Optimiser la fabrication en flux poussé : De la prévision de la demande au produit fini

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Ce blog est le premier d’une série en cinq parties rédigée par le blogueur invité Lionel Grealou, consultant et fondateur de Xlifecycle Ltd. et auteur du blog virtual+digital. La série couvrira l’intersection du PLM et des industries de process. Dans ce post introductif, nous explorons le rôle crucial des données PLM pour améliorer la fiabilité et les insights des décisions en R&D et dans la chaîne d’approvisionnement.

Le PLM est la source des décisions en R&D et dans la chaîne d’approvisionnement

Les industries de fabrication de processus transforment les matières premières et les ingrédients en produits finis par des processus chimiques, physiques ou biologiques. Ces industries impliquent généralement des processus de production continus ou en lots. Elles dépendent fortement d’un contrôle rigoureux de la production pour assurer la traçabilité et la cohérence des produits finis, généralement soumis à des normes de conformité réglementaire strictes. La gestion du cycle de vie des produits (PLM) appliquée à la fabrication de processus est essentielle pour stimuler l’innovation et garantir des opérations efficaces, depuis la gestion des lots, des recettes, des ingrédients, des mélanges, des matières premières, des produits semi-finis et finis, jusqu’à la production de rapports réglementaires et la garantie de conformité.

Dans ce post, j’élabore sur les similitudes et les différences entre la fabrication de processus et la fabrication discrète, je compare les stratégies de fabrication pour stock (MTS) et de fabrication sur commande (MTO), et j’explore les implications du point de vue du PLM.

Fabrication de processus versus fabrication discrète

La fabrication de processus produit des biens en mélangeant ou en combinant des matières premières de manière irréversible (par exemple, mélange, chauffage). Le résultat suit un processus de production par lots avec un volume de produits finis plutôt que des unités individuelles. Les caractéristiques clés incluent :

• Formules ou recettes prédéfinies adaptées à la production de masse
• Principes de gestion des données PLM liés aux ingrédients, au contrôle des formules, aux conversions d’unités, au volume et au poids
• Produits courants : alimentation et boissons, produits pharmaceutiques, produits de soin personnel, peintures, boissons, huiles raffinées, caoutchouc et plastiques, pneus et métaux

La fabrication discrète assemble des composants pour créer des biens finis individuels qui peuvent être démontés ou réassemblés (par exemple, par assemblage, soudure). Les caractéristiques clés incluent :

• Routage de production séquentiel transformé en flux de travail pour la personnalisation ou la production de masse
• Principes de gestion des données PLM liés aux pièces individuelles, aux nomenclatures (BOMs), aux gabarits et à la personnalisation
• Produits courants : équipements, appareils électroménagers, produits électroniques, produits de haute technologie, produits de transport et robots industriels

Certains produits combinent des éléments des deux types de fabrication, tels que les produits pharmaceutiques ou électroniques grand public, qui impliquent des processus chimiques pour les matériaux et l’assemblage de pièces distinctes. Cette approche hybride nécessite un écosystème PLM intégré pour gérer divers types de données et assurer la cohérence, le contrôle de la qualité et une collaboration efficace.

Fabrication pour stock versus fabrication sur commande

La fabrication pour stock (MTS) est une stratégie de production traditionnelle où les biens sont produits en fonction des prévisions de la demande et stockés jusqu’à leur vente. Cette approche repose fortement sur des prévisions de demande précises pour éviter les excédents ou les insuffisances de stocks, ce qui peut affecter la rentabilité. Par exemple :

• Électronique grand public : Les entreprises comme Apple produisent des produits standardisés tels que les iPhones et iPads en grandes quantités en fonction de la demande anticipée, assurant leur disponibilité dans les magasins de détail.
• Produits pharmaceutiques : Des entreprises comme Pfizer produisent des médicaments courants, tels que les analgésiques en vente libre et les médicaments contre les allergies, en grands lots selon la demande anticipée, les stockent dans des entrepôts et les distribuent aux pharmacies.
• Alimentation et boissons : Des marques comme Coca-Cola fabriquent des boissons en quantités massives pour s’assurer que les produits sont facilement disponibles sur les étagères des magasins de détail.

La fabrication sur commande (MTO) est une stratégie de production où la fabrication commence seulement après la réception d’une commande client, permettant des niveaux élevés de personnalisation. Cette stratégie entraîne des quantités de commandes plus petites, des coûts par unité plus élevés et des délais plus longs. Par exemple :

• Aérospatiale : Des entreprises comme Boeing et Airbus fabriquent des avions commerciaux selon des exigences spécifiques des clients, avec des configurations personnalisées telles que les aménagements des sièges et les caractéristiques technologiques.
• Automobile : Des entreprises comme Rolls-Royce produisent des véhicules sur mesure adaptés aux préférences des clients, en commençant la production seulement après que le client ait passé une commande, permettant un haut degré de personnalisation.

Alors que le MTS assure la disponibilité rapide des produits en maintenant des stocks, il risque la surproduction et des coûts supplémentaires si les prévisions sont inexactes. En revanche, le MTO minimise les niveaux de stock et les coûts de stockage, mais nécessite que les clients attendent la production et la livraison, comme c’est le cas pour les meubles fabriqués sur mesure et les voitures de luxe. Les deux stratégies répondent à différentes demandes du marché : le MTS est idéal pour les produits à demande stable et prévisible, tandis que le MTO offre flexibilité et personnalisation pour les marchés de niche. Le choix entre MTS et MTO dépend des types de produits, des demandes du marché et des capacités opérationnelles, chaque stratégie présentant des avantages et des défis uniques.

Le rôle du PLM dans l’innovation du MTS

Le PLM intègre tous les aspects du développement de produits, de la conception initiale à la production et à la distribution, en rationalisant les processus, en améliorant la collaboration et en assurant la conformité réglementaire. Cette approche améliore l’efficacité, réduit le temps de mise sur le marché et soutient l’innovation continue et l’adaptabilité :

• Fabrication de processus : Repose sur des recettes ou des formules, des conversions de mesures et une évolutivité. La gestion des nomenclatures et des processus associés garantit la cohérence et l’efficacité.
• Produits hybrides : Intègrent à la fois la fabrication de processus et la fabrication discrète, augmentant la complexité et la conformité réglementaire, nécessitant une coordination minutieuse.
• Production en grand volume : En raison des exigences de production de masse, les produits à base de formulations dans les secteurs de l’alimentation, des boissons et des produits pharmaceutiques utilisent souvent le MTS.
• Maximiser le retour sur investissement : Un PLM efficace optimise chaque étape du cycle de vie du produit, de la production initiale à la mise hors service, stimulant la rentabilité.

En outre, les opportunités d’automatisation sont immenses dans le contexte de la fabrication MTS, notamment grâce à l’intégration des systèmes PLM pour améliorer les prévisions de la demande, optimiser l’efficacité de la production et améliorer la prise de décision :

• Prévisions avancées de la demande : Les systèmes PLM permettent l’analyse des données historiques et des tendances du marché, fournissant des prévisions de demande précises, maintenant des niveaux de stocks appropriés et réduisant le risque de sur- ou sous-production.
• Optimisation des processus : Le PLM aide à identifier les inefficacités de la production, suggère des améliorations et surveille et ajuste continuellement les opérations pour garantir des niveaux de production optimaux, réduire les déchets et augmenter l’efficacité.
• Amélioration de la prise de décision : Le PLM fournit des informations en temps réel et des analyses prédictives, permettant aux fabricants de s’adapter rapidement aux changements du marché, d’optimiser l’utilisation des ressources et de prendre des décisions éclairées.
• Contrôle de la qualité et conformité : Les systèmes PLM garantissent que les produits répondent à des normes élevées et aux exigences réglementaires en détectant les défauts et les incohérences en temps réel, réduisant le risque de rappels et de problèmes de conformité.
• Personnalisation : En analysant les préférences et les retours des clients, le PLM facilite une meilleure personnalisation des produits, augmentant la satisfaction et la fidélité des clients.

Le PLM joue un rôle crucial dans la gestion des complexités de la fabrication MTS. Le PLM est la source des décisions en R&D et dans la chaîne d’approvisionnement, fournissant un cadre centralisé pour la gestion des données produits, des processus et de la conformité. Le PLM assure que les entreprises peuvent innover efficacement, maintenir des standards de haute qualité et répondre rapidement aux demandes du marché. Cette adaptabilité est essentielle pour conserver un avantage concurrentiel dans des environnements de fabrication divers et dynamiques—et a fortiori dans les marchés hautement réglementés.

Je vous invite à regarder l’enregistrement à la demande du premier épisode de la série “Pulling the Digital Thread”, “Exploring the Transformation to the Digital Enterprise“. Ce fut un privilège de faire partie du panel d’invités pour cet épisode inaugural.