Flux synchrones : une révolution des modes d’approvisionnement

Nombre d'entreprises se recentrent sur leur cœur de métier, les conduisant de ce fait à externaliser certaines productions de sous-ensembles du produit fini. Les grands donneurs d'ordres, et bien sûr les constructeurs automobiles, font ainsi massivement appel à des fournisseurs extérieurs, avec un enjeu : approvisionner le bon produit dans des délais courts, pour minimiser les coûts de stockage. Les stratégies d'approvisionnement sont nombreuses et dépendent du type de bien approvisionné, de son coût, de son volume, etc. Pour les sous-ensembles complexes qui entrent dans la fabrication de produits présentant de nombreuses variantes, les entreprises poussent le « juste-à-temps » dans ses derniers retranchements. Comme souvent dans les domaines de la gestion des flux, l'industrie automobile a été pionnière en faisant émerger la notion de livraison et/ou  production synchrone, et donc de flux synchrones. Le principe des « flux synchrones » est très simple : l'équipementier livre ses  sous-ensembles - des sièges, par exemple -  en bord de ligne d'assemblage du constructeur, exactement dans l'ordre de passage des véhicules sur la ligne. Ceci impose que cet ordre soit connu et respecté, ce qui oblige le constructeur à lancer son appel « synchrone » lorsque le véhicule rentre sur la ligne de montage. Cela réduit les temps de réquisition -  temps entre l'instant de l'appel synchrone et celui du montage du composant sur le véhicule - à quelques heures seulement ! Dans un premier temps, ce principe a été appliqué à des sous-ensembles de taille et de diversité importantes (siège, boucliers...) dont les stocks coûtent particulièrement chers. Cette problématique conduit à de nouvelles questions techniques sur le remplissage des camions, à des réflexions sur les relations contractuelles à mettre en place, à des problèmes de localisation mais aussi à des problèmes originaux de gestion des flux... La simplicité du principe des « flux synchrones » cache bien des difficultés.

La gestion dynamique de flux en production

Des recherches, dans le cadre de GILCO puis G-SCOP, sont menées avec la société PSA depuis plus de 15 ans. Cette étroite collaboration se déroule dans le cadre de thèses CIFRE et de stages de DEA et maintenant de master recherche. 6 thèses CIFRE ont déjà été soutenues et plus de 10 stages réalisés. Les travaux ont porté de façon générale sur la gestion dynamique des flux tout d'abord dans une usine terminale (assemblage de la voiture) et maintenant dans les usines de production des organes (moteurs, boîtes de vitesse,...). Parmi les nombreux sujets abordés nous nous sommes intéressés à cette question de la synchronisation du flux principal avec les nombreux flux d'approvisionnements des composants. Le laboratoire a travaillé sur de tels sujets  avec PSA mais aussi des fournisseurs.

Repenser la chaîne logistique

Du point de vue de l'usine terminale, il s'agit de gérer le flux physique interne pour que la synchronisation avec les flux des constituants soit la meilleure possible, tout en tenant compte au mieux des contraintes de l'usine (réaliser des convois de véhicules de même teinte, équilibrer dynamiquement la charge de l'atelier de montage...). L'idéal consisterait à annoncer l'ordre de montage des véhicules dès la constitution du séquencement des commandes des clients. Il faut donc travailler sur l'ordonnancement de ces commandes, puis gérer le flux tout au long des ateliers de ferrage et de peinture pour respecter au mieux l'ordre annoncé malgré les aléas et les contraintes locales. Ceci conduit à réfléchir sur de nouveaux modes de gestion robustes et réactifs des flux, des optimisations multi-critères... déjà très difficiles à mettre en œuvre théoriquement et encore plus délicats dans le contexte automobile caractérisé par une forte diversité.

Du côté du fournisseur, l'approvisionnement synchrone impose un travail important  sur la conception des  produits, leur procédé de fabrication et plus généralement sur l'organisation de la chaîne logistique. Exemple : la production des faisceaux électriques équipant  les automobiles (travail réalisé en collaboration avec la société Sylea). Pour offrir une grande diversité de véhicules à ses clients, les constructeurs proposent une gamme d'options très large (vitres électriques, auto-radio...), ce qui génère une diversité très importante du nombre de faisceaux possibles (de l'ordre de plusieurs millions). Bien entendu, le fournisseur ne peut pas stocker chacun des exemplaires potentiels, certains pouvant ne jamais être demandés. Par ailleurs, le délai très court entre l'envoi de l'ordre synchrone et la livraison ne lui laisse pas le temps de produire le sous-ensemble en partant de la matière première. Comment résoudre le dilemme ? En appliquant le principe de différenciation retardée, qui consiste à assembler des produits intermédiaires, appelés modules. Se pose alors la question du choix des modules fabriqués à l'avance (définition des nomenclatures des produits) et du lieu de leur fabrication (cette opération, demandant essentiellement de la main d'œuvre, est souvent délocalisée). L'assemblage final du sous-ensemble est réalisé à proximité de l'usine d'assemblage des véhicules pour respecter les délais.

Enfin, la notion de flux synchrones conduit à des réflexions plus larges sur l'évolution même des relations inter-entreprises, sujets étudiés par nos  collègues de l'université Pierre Mendès France et qui ont conduits à des séminaires d'étude pluridisciplinaires.

Contact: Yannick Frein

Publications:

• Bernier V., Frein Y, "Local Scheduling Problems Submitted to Global FIFO Processing Constraints", Int. Jour. of Production Research, Vol. 42, n°8, pp. 1483-1503, 2004.

•  Alexandre Joly, Yannick Frein, "Heuristics for an industrial car sequencing problem considering paint and assembly shop objectives", Computers & Industrial Engineering, 55, pp. 295-310, 2008.

•  Aymeric Lesert, Gülgün Alpan, Yannick Frein and Stéphane Noiré, "Definition of spacing constraints for the car sequencing problem", A paraître dans Int. Jour. of Production Research.