supervision de zone, Programme détaillé de production
Niveaux 2,1,0
Systèmes de contrôle Procédés Discontinus
Systèmes de contrôle Procédés Continus
Systèmes de contrôle Procédés Discrets
Information de Production (S95)
Information d'Entreprise Programme de Production, Gestion Opérationnelle, etc.
Information de Définition Produit (Comment fabriquer)
Information de Capacité de Production (Ressources disponibles)
Information de Production (Ce qu'il faut Produire, Résultats)
Information de Contrôle de la Production Supervision de Zone, Programme de Production détaillé, Sûreté, etc.
Fonctions de Contrôle (PRM)
Plan de Production (2.0)
Programme de Production Capacité de Production
Pr o du duc Pl tion an
Achats (5.0)
t cha d'a es c res Ord xigen et E
Comptabilité Industrielle (8.0)
Per coû forman ts d e Pr ces & odu O coû bjectifs ction t d
de P e rodu ction
Assurance Qualité (6.0)
é éd roc sP ée nn Do
Ré
AQ ts lta su
Exécution Production
Planification des Opérations (3.3)
Besoins court terme Matières & Energie Stock Matières & Energie
Rapport de Production
Plan de Production
Contrôle des Opérations (3.2)
Demandes Maintenance Réponses Maintenance
Instructions Techniques Procédé et Coûts Tests de Performance Résultats modification et demandes d'étude
Ingénierie Support Procédé (3.1)
Demande d'Information Produit et Procédé Savoire-Faire Produit et Procédé Retour Technique Produit et Procédé
s rd da ue n ta e hniq e S & anc ec anc es ten ort T ten d in ho in p ét Ma Rap Ma M e d
Contrôle Matières & Énergie(4.0)
Maintenance (10.0)
RD&E
Détail des fonctions de Production (S95)
Production Capability Production Requirements Work Scheduling Resource Management Work Dispatching Product Definition Management Work Execution Process Monitoring Automated Control Historical Data Management Work Tracking (QA) Product Analysis Process Analysis Production Analysis Production Responses
Modèle MESA
SCM Supply Chain Programm Manageme e détaillé nt des Ventes et Affectation Service Production
Unités
Opérations
MES
Ressource s Contrôle
ERP Enterprise Resources État et Planing Allocation
Documentatio n Ingénierie
Contrôle
Généalogi Analyse de Produits et e et la Procédés Traçabilité Performan Gestion Gestion Produit Gestion ce Main des Maintenan d 'Oeuvre Procédés ce Acquisition Gestion des Qualité données
Cycles de Vie du système de production
Pilotage Marché/Client
Demande Marché / Client
Cas de l'entreprise intégrée classique Ordonnancement FCS / APS
Programme Production
(Planif. + Ordo)
Ingénierie Produit
(Gestion de Projet)
Ingénierie Ressources
(Gestion de Projet)
Des cycles asynchrones dépendants
Ingénierie Produit
P1 P2 R1 R2 P1
Mise sur le Marché
P1 P2 R1 R2 P1 P1 P2 P1 P2 Création / Modification Exploitation / Exécution P1 P1
Ingénierie Ressources
Programme Production
Demande stratégique
Demande tactique
L'Entreprise Réactive
Demande Marché Client Programme Production (SCM/APS) Ingénierie Produit
Programme Production (FCS/APS)
Ingénierie Ressources
Cycles de la production (S95)
Programme Production
Besoins Segment Définition du produit Segments Produit Segments Procédé Capabilités de Production
Ingénierie Produit
Ressources
Ingénierie Ressources
Constitution d'un Système d'Ordonnancement
Capacité actuelle & future
Capacité de production actuelle Capacité de production
Capacité inaccessible Capacité
Capacité disponible
Capacité allouée Temps
FCS / APS
FCS « Finite Capacity Scheduler »
Ordonnancement à Capacité Finie Prise en compte des ressources matérielles et humaines Normalement intégré dans le système d'exécution de la production Relativement découplé du système de gestion
APS « Advanced Planning Scheduler »
Planification Avancée Prend en compte les matières Remet en cause le modèle MRP2 Extensions des FCS ou intégrés dans les ERPs
Ex: Hiérarchie de planification MRP2 (FCS)
Budget Moyens Ressource
PIC
Plan Industriel & Commercial
Calcul des charges Macro
PDP
Plan Directeur de Production
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Calcul des charges Détaillé CBN
Calcul des Besoins Nets
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Séquencement Affectation ORDO (FCS)
Ordres de fabrication
Exécution
Ex: Hiérarchie de planification MRP2 (APS)
Budget Moyens Ressource
PIC
Plan Industriel & Commercial
Calcul des charges Macro
PDP
Plan Directeur de Production
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Calcul des charges Détaillé Séquencement Affectation CBN
Calcul des Besoins Nets
ORDO (APS)
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Exécution
La boucle d'ordonnancement
Programme & Information Production Définition du produit Capacité Production
Gestion
Optimisation
Ordo
Aide à la Décision
Validation
Atelier
Suivi Fabrication
Programme Production Exécutable
Problématique Ordo selon les industries
Custom Job Shop Low-volume Differentiated High-volume Differentiated Commodity
Aerospace Ind. Machinery Apparel Machine tools Pharmaceuticals Speciality Chemicals MR Electrical & Electronics Automobile P II Steel products Food & Beverage Major Chemicals JIT Paper & Pulp Containers & Packaging Dairy Products Brewers PF Petroleum S Steel Forestry Products
Process
Flow Shop
Repetitive Production
Exemple: Supervision Activités ressources
Exemple: Supervision OFs
Cas d'Etude : Textile
Cas d'étude : Industrie Textile
Problématique
Teinture de dentelle Opérations discontinues
Durées et contraintes variables
Parc de machines important,
capacités et utilisation variées
Activité du laboratoire de formulation
Irrégulière
Délais et priorités variables
Difficile à assumer Manque de visibilité
Processus de Production
Phase Préparation Durée 0,5 3 J Opération Lavage Dégraphitage Préformage Blanchiment Formulation Teinture 3J 8 16 H 8 16 H 8 16 H Soumission Acceptation Finition 2 24 H 2 30 J 12J Cadrage Nvx coloris: activité LABO 1er bain 2ème bain 3ème bain
Contraintes
Préparation
Ne constitue pas un goulot d'étranglement Ressources peu dédiées
Formulation
Nvx coloris uniquement Pas de contrainte de délais Interruptif vis-à-vis du cycle de production Activité Laboratoire gérée (non traitée ici)
Teinture
Placement fonction du produit Enchaînements compatibles
Soumission
Idem Préparation
Acceptation
Non maîtrisée...
Service Client
3 types de services « Délais » proposés:
TGV Service + Normal (3J) (6J) (10J)
Engagement
Début: réception matière Fin : à la remise pour acceptation
Exemple de Jalonnement à capacité infinie
Durée planifiée TGV Durée planifiée Service + Durée planifiée Normal Prépa Teint Soum
Jalonnement au plus tôt
Marge d'ordonnancement
Solution
Optimisation planification
Marge indispensable Dépend du service client
Opérations critiques : Teinture (contraintes ressources)
1 à 3 opérations successives Ordonnancement à capacité finie Priorité selon service Affectation selon produit, couleur et taille OF Enchaînements par machine optimisé
Autre opérations : jalonnement à capacité infinie
Allocation excédentaire d'une partie de la marge d'ordonnancement
Scénarios particuliers
Eclatement d'OFs
Pour affectation sur des machines de plus faible capacité
Regroupements d'OFs
Pour affectation sur des machines de plus forte capacité
Retouche externes
Refus de soumission
Retouches internes
Reprises en cours de teinture
Modification de délais
Résultats
Gains Stratégiques
Délais
Respect Réduction
Réactivité
Information en temps réel
Avancement des commandes Capacités disponible
Prise en compte des aléas
Recalage immédiat du planning à chaque événement Avancement réel Modification de capacité (pannes, rupture matières)
Décisions d'investissement
Simulation Mise en évidence des ressources limitantes
Gains Financiers
Productivité
Augmentation de la capacité de production
Meilleure utilisation des équipements Optimisation des changements de configuration Changements d'outillage Nettoyages (Respect de la compatibilité successive des produits)
Maintenance
Régulation de la charge des machines
Gains organisationnels
Relation Client
Connaissance précise des dates de livraison Changements de priorité, de délais
Pilotage
Planification
facilitée Améliorée
Capitalisation du savoir-faire
Contexte de mise en oeuvre
Démarche volontariste de l'utilisateur
Au coeur du métier Evolution continuelle avec l'installation et l'Entreprise
S'intègre dans le système en place L'outil est un moyen
MERCI
jean-vieille@usa.net
4, rue des Ecrivains BP46 67061 Strasbourg cedex +33 (0)3 88 25 12 75 +33 (0)6 11 62 52 61
Jean VIEILLE
Consultant Président ISA France et French Batch Forum
Sommaire
Contexte Modèles des Systèmes d'Information d'Entreprise Cycle de Vie du Système de Production Constitution d'un système d'Ordonnancement Cas d'étude : Textile Résultats
Contexte
La nouvelle Entreprise réactive
COMPANY OWNED COMPANY OWNED IN THE PAST A COMPANY OW NED ALL OF ITS MANUFACTURING
PROCESS COMPANY
COMPANY OWNED STRATEGIC RELATIONSHIP COMPANY OWNED IN THE FUTURE A COMPANY HAS MANY MORE MANUFACTURING OPTIONS
RECENTLY BOUGHT
Évolution des systèmes de gestion Evolution of Business
Enterprise Resource Planning Inter-Enterprise Co-operation e-Community Collaboration
· Cost reduction and efficiency through integration of business processes
· Improved effectiveness through cooperation along the supply chain
· Value creation through collaboration within business communities
Modèles des Systèmes d'Information d'Entreprise
SCC Modèle SCOR
Les 4 processus principaux de gestion
Plan
D
S
M
D
Source Make Deliver S Your Company
M
D
S
Suppliers' Supplier
Supplier
Internal or External
Customer Customer 's Customer Internal or External
Hiérarchie CIM (PRM)
Stratégie 5b 5a Gestion 4a Production de l 'usine, planification
Direction opérationnelle usine
Information stratégique
Direction générale de l'entreprise
Production, planification,
Affectation de la charge aux usines, R&D
Exécution (Contrôle) Coordination inter-unités 3
Supervision globale
2 1 Procédé 0
Contrôle de l'unité
Contrôle et Supervision
Contrôle de process
Automates, Contrôle local
Mesures et Actions
Transformations physiques
Produits
Mesurable (ex. Poids) Type de produit Comptabilisable Quantité d'Information Entreprise -> Production Forte
Mélangé Discontinu à l'Ordre Conçu Assemblé à l'Ordre à l'Ordre
Continu
Répétitif
Faible Forte
Variabilité du Produit
Faible
Logistique et Production
Stratégies logistiques alternatives
Fabriqué à la Commande Fabriqué Stockée Conçu Configuré à la à la Commande Commande
PDXI NAMUR Modèles de Production Continue
S88.01 Modèles de Production Discontinue
SME Modèles de Production Discrète
Stratégies de production alternatives
Hiérarchie fonctionnelle simplifiée (PRM)
Systèmes de pilotage logistique Programme de production usine et gestion opérationnelle
Niveau 4
Niveau 3
Systèmes de Contrôle de production Supervision de zone, Programme détaillé de production
Niveaux 2,1,0
Systèmes de contrôle Procédés Discontinus
Systèmes de contrôle Procédés Continus
Systèmes de contrôle Procédés Discrets
Information de Production (S95)
Information d'Entreprise Programme de Production, Gestion Opérationnelle, etc.
Information de Définition Produit (Comment fabriquer)
Information de Capacité de Production (Ressources disponibles)
Information de Production (Ce qu'il faut Produire, Résultats)
Information de Contrôle de la Production Supervision de Zone, Programme de Production détaillé, Sûreté, etc.
Fonctions de Contrôle (PRM)
Plan de Production (2.0)
Programme de Production Capacité de Production
Pr o du duc Pl tion an
Achats (5.0)
t cha d'a es c res Ord xigen et E
Comptabilité Industrielle (8.0)
Per coû forman ts d e Pr ces & odu O coû bjectifs ction t d
de P e rodu ction
Assurance Qualité (6.0)
é éd roc sP ée nn Do
Ré
AQ ts lta su
Exécution Production
Planification des Opérations (3.3)
Besoins court terme Matières & Energie Stock Matières & Energie
Rapport de Production
Plan de Production
Contrôle des Opérations (3.2)
Demandes Maintenance Réponses Maintenance
Instructions Techniques Procédé et Coûts Tests de Performance Résultats modification et demandes d'étude
Ingénierie Support Procédé (3.1)
Demande d'Information Produit et Procédé Savoire-Faire Produit et Procédé Retour Technique Produit et Procédé
s rd da ue n ta e hniq e S & anc ec anc es ten ort T ten d in ho in p ét Ma Rap Ma M e d
Contrôle Matières & Énergie(4.0)
Maintenance (10.0)
RD&E
Détail des fonctions de Production (S95)
Production Capability Production Requirements Work Scheduling Resource Management Work Dispatching Product Definition Management Work Execution Process Monitoring Automated Control Historical Data Management Work Tracking (QA) Product Analysis Process Analysis Production Analysis Production Responses
Modèle MESA
SCM Supply Chain Programm Manageme e détaillé nt des Ventes et Affectation Service Production
Unités
Opérations
MES
Ressource s Contrôle
ERP Enterprise Resources État et Planing Allocation
Documentatio n Ingénierie
Contrôle
Généalogi Analyse de Produits et e et la Procédés Traçabilité Performan Gestion Gestion Produit Gestion ce Main des Maintenan d 'Oeuvre Procédés ce Acquisition Gestion des Qualité données
Cycles de Vie du système de production
Pilotage Marché/Client
Demande Marché / Client
Cas de l'entreprise intégrée classique Ordonnancement FCS / APS
Programme Production
(Planif. + Ordo)
Ingénierie Produit
(Gestion de Projet)
Ingénierie Ressources
(Gestion de Projet)
Des cycles asynchrones dépendants
Ingénierie Produit
P1 P2 R1 R2 P1
Mise sur le Marché
P1 P2 R1 R2 P1 P1 P2 P1 P2 Création / Modification Exploitation / Exécution P1 P1
Ingénierie Ressources
Programme Production
Demande stratégique
Demande tactique
L'Entreprise Réactive
Demande Marché Client Programme Production (SCM/APS) Ingénierie Produit
Programme Production (FCS/APS)
Ingénierie Ressources
Cycles de la production (S95)
Programme Production
Besoins Segment Définition du produit Segments Produit Segments Procédé Capabilités de Production
Ingénierie Produit
Ressources
Ingénierie Ressources
Constitution d'un Système d'Ordonnancement
Capacité actuelle & future
Capacité de production actuelle Capacité de production
Capacité inaccessible Capacité
Capacité disponible
Capacité allouée Temps
FCS / APS
FCS « Finite Capacity Scheduler »
Ordonnancement à Capacité Finie Prise en compte des ressources matérielles et humaines Normalement intégré dans le système d'exécution de la production Relativement découplé du système de gestion
APS « Advanced Planning Scheduler »
Planification Avancée Prend en compte les matières Remet en cause le modèle MRP2 Extensions des FCS ou intégrés dans les ERPs
Ex: Hiérarchie de planification MRP2 (FCS)
Budget Moyens Ressource
PIC
Plan Industriel & Commercial
Calcul des charges Macro
PDP
Plan Directeur de Production
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Calcul des charges Détaillé CBN
Calcul des Besoins Nets
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Séquencement Affectation ORDO (FCS)
Ordres de fabrication
Exécution
Ex: Hiérarchie de planification MRP2 (APS)
Budget Moyens Ressource
PIC
Plan Industriel & Commercial
Calcul des charges Macro
PDP
Plan Directeur de Production
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Calcul des charges Détaillé Séquencement Affectation CBN
Calcul des Besoins Nets
ORDO (APS)
Ordres d'approvisionnement
Ordres de fabrication
Exécution
La boucle d'ordonnancement
Programme & Information Production Définition du produit Capacité Production
Gestion
Optimisation
Ordo
Aide à la Décision
Validation
Atelier
Suivi Fabrication
Programme Production Exécutable
Problématique Ordo selon les industries
Custom Job Shop Low-volume Differentiated High-volume Differentiated Commodity
Aerospace Ind. Machinery Apparel Machine tools Pharmaceuticals Speciality Chemicals MR Electrical & Electronics Automobile P II Steel products Food & Beverage Major Chemicals JIT Paper & Pulp Containers & Packaging Dairy Products Brewers PF Petroleum S Steel Forestry Products
Process
Flow Shop
Repetitive Production
Exemple: Supervision Activités ressources
Exemple: Supervision OFs
Cas d'Etude : Textile
Cas d'étude : Industrie Textile
Problématique
Teinture de dentelle Opérations discontinues
Durées et contraintes variables
Parc de machines important,
capacités et utilisation variées
Activité du laboratoire de formulation
Irrégulière
Délais et priorités variables
Difficile à assumer Manque de visibilité
Processus de Production
Phase Préparation Durée 0,5 3 J Opération Lavage Dégraphitage Préformage Blanchiment Formulation Teinture 3J 8 16 H 8 16 H 8 16 H Soumission Acceptation Finition 2 24 H 2 30 J 12J Cadrage Nvx coloris: activité LABO 1er bain 2ème bain 3ème bain
Contraintes
Préparation
Ne constitue pas un goulot d'étranglement Ressources peu dédiées
Formulation
Nvx coloris uniquement Pas de contrainte de délais Interruptif vis-à-vis du cycle de production Activité Laboratoire gérée (non traitée ici)
Teinture
Placement fonction du produit Enchaînements compatibles
Soumission
Idem Préparation
Acceptation
Non maîtrisée...
Service Client
3 types de services « Délais » proposés:
TGV Service + Normal (3J) (6J) (10J)
Engagement
Début: réception matière Fin : à la remise pour acceptation
Exemple de Jalonnement à capacité infinie
Durée planifiée TGV Durée planifiée Service + Durée planifiée Normal Prépa Teint Soum
Jalonnement au plus tôt
Marge d'ordonnancement
Solution
Optimisation planification
Marge indispensable Dépend du service client
Opérations critiques : Teinture (contraintes ressources)
1 à 3 opérations successives Ordonnancement à capacité finie Priorité selon service Affectation selon produit, couleur et taille OF Enchaînements par machine optimisé
Autre opérations : jalonnement à capacité infinie
Allocation excédentaire d'une partie de la marge d'ordonnancement
Scénarios particuliers
Eclatement d'OFs
Pour affectation sur des machines de plus faible capacité
Regroupements d'OFs
Pour affectation sur des machines de plus forte capacité
Retouche externes
Refus de soumission
Retouches internes
Reprises en cours de teinture
Modification de délais
Résultats
Gains Stratégiques
Délais
Respect Réduction
Réactivité
Information en temps réel
Avancement des commandes Capacités disponible
Prise en compte des aléas
Recalage immédiat du planning à chaque événement Avancement réel Modification de capacité (pannes, rupture matières)
Décisions d'investissement
Simulation Mise en évidence des ressources limitantes
Gains Financiers
Productivité
Augmentation de la capacité de production
Meilleure utilisation des équipements Optimisation des changements de configuration Changements d'outillage Nettoyages (Respect de la compatibilité successive des produits)
Maintenance
Régulation de la charge des machines
Gains organisationnels
Relation Client
Connaissance précise des dates de livraison Changements de priorité, de délais
Pilotage
Planification
facilitée Améliorée
Capitalisation du savoir-faire
Contexte de mise en oeuvre
Démarche volontariste de l'utilisateur
Au coeur du métier Evolution continuelle avec l'installation et l'Entreprise
S'intègre dans le système en place L'outil est un moyen
MERCI
jean-vieille@usa.net
4, rue des Ecrivains BP46 67061 Strasbourg cedex +33 (0)3 88 25 12 75 +33 (0)6 11 62 52 61
Johann Sebastian Bach. the music closest to silence, closest, in spite of its being so highly organized, to pure, one-hundred-degree proof Spirit" (Aldous Huxley, Island)