Ordonnancement à capacité finie expliqué pour les personnes qui ne veulent pas d’un projet APS

La plupart des usines FMCG de taille moyenne planifient à un des deux endroits suivants. L’exécution MRP de l’ERP, qui suppose que les lignes ont des heures illimitées. Ou un tableur qu’une personne comprend, construit sur des années, qui suppose ce que cette personne se rappelle. Les deux produisent un plan que l’atelier ne peut pas réaliser, que l’article sur la replanification décrit du point de vue du mardi après-midi.

La réponse de manuel est un système d’Advanced Planning and Scheduling (APS). La réponse de manuel coûte aussi une année d’implémentation et un budget qui nécessite l’approbation du conseil d’administration, ce qui explique pourquoi la plupart des usines qui l’ont regardé ont encore le tableur.

Cet article explique ce qu’est réellement l’ordonnancement à capacité finie, ce dont une usine de cette taille a réellement besoin, et pourquoi l’écart entre le tableur et le projet APS est l’endroit où la plupart des usines multi-lignes devraient se poser.

Capacité infinie, expliquée avec une ligne

L’ordonnancement à capacité finie signifie que le planning ne peut pas charger plus de travail sur une ligne que les heures dont dispose la ligne. Si les commandes de la semaine nécessitent 134 heures et que la ligne dispose de 120, quelque chose doit bouger : une commande vers une autre ligne, une équipe ajoutée, une date d’échéance renégociée. Le plan qui en sort est un plan que la ligne peut physiquement exécuter.

La planification à capacité infinie ne se pose pas la question. Elle prend chaque commande, la recule depuis sa date d’échéance selon le temps nominal d’exécution, et la place sur la ligne. Si les standards indiquent 118 heures et que la ligne a en réalité besoin de 134, elle produit un plan pour 118 et le qualifie de faisable ; si les standards eux-mêmes totalisent 134, elle produit quand même un plan pour 134. Dans tous les cas, le planificateur découvre le problème lorsque la ligne accuse quatorze heures de retard, généralement le mardi.

Le Material Requirements Planning (MRP), le moteur de planification dans presque tous les ERP, est par conception à capacité infinie. Il a été construit pour répondre à « quels matériaux nous faut-il et quand », et il le fait bien. Il n’a pas été conçu pour répondre à « les lignes peuvent-elles faire ça », et la plupart des usines qui tirent leur planning du MRP n’ont jamais remarqué qu’il ne le fait pas.

Le tableur est fini dans le sens où le planificateur sait que la ligne dispose de 120 heures. Il est infini dans tous les autres sens : les temps d’exécution sont des standards, les changements de série sont un nombre fixe, rien ne s’actualise quand l’atelier diverge, et la connaissance de ce qui est possible vit dans une seule tête.

Ce que l’ordonnancement à capacité finie doit connaître

Il faut connaître les cadences démontrées, la matrice des changements de série, les heures disponibles nettes après la maintenance planifiée, les options de routage, les priorités et dates d’échéance des ordres, les contraintes en amont et l’état vivant des lignes. Il n’est aussi bon que les informations qu’il a sur les lignes, et presque rien de tout cela ne vit dans l’ERP.

• Cadences démontrées par SKU et par ligne, pour que les heures dont une commande a besoin soient les heures qu’elle prendra. L’article sur les demonstrated rates explique pourquoi le standard n’est pas ce chiffre.
• La matrice de changement de série, mesurée, asymétrique, de sorte que les heures entre commandes dépendent de la séquence. Les articles sur changeover et sequencing en traitent.
• Heures disponibles nettes après maintenance planifiée, pour que la fenêtre de PM soit un bloc dans le plan plutôt qu’une surprise.
• Options de routage : quelles lignes peuvent exécuter quels formats, à quelle cadence, et quel est le coût de déplacer une commande entre elles.
• Priorités des ordres et dates d’échéance, qui est l’unique élément que l’ERP détient, et il le fait bien.
• Contraintes en amont, principalement les cycles de lot bulk et les fenêtres de lavage sur une ligne bulk-to-pack, que couvre l’article bulk-to-pack.
• État vivant de la ligne, afin que quand le planning cesse d’être vrai le planificateur le sache en quelques minutes et puisse prendre l’échelon le plus bas de l’échelle de replanification.

Six de ces sept éléments sont des données opérationnelles : elles viennent de l’atelier, pas de l’ERP. C’est pourquoi le scheduling basé sur l’ERP est par défaut infini, et pourquoi greffer un module de scheduling sur l’ERP sans source de données atelier produit un planning fini construit sur des hypothèses standard.

L’échelle : tableur, MRP, ordonnanceur fini, APS

Quatre échelons. Chacun fait quelque chose que celui en dessous ne peut pas, coûte plus cher, et casse à un endroit spécifique.

Le tableur. Flexible, rapide à changer, entièrement compris par une personne. Il n’y a pas de feedback de l’atelier, pas de cadences mesurées ni de changements de série, pas de manière de gérer un second planificateur, et il meurt quand son propriétaire s’en va ou est en congé. C’est là où la plupart des usines sont, et c’est mieux que ce que l’on admet, parce que la personne qui l’a construit connaît les lignes.

MRP dans l’ERP. Cohérent, auditable, intégré avec les ordres, les matériaux et la finance. Capacité infinie, aveugle aux changements de série, fonctionne sur des taux standards, relancé la nuit ou chaque semaine. Il produit le carnet de commandes ; il ne produit pas un planning que l’atelier peut réaliser. Les usines qui croient planifier dans l’ERP planifient généralement dans le tableur et confirment dans l’ERP.

Un ordonnanceur fini alimenté par l’atelier. Prend les ordres et dates d’échéance de l’ERP ; ajoute des cadences démontrées, la matrice de changement de série mesurée, des fenêtres de maintenance, le routage et l’état vivant des lignes ; produit un plan que chaque ligne peut réaliser et le replanifie quand une ligne diverge. La mise en place prend des jours par ligne une fois que les données atelier existent. Il ne fait pas d’allocation d’approvisionnement multi-site, de demand planning ou d’optimisation d’inventaire réseau. Pour une seule usine ou quelques usines avec leurs propres lignes, c’est l’échelon qui résout le problème du mardi.

Une suite APS complète. Le terme APS couvre deux types de produit. Les outils APS au niveau usine sont des ordonnanceurs détaillés à capacité finie, le même échelon que ci-dessus. Les suites APS réseau planifient à travers un réseau d’approvisionnement : quelle usine fait quoi, où l’inventaire se situe, comment les signaux de demande entrent dans le plan directeur, optimisation contrainte à travers tout le réseau. C’est l’échelon dont il est question ici. Typiquement plusieurs mois d’implémentation et un budget qui nécessite un dossier pour le conseil. Il fait des choses qu’un ordonnanceur au niveau usine ne peut pas, et une entreprise avec un réseau d’usines partageant l’offre et la demande en a réellement besoin. Une usine à six lignes n’en a pas besoin, et une suite réseau déployée sur une usine à six lignes finit habituellement par fonctionner sur les mêmes taux standards et changements de série fixes que le MRP, parce que personne ne l’a alimentée avec les données d’atelier non plus.

L’APS n’est pas le mauvais outil. C’est le mauvais échelon pour la plupart des usines auxquelles on le vend, et le bon échelon pour les réseaux qui ne l’achètent pas parce que le problème au niveau usine n’a jamais été résolu en premier.

Le tableau de décision

Le résultat honnête pour une usine FMCG de taille moyenne, lignes interchangeables, changements de série significatifs et un ou deux planificateurs, est le troisième échelon, l’ERP étant conservé comme source des ordres et système d’enregistrement. La question APS ne se pose que lorsque l’usine est un nœud dans un réseau nécessitant une allocation, et même dans ce cas l’ordonnanceur au niveau usine est ce qui alimente l’APS avec la vérité sur ce que chaque site peut réellement produire.

Ce que « intégration » devrait signifier

Intégration devrait signifier exactement deux directions : les ordres, quantités et dates d’échéance viennent de l’ERP, et les dates de début et de fin planifiées par commande repartent. Le mot alerte le responsable IT, et il ne devrait pas. Les confirmations, matériaux et finances circulent comme toujours via l’ERP, inchangés.

L’ordonnanceur ne remplace pas l’ERP et ne veut pas de son modèle de données. Il remplace le tableur qui se trouve actuellement entre l’ERP et l’atelier, et le fait avec des données atelier que l’ERP n’a jamais eues. Pour le responsable IT, c’est un changement plus petit et plus sûr qu’un module de planification à l’intérieur de l’ERP, car rien dans le système d’enregistrement ne change ; un plan est produit à partir de lui et écrit en retour. Les données de référence restent là où elles sont.

Exemple concret

L’usine à six lignes utilisée dans cette série : deux planificateurs, l’exécution MRP nocturne de l’ERP, et un tableur qu’un des planificateurs a entretenu pendant cinq ans.

Le plan MRP. Pour une semaine représentative, le MRP a placé des ordres sur la ligne 3 qui nécessitaient 118 heures selon les taux et temps de changement standard, à l’intérieur des 120 disponibles, donc rien ne semblait anormal. Le Capacity Requirements Planning, quand il est activé, rapporte les mêmes 118 : il peut afficher une surcharge, mais seulement celle que les standards voient. Aux cadences démontrées les ordres nécessitaient 134 heures. Le planificateur du tableur a absorbé la différence de la manière habituelle : un taux optimiste sur deux SKU, une durée de changement saisie au standard de 25 minutes, et une équipe du samedi notée pour mercredi.

Le planning fini. Avec les cadences démontrées issues de l’article sur demonstrated rates et la matrice mesurée de l’article de sequencing, les mêmes ordres nécessitaient 134 heures sur la ligne 3, et le scheduler l’a indiqué vendredi au lieu de mercredi. Il a ensuite fait trois choses. Il a resequencé la ligne 3 selon la matrice, supprimant trois changements et environ trois heures. Il a routé le SKU E vers la ligne 4, où le format tourne démontrablement 23% plus vite, ce qui a enlevé 17 heures à la ligne 3 et ajouté 14 à la ligne 4, qui les avait. Et il a signalé une commande restante qui se serait terminée six heures après sa date d’échéance ; le planificateur l’a déplacée au lundi suivant avec l’accord du client, car le service client pouvait voir le problème vendredi au lieu de l’apprendre le mardi suivant.

La ligne 3 a clôturé la semaine planifiée à environ 114 heures contre 120, avec six heures de contingence visible, dont une partie a été utilisée par un replan d’échelon 2 mercredi. Pas d’équipe le samedi. Pas de projet APS. Quatre semaines pour mettre en place, dont la plupart furent les quatre semaines de mesure nécessaires aux cadences démontrées. Le tableur a été retiré à la fin du deuxième mois, et son propriétaire est devenu le planificateur qui gère la matrice.

Les chiffres sont illustratifs ; la forme est ce que fait le troisième échelon : la sur-commitment est visible avant le début de la semaine, les correctifs sont une séquence et un changement de routage plutôt que des heures supplémentaires, et le seul vrai conflit atteint le client assez tôt pour en faire une conversation.

Comment Fabrico fait cela, et ce que ce n’est pas

Le module d’ordonnancement de la Manufacturing Performance Platform de Fabrico (MES, OEE, CMMS & AI) est le troisième échelon, construit pour être alimenté par les mêmes données atelier de la plateforme.

Fini par construction. Le scheduler ne peut pas charger une ligne au-delà de ses heures disponibles nettes après les fenêtres de maintenance. Là où les ordres demandent plus que la ligne ne dispose, il affiche le conflit et les options plutôt que d’émettre un plan irréalisable.

Alimenté par l’atelier. Les cadences démontrées par SKU par ligne et la matrice de changement mesurée proviennent du module OEE ; les contraintes bulk et la maintenance planifiée proviennent du même système ; l’état vivant de la ligne déclenche le replan sur la échelle. Une usine sans cadences mesurées fait tourner le scheduler sur ses temps estimés existants dès le jour 1 et les remplace par des mesures SKU par SKU à mesure que les données arrivent ; les temps estimés sont un mode d’exploitation entièrement supporté, pas une solution de fortune.

Ordres entrants, plan sortant. Les ordres, quantités et dates d’échéance viennent de l’ERP ; le début et la fin planifiés retournent. L’ERP reste le système d’enregistrement et les données maîtres ne bougent pas.

Tarification par marge. Avec le prix de vente et la marge saisis une fois par SKU, le module d’impact financier montre chaque planning candidat en marge ainsi qu’en heures, de sorte qu’un conflit se résout par ce qu’il coûte plutôt que par l’ordre qui crie le plus fort.

Insights sur la contrainte. Les insights actionnables par l’IA distinguent une contrainte qui est un choix de planification d’un mauvais acteur, d’un format lent ou d’un cycle bulk, et acheminent le second type vers les personnes qui peuvent l’éliminer, avec la valeur attachée.

Ce que ce n’est pas. Ce n’est pas un optimiseur réseau multi-site et ce n’est pas un planificateur de la demande. Une entreprise qui alloue demande et offre à travers un réseau d’usines a besoin d’un APS pour cette couche, et Fabrico se situe en dessous comme la vérité au niveau usine sur ce que chaque site peut réellement produire, qui est l’entrée qu’un APS manque le plus souvent. Pour l’usine unique ou le petit groupe avec ses propres lignes, l’ordonnanceur au niveau usine est la réponse complète, et le projet APS peut rester non lancé.

Questions fréquentes

Qu’est-ce que l’ordonnancement à capacité finie ? L’ordonnancement dans lequel une ligne ne peut pas être chargée de plus de travail qu’elle n’a d’heures de fonctionnement, de sorte que les conflits entre demande et capacité sont résolus dans le planning plutôt que découverts sur le plancher. Il nécessite de connaître les cadences réelles des lignes, les temps de changement, les fenêtres de maintenance et les options de routage.

Quelle est la différence entre MRP et APS ? Le MRP, le moteur de planification à l’intérieur de la plupart des ERP, calcule les besoins en matériaux en reculant les commandes depuis leur date d’échéance et suppose une capacité infinie. Un APS planifie et ordonne contre une capacité finie. Le terme couvre à la fois des ordonnanceurs détaillés au niveau usine et des suites réseau qui planifient à travers les sites et le réseau d’approvisionnement, souvent avec du demand planning. Un ordonnanceur fini au niveau usine, alimenté par l’atelier, réalise la partie capacité pour une usine sans la couche réseau.

Ai-je besoin d’un APS ? Si vous allouez demande et offre sur un réseau d’usines, probablement oui, pour cette couche. Si vous exploitez une usine ou quelques usines avec leurs propres lignes, vous avez besoin d’un ordonnanceur fini alimenté par l’atelier, et une suite réseau déployée au niveau usine finira généralement par fonctionner avec les mêmes taux standards et changements de série fixes que le MRP qu’elle remplace.

Combien coûte un APS ? Typiquement une implémentation de plusieurs mois et un budget à six ou sept chiffres incluant licences, intégration et conseil, variant largement selon le fournisseur et le périmètre. Un ordonnanceur fini au niveau usine s’installe en quelques semaines par usine, et la majeure partie de ce temps est la mesure des cadences et des changements de série nécessaires.

Peut-on faire du scheduling fini dans Excel ? Jusqu’à un certain point, et beaucoup de planificateurs le font. Les limites sont l’absence de feedback de l’atelier, l’absence de cadences mesurées ou de matrice de changement sauf si elles sont saisies à la main, pas de replanification lorsque une ligne diverge, et la dépendance à une personne. Cela fonctionne jusqu’à ce que l’usine ait des lignes interchangeables, des changements de série importants ou un deuxième planificateur.

Quelle est la différence entre planning et scheduling ? Le planning décide quoi produire, combien et à peu près quand, généralement hebdomadairement ou mensuellement, à partir de la demande. Le scheduling décide de la séquence et du timing des ordres sur des lignes spécifiques, par équipe, par rapport à la capacité réelle des lignes. La plupart des usines planifient dans l’ERP et planifient la production dans un tableur ; l’ordonnanceur fini remplace le tableur.

Découvrez à quel point le plan MRP est surchargé

Si le planning vient du MRP ou d’un tableur, personne n’a vu les heures qu’il charge sur chaque ligne par rapport aux heures dont disposent les lignes. Quatre semaines de cadences et de changements mesurés montreront l’écart, et une semaine planifiée à capacité finie montrera ce qui le comble sans un nouveau système d’enregistrement.

Le pilote à périmètre fixe fait cela sur une ligne : six semaines, cadences démontrées par SKU et matrice de changement mesurée capturée avec un capteur industriel et un hub installés avec votre équipe, et dans le rendu une semaine représentative planifiée à capacité finie contre le plan courant, avec la surcharge en heures, les changements de séquence et de routage qui la suppriment, et les trois interventions à plus forte valeur. Les frais sont fixes et crédités en totalité sur un abonnement de première année si vous déployez. Le pilote s’exécute sur la Manufacturing Performance Platform de Fabrico (MES, OEE, CMMS & AI), qui connecte données machine, OEE et analyse des pertes, planification de production, valeur de sortie au niveau SKU et maintenance dans un seul système, de sorte que le planning fini est alimenté par l’atelier, pas par des standards.

Demandez une démo ou lisez comment le module d’ordonnancement fonctionne avec votre ERP comme système d’enregistrement.