Exemples d’optimisation de simogrammes

Prenons comme exemple celui du potier, présenté dans l’article présentant les simogrammes :

Tâche	Type	Libellé	Durée (cmin)
I	tm	Préparation de l’argile	28
II	ttm	Tournage de la pièce	136
III	tm	Ebavurage de la pièce	32
IV	ttm	Mise au four	12
V	tt	Cuisson	720
VI	ttm	Sortie du four	24
VII	tmf	Approvisionnement en argile (toutes les 6 pièces)	52

Le potier ne reste bien sûr pas inoccupé pendant la cuisson dans le four. La gamme de fabrication peut être optimisée de différentes façons.

Cas 1 : La machine accepte plusieurs pièces

Supposons que le four accepte plusieurs pièces simultanément. Pendant le cycle de cuisson, le potier peut alors préparer 3 pièces :

Il tourne trois pièces, sort les trois pièces précédentes du four, puis enfourne les trois suivantes. Il a même le temps de réaliser l’approvisionnement en temps masqué. Voici les indicateurs principaux de ce mode opératoire :

• t_CR (temps de cycle de référence) = ^{(3×12 + 720 + 3×24)} / ₃ = 276 cmin

Soit une production horaire théorique de ⁶⁰⁰⁰ / ₂₇₆ = 21,7 pièces.

• T_O (taux d’occupation opérateur) = ^{(696 + 52/6)} / ₈₂₈ = 85%
• T_E(tour) (taux d’engagement du tour) = ^(3×136) / ₈₂₈ = 46%
• T_E(four) (taux d’engagement du four) = ⁸²⁸ / ₈₂₈ = 100%

Le four est donc la ressource déterminante.

Pistes d’optimisation :

• Cherchons à optimiser l’usage de la ressource humaine :
  • Si le four peut attendre (pas d’impact de sur-cuisson), on peut rajouter la préparation d’une quatrième pièce : l’opérateur sera occupé à 100% (il devient déterminant) et le four attendra.
  • Si le four ne peut pas attendre, on voit qu’il reste 132 cmin d’attente sous cycle de cuisson, hors approvisionnement. Si on arrive à diminuer de 9% la durée des tâches I, II et III, il devient possible de préparer 4 pièces pendant un cycle de cuisson (hors approvisionnement). Il y a alors intérêt à déplacer les phases d’approvisionnement hors du cycle de cuisson. On optimise ainsi l’occupation du potier et la production augmente de plus de 30%. Mais attention aux aléas : il n’y a plus de marge de manœuvre sachant que le four ne peut pas attendre.
• Si on cherche à optimiser le taux d’engagement du tour, on peut faire intervenir un second potier, qui utilisera le tour pendant qu’il est libre. Cela demandera sans doute de fabriquer d’autres références, dont le temps de tournage est compatible avec les périodes de disponibilité du tour. Un autre simogramme doit être tracé pour valider le mode opératoire. Les deux potiers seront par contre peu occupés, si on ne leur donne pas d’autres tâches.
• Dans tous les cas, on peut chercher à diminuer la fréquence d’approvisionnement (plus gros batchs d’approvisionnement, installation plus près du stock d’argile, …).
• On peut aussi réfléchir à un système d’enfournement et de défournement optimisé, de manière à éviter les 3×12 et 3×24 : plateau pour un chargement / déchargement unique ?
• … ?

Cas 2 : l’opérateur pilote plusieurs machines

Supposons maintenant que le four n’accepte qu’une pièce à la fois, et que plusieurs fours sont disponibles. Supposons que les fours peuvent attendre l’opérateur (un surplus de cuisson n’a pas d’impact négatif sur la pièce).

Pour des raisons d’encombrement, les fours doivent être disposés à distance autour du poste de tournage. On introduit une tâche de déplacement, notée D, de durée 12 cmin, pour aller ou venir du tour vers un four. Le potier peut alors suivre trois fours. Le temps d’approvisionnement en argile devient alors déterminant. Pour représenter son impact, on dessine six cycles de cuisson, cinq sans approvisionnement, un avec :

Les trois fours sont représentés sur trois hauteurs différentes, leurs cycles se chevauchant. Bien entendu, afin de limiter les déplacements, on décharge et charge un four dans la foulée.

Les déplacements apparaissent en rouge pour montrer que ce sont des tâches sans valeur ajoutée. Chaque four effectue 2 cuissons pendant les 1588 cmin. L’approvisionnement impacte 3 cycles de cuisson, les 3 suivants ne l’étant pas. On a les indicateurs suivants :

• t_CR = ¹⁵⁸⁸ / ₆ = 264,67 cmin

Soit une production horaire théorique de ⁶⁰⁰⁰ / _264,67 = 22,7 pièces.

• T_O = ¹⁵⁸⁸ / ₁₅₈₈ = 100%

• T_E(tour) = ^(6×136) / ₁₅₈₈ = 51%

• T_E(four) = ^{2×(12+720+24)} / ₁₅₈₈ = 95%

Les activités du potier sont déterminantes dans cette configuration.

En terme de représentation graphique, si la fréquence d’approvisionnement avait été plus faible (1/20 par exemple), on aurait pu tracer un simogramme de trois cycles de cuisson pour représenter son impact, et un autre simogramme pour un cycle de cuisson non impacté par l’approvisionnement (en notant qu’il se répète 17 fois sur 20).

Pistes d’optimisation :

• On cherchera de même à réduire (voire supprimer) la fréquence d’approvisionnement.
• Les déplacements sont par nature du temps perdu, des « muda » : on peut réfléchir à une réimplantation des équipements, qui limiterait ou supprimerait ces temps.
• Les fours redeviendraient alors déterminants (ce qui est la cible s’ils ne peuvent attendre).