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1
Impact du Contrôle Commande sur la performance
industrielle Vu par la Théorie des Contraintes
Journée dinformation Club Automation Comment
valoriser le Contrôle-Commande pour notre
Entreprise 5 novembre 2002 Jean Vieille,
Consultant
2
Sommaire

• Quest-ce que la TOC?
• Application à lentreprise de production
• Justification du contrôle de procédé
• Annexes

3
Quest-ce que la TOC?

• Theory Of Contraints
• Une nouvelle philosophie de management
• Comparable à TQM, JIT, Flow manufacturing, Lean
  Manufaturing, BPR, SMED
• Sans les invalider la TOC facilite leffort de
  focalisation
• Amélioration permanente et ré-ingénierie des
  organisations
• Des processus de réflexion
• Outils et méthodes
• Des applications
• Ordonnancement de la Production
• Comptabilité industrielle
• Marketing
• Gestion de projet
• Résolution des conflits

4
Origine

• Crée par Eliyahu Goldratt, un  Business Guru 
• The Goal (1984, 1986, 1992)
• Its not Luck (1994)
• Critical Chain (1997)
• Suivi par des  disciples 
• Supporté par l APICSThe Educational Society 
  for Resource Management
• www.apics.org, CM SIG
• Principalement aux USA
• Peu connue en France, mais enseigné dans les
  universités

5
Une approche Système

• Comprendre le Système est indispensable pour
  laméliorer
• Tout Système a un BUT
• But et Conditions Nécessaires
• But Profit
• CN Satisfaction Client, Leadership
  technologique, avantage compétitif, force de
  travail satisfaite et sécurisée
• Le Manager est responsable du BUT
• Chacun peut être considéré comme le Manager de
  quelque chose (Grande entreprise, département,
  petite équipe, sa propre vie, carrière) qui est
  supporté par un Système
• La Théorie des Contraintes traite du Management

6
Concept 1 contrainte du Système

• Un exemple simple
• Comme une chaîne, tout système a un et un seul
  élément plus faible que les autres appelé la
  Contrainte

• Exemple en production

7
Concept 2 Mesure de la Performance

• Comment mesurer les effets des décisions locales
  (briser la contrainte) sur lensemble du système?
• Throughput (T) ???
• Le rythme auquel le système génère de largent
  par les ventes
• Pour les organisations à but non lucratif,
  largent peut être remplacé par des services ou
  des produits
• Inventory (I) Investissements, Stocks
• Tout largent que le système investi en produits
  quil a lintention de vendre, ou retenue dans le
  système (inclut les investissements)
• Operating Expenses (OE) Dépenses
  opérationnelles, charges
• Tout largent que le système dépense pour
  transformer linventory en Throughput (Travail
  direct, utilités, consommables)

8
Throughput World contre Cost World
Parce que les niveaux de stocks se déteriorent
Loptimisation locale en tout point du système
est la seule façon dobtenir une bonne
performance des coûts
Gérer selon les principe du Cost World
Contrôler les coûts
Bien gérer
Gérer selon les principe du Throughput World
Protéger le Throughput
Il nest pas possible dobtenir une bonne
performance du throughput en optimisant la
performance locale partout
9
Principes de la TOC

• Systèmes en tant que  Chaînes 
• Le maillon faible peut être découvert et renforcé
• Optima locaux contre Optimum du Système
• La Performance du système nest pas la somme des
  optima locaux
• Causes et Effets
• Les relations peuvent être complexes selon les
  système
• Effets indésirables et Problèmes centraux
• Éliminer les problèmes centraux plutôt que de
  traiter les effets indésirables
• Détérioration de la Solution
• LInertie est le pire ennemi dun processus
  damélioration permanente POOGI
• Contraintes Physiques et Politiques
• La plupart des contraintes sont dorigine
  politique (organisationnelles) et non physique
• Les Idées ne sont pas des Solutions
• Les meilleures idées échouent au moment de la
  mise en œuvre

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Prescriptions de la TOC 5 étapes de focalisation

• Identifier la Contrainte
• Quelle part du système constitue le Maillon
  Faible?
• Décider comment exploiter la contrainte
• Tirer le maximum de la contrainte sans dépenses
  en modifications coûteuses
• Subordonner tout le reste
• Ajuster le système de façon à tirer le meilleur
  parti de la contrainte
• Élever la Contrainte
• Si les étapes 2-3 ne suffisent pas, des
  changements majeurs peuvent être nécessaires.
• La contrainte est brisée. Retour à létape 1,
  mais attention à linertie

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Applications de la TOC

• Ordonnancement de la production Le mécanisme
  Drum-Buffer-Rope
• Comptabilité Throughput
• Absence de coûts alloués fixes gt Des décisions
  de gestion très différentes pour le calcul des
  prix et le marketing
• Gestion de projet Chaîne Critique
• Inspiré du DBR
• Place des buffers sur les étapes du chemin
  critique

Produits finis
Matières premières
Flux Matières
12
Outils de la TOC

• CRT Arbre de la réalité courante (Current
  Reality Tree)
• Décrire la situation présente
• CRD Diagramme de résolution de conflit
  (Conflict Resolution Diagram)
• Résoudre les conflits cachés
• FRT Arbre de la Réalité Future (Future Reality
  Tree)
• Vérifier que laction produit les effets désirés
• Identifier les impacts négatifs de laction
  projetée
• PRT Arbre de pré-réquisition (Prerequisite
  Tree)
• Identifier les obstacles et la meilleures façon
  de les contourner
• Construire la séquence utile pour accomplir les
  étapes majeures
• TT Arbre de transition (Transition Tree)
• Détailler les instructions pas à pas pour mettre
  en œuvre le déroulement de laction
• CLR Categories de réservations légitimes
  (Categories of Legitimate Reservations)
• Définir les règles qui régissent la construction
  et la revue critique des arbres

13
Vue densemble des outils
QUE changer ?
Changer VERS QUOI ?
COMMENT changer ?
14
Résumé

• La TOC est une philosophie de Management
• Basée sur le bon sens
• Qui sapplique à tous les domaines de la vie
• La TOC est une théorie prescriptive
• Qui fournit des outils pour supporter et
  appliquer les concepts
• Les processus de réflexion de la TOC
• Applicables à toutes les situations (Que changer,
  changer vers quoi, comment causer le changement)
• Les applications de la TOC
• Des résultats prouvés dans de nombreux domaines
• Propagation relativement lente
• Souvent en conflit avec les pratiques courantes

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Sommaire

• Quest-ce que la TOC?
• Application à lentreprise de production
• Justification du contrôle de procédé
• Annexes

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Le système de production dans la chaîne logistique
PLAN
Prévisions
Agrégation Demande
Planification
Ventes
Demand
Clients
Achats
MAKE
SOURCE
DELIVER
Plan de production
Définition Produit
Capabilité Capacité
Fabrication
Expéditions
Fournisseurs
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Flux Finance, Matière, Information

• Flux financier le plus lent
• Contraint par les flux dinformation et de
  matières
• Flux Matières
• Constraint par les activités de production
• Flux dinformation Doit être le plus rapide
• Notion de temps réel
• Contraint à la fois les flux matière ET financier
  

Entreprise

Flux dinformation
Flux Matières
Fournisseurs
Clients
Flux Financier
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But de lentreprise

• Le but dune entreprise industrielle est de faire
  de largent
• Faire davantage dargent maintenant et dans le
  futur
• Les 3 métriques de base
• Throughput (T) ???
• Le rythme auquel le système génère de largent
  par les ventes
• Pour les organisations à but non lucratif,
  largent peut être remplacé par des services ou
  des produits
• Inventory (I) Investissements, Stocks
• Tout largent que le système investi en produits
  quil a lintention de vendre, ou retenue dans le
  système (inclut les investissements)
• Operating Expenses (OE) Dépenses
  opérationnelles, charges
• Tout largent que le système dépense pour
  transformer linventory en Throughput (Travail
  direct, utilités, consommables)

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Impact direct des mesures opérationnelles sur les
résultats financiers
Retour sur investissement
Trésorerie
Bénéfice net
Inventory
Operating Expenses
Throughput
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Sommaire

• Quest-ce que la TOC?
• Application à lentreprise de production
• Justification du contrôle de procédé
• Annexes

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Quest ce que le contrôle de procédé?

• Cest un élément du système dinformation de
  lentreprise
• En contact avec le flux matières
• Il sert dinterface entre léquipement de
  production et un certain nombre dutilisateurs
  dans lentreprise
• Exploitation
• Planification / supervision de la Production
• Maintenance
• Qualité
• Ingénierie (équipements)
• RD (Produits)
• Il assure les liens nécessaires entre
• les systèmes,
• les équipements,
• les hommes
• Il interprète et exécute
• les processus de fabrication
• Les algoritmes de pilotage des équipements

22
Comment le contrôle de procédé influence les
métriques de base
-
Débit financier (Throughput, T) Meilleure utilisation des matières Réduction des temps de changement de produits Réduction des temps de mise sur le marché de nouveaux produits Diminution des durées darrêt Erreurs de programmes, limitations, pannes
Immobilisations (Inventory, I) Facilite loptimisation du programme de production Coût du système de contrôle
Dépenses opérationnelles (Operating Expenses, OE) Facilite lexploitation et la maintenance Coût du personnel pour maintenir le système
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Analyse des Effets indésirables (UDE)
Cat Pilote de gestion Cat UDE Système Contrôle
T Utilisation matières I Voir (3, 11)
T Temps changement produits T, OE (1)Durée dadaptation du système
T Temps de mise sur le marché de nouveaux produits T, OE T, OE, I T, OE (2)Durée dévelop. applications (3)Durée Mise en service (4)Difficulté conversion spec.RD en process industriel
T Temps darrêt T Voir (8, 10, 11)
I Optimisation ordonnancement T,I (5)(In)flexibilité de lautomatisme
OE Maintenance OE T T OE (6)Acquisition maîtrise système (7)Temps résolution problèmes (8)Diagnostic premier niveau (9)Charge Techniciens
T Assistance à lexploitation T T, I (10)Diagnostic premier niveau (11)Support qualité et performance
24
Problèmes à lorigine des effets indésirables
Problème UDE
Niveau de compétence des automaticiens Tous
Lacunes propres au système de contrôle 1, 2, 6, 9
Qualification insuffisante des opérateurs 10 (?)
Absence ou insuffisance des spécifications fonctionnelles Difficultés de communication des besoins 1, 2, 3, 4, 6
Mauvaise gestion documentaire 1, 2, 3
Absence ou insuffisance des méthodes 1, 2, 4, 5, 6, 7
Mauvaise gestion de la connaissance 1, 2, 3, 6, 7



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Justification des investissements

• Les métriques simples de la TOC sont bien perçus
  par le management
• Limpact des propositions dinvestissement sur
  ces métriques peuvent être chiffrés et prouvés.
• Exemples
• la réduction du temps de mise en service dune
  semaine pour un nouveau produit peut dans
  certains cas compenser la totalité de
  linvestissement.
• La possibilité de produire des campagne plus
  courtes peut influencer de façon considérable les
  niveaux de stocks et les risques liés aux
  sur-stocks.
• Un meilleur diagnostique peut réduire les temps
  darrêt et augmenter dautant la capacité de
  production

26
MERCI!

• jean.vieille_at_isa-france.org
• www.ccm-web.com

27
ANNEXE 1 les outils de la TOC
28
CRT Current Reality Tree

• Describe the present situation
• Problem analysis tool
• Identify the constraint, the  Core Problem 
• From UDE to Core Problem

The plant grows
Ambiant temperature range is available
Adequat sunlight exist
Adequat water exist
Adequat nutrition exist
Direct sunlight is available
Plant requires sunlight
Nutrition is available
Nutrition is appropriate for the plant
Water is available
Water is not polluted
29
CRT Identify the Core Problem

• The Core problem is responsible for 70 or more
  for the majority of UDEs
• UDE Undesirable Effect
• RC Root Cause
• CP Core Problem

UDE
UDE
UDE
UDE
UDE
RC
RC
RC
CP
30
CRD Conflict Resolution Diagram

• Most core problems exist because of some
  underlying conflicts
• Resolve hidden conflicts
•  Creative Engine  or  Idea Generator 
• No compromize, win-win solutions

Check Assumptions R1-gtPR1 Anxious about the
return travel Bad boys may be there R2-gtP2 Do not
leave before the party ends
In order to have
I must
In order to have
I must
Requirement 1 Ensure Sharon safety
Prerequisite 1 Sharon home before 10
Objective Have a good family life
Injection Daddy gives her a ride
Creat injection R1-gtPR1 Daddy gives her a ride gt
The conflict is broken
Requirement 2 Sharon is accepted by her friends
Prerequisite 2 Sharon home around 12
31
CRD notation
Assumptions
Assumptions
Requirement 1
Prerequisite 1
Injection
Objective
Requirement 2
Prerequisite 2
Assumptions
Assumptions
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FRT Future Reality Tree
Gasoline expenses go down even more

• Testing of new ideas
• Reveals potential devastating effects
• Reveals negative branches that worsen problems
• Elaboration of positive reinforcing loops
• Persuading tool to convince decision makers
• Initial planning tool

Gasoline expenses are down
Gasoline consumption is reduced
I increase tire pressure
Higher tire pressures reduce gasoline consumption
My engine runs smoothly
Smooth engine use less gasoline
My cars engine runs poorly
I have an engine setup
33
FRT Notation
DE Desirable Effect Injections Proposed
actions
DE
DE
DE
DE
Injection
Injection
Injection
34
PRT Prerequisite Tree
(Objective)
I always get to work on time
(Obstacle)
My transportation is unreliable

• Identify obstacles in realizing an objective
• Identifies remedies to obstacles
• Identify required sequence of actions
• Identify unknown steps
• Bridge the gap between FRT (major milestones) and
  TT (step-by-step implementation plan)

I am delayed in traffic
I use alternate routes
I use alternate transportation
(Intermediate Objective)
(Condition)


Riding the bus takes longer
Alternate routes take longer
I leave early
(Action)

Unexpected crises occur at home as Im leaving
I dont have the right clothes to wear

I keep a ready supply of clean clothes on hand
I have back-ups to deal with crises
Build downward until branches converge / the
lowest IO is within control
35
PRT Notation
PRT OBJECTIVE
OBS Obstacles IO Intermediate objectives
OBS
OBS
OBS
IO
IO
IO
OBS
OBS
OBS
IO
IO
IO
OBS
OBS
IO
IO
OBS
IO
36
TT Transition Tree
I have located for job opportunities suitable for
my qualifications

• Provide step-by-step method for
  action/implementation
• Enable effective navigation through a change
  process
• Detect deviation in progress toward a limited
  objective
• Adapt or redirect effort, should plans change
• Communicate reasons for action to others
• Execute the injections developped in CRD/FRT
• Attain intermediate objectives identified in PRT
• Develop tactical from conceptual / strategic
  plans
• Preclude UDE from arising out of implementation
  action

I have a  short list  of job opportunities in
my chosen field that match my qualifications.
I apply for jobs on my  short list 
I have little job-related experience in my chosen
field.
All possible job openings in my chosen field are
identified
I narrow my chhoice to entry-level positions
I dont know where to look for possible job
opportunities.
I ask respected faculty members for career advice.
I research resources at the campus career center
37
TT Notation
Objective
Reality / Need
Effect
Action
Reality / Need
Effect
Action
Reality / Need
Effect
Action
Reality / Need
Effect
Action
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CLR Categories of Legitimate Reservations

• Clarity
• Meaning concern, no reasonnable cause-effect
  connection
• Entity Existence
• Completness, Structure (compound), Validity (The
  sky is falling)
• Causality Existence
• Does the cause really result in effect
• Cause insufficiency
• The stated cause for the considered effect seems
  not enough
• Additional Cause
• Other causes may result in the same effect
• Cause-Effect Reversal
• If many fishermen are fishing and their stringers
  are full of fish then fishing is good
• Predicted Effect Existence
• Most causes result in more than one effect
• Tautology
• Circular logic France football team lost the
  game because they played poorly

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ANNEXE 2 Informations sur la TOC
40
Glossary

• PRT Prerequisite Tree
• CLR Categories of Legitimate Reservations
• CP Core Problem
• CRT Current Reality Tree
• CRD Conflict Resolution Diagram Evaporating
  Cloud
• DBR Drum-Buffer-Rope
• DE Desired effect
• FRT Future Reality Tree
• IO Intermediate objective
• OBS Obstacles
• POOGI Process Of OnGoing Improvement
• PRT Prerequisite Tree
• RC Root Cause
• UDE Undesirable effect

41
Useful infos / links

• This presentation is based on H. Dettmers book
   Goldratts Theory of Constraints A system
  Approach to Continuous Improvement  ISBN
  0-87389-370-0. Also, some examples are taken form
  Goldratts books  Its not Luck  and  Critical
  Chain 
• http//www.goldratt.com/
• http//www.eligoldratt.com 
• http//sytsma.com/htm/theoryonline.htm
• http//www.pdinstitute.com
• http//www.rogo.com/
• http//www.goalsys.com/
• http//www.mfgexcellence.com/