Gestion de la capacité Cours #10

DÉTERMINATION DE LA CAPACITÉ DU SYSTÈME DE PRODUCTION Capacité de production = Taille d’un système opérationnel

DÉTERMINATION DE LA CAPACITÉ DU SYSTÈME DE PRODUCTION Décision importante car: une fois en place, elle demeure la même pour assez longtemps la capacité a des effets sur la possibilité de satisfaire la demande

QUELS SONT LES EFFETS DE LA CAPACITÉ ? La taille ou la grandeur d’une unité de production de biens ou de livraison de services affecte l’investissement initial nécessaire à sa réalisation. Les coûts d’exploitation sont liés à la capacité d’une unité: une capacité trop petite = demande insatisfaite une capacité trop grande = capital immobilisé inutilement

EFFET DE LA CAPACITÉ ( SUITE ) La détermination de la capacité peut: 1. Créer une réaction des concurrents. 2. Avoir un effet sur l’évolution technologique dans l’entreprise. 3. Avoir un effet sur l’environnement.

EFFET D’UNE MODIFICATION DE LA CAPACITÉ Un changement de la capacité peut engendrer des changements stratégiques dans les installations dans les caractéristiques des produits dans le processus de fabrication dans l’organisation du travail dans l’aménagement

DÉFINITION DE LA CAPACITÉ Quantité maximale théorique de produits pouvant être réalisée par un système opérationnel donné durant une période précise de temps dans des conditions de fonctionnement préétablies.

MESURES DE CAPACITÉ DE PRODUCTION Si les produits sont homogènes, la capacité se mesure par le nombre d’extrants produits par unité de temps Si les produits sont hétérogènes, la capacité se mesure selon des caractéristiques propres au système étudié. Dans les deux cas, il faut éviter des mesures instables dans le temps telles que l’argent, par exemple

CAPACITÉ DANS LE SECTEUR DES SERVICES Services = non stockables: moins de régularité face aux variations cycliques de la demande. Services = difficilement transportables: ajustement face à la localisation des clients. Services = intangibles: souplesse de la capacité dues aux demandes spéciales pouvant influencer la vitesse du service donné. Présence du client dans le système de prestation des services.

1) La durée d’utilisation d’une installation: LES VARIABLES DE LA CAPACITÉ Facteurs dont dépend la capacité d’une entreprise 1) La durée d’utilisation d’une installation: - Un système fonctionnant 100 hres/sem. a une capacité qui est le double par rapport à un système fonctionnant 50 hres/sem. - La durée peut dépendre des quarts de travail, des impératifs technologiques, des services essentiels, etc.

VARIABLES DE LA CAPACITÉ ( SUITE ) 2) La gamme de produits: - La capacité de production pour plusieurs unités d’un seul produit est moindre que celle nécessaire pour un total équivalent d’unités de plusieurs produits différents. 3) Le rendement des ressources de production: - Certain éléments tels que la motivation, la fatigue ou l’état des machines peuvent modifier la capacité.

VARIABLES DE LA CAPACITÉ (suite) 4) Le degré d’intégration verticale choisi pour une installation i.e. le % de sous-traitance 5) L’allure de la demande 6) Les technologies de gestion

VARIABLES DE LA CAPACITÉ (suite) 7) Le degré d’équilibrage des postes de production vs le goulot d’étranglement Un système est en équilibre lorsque l’extrant de chaque étape fournit exactement le volume d’intrants requis par l’opération suivante => difficile à atteindre => crée des goulots d’étranglement => la capacité du goulot fixe la capacité totale

Exemple Si le volume de production est de 90 unités par jour, quel est le rendement du système (en %)? Si le volume de production est de 125 unités par jour, quel est le rendement Que faudrait-il faire pour augmenter le rendement à 100% si l’on désire fabriquer 135 unités par jour?

LES DÉCISIONS MAJEURES CONCERNANT LA CAPACITÉ Combien ? Quand ? Comment ? Où ?

COMBIEN? LA CAPACITÉ DE PRODUCTION REQUISE Planification de la capacité à long terme: - seulement lorsqu’on prévoit un changement des demandes allant jusqu’à 15 ans - elle est plus risquée car elle ne permet pas une réaction rapide face aux concurrents et aux changements technologiques

Planification à moyen terme: COMBIEN? (suite) Planification à moyen terme: - capacité ajustée selon des variations cycliques ou saisonnières de la demande ou selon des augmentations faibles - elle est ajustée par l’embauche, les mises à pied, les heures supplémentaires, la sous-traitance et non par de la nouvelle technologie

Planification à court terme: COMBIEN? (suite) Planification à court terme: - capacité ajustée pour des variations aléatoires mineures de la demande et des écarts par rapport à la production prévue

QUAND? CHOIX DU MOMENT APPROPRIÉE Trois options: Option d’anticipation Option ponctuelle Option réactive

Option d’anticipation QUAND? Option d’anticipation La capacité est augmentée avant que ça ne soit nécessaire => excédent de capacité momentané Avantages: permet de devancer la concurrence d’accaparer une meilleure part du marché de combler les erreurs pessimistes de prévisions de satisfaire les demandes non prévues

Option d’anticipation QUAND ? Option d’anticipation Désavantages: crée une surcharge des frais fixes augmentation du prix de revient perte d’autres possibilités d’investissement il n’y a pas de demande pour cette capacité

QUAND ? Option ponctuelle: La capacité est ajoutée au moment prévu. Avantages: réduction du risque d’investissement, permet de voir plus à l’avance la tendance des prévisions et d’utiliser toute la capacité ou presque Désavantages: Si les demandes sont plus grandes, il peut y avoir des pertes de ventes ou une obligation de faire des heures supplémentaires

QUAND ? Option réactive La capacité est ajoutée lorsque la demande est là. Avantages: retarde les frais d’investissement et les risques qui y sont liés Désavantages: perte de marché possible

Capacité vs demande niveau Demande anticipation réactif t

COMMENT ? LES FORMES DE CAPACITÉS Il est possible d’augmenter la productivité et l’utilisation de la capacité existante en modifiant les pratiques de la gestion. De quelle façon?

Comment? Par: 1) l’ajout des heures supplémentaires 2) l’ajout d’équipes 3) l’élimination des goulots d’étranglement 4) en faisant appel à la sous-traitance

OÙ ? LA LOCALISATION DE LA CAPACITÉ Trois options: 1) agrandir les installations sur l’emplacement actuel 2) fermer l’usine et bâtir ailleurs 3) bâtir en plus une nouvelle usine

Certains problèmes rencontrés: OÙ? (suite) Certains problèmes rencontrés: 1) manque de capacité et engorgement 2) manque de capacité et élargissement de la gamme de produits 3) manque de capacité et accroissement de la demande de certains produits

DÉTERMINATION DES RESSOURCES Trois types de besoins en ressources de capacité: 1) besoins en # machines 2) besoins en effectif ouvrier 3) besoins en matières premières ou composants

1) du taux d’utilisation NOMBRE DE MACHINES Se détermine en comparant le volume de bons produits désirés à la capacité de la machine en tenant compte: 1) du taux d’utilisation 2) du taux de défectuosité 3) du taux de rendement 4) du temps de mise en route

EXEMPLE 1 Un fabricant d’équipement automobile veut installer un nombre suffisant de fours pour produire 400 000 pièces coulées / an. L’opération de fusion demande 2 minutes/pièce mais 6% de la production est défectueuse. Combien de fours faut-il si ceux-ci peuvent fonctionner 1800 heures/an?

Solution, exemple 1 Nombre de pièces à réaliser pour en avoir 400 000 bonnes: 400 000 / (1 – 0,06) = 400 000 / 0,94 = 425 531,9 soit 425 532 Temps total requis: 425 532 x 2min. = 851 064 min ou 14 184,4 heures Nombre de fours: 14 184,4 / 1 800 par four = 7,88, soit 8 fours.

EXEMPLE 2 On doit produire 5000 bonnes unités par jour de 8 heures de travail. Le temps standard d’exécution de la machine est 2 min./unité. Le taux d’utilisation de la machine est de 80 % et le taux de défectuosité est 4%. Combien de machines sont nécessaires si le temps de mise en route est négligeable?

Solution, exemple 2 Pour 5 000 bonnes unités, il faut en produire: 5 000 / 0,96 = 5 208,3 soit 5 209 Temps total requis: 5 209 x 2 min = 10 418 minutes Temps machine disponible par jour pour une machine: 8h x 60 min/h x 0,80 = 384 minutes Nombre de machines: 10 418 / 384 = 27,13, soit 28 machines

EFFECTIF OUVRIER Parfois, il suffit de prendre un # d ’employés = au # de machines si chaque machine est utilisée par une personne. En général, il faut tenir compte des: - ressources pour des opérations différentes - machines différentes - mises en route différentes - rendements-personnes différents, etc. Parfois, il faut aussi considérer la main-d’œuvre indirecte pour la réception, l’expédition, la manutention, etc...

EXEMPLE POUR ENTREPRISE DE SERVICE Chaque personne effectue une variété de tâches pour des durées différentes. Les activités ont des durées mesurées en heures. N = S Pi Ri i=1 k He

Paramètres S Pi Ri N = He N = effectif en personnel k = # activités différentes Pi = durée de l’activité i Ri = quantité de travail pour l’activité i H = temps total disponible e = taux d’efficacité N = S Pi Ri i=1 k He

EXEMPLE 3 Un travailleur social a deux activités principales: 1) activité 1 nécessite 4 heures 2) activité 2 nécessite 1.5 heures La quantité de travail estimée est de 40 cas par semaine de type 1 et 60 cas de type 2 par semaine

EXEMPLE 3 (suite) Chaque travailleur est disponible 40 heures/sem. Mais sur ces 40 heures, 20% du temps est laissé à l’employé pour des activités autres. Combien de travailleurs sont requis?

Solution, exemple 3 P1 = 4h P2 = 1,5h R1 = 40 R2 = 60 H = 40 e = 0,8 N = [4(40) + 1,5(60)] / (40 x 0,8) = (160 + 90) / 32 = 7,81, soit 8 personnes

MATIÈRES PREMIÈRES OU COMPOSANTES Le calcul se fait de la même façon que pour les deux autres mais il faut intégrer le taux de transformation-matière (rendement-matière) Taux de rendement-matière = MATIÈRE COMPOSANT LE PRODUIT MATIÈRE UTILISÉE DANS LA FABRICATION

EXEMPLE 4 5 000 moulages d’aluminium de poids net de 2 kg chacun doivent être produits. Pour les couler on utilise: - un système d’alimentation - un système de masselottage

EXEMPLE 4 (suite) Ces 2 systèmes éliminés après la solidification de la pièce moulée pèsent 0.75 kg. Le taux de rejet est 4 % Quelle est la quantité de métal qui doit être en fusion et quel est le taux de rendement-matière ?

Nombre de moules à faire: Solution, exemple 4 Nombre de moules à faire: 5 000 / 0,96 = 5 209 moules Quantité de métal requise: (2kg + 0,75kg) x 5 209 = 14 324,75 kg Rendement = (5 000 x 2kg) / 14 324,75 = 69,81%

L’ASPECT DYNAMIQUE DE LA CAPACITÉ Lorsqu’un système fonctionne depuis un certain temps, sa capacité se modifie car la productivité est accrue puisque le processus et ses composantes sont mieux connus.

ORIGINE DU PHÉNOMÈNE D’APPRENTISSAGE À l’avionnerie Curtiss-Wright, on a étudié le nombre d’heures-personnes nécessaires pour fabriquer des avions. Le # hres-pers. nécessaire pour fabriquer le 4ème avion = 80 % des hres du 2ème. Le 8ème n’exigeait que 80 % des hres du 4ème. Le 16ème n’exigeait que 80 % des hres du 8ème.

PRINCIPE DE LA COURBE D’APPRENTISSAGE À chaque doublement du volume de production d’un produit, le temps de main-d’œuvre requis pour la dernière unité diminue d’un taux constant r = symbole représentant le complément du taux d’amélioration

Courbe d’apprentissage Temps/unité 100 80 64 51.2 1 2 4 8 #unités

PRINCIPE DE LA COURBE D ’APPRENTISSAGE => permet au gestionnaire de mesurer le temps nécessaire pour exécuter une opération et prévoir les temps futurs d’où une meilleure planification et utilisation des capacités => permet aussi de calculer les temps unitaires ou marginaux, moyens et cumulés

REPRÉSENTATION MATHÉMATIQUE DE LA COURBE D’APPRENTISSAGE y = temps pour réaliser la xème unité ( temps marginal ) a = temps requis pour produire la 1ère unité x = nombre d’unités produites b = coefficient lié à la pente de la courbe => yx = a xb

Courbe d’apprentissage pour un facteur d’apprentissage de 80%

Tableau pour les temps individuels

Tableau pour les temps cumulés

EXEMPLE 5 La production d’un certain nombre de séries télévisées suit une courbe d’apprentissage de 80%. Il faut 100 heures pour faire la 1ère. a) Estimez le temps requis pour produire la 4ème série. b) Estimez le temps requis pour les 4 premières séries. c) Estimez le temps moyen par unité.

Solution, exemple 5 t4 = t1 x f4(0,8) = 100 x 0,64 = 64 heures t1-4 = t1 x F4(0,8) = 100 x 3,142 = 314,2 hres ou encore en faisant la somme des temps individuels T. moy. = t1-4 / 4 = 314,2 / 4 = 78,55 hres

EXEMPLE 6 La 1ère unité d’assemblage d’un module spatial a demandé 500 h-personnes. Par l’expérience de l’entreprise, r = 75%. a) Combien de temps prendra la 25ième unité ? b) Combien de temps prendront les 25 unités? c) Quel est le temps moyen pour ces 25 unités?

Solution, exemple 6 t25 = t1 x f25(0,75) = 500 x 0,2629 = 131,45 hres-pers. t1-25 = t1 x F25(0,75) = 500 x 10,19 = 5 095 hres-pers. T. moy. = t1-25 / 25 = 5 095 / 25 = 203,8 hres-pers.

c) Quel est le temps moyen d’usinage des 5 premières unités? EXEMPLE 7 La 10ième unité d’un train d’atterrissage a requis 30 h-p d’usinage tandis que la 20ième unité en a exigé 27. a) Combien de temps ont pris la 1ère et la 5ième? b) Combien de temps prendront la 25ième et la 30ième unité? c) Quel est le temps moyen d’usinage des 5 premières unités?

Solution, exemple 7 r = t20 / t10 = 27 / 30 = 0,90 t10 = t1 x f10(0,9), d’où t1 = t10 / f10(0,9) = 30 / 0,7047 = 42,57 h-p t5 = t1 x f5(0,9) = 42,57(0,783) = 33,33 h-p ou t5 = t10/r = 30/0,9 = 33,33 h-p t25 = t1 x f25(0,9) = 42,57(0,6131) = 26,1 h-p t30 = t1 x f30(0,9) = 42,57(0,5963) = 25,38 h-p t1-5 = t1 x F5(0,9) = 42,57(4,339) = 184,71 h-p T. moy. = t1-5 / 5 = 184,71 / 5 = 36,94 h-p

RÉSUMÉ 1) La courbe d’apprentissage ne s’applique pas au personnel hautement qualifié ou aux postes ne nécessitant pas des tâches répétitives. 2) Une modification de la main-d’œuvre indirecte pour superviser la main-d’œuvre directe peut affecter le taux d’apprentissage.

RÉSUMÉ (suite) 3) La mise en place de mesures incitatives (bonus, programme de tolérance zéro) peut affecter le taux d’apprentissage. 4) Les changements dans le design d’un produit, l’utilisation des matières premières etc., peuvent affecter le taux d’apprentissage.

RÉSUMÉ (suite) 5) L’approche de la fin d’un contrat peut occasionner des temps plus longs pour les dernières pièces; les employés désirant prolonger leur période de travail. 6) Un mauvais système d’entretien ou la vieillesse de l’équipement a un impact sur le taux d’apprentissage.

RÉSUMÉ (suite) 7) Le transfert d’employés peut créer un retour en arrière ou une nouvelle courbe d ’apprentissage. 8) Si des coûts sont impliqués dans les calculs se rapportant à la courbe d’apprentissage, les coûts fixes et les coûts de matières ne subissent pas les effets d’apprentissage.

LA COURBE D’EXPÉRIENCE La courbe d’expérience intègre la main-d’œuvre indirecte afin de considérer le phénomène d’amélioration dans son ensemble. L’apprentissage augmente, les coûts de main-d’œuvre baissent lorsque la quantité à produire augmente.

LA COURBE D’EXPÉRIENCE (suite) Cet accroissement en quantité permet une spécialisation des tâches et la standardisation des produits => baisse des coûts Les éléments précédents favorisent la mécanisation et l’automatisation => baisse des coûts