Impact du Contrle Commande sur la performance industrielle

Impact du Contrôle Commande sur la performance industrielle Vu par la Théorie des Contraintes Journée d’information Club Automation « Comment valoriser le Contrôle. Commande pour notre Entreprise » 5 novembre 2002 Jean Vieille, Consultant Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org

Sommaire n Qu’est-ce que la TOC? n Application à l’entreprise de production n Justification du contrôle de procédé n Annexes Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 2

Qu’est-ce que la TOC? n Theory Of Contraints n Une nouvelle philosophie de management l Comparable à TQM, JIT, Flow manufacturing, Lean Manufaturing, BPR, SMED… • Sans les invalider: la TOC facilite l’effort de focalisation l n Des processus de réflexion l n Amélioration permanente et ré-ingénierie des organisations Outils et méthodes Des applications l l l Ordonnancement de la Production Comptabilité industrielle Marketing Gestion de projet Résolution des conflits Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 3

Origine n Crée par Eliyahu Goldratt, un « Business Guru » l l n n Suivi par des « disciples » Supporté par l’ APICS—The Educational Society for Resource Management l n The Goal (1984, 1986, 1992) It’s not Luck (1994) Critical Chain (1997) … www. apics. org, CM SIG Principalement aux USA l Peu connue en France, mais enseigné dans les universités Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 4

Une approche Système n Comprendre le Système est indispensable pour l’améliorer n Tout Système a un BUT n But et Conditions Nécessaires l l n n n But = Profit CN = Satisfaction Client, Leadership technologique, avantage compétitif, force de travail satisfaite et sécurisée Le Manager est responsable du BUT Chacun peut être considéré comme le Manager de quelque chose (Grande entreprise, département, petite équipe, sa propre vie, carrière…) qui est supporté par un Système La Théorie des Contraintes traite du Management Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 5

Concept 1 : contrainte du Système n Un exemple simple l n Comme une chaîne, tout système a un – et un seul – élément plus faible que les autres appelé la Contrainte Exemple en production Entrées Etape A 10 U/Jour Etape B 20 U/Jour Etape C 6 U/Jour Etape D 8 U/Jour Etape E 9 U/Jour Sorties Etape A 18 U/Jour Etape B 20 U/Jour Etape C 22 U/Jour Etape D 17 U/Jour Etape E 19 U/Jour Sorties Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control Demande Marché : 15 jean. vieille@isa-france. org 6

Concept 2 : Mesure de la Performance Comment mesurer les effets des décisions locales (briser la contrainte) sur l’ensemble du système? n Throughput (T) = ? ? ? l l n Inventory (I) = Investissements, Stocks l n Le rythme auquel le système génère de l’argent par les ventes Pour les organisations à but non lucratif, l’argent peut être remplacé par des services ou des produits Tout l’argent que le système investi en produits qu’il a l’intention de vendre, ou retenue dans le système (inclut les investissements) Operating Expenses (OE) = Dépenses opérationnelles, charges l Tout l’argent que le système dépense pour transformer l’inventory en Throughput (Travail direct, utilités, consommables…) Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 7

Throughput World contre Cost World L’optimisation locale en tout point du système est la seule façon d’obtenir une bonne performance des coûts Parce que les niveaux de stocks se déteriorent Contrôler les coûts Gérer selon les principe du Cost World Protéger le Throughput Gérer selon les principe du Throughput World Bien gérer Il n’est pas possible d’obtenir une bonne performance du throughput en optimisant la performance locale partout Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 8

Principes de la TOC n Systèmes en tant que « Chaînes » l n Optima locaux contre Optimum du Système l n L’Inertie est le pire ennemi d’un processus d’amélioration permanente POOGI Contraintes Physiques et Politiques l n Éliminer les problèmes centraux plutôt que de traiter les effets indésirables Détérioration de la Solution l n Les relations peuvent être complexes selon les système Effets indésirables et Problèmes centraux l n La Performance du système n’est pas la somme des optima locaux Causes et Effets l n Le maillon faible peut être découvert et renforcé La plupart des contraintes sont d’origine politique (organisationnelles) et non physique Les Idées ne sont pas des Solutions l Les meilleures idées échouent au moment de la mise en œuvre Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 9

Prescriptions de la TOC : 5 étapes de focalisation 1. Identifier la Contrainte n 2. Décider comment exploiter la contrainte n 3. Ajuster le système de façon à tirer le meilleur parti de la contrainte Élever la Contrainte n 5. Tirer le maximum de la contrainte sans dépenses en modifications coûteuses Subordonner tout le reste n 4. Quelle part du système constitue le Maillon Faible? Si les étapes 2 -3 ne suffisent pas, des changements majeurs peuvent être nécessaires. La contrainte est brisée. Retour à l’étape 1, mais attention à l’inertie Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 10

Applications de la TOC n Ordonnancement de la production : Le mécanisme Drum-Buffer-Rope Produits finis Matières premières Flux Matières n Comptabilité « Throughput » l n Absence de coûts alloués fixes => Des décisions de gestion très différentes pour le calcul des prix et le marketing Gestion de projet : Chaîne Critique l l Inspiré du DBR Place des buffers sur les étapes du chemin critique Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 11

Outils de la TOC n CRT : Arbre de la réalité courante (Current Reality Tree) l n CRD : Diagramme de résolution de conflit (Conflict Resolution Diagram) l n l l Identifier les obstacles et la meilleures façon de les contourner Construire la séquence utile pour accomplir les étapes majeures TT : Arbre de transition (Transition Tree) l n Vérifier que l’action produit les effets désirés Identifier les impacts négatifs de l’action projetée PRT : Arbre de pré-réquisition (Prerequisite Tree) l n Résoudre les conflits cachés FRT : Arbre de la Réalité Future (Future Reality Tree) l n Décrire la situation présente Détailler les instructions pas à pas pour mettre en œuvre le déroulement de l’action CLR : Categories de réservations légitimes (Categories of Legitimate Reservations) l Définir les règles qui régissent la construction et la revue critique des arbres Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 12

Vue d’ensemble des outils Arbre de la réalité courante Effets indésirables Effets intermédiaires Diagramme de résolution des conflits Objectif Arbre de la réalité future Effets désirés Requis Effets intermédiaires Pré-requis Injections Causes racine, Problème central Arbre de transition Objectifs Arbre de Préréquisition Objectif Effets intermédaires Obstacles, Objectifs Intermediaires Action Spécifique Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 13

Résumé n La TOC est une philosophie de Management l l n La TOC est une théorie prescriptive l n Applicables à toutes les situations (Que changer, changer vers quoi, comment causer le changement) Les applications de la TOC l n Qui fournit des outils pour supporter et appliquer les concepts Les processus de réflexion de la TOC l n Basée sur le bon sens Qui s’applique à tous les domaines de la vie Des résultats prouvés dans de nombreux domaines Propagation relativement lente l Souvent en conflit avec les pratiques courantes Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 14

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Le système de production dans la chaîne logistique Prévisions PLAN Planification Demand Agrégation Demande Ventes Clients Achats Plan de production Définition Produit Fournisseurs SOURCE Capabilité Capacité Fabrication Expéditions MAKE DELIVER Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 16

Flux Finance, Matière, Information n Flux financier : le plus lent l n Flux Matières : l n Contraint par les flux d’information et de matières Constraint par les activités de production Flux d’information : Doit être le plus rapide l l Notion de “temps réel” Contraint à la fois les flux matière ET financier Entreprise Flux d’information Flux Matières Fournisseurs Clients Flux Financier Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 17

But de l’entreprise n Le but d’une entreprise industrielle est de faire de l’argent l n Faire davantage d’argent maintenant et dans le futur Les 3 métriques de base : l Throughput (T) = ? ? ? • Le rythme auquel le système génère de l’argent par les ventes • Pour les organisations à but non lucratif, l’argent peut être remplacé par des services ou des produits l Inventory (I) = Investissements, Stocks • Tout l’argent que le système investi en produits qu’il a l’intention de vendre, ou retenue dans le système (inclut les investissements) l Operating Expenses (OE) = Dépenses opérationnelles, charges • Tout l’argent que le système dépense pour transformer l’inventory en Throughput (Travail direct, utilités, consommables…) €€€ Throughput Argent entrant €€€ Inventory Argent retenu à l’intérieur Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control €€€ Operational Expenses Argent sortant jean. vieille@isa-france. org 18

Impact direct des mesures opérationnelles sur les résultats financiers Bénéfice net Retour sur investissement Trésorerie Throughput Inventory Operating Expenses Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 19

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Qu’est ce que le contrôle de procédé? n C’est un élément du système d’information de l’entreprise l n Il sert d’interface entre l’équipement de production et un certain nombre d’utilisateurs dans l’entreprise : l l l n Exploitation Planification / supervision de la Production Maintenance Qualité Ingénierie (équipements) R&D (Produits) Il assure les liens nécessaires entre : l l l n En contact avec le flux matières les systèmes, les équipements, les hommes Il interprète et exécute : l l les processus de fabrication Les algoritmes de pilotage des équipements Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 21

Comment le contrôle de procédé influence les métriques de base + Débit financier (Throughput, T) - n. Meilleure utilisation des matières n. Erreurs de n. Réduction des temps de programmes, limitations, pannes changement de produits n. Réduction des temps de mise sur le marché de nouveaux produits n. Diminution des durées d’arrêt Immobilisations (Inventory, I) n. Facilite l’optimisation du n. Coût du système programme de production de contrôle Dépenses opérationnelles (Operating Expenses, OE) n. Facilite l’exploitation et la n. Coût du personnel maintenance pour maintenir le système Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 22

Analyse des Effets indésirables (UDE) Cat Pilote de gestion Cat UDE Système Contrôle T Utilisation matières I Voir (3, 11) T T, OE (1)Durée d’adaptation du système T Temps changement produits Temps de mise sur le marché de nouveaux produits T Temps d’arrêt I Optimisation ordonnancement Maintenance OE T Assistance à l’exploitation T, OE (2)Durée dévelop. applications T, OE, I (3)Durée Mise en service T, OE (4)Difficulté conversion spec. R&D en process industriel T Voir (8, 10, 11) T, I (5)(In)flexibilité de l’automatisme OE T T, I (6)Acquisition maîtrise système (7)Temps résolution problèmes (8)Diagnostic premier niveau (9)Charge Techniciens (10)Diagnostic premier niveau (11)Support qualité et performance Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 23

Problèmes à l’origine des effets indésirables Problème Niveau de compétence des automaticiens Lacunes propres au système de contrôle Qualification insuffisante des opérateurs Absence ou insuffisance des spécifications fonctionnelles Difficultés de communication des besoins Mauvaise gestion documentaire Absence ou insuffisance des méthodes Mauvaise gestion de la connaissance … … … Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control UDE Tous… 1, 2, 6, 9 10 (? ) 1, 2, 3, 4, 6 1, 2, 3 1, 2, 4, 5, 6, 7 1, 2, 3, 6, 7 jean. vieille@isa-france. org 24

Justification des investissements n n n Les métriques simples de la TOC sont bien perçus par le management L’impact des propositions d’investissement sur ces métriques peuvent être chiffrés et prouvés. Exemples: l l la réduction du temps de mise en service d’une semaine pour un nouveau produit peut dans certains cas compenser la totalité de l’investissement. La possibilité de produire des campagne plus courtes peut influencer de façon considérable les niveaux de stocks et les risques liés aux sur-stocks. Un meilleur diagnostique peut réduire les temps d’arrêt et augmenter d’autant la capacité de production … Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 25

MERCI! jean. vieille@isa-france. org www. ccm-web. com Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org

ANNEXE 1 : les outils de la TOC Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org

CRT : Current Reality Tree l l Describe the present situation Problem analysis tool Identify the constraint, the « Core Problem » From UDE to Core Problem Water is available The plant grows Adequat water exist Water is not polluted Ambiant temperatu re range is available Adequat nutrition exist Nutrition is available Adequat sunlight exist Nutrition is appropriat e for the plant Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control Plant requires sunlight Direct sunlight is available jean. vieille@isa-france. org 28

CRT : Identify the Core Problem The Core problem is responsible for 70 % or more for the majority of UDEs • UDE = Undesirable Effect • RC = Root Cause • CP = Core Problem UDE UDE UDE RC RC RC CP Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 29

CRD : Conflict Resolution Diagram l l In order to have Objective Have a good family life Most core problems exist because of some underlying conflicts Resolve hidden conflicts « Creative Engine » or « Idea Generator » No compromize, win-win solutions I In order to must Requirement have I must Prerequisite #1 #1 Sharon home Ensure Sharon before 10 safety Injection Daddy gives her Requirement a ride #2 Prerequisite #2 Sharon is Sharon home accepted by her around 12 friends Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control Check Assumptions R 1 ->PR 1 Anxious about the return travel Bad boys may be there R 2 ->P 2 Do not leave before the party ends Creat injection R 1 ->PR 1 Daddy gives her a ride => The conflict is broken jean. vieille@isa-france. org 30

CRD notation Assumptio ns Assumption s Objective Requirement #1 Injection Requirement #2 Assumption s Prerequisite #1 Prerequisite #2 Assumption s Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 31

FRT : Future Reality Tree l l l Gasoline expenses go down even more Testing of new ideas Reveals potential devastating effects Gasoline Reveals negative consumption is branches that worsen reduced problems Elaboration of positive reinforcing loops I increase Higher tire Persuading tool to convince decision tire pressures reduce makers gasoline Initial planning tool consumptio Gasoline expenses are down My engine runs smoothly Smooth engine use less gasoline n I have an engine setup Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control My car’s engine runs poorly jean. vieille@isa-france. org 32

FRT Notation DE = Desirable Effect Injections = Proposed actions DE DE Injection Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 33

PRT : Prerequisite Tree (Objective) I always get to work on time l l l Identify obstacles in realizing an objective Identifies remedies to obstacles Identify required sequence of actions Identify unknown steps Bridge the gap between FRT (major milestones) and TT (step-by-step implementation plan) My transportatio n is unreliable I use alternate transportatio (Condition) n I am delayed in traffic I use (Intermedia alternate te routes Objective) Riding the bus takes longer Alternate routes take longer (Action) I leave early I don’t have the right clothes to wear I keep a ready supply of clean clothes on hand (Obstacle) Unexpected crises occur at home as I’m leaving I have backups to deal with crises Build downward until branches converge / the lowest IO is within control Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 34

PRT Notation PRT OBJECTIVE OBS = Obstacles IO = Intermediate objectives OBS IO OBS OBS IO IO OBS IO Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 35

TT : Transition Tree l l l l l I have located for job opportunities suitable for my qualifications I have a « short Provide step-by-step I apply for jobs list » of job method for on my « short action/implementation opportunities in my list » Enable effective navigation chosen field that through a change process match my Detect deviation in progress qualifications. toward a limited objective Adapt or redirect effort, should plans change Communicate reasons for I have little jobrelated I narrow my action to others All possible job experience in openings in my chhoice to entry. Execute the injections developped in CRD/FRT my chosen level positions chosen field Attain intermediate field. are identified objectives identified in PRT Develop tactical from conceptual / strategic plans Preclude UDE from arising I don’t know I ask respected I research out of implementation where to look faculty resources at the action for possible job opportunities. Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control members for career advice. campus career center jean. vieille@isa-france. org 36

TT Notation Objective Reality / Need Effect Action Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 37

CLR : Categories of Legitimate Reservations n Clarity l n Entity Existence l n If many fishermen are fishing and their stringers are full of fish then fishing is good Predicted Effect Existence l n Other causes may result in the same effect Cause-Effect Reversal l n The stated cause for the considered effect seems not enough Additional Cause l n Does the cause really result in effect Cause insufficiency l n Completness, Structure (compound), Validity (The sky is falling) Causality Existence l n Meaning concern, no reasonnable cause-effect connection Most causes result in more than one effect Tautology l Circular logic : France football team lost the game because they played poorly Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 38

ANNEXE 2 : Informations sur la TOC Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org

Glossary n PRT : Prerequisite Tree n CLR : Categories of Legitimate Reservations n CP : Core Problem n CRT : Current Reality Tree n CRD : Conflict Resolution Diagram = Evaporating Cloud n DBR : Drum-Buffer-Rope n DE : Desired effect n FRT : Future Reality Tree n IO : Intermediate objective n OBS : Obstacles n POOGI : Process Of On. Going Improvement n PRT : Prerequisite Tree n RC : Root Cause n UDE : Undesirable effect Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 40

Useful infos / links n This presentation is based on H. Dettmer’s book « Goldratt’s Theory of Constraints – A system Approach to Continuous Improvement » ISBN 0 -87389 -370 -0. Also, some examples are taken form Goldratt’s books « It’s not Luck » and « Critical Chain » n http: //www. goldratt. com/ n http: //www. eligoldratt. com n http: //sytsma. com/htm/theoryonline. htm n http: //www. pdinstitute. com n http: //www. rogo. com/ n http: //www. goalsys. com/ n http: //www. mfgexcellence. com/ Jean Vieille : MES - B 2 M - Batch Control jean. vieille@isa-france. org 41