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Réduire les goulots d'étranglement sur une ligne de production

Naama Aharoni  |  18 septembre 2023

Comment bien gérer les goulets d'étranglement en production?

Le terme « goulet d’étranglement » dans les processus de production fait référence à tout point d’étranglement où la charge de travail dépasse le temps de traitement. Ces goulots ralentissent la production dans son ensemble et nuisent gravement à l’efficacité, à la productivité et à la rentabilité de l’entreprise. Contrairement aux grandes entreprises qui disposent généralement de nombreuses ressources et d’équipes spécialisées pour gérer ce type de problème, les petites entreprises peuvent avoir du mal à y remédier, au risque de compromettre leurs activités commerciales et leurs résultats financiers.

Cet article vise à combler ce fossé, en dotant les petites et moyennes entreprises (PME) des connaissances et des outils indispensables à la bonne gestion des goulots d’étranglement de la production.  Ce qui suit traite de tous les aspects de la question, depuis les notions de base pour comprendre et identifier les goulots d’étranglement dans les processus, jusqu’aux stratégies avancées pour créer une culture d’entreprise résiliente capable d’y remédier en période de croissance.

Notre intention est de vous transmettre les connaissances et la compréhension nécessaires pour transformer les problèmes potentiels en opportunités d’amélioration et de croissance, en vue d’un avenir plus productif, plus rentable et plus durable pour votre entreprise.

COMPRENDRE LES BASES DES GOULOTS D'ÉTRANGLEMENT SUR UNE LIGNE DE PRODUCTION

Les goulots d’étranglement sont le talon d’Achille de tout fabricant. Ils entravent les flux, génèrent des inefficacités et réduisent la productivité. Mais que sont-ils exactement ?

Un goulet d’étranglement dans un processus de fabrication est un point où la charge de travail entrante dépasse la capacité de production maximale, ce qui entraîne une surcharge de travail et un ralentissement subséquent. C’est comme verser de l’eau dans une bouteille : le goulot étroit ralentit l’écoulement de l’eau, qui sort plus lentement qu’elle ne se remplit.

Les goulots d’étranglement en fabrication peuvent être temporaires ou récurrents.

  • Les goulots d’étranglement temporaires (ou à court terme) résultent d’interruptions imprévues, telles qu’une panne d’équipement ou une augmentation soudaine de la demande de travail.
  • À l’inverse, les goulots d’étranglement récurrents (ou à long terme) sont inhérents à un processus et résultent souvent d’une mauvaise conception ou d’une mauvaise planification

Quelle est l’incidence des goulots d’étranglement sur les processus de fabrication ?

  1. Tout d’abord, ils limitent le débit, c’est-à-dire la vitesse à laquelle un système produit des résultats. Un seul goulet d’étranglement peut ralentir l’ensemble d’un processus, tout comme un coureur lent peut retarder une équipe de relais.
  2. Les goulots d’étranglement peuvent entraîner une accumulation des travaux en cours (TEC), ce qui immobilise du capital et de l’espace. Les coûts indirects peuvent alors augmenter, car le stockage et la manutention des travaux en cours exigent des ressources.
  3. Enfin, les goulots d’étranglement peuvent avoir une incidence sur la qualité des produits. Des tentatives précipitées de résorption des goulots d’étranglement peuvent conduire à couper les coins ronds, ce qui risque de compromettre la qualité du produit.

Pour gérer les goulots d’étranglement, il est essentiel de comprendre la capacité, la demande et le débit. La capacité est le rendement maximal qu’un processus peut produire, la demande est le rendement requis et le débit est le taux de rendement réel. Lorsque la demande dépasse la capacité maximale, un goulet d’étranglement est susceptible de se former.

IDENTIFIER LES GOULOTS D'ÉTRANGLEMENT DANS VOS PROCESSUS DE PRODUCTION

Dans l’industrie manufacturière, l’identification des goulots d’étranglement potentiels avant qu’ils ne dégénèrent en problème important représente la moitié de la bataille. Mais comment les reconnaître?

  1. REPÉREZ LES ACCUMULATIONS
    C’est le principal indice de l’existence d’un goulet d’étranglement. Si les produits s’accumulent constamment à un point particulier du processus, il s’agit probablement d’un goulot d’étranglement. Si par exemple votre machine à commande numérique n’arrive pas à suivre le rythme de votre chaîne de montage, les produits commenceront à s’accumuler en attendant d’être usinés.
  2. SURVEILLEZ LA DURÉE DES PROCESSUS
    Si un processus prend invariablement plus de temps que les autres, c’est qu’il s’agit peut-être d’un éventuel goulot d’étranglement. Soyez attentif à la durée que prend chaque processus pour achever son travail et comparez-la à celle des autres.
  3. ÉCHANTILLONNAGE DU TRAVAIL
    L’échantillonnage du travail est une autre technique permettant d’identifier les goulots d’étranglement. Elle consiste à observer arbitrairement un processus à différents moments afin de mesurer le nombre de fois où se crée un goulot d’étranglement pour chaque opération. Si une partie du processus constitue fréquemment le point le plus lent (c’est-à-dire le goulot d’étranglement), il mérite qu’on s’y attarde.
  4. SCHÉMATISATION DES PROCESSUS
    La représentation graphique des flux de matériaux et d’informations vous permet d’identifier visuellement l’endroit où se produit un goulot d’étranglement. Utilisez cet outil visuel pour mettre en évidence les zones problématiques et concentrer vos efforts d’amélioration.

N’oubliez pas que les goulots d’étranglement peuvent se déplacer au fil du temps, notamment en cas d’évolution de la demande, de l’équipement ou du personnel. Un suivi et des mises au point périodiques sont essentiels pour rester à l’affût des goulots d’étranglement potentiels.

ANALYSE DES GOULOTS D'ÉTRANGLEMENT : UNE APPROCHE QUANTITATIVE

Une fois les éventuels goulots d’étranglement identifiés, l’étape suivante consiste à mesurer leur impact. Cela peut vous aider à hiérarchiser vos efforts d’amélioration et à évaluer l’efficacité de vos solutions.

ANALYSE DU DÉBIT D'EXTRANTS

L’analyse du débit d’extrants est l’un des moyens de quantifier l’impact des goulots d’étranglement. En comparant le débit de l’ensemble de votre système de production avec et sans le goulot d’étranglement, vous pouvez estimer son impact sur votre capacité de production.

Prenons un exemple :
Produits ABC inc. fabrique des produits avec un volume habituel de 500 unités par jour. L’entreprise a récemment constaté une baisse de sa production quotidienne qui est tombée à 400 unités. Cette baisse a été attribuée à une nouvelle machine d’assemblage plus lente que la précédente.

L’analyse du débit d’extrants a permis de quantifier l’impact de ce goulot d’étranglement. Le taux de production a chuté de 20 %, ce qui signifie que le goulot d’étranglement (c’est-à-dire la nouvelle machine d’assemblage) a eu un effet substantiel sur la capacité de production globale. Par conséquent, Produits ABC Inc. a priorisé la recherche d’une solution à ce problème, comme l’investissement dans la formation des opérateurs afin d’améliorer l’utilisation de la machine ou éventuellement le remplacement de celle-ci.

THÉORIE DES FILES D'ATTENTE

La théorie des files d’attente permet également de mieux comprendre la dynamique des goulots d’étranglement. Cette méthode mathématique modélise les files d’attente qui se forment aux goulots d’étranglement et fournit des informations sur les temps d’attente, les longueurs des files d’attente et les taux d’utilisation.

Après une analyse plus approfondie des goulots d’étranglement, Produits ABC inc. a remarqué une accumulation de produits semi-finis prêts à être assemblés par la nouvelle machine, ce qui indique clairement l’existence d’une file d’attente. Grâce à cette théorie, l’entreprise a analysé la vitesse à laquelle les produits semi-finis arrivaient (taux d’arrivée), la rapidité avec laquelle la machine pouvait les assembler (taux de service), le nombre de produits en attente (longueur de la file d’attente) et la durée de l’attente (temps d’attente).

Ces informations ont permis à Produits ABC inc. d’optimiser sa programmation afin de minimiser les temps et les longueurs de file d’attente, améliorant ainsi l’utilisation globale de la nouvelle machine.

MODÉLISATION DE SIMULATION

La simulation de modèles est un autre outil puissant. Elle consiste à créer un modèle informatique de vos processus de fabrication, en y intégrant la variabilité réelle de facteurs tels que la demande, le temps de traitement et la disponibilité des équipements. Le modèle peut ensuite être exécuté dans différentes conditions pour prévoir les effets des goulots d’étranglement et tester des solutions potentielles.

Afin de prévenir de tels problèmes à l’avenir et d’explorer les solutions possibles au problème actuel, Produits ABC inc. a mis au point un modèle de simulation de son processus de production. Elle a intégré des variables telles que les fluctuations de la demande, les changements potentiels dans les temps de traitement et la disponibilité variable des machines.

En exécutant cette simulation dans différentes conditions, l’entreprise a pu prédire l’impact d’un goulot d’étranglement semblable sur les opérations futures et tester des solutions potentielles. Par exemple, ils pourraient s’apercevoir qu’une légère augmentation de la demande ou une diminution mineure de la disponibilité des machines aggrave considérablement le goulot d’étranglement. Grâce à ces informations, ils peuvent procéder à des ajustements opérationnels de manière proactive afin d’atténuer ces risques.

Ce scénario illustre la manière dont les PME manufacturières comme Produits ABC Inc. peuvent utiliser des techniques quantitatives pour mesurer, gérer et prévenir les goulots d’étranglement dans leur processus de fabrication. Ces techniques leur permettent d’optimiser leurs opérations, de prendre des décisions en connaissance de cause et, en fin de compte, d’améliorer leur productivité et leur rentabilité globales.

N’oubliez pas que l’objectif de ces techniques quantitatives n’est pas seulement de mesurer l’impact des goulots d’étranglement existants, mais aussi de prédire les goulots d’étranglement futurs. En conservant une longueur d’avance, vous pouvez mieux gérer vos processus de fabrication et en assurer le bon fonctionnement.

COMPRENDRE L'IMPACT DE LA MAIN-D'ŒUVRE SUR LES GOULOTS D'ÉTRANGLEMENT : LE FACTEUR HUMAIN

Si les machines et les processus constituent l’épine dorsale de toute installation de fabrication, la main-d’œuvre en est la chair et les os, le cœur de l’organisation. Ignorer le facteur humain peut avoir un impact significatif sur les goulots d’étranglement dans tout processus de fabrication.

Chaque unité de production est, à la base, une équipe. Chaque membre a un rôle défini, comme dans une course de relais. Le rythme de l’équipe ne dépend pas seulement du coureur le plus rapide, mais aussi du plus lent. Il en va de même pour un processus de fabrication. Un travailleur inexpérimenté, un employé insuffisamment formé ou un poste fréquemment touché par l’absentéisme peuvent devenir un goulot d’étranglement humain. Mais les goulots d’étranglement ne sont pas uniquement le fait d’employés peu performants. Même les meilleurs travailleurs peuvent devenir des goulots d’étranglement s’ils croulent sous les tâches. Il est essentiel de comprendre et de gérer efficacement la charge de travail pour éviter de créer des goulots d’étranglement.

D’autre part, la façon dont la main-d’œuvre est programmée peut contribuer à l’apparition de goulots d’étranglement. Les horaires doivent être conçus pour correspondre au déroulement du processus, en assurant un équilibre entre la capacité et la demande à chaque étape. Dans le cas contraire, une étape risque d’être privée d’intrants ou d’en être inondée, ce qui entraînera un goulot d’étranglement.

La culture organisationnelle peut avoir un impact important sur l’efficacité de la gestion des goulots d’étranglement dans l’industrie manufacturière. Une culture proactive qui encourage une communication ouverte peut aider à identifier les goulots d’étranglement et à accroître l’efficacité des travailleurs avant que les problèmes ne s’aggravent. Une culture qui encourage l’apprentissage et l’amélioration continus aura une main-d’œuvre apte à comprendre et à gérer les goulots d’étranglement. Les programmes de formation doivent être axés sur les compétences spécifiques à l’emploi, mais aussi sur l’amélioration des processus et les techniques de résolution des problèmes.

Cultiver une culture d’engagement et de responsabilisation peut également améliorer la gestion des goulots d’étranglement. Les employés qui se sentent responsables du processus de fabrication dans son ensemble sont plus enclins à prendre l’initiative de s’y attaquer.

ÉQUIPEMENTS ET INFRASTRUCTURES : LEUR RÔLE DANS LES GOULOTS D'ÉTRANGLEMENT EN PRODUCTION

Dans le secteur manufacturier, la moindre défaillance d’une machine peut entraîner d’importants retards et causer des goulots d’étranglement.
Les machines vieillissantes ou mal entretenues sont l’une des causes les plus courantes de goulots d’étranglement liés aux équipements. Les pannes peuvent interrompre le processus de fabrication, et entraîner une accumulation de travaux en cours. La maintenance programmée peut prévenir ces pannes et améliorer le flux global, tout en réduisant provisoirement la capacité de production.

L’infrastructure concerne la configuration physique et l’agencement de l’installation de production. Un agencement inefficace peut provoquer des goulots d’étranglement, car les matériaux mettent plus de temps à passer d’une étape à l’autre du processus. En concevant un agencement qui reflète le flux du processus, les matériaux peuvent se déplacer en douceur d’une étape à l’autre, minimisant ainsi les risques de goulots d’étranglement.

L’industrie 4.0, qui est la dernière révolution industrielle en date, laisse entrevoir un potentiel encore plus important pour la gestion des goulots d’étranglement en mettant l’accent sur les systèmes cyber-physiques, l’Internet des objets (IDO) et l’informatique en nuage (Infonuagique ou CLOUD).

OPTIMISATION DES FLUX DE TRAVAIL : RATIONALISER LE DÉROULEMENT DE VOTRE PROCESSUS DE FABRICATION

L’optimisation des flux de travail consiste à améliorer la façon dont le travail se déroule dans un système. Elle implique l’identification, l’analyse et la refonte des flux de travail existants dans le but d’améliorer l’efficacité et de réduire les goulots d’étranglement. Un flux de travail bien optimisé peut nettement améliorer le rendement d’un processus de fabrication.

  • La cartographie des flux de valeur est l’une des techniques les plus utilisées pour l’optimisation des flux de travail. Elle cartographie visuellement toutes les activités impliquées dans la livraison d’un produit ou d’un service, depuis les matières premières jusqu’au client final. Cela permet aux fabricants d’identifier les activités sans valeur ajoutée et les goulots d’étranglement dans le processus.
  • Une autre technique efficace est la réingénierie des processus. Elle consiste à revoir en profondeur et à remanier complètement les processus afin d’améliorer de façon radicale les mesures essentielles du rendement comme le coût, la qualité, le service et la rapidité.
  • La formation par rotation de postes peut également optimiser les flux de travail. Elle rend votre main-d’œuvre plus polyvalente et plus adaptable, vous permettant d’affecter du personnel là où les besoins sont les plus importants afin d’éviter les goulots d’étranglement au niveau de la fabrication.

LA GESTION DE LA CHAÎNE D'APPROVISIONNEMENT : LE FACTEUR EXTERNE DANS LA GESTION DES GOULOTS D'ÉTRANGLEMENT

Bien que l’accent soit mis sur les processus de fabrication internes lors de la gestion des goulots d’étranglement, les facteurs externes peuvent avoir un impact tout aussi important. La dynamique de la gestion de la chaîne logistique joue un rôle essentiel dans la création ou la résorption des goulots d’étranglement. Une chaîne logistique solide garantit un flux régulier de matières premières nécessaires à la production. Un retard ou une irrégularité dans l’approvisionnement peut créer un goulot d’étranglement au tout début du processus de fabrication. Il est essentiel de pouvoir compter sur des fournisseurs fiables et d’établir des relations solides avec eux.

Parallèlement à la chaîne logistique, les relations avec les distributeurs peuvent avoir une incidence sur les stocks de produits finis. S’ils ne parviennent pas à suivre le rythme de la production, les produits finis s’accumuleront, ce qui entraînera l’apparition d’un goulot d’étranglement à la fin du processus.

Les stratégies de gestion de la chaîne logistique, telles que recourir à des fournisseurs secondaires ou à combiner des systèmes de distribution centralisés et décentralisés peuvent contribuer à la gestion de ces goulots d’étranglement potentiels.

MOT DE LA FIN

Maîtriser les goulots d’étranglement, et les gérer efficacement, est une condition essentielle à la réussite des PME. L’objectif n’est pas seulement de s’attaquer aux goulots d’étranglement existants, mais aussi de créer un modèle d’entreprise résilient qui anticipe et traite de manière proactive les futurs goulots d’étranglement, pour un avenir plus productif, plus rentable et plus durable pour votre entreprise.

Pour plus de détails concernant les défis les plus importants auxquels sont confrontées les entreprises en fabrication en flux continu, téléchargez notre guide.