La gestion de la capacité de production à moyen terme

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Ce billet fait partie d’une série de 4 articles portant sur la gestion de la capacité de production. Consultez l’introduction et le billet à propos de la gestion de la capacité de production à long terme.

Avant d’entrer dans les détails quotidiens de la gestion des capacités, il est important d’évaluer les capacités à moyen terme. Si des investissements importants doivent être planifiés sur de longues périodes, certaines actions stratégiques peuvent être entreprises sur des périodes plus courtes sans pour autant avoir à examiner les détails quotidiens de chaque produit. Je n’insisterai jamais assez sur ce point : lorsque l’on examine le détail des produits, il est facile de perdre de vue le portrait d’ensemble. Dans un atelier où différents produits sont fabriqués à l’aide des mêmes équipements, il faut garder cette vue d’ensemble en tête et établir des limites supérieures auxquelles les détails quotidiens doivent se conformer.

Que peut-il arriver à moyen terme? Un concurrent pourrait déclarer faillite. Ou un client important pourrait bien tenter d’approfondir sa relation avec quelques fournisseurs précis pour mieux les intégrer à sa chaîne d’approvisionnement en signant de nouveaux contrats d’achat prévoyant des volumes accrus. Dans les deux cas, il s’agit d’une opportunité de croissance. Lorsque de telles opportunités se présentent, il faut évaluer la capacité actuelle avant de s’engager à la livraison de volumes plus importants. De plus, il faut possiblement considérer l’arrêt de certaines activités moins rentables pour pouvoir se concentrer sur les parts de marché en croissance.

L’inverse est également possible : un nouveau concurrent proposant un produit de rechange pourrait conquérir agressivement les parts de marché de notre entreprise, provoquant ainsi une baisse des ventes. Ou encore, une nouvelle réglementation pourrait forcer une réorganisation de l’atelier et le rendre moins productif (bonjour la distanciation sociale!).

L’objectif de la gestion de la capacité de production à moyen terme est de cerner les ressources clés et les goulots d’étranglement courants afin d’établir des volumes de production et des combinaisons de produits qui sont compatibles avec l’atelier existant. Les calculs de capacité à moyen terme peuvent donner un aperçu des besoins futurs quant aux équipements (ces calculs peuvent également être utiles pour la planification à long terme). Cela étant dit, l’objectif demeure de trouver un moyen d’effectuer le travail en respectant les limites des capacités actuelles.

Selon le contexte, il est possible que la capacité actuelle offre une certaine flexibilité. Par exemple, une usine dont les opérations sont réparties sur un quart de jour et un quart de soir pourrait répondre à une augmentation de la demande en ajoutant un quart de nuit ou, si la demande n’est que temporaire, en offrant aux employés de faire des heures supplémentaires. Dans d’autres cas, si le travail est principalement manuel, qu’il n’exige pas de machinerie et que l’espace disponible le permet, il serait possible d’engager davantage de main-d’œuvre. Les variations saisonnières de la demande sont un autre bon exemple : une organisation peut ne pas disposer de la capacité nécessaire pour une augmentation temporaire de la demande, mais elle peut possiblement la prévoir et s’organiser en conséquence. Si les installations d’entreposage sont abordables, l’entreprise pourrait, par exemple, accumuler des stocks pendant quelques semaines ou quelques mois en prévision de la demande.

Soulignons encore une fois l’importance des données agrégées pour la gestion de la capacité de production à moyen terme à l’aide de ce dernier exemple concernant la demande saisonnière : la capacité est insuffisante lorsqu’une seule semaine de la période de pointe est considérée, mais pour l’année entière, la capacité est nettement suffisante. Cependant, si la demande saisonnière concerne un produit comme les motoneiges et que l’organisation fabrique à la fois des motoneiges et des motomarines avec les mêmes chaînes de production, elle ne devrait pas envisager d’entreposer les stocks de la même façon. Elle devrait plutôt considérer l’ensemble des véhicules.

À ce stade, nous procédons à ce que l’on appelle une « planification sommaire de la capacité » en examinant la nomenclature des ressources pour les familles de produits. La nomenclature des ressources pour une famille de produits dresse la liste à haut niveau des principales ressources nécessaires à la fabrication des produits de cette famille et des capacités requises par unité. Les ressources clés peuvent être des postes de travail dont l’utilisation est élevée, du personnel spécifique qualifié ou certifié dont le temps est limité, ou des pièces dont les délais d’approvisionnement sont particulièrement longs ou qui sont difficiles à obtenir. Les ressources clés peuvent se trouver n’importe où dans la chaîne d’approvisionnement, même dans le réseau de distribution!

Ensuite, nous établissons un plan des ressources basé sur nos volumes de production qui nous permet de comparer la capacité disponible de chaque ressource clé à sa capacité requise. En présence d’un excès de capacité requise ne pouvant être réglé par les planificateurs de la production, la haute direction devra prendre d’importantes décisions : procéder à des investissements à long terme ou modérer les ventes et gérer les attentes des clients.

Enfin, qu’il s’agisse d’une augmentation ou d’une diminution de la production, il faut penser au-delà des capacités de notre propre organisation. De nos jours, la plupart des entreprises ne représentent qu’un élément d’une chaîne d’approvisionnement planétaire. L’augmentation de notre capacité pour répondre à une demande plus importante n’entraîne pas une augmentation automatique de la capacité de nos fournisseurs et nos distributeurs actuels. Par ailleurs, une baisse des volumes pourrait invalider certaines ententes avec les partenaires actuels.

Exemple

Je ne suis pas une experte en fabrication de papier hygiénique; je sollicite donc votre indulgence lorsque j’avance des chiffres probablement invraisemblables pour illustrer les concepts de fabrication dont je traite.

MTO (make-to-order/fabrication à la commande)

Notre organisation fictive souhaite obtenir de nouvelles lignes de production performantes et fiables pour ses produits phares. Cependant, la ligne A est encore en relativement bon état. Puisque la désinstallation et la revente des différents équipements ne sont pas très rentables, l’organisation décide de conserver la ligne A en tant que ligne de secours et à des fins de R et D. L’entreprise tente maintenant de rentabiliser la ligne en l’utilisant pour développer de nouveaux marchés avec une nouvelle marque de papier hygiénique comportant diverses impressions. Puisque le papier hygiénique avec impressions est un nouveau produit, qu’il ne ressemble pas beaucoup aux autres produits et qu’il n’est pas destiné à les remplacer (les impressions sont évidemment un plus!), les données historiques sur les ventes ne sont pas très utiles. La ligne de production prend déjà beaucoup de place. Puisque l’organisation ne veut pas engager davantage de frais d’entreposage en raison de la nouvelle marque de papier hygiénique, elle décide de fabriquer ces nouveaux produits uniquement lorsque les commandes sont reçues. L’entreprise fait la promotion des nouveaux services auprès de sa clientèle et, bonne nouvelle, il y a de l’intérêt (!) : les commandes arrivent. Toutefois, en janvier 2020, les commandes atteignent à peine 30 000 kg/jour en moyenne. L’utilisation de la R et D n’est pas significative en matière de poids de papier (le département effectue des essais par petits lots), mais les heures utilisées sont équivalentes à la production de 10 000 kg/jour en moyenne. Encore bien en dessous du maximum théorique de 100 000 kg/jour de la ligne D!

Par contre, c’était la situation avant la frénésie du papier hygiénique. En février 2020, de nombreuses chaînes d’épicerie, clientes de notre fabricant de papier hygiénique, ont signalé des étagères vides en raison de la panique causée par la COVID-19 qui a motivé les utilisateurs finaux à acheter des quantités inhabituellement importantes pour ne pas venir à en manquer. Comme le papier hygiénique n’est pas un produit que les entreprises sont heureuses d’entreposer en grandes quantités, tous les magasins sont temporairement en rupture de stock. Les clients téléphonent pour obtenir des stocks supplémentaires, peu importe le type, puisqu’ils sont pratiquement certains que n’importe quel type pourra être vendu. L’équipe de vente s’emballe et revoit ses prévisions à la hausse. L’équipe s’attend à une augmentation de la demande au cours des prochaines 6 à 8 semaines, jusqu’à ce que les armoires des fans soudains de papier hygiénique soient pleines à craquer. La demande devrait ensuite ralentir pendant quelques semaines jusqu’à ce que l’essentiel de ce papier hygiénique soit consommé. Le papier hygiénique qui n’est pas vendu pendant ce pic de demande ne sera probablement pas vendu plus tard. L’entreprise est consciente que ses nouvelles lignes de production ne sont pas utilisées à 100 % et qu’elle peut probablement compter sur l’ancienne ligne de production pour faire face à l’urgence temporaire. C’est un avantage supplémentaire dont l’organisation dispose par rapport à la plupart de ses concurrents. L’entreprise veut donc déterminer le nombre de nouveaux contrats qu’elle peut réellement conclure ET exécuter dans les délais. Puisque le stock des principaux produits était relativement faible, il a disparu en quelques jours! Soudainement, nous ne sommes plus dans un environnement MTS (make-to-stock/fabrication pour les stocks), même pour les principaux produits!

C’est à ce moment que les planificateurs de la production évaluent dans quelle mesure ils peuvent se rapprocher de la capacité maximale en envisageant une réorganisation des produits pour maximiser la production de papier hygiénique à 2 épaisseurs. Étant donné qu’un rouleau à 2 épaisseurs pèse 85 g et qu’un rouleau à 3 épaisseurs pèse 125 g, il est possible de produire beaucoup plus de rouleaux à 2 épaisseurs avec la même quantité de matières premières. On pourrait donc peut-être abandonner temporairement la production du papier à 3 épaisseurs? Même en supposant que les gens utilisent en moyenne une masse constante de papier hygiénique, les nouveaux collectionneurs de papier hygiénique désirent simplement accumuler le plus de rouleaux possible… pendant que le reste du monde souhaite simplement avoir quelque chose, n’importe quoi, pour éviter l’apocalypse hygiénique. L’équipe de vente téléphone aux clients pour vérifier s’ils sont prêts à renoncer à leurs commandes actuelles de papier imprimé et de papier à 3 épaisseurs pour obtenir davantage de rouleaux, mais à 2 épaisseurs uniquement. Un bon nombre accepte, mais il faut tout de même produire 30 000 kg/jour à 3 épaisseurs, répartis uniformément en paquets de 8, 16 et 24 rouleaux.

Stations de travail de l’atelier

Pour chaque ligne de production, la fabrication de papier hygiénique passe par les huit opérations suivantes réparties sur 7 stations de travail :

Étapes Stations de travail Opérations Durée d’exécution par lot 
1 Déchiqueteuse de bois Le bois reçu est réduit en copeaux selon des proportions particulières de bois dur et de bois mou. 2h
2 Bain no 1 De l’eau et des produits chimiques sont ajoutés pour transformer les copeaux de bois en boue. 0.5h
3 Autoclave La boue est cuite pour éliminer l’eau et obtenir une pâte. 1h
4 Bain no 1 La pâte est lavée et blanchie. 0.5h
De l’eau est ajoutée pour former du papier brut. 0.5h
5 Pulvérisateur Le papier brut est pulvérisé sur des tamis à mailles pour évacuer la majorité de l’eau. 1.5h
6 Sécherie monocylindrique Le papier brut est ensuite acheminé vers un grand cylindre chauffé où il est pressé et séché pour atteindre le niveau d’humidité final. 3h
Le papier est ensuite crêpé et retiré du cylindre en grandes feuilles. 3h
7 Rouleau Les feuilles de papier sont fendues (selon le cas, coussinées et imprimées) et roulées sur de longs tubes minces en carton. 0.5h
8 Trancheuse Les longs rouleaux sont découpés en rouleaux plus courts qui sont emballés en paquets de 8, 16 ou 24 unités. 0.5h

Tableau 1: Stations de travail

Lors de l’établissement de la cadence de production maximale de chaque ligne, la capacité de la station de travail (ST) de l’étape no 6 (appelons-la ST no 6) est celle qui limite l’ensemble de la production. Le poste peut traiter des lots d’une taille maximale de 15 000 kg pour chacune des lignes B et C (25 000 kg pour la ligne D). Même en démarrant un nouveau lot toutes les 2 heures avec la déchiqueteuse de bois, l’inventaire des travaux en cours s’accumulerait au pulvérisateur puisqu’il faut 6 h pour traiter le lot présent à la sécherie monocylindrique. La ST no 6 est donc la contrainte de cet atelier : c’est pourquoi nous avons établi précédemment qu’un maximum de 30 000 kg pouvait être fabriqué aux 6 h par la combinaison des lignes B et C. Même si l’ensemble du processus prend 13 h, il faut démarrer un lot de taille maximale aux 6 h pour maximiser l’utilisation de la ST no 6.

Transitions

La modification du motif coussiné de la ligne C exige 30 minutes à exécuter et à valider (poste de charge du rouleau à l’étape no 7) tandis que la modification du nombre d’épaisseurs sur la ligne B prend 1 h en moyenne (PC no 6). Tous les types de produits peuvent ensuite être emballés en paquets de 8, 16 ou 24 rouleaux. La reconfiguration de la fin des lignes de production (poste de charge de la trancheuse à l’étape no 8) pour modifier la taille des emballages ne prend que 5 minutes. Les transitions pour le rouleau et la trancheuse peuvent être raccourcies au minimum si elles sont effectuées entre les lots.

Ligne Capacité 3 épaisseurs Capacité 2 épaisseurs Capacité totale (kg)
B 12h → 30 000 kg 11h  → 27 500 kg

(1h de transition)

57 500 kg
C 0 24h → 60 000 kg 60 000 kg
D 0 24h → 100 000 kg 100 000 kg
217 500 kg

Tableau 2 : Capacité maximale par ligne dans l’environnement MTO

Contraintes externes

Les planificateurs de la production peuvent désormais affirmer en toute confiance que la production peut passer de 88 000 kg/jour à 217 500 kg/jour en utilisant la ligne D. Il faut toutefois soustraire un facteur de sécurité adéquat (rappelez-vous que la ligne D est plus vieille et moins fiable). Par ailleurs, avant de transmettre ces chiffres à l’équipe de vente, l’organisation doit s’assurer qu’il n’y a pas de goulots d’étranglement ailleurs dans la chaîne d’approvisionnement.

En consultant ses fournisseurs actuels à propos de leur capacité à fournir les matières premières requises pour cette augmentation de production, l’organisation réalise que l’approvisionnement présente une autre contrainte importante à très court terme en raison du contexte. En effet, les fournisseurs de matières premières peuvent uniquement augmenter leurs livraisons de bois et d’autres produits par 75 % pour les quatre semaines à venir. Ensuite, les livraisons peuvent tripler. Ainsi, pour les quatre prochaines semaines, l’atelier ne peut fabriquer que 88 000 kg/jour * (1 +75 %) = 154 000 kg/jour. Ensuite, puisque l’approvisionnement en matières premières n’est plus un problème, 88 000 kg/jour * 3 = 264 000 kg/jour (ce qui est supérieur au taux de production maximum établi de 217 500 kg/jour).

Finalement, avant de pouvoir prendre de nouveaux engagements envers ses clients, l’organisation doit s’assurer que son réseau de distribution est à la hauteur. Bonne nouvelle de ce côté : les distributeurs sont très heureux d’absorber le surcroît de travail.

La direction décide donc de fabriquer un maximum de 153 250 kg/jour de papier hygiénique pour les quatre prochaines semaines pour ensuite faire passer le maximum à 200 000 kg/jour pour les quatre semaines subséquentes avant de revenir à une cadence normale ou, possiblement, à une cadence restreinte.

Voici où se termine l’aperçu de la gestion de la capacité de production à moyen terme. La série se conclut avec le prochain billet : la gestion de la capacité de production à court terme. Au cas où vous auriez manqué les autres billets :

Vicky Pomerleau

Responsable du développement des affaires

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