Logiciels de planification et d’ordonnancement avancés : comment évaluer un APS
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Par Mirko Peters ·
Les logiciels de planification et d’ordonnancement avancés élaborent des plannings qui respectent les contraintes réelles. Découvrez comment définir votre besoin, comparer les outils APS et en tester un sur vos propres données.
Traduit automatiquement par IA à partir de l'article original. Lire l'original en anglais
Les logiciels de planification et d’ordonnancement avancés, généralement appelés APS, calculent un plan de production qui respecte les contraintes réelles : heures machine, équipes, compétences, outillages et matières. C’est l’étape au-delà d’un plan qui se contente de lister ce qu’il faut fabriquer et quand les matières sont nécessaires. Ce guide s’adresse aux planificateurs de production et aux responsables des opérations qui doivent décider si un APS leur est nécessaire et juger les solutions disponibles, sans qu’un éditeur ne définisse à leur place les critères.
Points clés
- Les logiciels de planification et d’ordonnancement avancés ajoutent à ce que fait le MRP un ordonnancement fondé sur la capacité et un séquencement, de sorte que les commandes concurrentes et les ressources limitées font partie du plan.
- Définissez votre problème avant de regarder les produits : combien de commandes se disputent les mêmes ressources, à quelle fréquence le plan se dégrade et quelle est la contrainte réelle.
- Vérifiez ce que votre ERP sait déjà faire en matière de capacité finie avant d’acheter quoi que ce soit. Certaines fonctions ne sont disponibles que pour les ressources sur lesquelles vous les activez.
- Évaluez les outils selon la modélisation des contraintes, la transparence, la possibilité pour les planificateurs de modifier le plan, la stabilité de la replanification et l’effort nécessaire pour maintenir des données de référence propres.
- Testez sur vos propres données : rejouez une semaine passée et comparez le planning de l’outil avec ce qui s’est réellement produit.
Qu’est-ce qu’un logiciel de planification et d’ordonnancement avancés ?
Le dictionnaire APICS, cité par l’ASCM, décrit un système APS comme un programme informatique qui utilise des algorithmes mathématiques avancés ou une logique pour optimiser les fonctions de planification et d’ordonnancement. C’est une définition large. Une définition plus concrète provient du Fraunhofer IPA (un document en allemand, traduit par mes soins). Il place l’APS à côté de deux autres catégories de logiciels, la gestion de la chaîne d’approvisionnement au niveau du réseau et l’exécution de la production au niveau de l’atelier, l’ERP se situant au niveau de l’entreprise. Il décrit également trois étapes de la logique de planification.
Le MRP, dans sa première forme, ne calcule que les besoins en matières. L’étape suivante ajoute les besoins de capacité en fonction de la charge, mais elle ne tient toujours pas compte des commandes qui se disputent la même ressource. L’APS ajoute l’ordonnancement en fonction de la capacité et le séquencement, de sorte que les commandes concurrentes et la disponibilité des matières entrent dans le résultat. C’est là tout l’intérêt. Vous obtenez un planning réellement exécutable, et non une simple liste de besoins.
Cet article adopte le point de vue de l’acheteur : que décider en premier, quels critères comptent et comment tester. Pour une définition succincte du terme, consultez la fiche planification et ordonnancement avancés de ce site.
Où se situe l’APS entre l’ERP et l’atelier ?
L'ISA décrit ISA-95 comme un ensemble international de normes destiné à intégrer les systèmes logistiques aux systèmes de contrôle de la production. Dans son modèle, la planification commerciale et logistique, où se trouve le système ERP, correspond au niveau 4. La gestion des opérations de fabrication, y compris le MES, correspond au niveau 3. L’APS intervient généralement entre les deux : il reçoit les commandes et les données de référence du niveau supérieur, établit le planning et le transmet à l’atelier.
Le Fraunhofer IPA indique que l’ERP est généralement la référence pour les données de planification, telles que les fiches articles, les nomenclatures et les gammes de fabrication. Cela vous indique où portera votre travail sur les données. Si ces enregistrements sont erronés dans l’ERP, n’importe quel APS planifiera très efficacement la mauvaise chose.
Le même document souligne que les marchés de l’APS et du MES se chevauchent largement. Demandez tôt qui est responsable de l’ordonnancement en atelier. Un système d’exécution de la production enregistre ce qui s’est réellement passé. L’APS décide de ce qui doit se passer ensuite. Si les deux revendiquent la liste des travaux, les planificateurs et les superviseurs travailleront à partir de deux listes.
Quel problème devez-vous résoudre ?
Le Fraunhofer IPA recommande de définir d’abord le périmètre applicatif et les exigences, généralement au moyen d’une analyse de l’existant et d’un concept sommaire, avant d’évaluer les logiciels. Pour cela, posez-vous les questions suivantes :
- Combien de commandes se disputent les mêmes quelques ressources ? Si elles sont peu nombreuses, un tableur peut encore suffire.
- À quelle fréquence le plan est-il remis en cause au cours d’un poste, et pourquoi ? Arrêts machine, matières manquantes, commandes urgentes ?
- Quelle est la véritable contrainte : une machine, une personne qualifiée, un outil, un four, un banc d’essai ?
- Les temps de réglage dépendent-ils de l’enchaînement des travaux ? Si c’est le cas, le séquencement a une réelle valeur.
- Qui établit le planning aujourd’hui, combien de temps cela prend-il, et à quelle fréquence est-il refait ?
- Quelles décisions souhaitez-vous confier à l’outil, et lesquelles doivent rester à la charge du planificateur ?
Vérifiez ensuite ce que votre ERP sait déjà faire. À titre d’exemple, Microsoft documente la planification et l’ordonnancement à capacité finie dans Dynamics 365 Supply Chain Management. Avec cette fonctionnalité, un ordre planifié qui ne rentre pas dans la capacité disponible est reporté à une date où la capacité existe. Mais elle n’est efficace que pour les ressources pour lesquelles vous l’activez, elle utilise un horizon de figement qui définit le nombre de jours traités comme finis, et Microsoft avertit qu’un horizon d’un jour est probablement trop court pour la plupart des industriels. Elle précise également que la capacité finie ne doit pas être utilisée lorsque la capacité varie en fonction des besoins, par exemple une capacité liée aux équipes postées. Si votre contrainte ressemble à cela, vous avez appris quelque chose avant même de parler à un éditeur. Votre propre ERP peut être différent, recherchez donc les mêmes types de limites dans sa documentation. La notion connexe d’ordonnancement à capacité finie constitue la base de tout cela.
Quels critères distinguent un APS d’un autre ?
Les listes de fonctionnalités se ressemblent. Ces critères, eux, permettent de distinguer les outils dans la pratique.
- Modélisation des contraintes : peut-il représenter vos véritables limites ? Machines, personnes qualifiées par compétence, outils, calendriers d’équipes, temps de réglage dépendant de la séquence, libération des matières.
- Transparence : un planificateur peut-il voir pourquoi un travail se trouve à un emplacement donné ? Un planning que l’on ne peut pas expliquer ne survivra pas à la première discussion en atelier.
- Règles de priorité : pouvez-vous modifier les règles (date d’échéance, client, gain de temps de réglage) sans l’aide d’un éditeur ?
- Interventions manuelles : le planificateur peut-il déplacer un travail à la main, et le système enregistre-t-il cette action et revérifie-t-il le reste ? Demandez ce qui advient du reste du planning après un déplacement manuel.
- Comportement en cas de replanification : une replanification après un incident ne doit modifier que ce qui doit l’être. Un planning qui redistribue tout à chaque fois est inutilisable en atelier. Le Fraunhofer IPA souligne également que les plans ne peuvent jamais être exécutés à l’identique : il faut donc accepter une tolérance entre les écarts réels et prévus.
- Interfaces de données : comment l’outil reçoit-il les commandes, les gammes et l’avancement, et qui maintient ces interfaces ?
- Temps de calcul : combien de temps prend un plan complet sur votre volume de données ? Le Fraunhofer IPA mentionne que des temps de calcul de l’ordre de la minute rendent discutable une planification uniquement nocturne, mais testez votre propre volume.
- Simulation : peut-on tester un scénario sans toucher au planning en production ?
- Effort de planification : combien de temps faut-il pour maintenir à jour les données de référence et les règles ?
- Coût sur plusieurs années : licences, interfaces, travail sur les données de référence, formation, mises à jour.
Quelles questions poser à un éditeur ?
Abordez ces points dès le premier échange. Les bonnes réponses sont précises, et les réponses vagues en disent long, elles aussi.
- Montrez-moi un planning construit à partir de nos données, et non à partir de votre usine d'exemple.
- Que se passe-t-il lorsqu'une machine tombe en panne à 10 h ? Qu'est-ce qui change, et qu'est-ce qui ne change pas ?
- Comment gérez-vous les préparations dépendant de la séquence (setups) ?
- Lesquelles de nos règles un planificateur peut-il modifier seul ?
- Comment les dérogations manuelles sont-elles enregistrées et contrôlées ?
- Quelle qualité de données attendez-vous de notre part, et que faites-vous lorsqu'elle manque ?
- Qui est responsable de l'interface avec notre ERP et avec le système de l'atelier ?
- Quelles difficultés rencontrent généralement les clients dans un processus similaire (atelier à la commande, production répétitive, production par lots) ?
- Pouvons-nous exporter notre modèle, nos règles et nos données si nous quittons la solution ?
Comment testez-vous un APS avant de l'acheter ?
Utilisez un rejeu. C'est le moyen le moins coûteux de distinguer le discours marketing de l'adéquation réelle.
- Choisissez une semaine réelle passée, avec un niveau d'incidents normal.
- Chargez les commandes, les gammes, les calendriers et les ressources tels qu'ils étaient au début de cette semaine-là.
- Laissez l'outil construire un planning.
- Comparez-le à ce qui s'est réellement passé et au planning du planificateur : commandes en retard, nombre de préparations, heures supplémentaires, temps d'inactivité au goulot d'étranglement.
- Introduisez une perturbation, par exemple un arrêt de deux heures au goulot d'étranglement, et vérifiez ce que la replanification modifie.
- Faites-le utiliser par un planificateur pendant une journée, et demandez-lui de noter chaque point où il n'a pas fait confiance à l'outil ou ne l'a pas compris.
Convenez des critères de réussite avant de commencer. Sinon, les résultats seront débattus après coup.
Exemple : un rejeu avec des chiffres inventés
Cet exemple est fictif et sert à montrer comment lire un rejeu. Il ne s'agit pas d'un résultat mesuré.
La semaine réelle du planificateur comptait 120 commandes, dont 14 en retard. Le planning de l'outil affiche 9 commandes en retard. Un éditeur s'arrêterait là et y verrait une victoire. Une équipe prudente examine les cinq commandes que l'outil a « sauvées ». Deux d'entre elles reposaient sur une machine qui était en panne pendant la plus grande partie de cette semaine-là, mais l'outil ne le savait pas, car les arrêts ne figuraient pas dans les données d'entrée. Une autre reposait sur une durée de gamme trop optimiste. Seules deux étaient de réelles améliorations. Le résultat honnête est le suivant : « l'outil est probablement meilleur, et nos données présentent une lacune que nous devrions combler ». Dans les deux cas, c'est un constat utile.
De quoi un déploiement a-t-il besoin ?
Principalement de données et de responsabilités, bien plus que de logiciel.
- De gammes, de temps de traitement, de temps de préparation et de calendriers fiables. Commencez par nettoyer les données, et fixez le calendrier du projet en fonction de cet effort, et non d'une diapositive de l'éditeur.
- Un responsable désigné pour les données de référence et un autre pour les règles de planification.
- Un démarrage sur un seul périmètre, souvent celui qui entoure le goulot d'étranglement. Étendez ensuite le périmètre lorsque les planificateurs feront confiance aux résultats.
- Des retours de l'atelier : quantités lancées, terminées et rebutées, ainsi que les arrêts. Sans ces informations, le planning s'éloigne de la réalité en quelques jours.
- Pendant les premiers mois, réalisez un bilan hebdomadaire du respect du planning. Power BI ou tout autre outil de reporting peut comparer le prévu au réalisé.
Erreurs courantes
- Acheter des fonctionnalités plutôt que l'adéquation. Une longue liste de modules ne vous aidera pas si votre problème tient à un seul goulot d'étranglement.
- Négliger la vérification de l'ERP. Votre ERP couvre peut-être déjà une partie du besoin.
- Faire confiance aux données de démonstration. Une démo sur une usine d'exemple montre comment l'outil se comporte dans un cas favorable.
- Ignorer les données de référence. Des temps de gamme erronés produisent des plannings bien présentés, mais faux.
- Écarter le planificateur de la boucle. Le planificateur doit pouvoir modifier le planning et comprendre pourquoi il est ainsi.
- Responsabilités floues entre APS et MES. Deux listes de travaux conduisent à deux versions de la réalité.
- Viser un planning parfait. Les plannings s'écartent toujours de la réalité. Prévoyez une tolérance et une routine de replanification.
Où se situe Polaris
Si votre besoin est un plan réalisable soumis à des contraintes, iFAKT Polaris est une option à examiner. iFAKT présente Polaris comme une combinaison d’IA et de jumeau numérique pour la production. Son module Polaris Optimizer transforme un graphe de connaissances produit-processus-ressource en un plan de production exécutable et optimisé, fondé sur les données ERP en temps réel, la disponibilité des ressources et des contraintes telles que les équipes, les zones, les compétences et les capacités. Il détecte les goulots d’étranglement, hiérarchise les commandes, analyse l’impact des perturbations et réoptimise le plan. Son adéquation dépend de votre processus et de vos données ; commencez donc par appliquer le test de rejeu décrit plus haut sur un périmètre restreint.
Sujets connexes à explorer
- Planification multisite. Si des sites partagent des ressources ou des commandes, déterminez si une seule équipe ou chaque site est responsable de son planning.
- Production à forte variété et fabrication à la commande. Les gammes uniques et les délais d’ingénierie modifient ce qu’un outil de planification doit gérer.
- Signaux de la demande. La rapidité avec laquelle les commandes et les modifications clients atteignent le planning détermine la fréquence à laquelle vous devez replanifier.
- Planification et énergie. Certaines usines souhaitent intégrer le coût de l’énergie comme donnée de planification. Vérifiez si un outil le prend en charge avant que la question ne devienne critique.
Prochaine étape
Évaluer un logiciel avancé de planification et d’ordonnancement devient plus simple lorsque vous disposez d’un problème formulé par écrit et d’une semaine passée à rejouer. Extrayez les données de commandes, de gammes et de calendrier d’une semaine récente, et utilisez-les comme cas de test lors de votre prochain échange avec un éditeur.