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La théorie de Contraintes (TOC)
Théorie des contraintes
T.O.C (Théorie des Contraintes ou TOC)

A lire : LE BUT (The Goal)

L'excellence en production d'Eliyahu Goldratt et Cox AFNOR GESTION (Eyrolles)


A télécharger

Entreprises: Pourquoi promouvoir la théorie des contraintes ?

Définition 

La théorie des contraintes a pour principe fondamental que le FLUX généré par une organisation est limité par au moins un processus,

c'est-à-dire un GOULOT ou goulet d’étranglement.

La production de valeur ne peut donc être augmentée qu’en augmentant la capacité de production au niveau du goulet d’étranglement.

Remarque :

La théorie des contraintes est utilisée dans le logiciel OPT d'où l'amalgame éventuel entre TOC et OPT.
 
Les indicateurs de performances TOC (KPI)  
Les indicateurs financiers traditionnels (Bénéfice net, Rentabilité et trésorerie) ne permettent pas, du fait de leur faible réactivité, de mesurer les résultats d'actions visant à améliorer les flux dans l'entreprise et, utilisés seuls, découragent les initiatives d'amélioration du procédé.

Les indicateurs de la méthode TOC sont simples et visuels:

LE PRODUIT DES VENTES
(throughput) L'argent que le système génère par les ventes entre d'autres mots la vitesse de facturation. 
LES STOCKS
L'argent que le système immobilise sous forme de matières en attente ou en cours de transformation. 
LES DEPENSES D'EXPLOITATION
L'argent que le système dépense pour transformer les stocks en produits vendus.

Toute action sur le procédé doit amener à faire évoluer ces indicateurs dans la bonne direction:

DIMINUER LES STOCKS 
AUGMENTER LE PRODUIT DES VENTES 
DIMINUER LES DEPENSES D'EXPLOITATION

Règles et recommandations de travail:

 

  • Il faut équilibrer les FLUX et non les capacités.
  • Toute perte de temps sur une contrainte ou goulot est une perte pour tout le système en particulier celui de facturation.
  • Tout gain de temps sur un non goulot n’apporte rien au système.
  • La mise en route ou activation d'un non goulot ne doit pas être déterminée par son potentiel mais par les autres contraintes du système. Toute sur-activation entraînera une suralimentation de la contrainte.
  • Les Ressources doivent être correctement utilisées, pas simplement activées.

(Ne plus obligatoirement optimiser la série par rapport au setup sur les non goulots)

  • Ce sont les goulots qui déterminent le débit de sortie et les niveaux de stocks du système
  • .Lot de fabrication (lancement) et lot de transfert (fabrication) ne doivent pas forcément être égaux.
  • Les lots de fabrication doivent être de taille variable.( fixer les tailles de lot dans le système de gestion nuit à la flexibilité et à la réactivité du système.)
  • Les programmes de fabrication doivent prendre en compte toutes les contraintes simultanément.

 

Enfin, le management aura toujours en mémoire que la  somme des optima locaux n'est pas égale à l'optimum global.

Ce qui signifie qu’il n’est pas possible d’utiliser toutes  les ressources de manière optimale (ratio setup/série) car cela conduirait à obtenir un système non optimal.

Pour résoudre un goulot le manager pourrait être amené à introduire l'utilisation d'une ressource moins performante pour augmenter la capacité.
  
LA DEVISE TOC Théorème de Bellman:

LA SOMME DES OPTIMUMS LOCAUX N'EST PAS L'OPTIMUM GLOBAL

On retrouve ici la vision systémique de l'entreprise, un système est un ensemble d'éléments en interaction dynamique organisés en fonction d'un BUT ( Joël de Rosnay, le macroscope), de même qu'il ne suffit pas de réunir les meilleurs joueurs pour avoir la meilleure équipe, les optimisations locales ne garantissent pas l'optimum global.

TOC

La méthode de gestion de la production, le plan industriel et commercial, le programme de production et l'ordonnancement d'atelier

doivent être:

COHERENTS avec la stratégie de l'entreprise

COHERENTS entre eux REALISTES c'est à dire réellement exécutables (que penser du M.R.P. capacité infinie ?) I

INSENSIBLES c'est à dire protégés contre les aléas (que penser du Kanban ?)

AMBITIEUX ET PERFORMANTS en respect des objectifs d'efficacité (que penser du M.R.P. capacité finie ?)

TOC propose trois objectifs opérationnels majeurs (cf. indicateurs)


Il s'agit de SIMULTANEMENT:

MAXIMISER LES VENTES
ou ne pas gaspiller d'heure du goulot 
REDUIRE LES STOCKS
ou ne produire que ce qu'il faut, quand il le faut 
MAITRISER LES DEPENSES D'EXPLOITATION 
 

La gestion par le goulot


Imaginez un instant que vous soyez responsable d'une colonne de marcheurs (colonie de vacances...) et que vous êtes chargé de conduire cette troupe sur 15 km sans égarer d'enfant. Rapidement la colonne s'étire, se disloque et malgré toute votre énergie vous avez la sensation de ne plus la maîtriser.


C'est l'expérience que nous conte Eliyahus Goldratt dans son roman et qui lui a valu son idée géniale au niveau du concept de gestion de production, lorsqu'il a eu l'idée de faire l'analogie entre cette situation et celle de son entreprise:

Le marcheur en tête de la colonne représente la première machine qui utilise la matière première.

Le marcheur en queue de peloton représente la machine qui finalise le produit fini.

La longueur de la colonne représente le niveau des stocks en-cours de fabrication.

Une troupe regroupée représente donc une production à stocks faibles.


Comment éviter que la troupe ne s'étire au risque de perdre un enfant ou encore:

comment produire avec un faible niveau de stock en-cours ?

Première solution :

Mettre le marcheur le plus lent en tête de la colonne, au niveau de l'entreprise cela signifie qu'il faudrait reconcevoir l'usine pour que le première machine ait la cadence la plus faible! 
Lors de la conception d'un nouveau système de production, l'idée est intéressante, mais sur un site existant cela n'est évidemment pas raisonnable.

Deuxième solution :

Enchaîner les marcheurs, c'est l'invention d'Henry FORD: La chaîne d'assemblage. 
Ou du Dr OHNO de chez Toyota: Le système Kanban.

La longueur de la corde détermine le niveau de stock maximum


Solution 3: La méthode TOC

Un seul lien suffit entre le marcheur le plus lent et celui de tête, il se protège des aléas en laissant un espace (le seul géré) devant lui.

Au niveau du système de production:

Détecter et le goulot et le rendre visuel.
  
Respecter le lien représenté par la corde: Limiter les approvisionnements en fonction de la consommation du goulet.

Respecter l'espace avant le marcheur le plus lent: Protéger le goulet par un stock (le seul !) ou buffer.

Comparaison TOC / Kanban Soit une fabrication de 1000 pièces par jour passant sur 7 postes différents. Comparons TOC et Kanban dans le cas où l'on veut protéger le produit des ventes pendant 3 jours, en supposant que grâce à la théorie des contraintes, on a réussi à identifier le goulet (M4) dont la capacité est exactement de 1000pièces par jour, les autres postes ayant une capacité légèrement supérieure:

D'après la TOC seules 3000 pièces sont nécessaires en amont du goulet pour le protéger. Il est intéressant de constater en simulant les 3 cas d'arrêt machine pendant 3 jours (amont du goulet, goulet, aval goulet) que le surplus apparent de protection obtenu avec le système Kanban n'est qu'illusoire (comment reconstituer le stock en aval du goulet ?), de plus la mise en évidence du goulet permet de concentrer son énergie sur la seule machine qui le "mérite".

Dans le cas du Kanban, la machine goulet s'arrête si une machine aval tombe en panne, ce qui est désastreux.

A noter que le complément indispensable à la TOC est le Capacity Planning, outil d'anticipation qui permet de détecter les futurs goulots en fonction des variation de charge.

 

UN PROCESSUS PERMANENT D'AMELIORATION

La TOC doit être considérée comme un outil Juste à temps car on retrouve bien entendu la volonté de tendre les FLUX:

TENSION DES FLUX EN DIMINUANT LES STOCKS EN AMONT DU GOULET

La tension des FLUX met en évidence des problèmes... qui sont autant de gisements de productivité inexploités.

Par rapport à l'approche juste à temps "traditionnelle" TOC peut apparaître comme une méthode anti-STRESS, car on peut prendre le temps pour réagir si le goulet est protégé car alors le produit des ventes ne sera pas affecté.

On peut réagir avec calme, tout n'est pas prétexte à urgence, stress et excitation, tout progrès est le fruit de réflexion, il est possible de réfléchir sans être perturbé .
En un mot on certain de dépenser de l'énergie sur le vrai problème à traiter.





 

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