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Le concept de la TOC a été introduit sous l’analogie de la chaine : “Une chaîne est une suite d’éléments interdépendant forts et faibles. L’amélioration de la performance de la chaîne ne peut ce faire qu’en améliorant l’élément faible”.

Historique 

C’est une méthode développé dans les années 80 par Eli GOLDRATT. Physicien et Philosophe de formation, ces travaux portaient sur la résolution des problèmes d’organisations des entreprises par l’application de la méthode scientifique.

Ce sera au travers du développement, dans les années 70, d’un logiciel de gestion de planning basé sur l’algorithme appelé OPT (« Optimized Production Timetables ») que GOLDRATT développa sa philosophie.

C’est via son livre « The Goal »1, qu’il fit connaître cette méthode. Elle fut à l’époque très décriée2. Nombreux ont été ceux qui ont dit que cela était juste du bon sens, et que cette théorie n’apportait rien. Ils pensaient que cette théorie étaient uniquement le fait de trouver le Herbie (le goulot), puis le prochain et ainsi de suite. Et surtout, à l’époque, cette méthodologie était à l’encontre de la méthode MRP, la méthode la plus reconnue et utilisée3 de l’époque.

Définition

La théorie des contraintes va plus loin. Elle met en avant la manière pour construire un système qui permet d’améliorer et de manager les contraintes. Il ne s’agit pas de se concentrer sur les leviers de progrès du système mais de comprendre comment ces leviers ont un impact sur le reste du système. La théorie des contraintes4 :

  • remet en question plusieurs principes concernant la manière avec laquelle nous gérons nos entreprises et nos organisations.
  • est basée sur la logique de cause à effet et a été dérivé des sciences exactes. Il appelle cela le Thinking Process.
  • S’appuie sur la Loi de Little pour démontrer que le pilotage du système se fait en fonction du goulot.

Qu’est ce qu’une contrainte ?

Une contrainte est l’étape du processus qui limite la production de la chaîne de valeur et donc en défini sa vitesse de sortie.

En anglais, on l’appelle Bottleneck et en terme Juste A Temps, Goulot.

Il ne peut y avoir qu’une contrainte par chaîne de valeur.  

La notion de contrainte / Goulot / Bottleneck

Par définition, une contrainte est une étape d’une chaîne de valeur qui en limite le débit. Elle ne permet pas au système d’être plus performant. L’APICS donne la définition suivante :

« Tout élément ou facteur qui empêche un système d’atteindre un niveau supérieur de performance par rapport à son but ».

Partant de cette définition, il peut exister une liste infinie de contraintes en fonction du contexte. En voici quelques exemples :

  • Ressources matériels et humaines.
  • Connaissances ou de compétences.
  • Méthodologiques voir même paradigmes.
  • Les clients ou les fournisseurs.
  • Temps ou localisation.

La devise de la Théorie des Contraintes

 

1  heure de perdu sur la contrainte, c’est 1 heure de perdu pour tout le système.  

L’enjeu est d’identifier la contrainte du système pour lui appliquer l’effet de levier. En se concentrant sur le fait d’enlever la contrainte, on pourra passer un gap de performance.

L’enjeu est d’identifier la contrainte du système pour lui appliquer l’effet de levier. En se concentrant sur le fait d’enlever la contrainte, on pourra passer un gap de performance.

La réaction intuitive, les plus rapides en premiers, n’est pas la bonne réponse. Herbie, le scout le plus lent (dans le livre d’Eli GOLDRATT), lorsqu’il est placé en tête, permet d’assurer le déplacement le plus rapide de l’ensemble de la colonne. Mais revenons au pont :

  • A =1 mn
  • B=2 mn
  • C=5 mn
  • D=10 mn

L’énoncé précise que pas plus de 2 piétons peuvent se trouver en même temps sur le pont. Voici la solution : CDBA. C et D partent ensemble. Nous décomptons le temps dès leur départ. C (5 mn) arrive au bout du pont à la mn 5, D (10 mn) est alors quelque part sur le pont. B (2 mn) part alors et arrive au bout du pont à la mn 7, D (10 mn) est toujours quelque part sur le pont. A (1 mn) part alors et arrive au bout du pont à la mn 8. D (10 mn) est depuis 8 mn sur le pont et finit par arriver de l’autre côté à la mn 10. Temps total : 10 mn.

Les 9 règles de la Théorie des Contraintes

Règle 1 : Equilibrer les flux et non les capacités

Il est impossible d’équilibrer parfaitement* les capacités d’une entreprise. Il ne faut chercher une occupation à 100% des ressources mais chercher un écoulement fluide. Il faut donc caler le débit recherché sur celui du goulot et permettant de répondre à la demande client.

*Pourquoi il est impossible d’équilibrer parfaitement les flux :

  • La demande varie souvent.
  • La production est une suite d’événements aléatoires.
  • Les capacités des équipements varient généralement par valeurs discrètes.

Règle 2 : Toute perte sur la contrainte est une perte sur tout le système

Par définition, le goulot n’ayant pas de réserve de capacité, il ne peut rattraper le temps perdu. Toute perte de temps sur le goulot est donc une perte définitive.

Règle 3 : Une heure gagnée sur un non goulot n’est qu’un leurre

Les ressources restent tributaire du goulot. Une heure gagné sur un non goulot, ne profite pas au système, mais va augmenter les stocks.

Règle 4 : Le niveau d’utilisation d’un non goulot n’est pas déterminé par son potentiel mais par les contraintes du système

Les ressources non goulots doivent produire au rythme du goulot. L’utilisation de non goulots selon leurs capacités n’est que de la surproduction. Ainsi, une machine goulot qui alimente une machine non-goulot ne doit pas être activé à 100% mais seulement au niveau de ce que peut lui fournir le goulot.

Règle 5 : Utilisation et activation d’une ressource ne sont pas synonymes

Une ressource doit être activée à 100% mais utilisée au niveau du besoin du goulot. L’activation se définit comme l’utilisation d’une ressources sans que cela soit nécessaire pour le Throughput. L’utilisation, elle, se définit comme étant l’utilisation d’une ressource par nécessité pour le Throughput. Ainsi, une machine non-goulot qui alimente une machine goulot doit être “prête” à produire à tout instant en fonction du goulot. Mais ne doit pas produire plus ce que ce que peut faire le goulot.

Règle 6 : Les goulots déterminent à la fois le débit de sortie et les niveaux de stock

Le débit global du système ne peut excéder celui de la contrainte. L’activation aveugle des ressources en amont peut faire gonfler rapidement les stocks.

Règle 7 : Lot de transfert et lot de fabrication ne doivent pas forcément être égaux

On appelle lot de transfert, la quantité qui est transférée d’une opération à l’autre.

On appelle lot de production, la quantité produite entre deux changements de série.

Un lot de transfert inférieur au lot de fabrication permet d’engager la production en parallèle sur plusieurs ressources, mais aussi de transmettre le lot plus rapidement à la ressource suivante et donc d’accélérer les flux.

Règle 8 : Les lots de production doivent être variables et non fixes

Des tailles de lots fixes nuisent à la flexibilité et à la réactivité. La production étant rarement régulière, la variation des tailles de lots est intéressante pour mieux suivre la demande.

Règle 9 : Etablir les programmes en tenant compte de toutes les contraintes simultanément

La planification et l’ordonnancement est exclusivement basée sur le goulot. Celui-ci doit toujours travailler. Il faut s’assurer que les capacités, mais aussi la disponibilité matière soient cohérentes sur les postes amonts et permettent une utilisation à 100% du goulot.

En résumé

Concept

Outil

Un système contient une multitude de contraintes mais une seule définie le “débit” du système. Cette contrainte vous indique ce que vous pouvez fournir au client.

Utilisez les 5 étapes de la ToC pour lever la contrainte

Tant que la contrainte n’est pas levée, votre planification doit se faire en fonction de celle-ci.

Utilisez la méthode DBR de planification

Travailler sur une non contrainte est une perte de temps. Cela ne fera qu’augmenter votre en-cours de stock.

Utilisez la comptabilité ToC pour comprendre ce phénomène

Juste A Temps

Théorie des Contraintes

Outil principal

Kanban

Planification DBR

Principe

Pilotage du système par le besoin client.

Pilotage du système par le goulot.

En un mot

Les 2 démarches vont dans le même sens et sont complémentaires. L’une met plus en avant le besoin client et l’autre est plus focalisée sur le Goulot.

Source

1 – E. Goldratt (1984) – The Goal

2 – Y. Avraham (2009) – Combining Lean Six Sigma and the theory of constraints to achieve breakthrough performance

3 – F.A Meyer (2012) – La revolution ToC Lean Six Sigma dans les services

4 – C. Gaspoz (2005) – La théorie des contraintes

5 – E. Schragenheim et H.W. Dettmer (2001) – Constraints and JIT: Not Necessarily Cut-Throat Enemies

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