Qu'est-ce qu'une opération ?

Auteur : Harvard Business School
Source : HBS Toolkit – Basic Operations Self-Instructional Workbook
Date : 18/04/2000

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Traducteur : Fabrice Aimetti
Date : 20/12/2010

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Traduction :

Qu’est-ce-qu’une opération ?

Une opération représente tout processus qui prend des entrées et les transforme en résultats de plus grande valeur (on l’espère). Une usine de fabrication de voiture représente bien sûr une opération, mais également un hôpital, le service de traitement des réclamations d’une compagnie d’assurance ou une personne qui fait sa lessive. Ce cahier pédagogique de la Boîte à outils HBS introduit brièvement les concepts de base des opérations et illustre la façon dont une opération complexe peut être décomposée, décrite et cartographiée d’une manière qui la rend plus facile à comprendre et à améliorer.

Nous donnerons les définitions et fournirons des exemples simples sur les concepts et termes suivants:

• Temps de cycle (CT - NdT : Cycle Time)
• Goulet d’étranglement (NdT : Bottleneck)
• Temps d’inactivité (NdT : Idle Time)
• Travail En Cours (TEC - NdT : Work-in-Process)
• Tampons (NdT : Buffers)
• Délai de fabrication (MLT - NdT : Manufacturing Lead Time)
• Cartographier une opération en utilisant le diagramme de flux du processus
• Gérer les opérations pour une efficacité optimale

Temps de cycle

Le Temps de cycle est la durée qu’il faut en moyenne pour terminer une étape ou un ensemble d’étapes dans une opération. Dans notre exemple sur la lessive, le temps de cycle pour le lave-linge est de 30 minutes et le temps de cycle pour le sèche-linge varie de quarante-cinq minutes à une heure. Notez bien que le temps de cycle correspond à une durée moyenne.



Dans une laverie équipée de dix lave-linge, le temps de cycle pour une charge de linge unique serait de trois minutes (30 minutes divisées par dix lave-linge).



Il est important de prêter attention aux unités dont nous parlons. Si le sèche-linge est assez grand pour traiter deux charges de linge (et nous allons supposer que c’est le cas), le temps de cycle par charge de lave-linge représentera la moitié du temps de cycle par charge à sécher. Plus loin, nous parlerons aussi du temps de cycle pour le processus de lavage complet.



De nombreuses opérations ont des dépendances entre les étapes, c’est-à-dire des étapes qui ne peuvent être réalisées que lorsqu’une étape précédente est terminée. Vous pourriez mettre votre linge dans le sèche-linge avant le lave-linge, ou vous pourriez le plier avant de le mettre dans le sèche-linge, mais aucune de ces étapes n’est productive. Cette dépendance entre les étapes crée le besoin de bien gérer les opérations.



Goulet d’étranglement

Si l’on considère un ensemble d’étapes dépendantes, il y a généralement une étape qui définit la vitesse à laquelle toute l’opération va s’exécuter. Cette étape est appelée le goulet d’étranglement parce que, tout comme un liquide sortant d’une bouteille, le goulet limite la vitesse de l’ensemble de l’opération. Supposons que le lave-linge et le sèche-linge puissent chacun traiter une « charge » de linge et que le temps de cycle de chaque étape soit comme suit :



Maintenant, imaginez que nous avons beaucoup de linge à laver, de telle sorte que dès que nous avons mis notre première charge dans le sèche-linge, nous prévoyons de commencer notre seconde charge dans le lave-linge, et ainsi de suite. Une fois que notre « ligne de production » est pleine, quelle opération décidera (c-à-d limitera) la vitesse à laquelle nous pouvons faire notre lessive ? Le sèche-linge, car il sera toujours en train de sécher la première charge lorsque le lave-linge terminera son cycle sur la deuxième charge. Généralement, l’étape qui a le temps de cycle le plus long sera le goulet d’étranglement.



Le goulet d’étranglement est souvent un sujet important à étudier pour l’amélioration de la capacité d’une opération, car si la capacité du goulet d’étranglement peut être augmentée, elle augmentera souvent la capacité globale, alors que augmenter la production d’une étape qui n’est pas un goulet d’étranglement peut n’avoir aucun effet. Dans notre exemple de lavage, si l’on peut sécher une charge de linge par jour en l’accrochant dehors, cela nous permettra de faire une charge supplémentaire de linge par jour. Si, toutefois, nous pourrions laver une charge à la main, cela ne nous permettrait pas d’obtenir plus de linge puisque notre lave-linge est déjà capable de produire plus de linge que ce que notre sèche-linge peut gérer.

Temps d’inactivité
Parfois, il vous suffit de faire une lessive, mais parce que les étapes du processus sont dépendantes, deux étapes (y compris le pliage) seront constamment inactives.



Puisque de nombreuses opérations sont capables de remplir leurs tâches plus rapidement que le goulet d’étranglement, cela n’aura pas souvent de sens de les faire fonctionner à pleine capacité. Si vous avez lancé le lave-linge et le sèche-linge non-stop toute la journée, vous pourriez accumuler des charges supplémentaires de linge mouillé attendant d’être séchées. Finalement, vous auriez pu arrêter le lave-linge pour laisser le sèche-linge rattraper le retard. Quand le lave-linge n’est pas lancé pendant une courte période pour chaque charge (en attendant que le sèche-linge ait fini), ou quand il est arrêté pendant une plus longue période plus tard dans la journée, ces temps d’arrêt sont appelés temps d’inactivité.

Travail En Cours

Le Travail En Cours, ou WIP, fait référence à des entrées qui sont encore en cours d’opération. Le linge toujours dans le lave-linge, le sèche-linge ou le pliage comptent comme du WIP dans notre exemple (comme le serait le linge à destination du lave-linge ou du sèche-linge). Le WIP est parfois traduit en termes financiers, mais sera généralement considéré dans d’autres unités (telles que les charges de linge) en mouvement dans l’opération. Dans notre exemple, une fois que la "ligne de production" est pleine, nous aurons toujours une charge, soit dans le lave-linge ou en attente d’être mise dans le sèche-linge ou encore une autre charge dans le sèche-linge. Nous aurons également une charge en train d’être pliée, mais étant donné que cette charge ne dépend de rien, cette étape sera quelquefois vide. En ignorant la possibilité que le pliage soit retardé par notre chargement et déchargement des machines, nous nous attendons à avoir une charge de linge en cours à l’étape de pliage pendant 30 minutes (le temps de pliage) sur les quarante-cinq minutes (temps de cycle de l’opération de lavage). Nous pourrions donc dire qu’il y a deux tiers d’une charge dans cette étape en décrivant le WIP de l’opération, ou 2+2/3 des charges de WIP au total.



Tampon

Parfois, une opération aura un espace de stockage où le WIP d’une étape va s’accumuler avant d’être traité par l’étape suivante. Il peut y avoir un grand nombre de raisons pour avoir un tampon. Supposons que nous ne voulons pas que le lave-linge soit lancé dans l’après-midi. Nous pourrions vouloir l’exécuter non-stop le matin pour obtenir autant de charges traitées que possible, mais nous aurions besoin d’espace pour les entreposer en attente que le sèche-linge rattrape le temps perdu. Dans les grandes opérations, un tampon peut être important afin de s’assurer que le goulet d’étranglement ne soit jamais en attente des entrées. Puisque c’est le goulet d’étranglement qui impose le rythme, la perte de production à cet endroit implique une perte de production pour l’ensemble de l’opération.



Délai de fabrication

Le délai de fabrication, ou MLT, est la durée moyenne que prendra un nouvel ensemble d’entrées pour se déplacer tout au long de l’opération, en supposant que des mesures exceptionnelles n’aient pas été prises. Une charge de linge, par exemple, prendra un cycle (45 minutes) dans le lave-linge, y compris le temps d’inactivité, un nouveau cycle dans le sèche-linge (90 minutes au total), puis les deux tiers d’un cycle pour être plié (120 minutes). Du sac à linge à nettoyer jusqu’au pliage, cela prendra une moyenne de deux heures. Notez que, parce que pliage a lieu après notre goulet d’étranglement (le séchage), la charge n’aura pas à y séjourner pendant un cycle complet.



L’exemple de la lessive est assez simple, mais dans une opération plus complexe il pourrait être difficile d’estimer le MLT en un coup d’œil. Il existe une formule simple, appelée Loi de Little, qui peut nous y aider. La Loi de Little énonce que :

Délai de fabrication = Temps de cycle * Travail en cours

Cette règle simple est utile si vous considérez le chemin que suivra un nouvel ensemble d’entrées (comme une charge de linge) pour passer à travers l’opération. Chaque fois qu’une unité de WIP est traitée à une étape, une nouvelle série d’entrées se présente. Chaque mouvement se produit une fois par cycle, donc multiplier le temps de cycle par le WIP nous donne notre délai de fabrication total.

Dans notre exemple de lessive, nous avons un WIP de 2+2/3 de charges de linge. En multipliant 2+2/3 par notre temps de cycle de 45 minutes nous obtenons 120 minutes.

Cartographier une opération

Une méthode qu’un gestionnaire peut utiliser pour comprendre et améliorer une opération est de la cartographier. Par convention, nous cartographions des processus (tels qu’un lave-linge) avec des rectangles, les endroits où il y a du WIP ou des matières premières en attente avec des triangles, et nous indiquons les flux avec des lignes, en utilisant des flèches pour indiquer la direction. La capacité de chaque processus peut être ajoutée, si désirée.



Une cartographie de départ de notre salle de lavage se présenterait comme suit:



Les flux d’informations sont aussi importants pour comprendre comment fonctionne une opération. Ici, le flux d’informations est très simple; le lave-linge et le sèche-linge ont probablement chacun un signal sonore qui se déclenche quand ils ont terminés, ou peut-être sommes-nous tout simplement assez proches pour que nous puissions les entendre s’arrêter. Dans une opération plus complexe, cependant, les flux d’informations ne seraient pas aussi simples. Les flux d’informations sont généralement signalés sous forme d’une ligne en pointillée, afin qu’ils se distinguent facilement des flux physiques.



Utilisation d’outils de gestion des opérations

Supposons un instant que nous ne faisons pas notre propre lessive. Au lieu de cela, nous vivons chez nos parents et nous faisons la lessive de nos voisins le week-end pour nous faire un peu d’argent. Nous facturons 15 $ par charge, y compris le pliage. Jusqu’à maintenant, nous faisions six chargements par jour. Supposons que l’on envisage d’acheter un meilleur lave-linge ou un meilleur sèche-linge pour nous aider à faire plus d’argent. Nos parents sont prêts à nous aider, car ce sera leur nouveau lave-linge ou sèche-linge, mais cela nous coûtera encore 100 $. Le nouveau lave-linge ne nous prendra que 20 minutes pour faire une charge de linge, tandis que le nouveau sèche-linge ne nous prendra que 30 minutes. Que devrions-nous faire ?

Eh bien, notre compréhension des goulets d’étranglement montre que l’achat du lave-linge n’a probablement que peu de sens. Le rythme auquel nous pouvons laver, sécher et plier le linge est imposé par l’étape la plus lente, le séchage. Considérons donc le nouveau sèche-linge. A quoi ressemblerait la nouvelle cartographie ?



Maintenant, chaque processus a un temps de cycle de 30 minutes, ce qui suggère un temps de cycle de 30 minutes également pour toute la ligne de production. Dans la pratique, notre temps de cycle vaudra certainement plus, puisque nous utilisions sans doute notre temps d’inactivité dans le processus de pliage pour déplacer le linge dans et en dehors des machines, se reposer, etc. Mais par approximation, nous pouvons estimer que notre nouvelle capacité est environ 50% plus élevée qu’elle ne l’était auparavant, soit neuf chargements par jour. Ainsi, nous nous attendons à gagner une somme supplémentaire de 45 $ par jour, et nous serions en mesure de payer l’achat d’un nouveau sèche-linge au bout d’un seul week-end. Nous pourrions aussi vouloir vérifier certaines hypothèses, comme notre capacité à traiter trois charges supplémentaires par jour, mais du point de vue opérationnel, le nouveau sèche-linge semble un bon pari.

GLOSSAIRE

Goulet d’étranglement : les ressources de production qui limitent la capacité de l’ensemble du processus. C’est généralement le matériel de production qui se trouve à l’étape disposant de la plus faible capacité globale, c’est à dire, du temps de cycle le plus long. Dans certaines situations, les ressources à l’origine du goulet d’étranglement peuvent être la main-d’œuvre disponible pour une étape donnée ou plusieurs étapes.

Tampon : stockage provisoire où du travail en cours peut être stocké entre les étapes d’un processus. Dans notre exemple de la lessive, un panier à linge entre les cycles de lavage et de séchage peut être considéré comme un tampon.

Capacité : le taux maximum de production d’un processus, mesuré en unités de production par unité de temps. L’unité de temps peut être une longueur, un jour, une minute, ...

Temps de cycle (CT) : durée moyenne entre deux unités traitées. Elle est directement liée à la vitesse de production. Un processus avec une vitesse de production de 4 unités par heure a un temps de cycle de 15 minutes.

Temps d’inactivité : durée pendant laquelle aucun travail utile n’est réalisé.

Taille du lot (NdT : Lot Size ou Batch Size) : nombre d’unités d’un type particulier de produit qui sont produites avant le début de la production d’un autre type de produit.

Délai de fabrication (MLT - NdT : parfois appelé Throughput Time) : temps dépensé par chaque unité dans le processus de fabrication. Cela inclut le temps passé à travailler activement sur chaque étape du processus aussi bien que le temps passé à attendre entre les étapes. Le concept du délai de fabrication s’applique au temps total passé dans tout processus dans lequel le début et la fin sont des événements bien définis. Nous pouvons parler de délais de fabrication/lead time, par exemple dans les services ou dans l’ensemble du processus de la commande à la livraison.

Opération, Système d’exploitation ou Processus : toute partie d’une organisation qui prend les entrées et les transforme en produits de plus grande valeur pour l’organisation que les entrées d’origine.

Processus : dans ce document, un "Processus" peut se référer au processus de production complet, comme faire une lessive ou la fabrication du pain, du début à la fin, ou à un segment de l’ensemble du processus, tels que le cycle de lavage ou le processus de cuisson.

Diagramme de flux du processus : décomposer un processus en composants discrets et le schématiser comme une série de petits rectangles (processus), de flèches (flux d’informations et de matériel) et de triangles inversés (stockage de marchandises).

Utilisation : ratio des entrées réellement utilisées sur la quantité d’entrées disponibles. L’utilisation du travail est le rapport entre le temps de travail effectif consacré au traitement et la quantité totale de temps de travail disponible. Les différences entre les deux peuvent être dues à l’inefficacité du processus qui mène à la perte de temps de travail, ainsi qu’à des déséquilibres dans les temps de cycle à chaque étape du processus qui mènent à de l’inactivité des travailleurs à quelques étapes alors que les autres travaillent. L’utilisation des capacités est le rapport entre la capacité réellement utilisée (c-à-d la sortie du processus) et la capacité totale disponible.

Travail en cours : nombre d’unités dans le processus à tout moment. Si le processus comprend des stocks tampons entre les étapes, le travail en cours est le nombre total d’unités en cours d’élaboration ainsi que le stock en attente entre les étapes. Les unités en stock sont généralement désignées comme du Travail en cours de fabrication, pour les distinguer des stocks de matières premières ou de stocks de produits finis.