Pourquoi les outils d’ordonnancement classiques échouent

La technologie dans l’atelier avec l’Industrie 4.0

La promesse technologique est là : avec de la puissance de calcul, et pourquoi pas de l’intelligence artificielle, votre atelier de production, aussi complexe qu’il soit, va être ordonnancé en temps réel.

L’algorithme intelligent sait planifier les taches, optimiser les temps de réglage, assurer les enchaînements, prendre en compte les contraintes – vous allez pouvoir promettre des dates de livraison optimisées et tenir ces promesses, avec un atelier piloté au cordeau en temps réel.

Ça semble séduisant, mais dans la grande majorité des cas, ça ne marche pas.

Si votre processus de production est assez simple – des lignes d’assemblage par exemple – ça va peut-être à peu près bien se passer. Mais on peut s’interroger dans ce cas sur l’intérêt d’algorithmes sophistiqués – une séquence répétitive, une simple roue de planification suffit sans doute à organiser le travail.

High mix low volume – le défi du « job shop »

Si vous êtes dans un environnement de petits lots de produits diversifiés avec de multiples opérations de gamme, ça va être plus compliqué… et il y a des chances que vos équipes essayent de se débrouiller à définir les priorités avec Excel, possiblement plusieurs fois par jour.

Quelle sont les causes de ces difficultés ?

La loi de Murphy

Les aléas, bien entendu, font partie de l’équation. Machine en panne, absentéisme, problème qualité.

Mais ce n’est pas le seul problème. Il y a, de fait, un problème structurel. Tout algorithme travaille sur la base de données. Et quelles sont les données nécessaires pour réaliser un ordonnancement ? Des gammes opératoires. Une séquence d’opération et des temps associés.

Les gammes opératoires sont des estimations !

On est entre nous, vous pouvez l’avouer. Quelle est la qualité de vos gammes opératoires ?

Ces gammes définissent des temps de réglage, des temps opératoires, éventuellement des temps techniques, et des délais de sous-traitance.

Si vous attendez de votre outil d’ordonnancement qu’il vous dise quand faire quoi sur quelle machine, sachant que vous avez peut-être quelques milliers d’opérations de gamme planifiées dans votre usine, vous avez besoin d’une très bonne qualité de données – et donc de faire confiance à vos gammes.

Prenons l’exemple ci-dessous. Votre algorithme magique a défini que l’opération 700 démarrera le 8 janvier à 20h et se terminera le 9 à 8h. Quelles sont les chances que ça se passe comme ça ? Elles sont probablement nulles – car les durées réelles d’opérations et les temps réels de réglage, sur cet OF et sur les autres ordres qui passent par les ressources en question, ne seront pas exactement conformes aux temps de gamme planifiés.

Ces temps de gamme sont des estimations, votre programme de fabrication « optimisé » est donc aussi une estimation.

L’illusion du réordonnancement en temps réel

Qu’à cela ne tienne me direz-vous. Bien entendu, notre programme ne sera pas respecté. Il y aura du retard là, peut être de l’avance ici. Il suffit donc à tout moment, grâce à la puissance de calcul disponible, de réordonnancer les étapes qui restent à faire.

Réordonnancer signifie rebattre les cartes, changer les séquences, les priorités. Ors pour être efficace une usine a besoin de stabilité. Et pour être respectées, il serait bon que les dates promises à vos clients ne soient pas en permanence modifiées par un algorithme, non ?

Le pouvoir des buffers de temps.

Comme notre ordonnancement est à peu près correct mais pas précis, nous allons insérer des buffers de temps – des sécurités – lors d’étapes clés. Sur notre exemple, nous en insérons un de 24h à l’étape 700, et un de 16h en fin d’OF.

Si les temps de gamme ne sont pas respectés de l’opération 100 à 700, pas de souci : l’opération 800 est protégée par un buffer (une file d’attente) de 24h. Il n’y a pas de besoin de réordonnancement permanent, il faut juste respecter les priorités sur la ressource USI3.

Et toutes les opérations de gamme sur cette ressource critique USI3 sont protégées :

Un ordonnancement pragmatique pour des engagements tenus

Non seulement le quotidien d’une usine est émaillé d’aléas, mais par ailleurs les données techniques de base – les gammes opératoires – ne peuvent pas être exactes.

Pour une exécution sans faille, vous devez donc accepter que vous travailliez sur la base d’estimations. Votre programme doit intégrer des sécurités – et donner de la visibilité à vos équipes de production pour qu’il n’y ait aucune ambiguïté sur les priorités.

En anticipant le fait qu’il y aura des retards, vous pourrez en confiance livrer à l’heure !