Goulot d’étranglement et théorie des contraintes

Il applique la théorie des contraintes (TOC) de Goldratt : il trouve l’étape qui limite la production de l’usine, calcule la valeur de chaque heure et de chaque minute sur cette étape et montre le gain d’une hausse de sa capacité jusqu’à la contrainte suivante. Utilisez-le pour décider où investir en amélioration, justifier une machine ou une équipe de plus et expliquer à l’équipe pourquoi un arrêt au goulot coûte si cher.

Le goulot d’étranglement est l’étape dont la capacité effective est la plus faible par rapport à la demande. Signes pratiques : file de matière devant elle, étapes aval en attente et étape qui tourne en permanence. La capacité effective est la moyenne réelle, déduction faite des arrêts, pertes de vitesse et rebuts : capacité nominale × TRS, ou production bonne d’un mois ÷ heures programmées ; si l’étape compte plusieurs machines identiques, additionnez leurs capacités.

Dans l’exemple, l’étape 3 produit 118 u/h pour une demande de 130 u/h : l’usine couvre 91 % du marché et ne vend pas 12 u/h. Avec un throughput de 14 € par unité, chaque heure perdue sur cette étape coûte 1652 € (28 € par minute), et la capacité manquante représente 840 000 € de throughput par an. L’étape la plus lente suivante, la 5, fait 132 u/h, seulement 12 % de plus que le goulot.

Dans la comptabilité du throughput de la TOC, le throughput est le prix de vente moins les coûts totalement variables, essentiellement matières premières, emballage et commissions ; la main-d’œuvre et les frais fixes n’entrent pas, car ils ne changent pas pour une unité de plus. La valeur d’une heure au goulot est sa production pendant cette heure multipliée par le throughput : 118 × 14 € = 1652 € dans l’exemple. Une heure gagnée sur n’importe quelle autre étape vaut zéro, car elle n’augmente pas ce qui sort de l’usine.

Parce que la production totale reste limitée par l’étape la plus lente. Accélérer une étape en amont du goulot ne fait qu’augmenter le stock en attente devant lui ; accélérer une étape en aval la laisse attendre. Les améliorations hors du goulot ne sont rentables que si elles réduisent des coûts réels, comme l’énergie, les rebuts ou les heures supplémentaires.

Jusqu’à la contrainte suivante, qui peut être une autre étape ou le marché lui-même. Dans l’exemple, chaque 1 % de plus au goulot rapporte environ 83 000 € par an, mais seulement jusqu’à +10 %, quand la production atteint les 130 u/h de la demande ; sur les +15 % étudiés, 5 points resteraient inutilisés. Avant d’investir, exploitez le goulot : qu’il ne s’arrête ni au repas ni au changement d’équipe, contrôlez en amont pour ne pas traiter de pièces mauvaises et réduisez le changement de format.

Il suppose une ligne en série où toutes les unités passent par toutes les étapes, avec un seul produit et des capacités moyennes déjà nettes de pertes. Avec un mix de produits, des gammes différentes ou des capacités très variables, le goulot peut se déplacer et une simulation ou une analyse de flux plus détaillée s’impose. Les dépenses supplémentaires pour élever le goulot, comme une équipe en plus ou la sous-traitance, doivent être déduites du gain.

Avec la formule de Kingman (VUT) : attente = ((ca² + ce²) ÷ 2) × (u ÷ (1 − u)) × temps opératoire. Indiquez la variation des arrivées (ca), celle du procédé du goulot (ce) et l’utilisation planifiée. Dans l’exemple, avec 90 % d’utilisation, chaque unité attend environ 3 min ; près de 100 %, la file explose, et réduire la variabilité de moitié divise l’attente par quatre.