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Le MRP Le MRP 1. D 1. D é é finitions finitions 2. Architecture d 2. Architecture d un syst un syst è è me MRP 2 me MRP 2 3. La Planification des besoins en 3. La Planification des besoins en composant composant 4. Le Plan Directeur 4. Le Plan Directeur 5. Processus d 5. Processus d actualisation actualisation 6. La prise en compte des contraintes 6. La prise en compte des contraintes de capacit de capacit é é

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Le MRPLe MRP

1. D1. Dééfinitionsfinitions

2. Architecture d2. Architecture d’’un systun systèème MRP 2me MRP 2

3. La Planification des besoins en 3. La Planification des besoins en composantcomposant

4. Le Plan Directeur4. Le Plan Directeur

5. Processus d5. Processus d’’actualisationactualisation

6. La prise en compte des contraintes 6. La prise en compte des contraintes de capacitde capacitéé

1. Définitions

MRP :

Material Requirement Planning (ou MRP 0) : planification

des besoins en composants. Première définition du MRP par

J.Orliky (1965)

Méthode de Régulation de la Production (ou MRP 1) :

adjonction d’une boucle de validation a posteriori de la capacité

Manufacturing Resource Planning (ou MRP 2) : ou

management des ressources de production. Définition donnée par

O.Wight (1979) proposant de faire du MRP 0 la base de la gestion

prévisionnelle de l’ensemble des ressources de production

My Real Problem : traduction donnée par Burbigge au début

des années 90

2. Architecture d’un système MRP 2

Plan Industriel

et commercial

Programme

Directeur de Production

Calcul Global

des Charges

Contrôle

d’exécution

Planification des besoins

en composants MRP 0

Calcul des charges

Réalisable

MRP 1

3. La Planification des besoins en composants (1)

3.1. Principes fondateurs du MRP

3.1.1. Distinction des besoins dépendants et des besoins indépendants

Besoins Indépendants: besoins en produits vendus à l'extérieur (independent demand). Il s’agit de la demande finale

Besoins dépendants : Besoins issus d’une décision de fabriquer des produits composés . (dependent demand)

Dans le MRP, on saisit (les commandes) et/ou on fait des prévisions sur la demande finale. Tous les besoins dépendants sont calculés à partir des décisions de fabrications de produits composés

3.1.2. Regroupement des besoins d’origines multiples

Contrairement à la gestion à la commande qui génère des besoins spécifiques pour chaque commande, dans le MRP les besoins sont regroupés par dates pour faire l’objet d’approvisionnements regroupés (voir politiques de lotissement). De fait on transforme des besoins dépendants en des besoins à date dont on perd l’origine

3. La Planification des besoins en composants (2)

3.1.3. Traitement des produits par code de plus bas niveau croissant

Code de plus bas niveau (CPBN) : plus bas niveau dans l’ensemble des nomenclatures auquel apparaît un article. Par convention le CPBN d’un article exclusivement vendu = 0

CPBNi = Max (CPBNj) + 1cpsé j

Cette séquence garantit que tous les besoins dépendants d’un article sont connus lorsque l’on planifie ses approvisionnements

3.1.4. Traduction de chaque OF proposé en besoins bruts de composants

La démarche MRP est de traiter successivement tous les produits en faisant pour chacun d’eux une projection de stock sur l’horizon de planification et de faire une proposition de fabrication (besoin net) chaque fois que le stock tombe en dessous d’un seuil fixé. Les besoins bruts en composants résultant sont alors phasés en fonction des délais d’approvisionnement

3. La Planification des besoins en composants (3)

3.1.5 Quelques définitions

Besoins bruts : Somme des besoins (dépendants ou indépendants) par période (gross

requirements)

Besoins nets : Besoins bruts moins stocks ou arrivages prévus. (net requirements)

OF: Ordre de fabrication fait pour alimenter les besoins nets d'un produit (order)

Délai de mise a disposition: délai nécessaire pour approvisionner un composant (Lead

Time)

3.1.6 AlgorithmeDébut saisir les besoins indépendants

pour tous les niveaux “i” faire

début pour tous les produits du niveau faire

début calculer les besoins nets du produit

générer les ordres de fabrications

calculer besoins dépendants (niveaux < i)

fin pour

extraire les besoins bruts niveau i-1

fin pour

fin

3. La Planification des besoins en composants (4)

3.1.6 Politiques de lotissement

lot pour lot

quantité fixe

période fixe

équilibrage de périodes

programmation dynamique

Avantage

– simplicité

• inconvénient

– beaucoup d’OF (intérêt d’un Calcul de besoin ?)

Lot pour lot

15 20 10 20 15 25 10 20 5 10 5 20

15 20 10 20 15 25 10 20 5 10 5 20

besoin

stock fin P

OF 15 20 10 20 15 25 10 20 5 10 5 20

Avantage

– soit disant économique

– simple

inconvénient

– sensible (semaines et quantités)

stock fin PF15

35

20

15

10

55

50

20

35

15

70

50

25

45

10

35

20

15

5

10

10

50

50

5

45

20

3550

50

besoin

OF

3. La Planification des besoins en composants (4)

Production en quantité fixe (économique)

15

50

20

30

10

20

20

70

70

15

55

25

30

10

20

20

40

40

5

35

10

25

5

20

20

?

?65

65

besoin

stock fin P

OF

Production par période fixe

Avantages

– permet de planifier les réglages

– équilibrage a priori charges par période

•Inconvénient

– doit résister aux variations de quantité

3. La Planification des besoins en composants (5)

Equilibrage de période (ou groupage par lot)

Calcul de la quantité économique dans le cas d’une demande discrète. Soit Co le coût de passation

de commande et i.Cu le coût de possession. On recherche le groupage qui conduira à la

minimisation du coût de gestion par article

- si l’on fait un lancement pour le besoin de la première période, le coût par article sera :

1 Co + i.Cu * q1q1 2

- si l’on regroupe les besoins des deux premières périodes nous obtiendrons :

et en généralisant :

Il suffit alors de retenir le groupage conduisant au coût minimum. De fait, plutôt que de calculer ce

coût, on s’appuie sur le fait que le coût de gestion passe par un minimum lorsque, par article, le

coût de possession est égal au coût de lancement. On calcule ce premier coût et on retient le

groupage conduisant au coût le plus proche du coût de lancement

1 Co + i.Cu * q1 3q2q1+q2 2 2

+

1 Co + i.Cu * ΣΣΣΣ jqjΣΣΣΣqj 2

3. La Planification des besoins en composants (6)

Equilibrage de période : exemple d’application : i.Cu = 1, Co = 100

besoin

OF

15 20 10 20 15 25 10 20 5 10 5 20

Premier groupage : 15/2 = 7.5

15/2 + 3.20/2 = 7.5 + 30 = 37.5

15/2 + 3.20/2 + 5.10/2 = 37.5 + 25 = 62.5

15/2 + 3.20/2 + 5.10/2 + 7.20/2 = 62.5 + 70 = 132.5

Second groupage : 15/2 = 7.5

15/2 + 3.25/2 = 7.5 + 37.5 = 45

15/2 + 3.25/2 + 5.10/2 = 45 + 25 = 70

15/2 + 3.25/2 + 5.10/2 + 7.20/2 = 70 + 70 = 140

Remarque : on fait ici implicitement l’hypothèse que la demande dépassera l’horizon de

planification et que les derniers groupages seront reconsidérés lors du prochain calcul des

besoins

65 50

3. La Planification des besoins en composants (7)

Programmation dynamique : exemple : i.Cu = 1, Co = 100

besoin

OF

15 20 10 20 15 25 10 20 5 10 5 20

On va dans ce cas rechercher les groupages optimaux sur l’horizon considéré

q1 = 15 : coût 100 + 15/2 = 107.5

q1 + q2 : un seul lancement : 100 + 15/2 + 20*3/2 = 137.5

deux lancements séparés : 107.5 + 100 + 20/2 = 217.5

q1 + q2 + q3 : un seul lancement : 100 + 15/2 + 20*3/2 + 10*5/2 = 162.5

(q1 + q2) et q3 on repart de la meilleure solution précédente

137.5 + 100 + 10/2 = 242.5

q1 et ( q2 + q3) 107.5 + 100 + 20/2 + 10*3/2 = 242.5

3. La Planification des besoins en composants (8)

Programmation dynamique : suite

besoin

OF

15 20 10 20 15 25 10 20 5 10 5 20

Rappels : q1 coût 107.5

q1 + q2 : un seul lancement : 137.5

q1 + q2 + q3 : un seul lancement : 100 + 15/2 + 20*3/2 + 10*5/2 = 162.5

Besoins des 4 premières semaines :

(q1 + q2 + q3 + q4) : 100 + 15/2 + 20*3/2 + 10*5/2 + 20*7/2 = 232.5

q1 + (q2 + q3 + q4) : 107.5 + 100 + 20/2 + 10*3/2 + 20*5/2 = 257.5

(q1 + q2) + (q3 + q4) : 137.5 + 100 + 10/2 + 20*3/2 = 272.5

(q1 + q2 + q3) + q4 : 162.5 + 100 +20/2 = 272.5

Et ainsi de suite

4. Le Programme Directeur de Production (1)

Programme Directeur de Production : Programme de production en produits finis (Master Production Schedule)

Ce programme directeur est établi en prenant en compte :

- les commandes fermes ou prévisionnelles

- les prévisions de vente

Lorsque les produits finis sont peu nombreux, ce programme peut être directement établi au niveau

des produits finis

Généralement il est effectué au niveau de familles homogènes de produits finis puis décliné au niveau

de chaque produit fini en fonction des coefficients de popularité donnés dans des nomenclatures de

planification

Famille

PF5PF4PF3PF2PF1

0,2 0,3 0,1 0,25 0,15

Il existe également des familles de produits configurés. Dans ce cas la famille pointe directement

sur les composants

4. Le Programme Directeur de Production (2)

Famille

OP1V13V12V11TC

1 0,3 0,5 0,2 0,35

Famille de produits configurés

P.F.

Mixage prévisions / commandes

- peuvent dépendre d’un horizon : (à une semaine ne prendre que les commandes fermes)

- classiquement on prend le max des deux

- dans une démarche de disponible à la demande on prend les commandes + les prévisions

non consommées au prorata des % de popularité des articles

Filtrage : pour garantir la réalisabilité d’un PdP, on peut reporter les propositions au delàdu délai d’obtention du PF

5. Processus d’actualisation (1)

Problématique

Doit on lors de l’établissement d’un nouveau PdP ou lors d’un nouveau calcul des

besoins tenir compte de la précédente planification :

- problème de nervosité du planning

- temps de calcul

- accumulation de corrections ponctuelles

Principe : Prise en compte du statut de l’ordre

- planifié

- confirmé

- lancé

- en-cours

- terminé

- interrompu

-…

Et dire que seuls seront conservés les ordres à partir de tel statut (un ordre lancé est

difficilement modifiable, un ordre planifié n’est qu’une proposition non encore suivie

d’effet…)

5. Processus d’actualisation (2)

On distingue classiquement- Le mode régénératif : on fait un nouveau calcul complet en ne

conservant que ce qui n’est pas modifiable

- le mode par écart : on ne considère que les produits susceptibles de faire l’objet de modification. Cela suppose de mémoriser entre deux calculs tous les mouvements pouvant affecter le planning précédent (nouvelle commande, écart d’inventaire, écart de production…). Ceci suppose également une recherche des produits pouvant être concernés par ces transactions (une nouvelle commande peut générer de nouveaux besoins en composants, un écart d’inventaire peut affecter la réalisabilité d’un produit composé…)

- le mode sélectif : on ne fait un calcul que sur des articles sélectionnés

Le mode sélectif permet plus de faire des simulations. Le mode par écart est utile lorsque l’on fait des calculs à fréquence rapprochée. Le mode régénératif permet de reconstituer périodiquement une base saine. Le plus simple c’est aussi le plus utilisé.

6. Prise en compte des contraintes de capacité (1)

1. Principes

Dans un système MRP, le processus de planification s’effectue tant au niveau

plan directeur qu’au niveau calcul de besoin à capacité infinie. La prise en

compte des capacités est faite uniquement a priori et/ou a posteriori.

2. Calcul global de charge (Rough Cut Capacity)

Ce calcul s’effectue lors de l’établissement du Programme Directeur de

Production. Ce programme ne portant que sur les produits finis, cela signifie

que l’on fait un calcul de charge à partir de ces seules données, d’où son

appellation de global.

De fait, à un produit fini (ou à une famille de produits finis), on associe des

macro-gammes et macro-nomenclatures permettant d’estimer la charge globale

pour l’entreprise de la réalisation de ces produits finis (incluant la charge liée à

la réalisation de leurs sous-ensembles). Bien évidemment ce calcul ne peut

prendre en compte :

- les disponibilités de stocks au niveau des composants

- les ordres en cours sur ces composants

- les règles de gestion (politique de lotissement) de ces composants

6. Prise en compte des contraintes de capacité (2)

3. Calcul de charge

Ce second calcul s’effectue en sortir du calcul de besoins. Il porte donc sur

l’ensemble des ordres de fabrication en cours ou issus de ce calcul. On peut alors

exploiter les données précises des gammes pour effectuer un calcul de charge

beaucoup plus précis au niveau en général des postes de charge et ressources de

MO et/ou de sous-traitance.

4. Limites de ces calculs

Le PDP et le CBN s’effectuant à capacité infinie, cela impose que l’on associe des

marges au niveau des OF. Le délai associé à un OF est donc supérieur à la

somme des temps technologiques nécessaires pour le réaliser. Et ces systèmes de

calcul de charge ne savent pas gérer ces marges.

Les charges sont calculées à ce niveau par période, en cumulé ou non, compte

tenu d’un jalonnement effectué à capacité infinie des opérations. Or :

- un dépassement de charge sur une période donnée ne signifie pas qu’il

n’existe pas de solution d’ordonnancement possible, mais seulement que le

jalonnement particulier pour lequel a été effectué ce calcul n’est pas réalisable

- un non dépassement de la charge cumulée ne garantit pas qu’il existe une

solution d’ordonnancement possible car cela supposerait de disposer de marges

en terme de délai que l’on ignore dans ce cas

CapacitéCapacité

MargeMarge

6. Prise en compte des contraintes de capacité (3)

Démarche d’un calcul de charge

1. Jalonnement

2. Cumul de charge par période et ressource

6. Prise en compte des contraintes de capacité (4)

A (2)

B(4)

C(4)

D(3)

E(3)

F(3)

A

B

DC

F

E

Limites de ces calculs (1)

A B D C F E

Le jalonnement au plus tôt de toutes les

opérations n’est pas réalisable, ce qui ne signifie

pas qu’il n’existe pas de solutions

d’ordonnancement

6. Prise en compte des contraintes de capacité (5)

Limites de ces calculs (2) : charge cumulée au plus tard

A B D C F

E

Bien que la charge cumulée soit toujours

inférieure à la capacité cumulée, il n’existe pas

de solution d’ordonnancement à ce problème

(l’ordre F ne peut débuter avant la période 4)

A (2)

B(4)C(5)

D(3)

E(4)

F(7)

A

B

C

F

E

A A A A

BB

C C

D D D

Celui-ci peut se faire de trois manières :

- par ajustement des capacités : nombre de moyens, horaires

- par transfert de charge : poste de remplacement, sous-traitance

- par rejalonnement des ordres :

- exploitation de la marge de l’ordre

- modification des temps inter-opération

- retard des ordres

6. Prise en compte des contraintes de capacité (6)

Ajustement des charges et des capacités