MRP dans une usine d'embouteillage, pour la gestion des approvisionnements

Qu'est-ce que la planification déterministe des besoins (MRP) ?

Au moment de son introduction dans les années 60, la planification déterministe des besoins (MRP) a eu un effet révolutionnaire, déclenchant l'adoption généralisée des logiciels d'entreprise et des ordinateurs nécessaires à leur fonctionnement. Des centaines de milliers d'entreprises à travers le monde, grandes et petites, se sont alors précipitées sur les systèmes MRP. Dans ces vibrantes années qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale, l'engouement pour les logiciels susceptibles de rationaliser la production était considérable car les gains d'efficacité associés étaient souvent synonymes de résultats considérablement accrus. Grâce aux calculs informatisés des logiciels, les industriels pouvaient accélérer leur production, offrir une plus grande variété de produits, et réduire les coûts en estimant plus précisément les besoins.

Dans l'environnement économique actuel, particulièrement concurrentiel, l'efficacité de la production est sans doute encore plus critique. Sans surprise, les systèmes modernes de planification des ressources sont beaucoup plus sophistiqués que ces premières suites logicielles MRP. Désormais, dans de nombreux secteurs d'activité, les entreprises de toute taille dépendent de systèmes basés sur MRP pour répondre aux demandes produits des clients, contrôler les stocks, gérer l'ensemble des Supply Chains, réduire les coûts et réagir aux changements du marché, y compris aux catastrophes naturelles et disruptions de la Supply Chain.

Définition du MRP : le MRP est un système conçu pour planifier la production. Il identifie les matières nécessaires, estime les quantités, détermine quand les matières seront nécessaires pour respecter le calendrier de production, et gère le calendrier des livraisons, dans le but de répondre aux demandes et d'améliorer la productivité globale.

MRP versus ERP

On peut dire que le progiciel de gestion intégré (ERP) est un descendant direct du système MRP, ou bien que le système MRP est un composant de l'ERP, les deux affirmations sont vraies.

Pour comprendre, regardons en arrière. Après son lancement, le système MRP a évolué pour intégrer les modules MRP d'origine (ventes, gestion des stocks, achats, nomenclatures et contrôle de la production) et les combiner avec les fonctions financières et comptables. La nouvelle suite ainsi formée fut nommée MRP II. Le développement de la suite logicielle s'est ensuite poursuivi, avec l'ajout de nouvelles fonctionnalités. Et finalement, pour mieux décrire ces fonctionnalités étendues, le terme ERP (ou progiciel de gestion intégré) a été introduit.

Aujourd’hui, la fonction de planification va bien au-delà des fournitures, mais même les versions d’ERP les plus récentes s'inspirent directement du système MRP. Et dans tous les ERP, le principe d'origine du système MRP reste intact : identifier ce qui est nécessaire, en quelle quantité et quand.

Mais par ailleurs, comme le logiciel ERP contient des fonctionnalités qui vont bien au-delà du système MRP, la deuxième affirmation est tout aussi justifiée : le système MRP ne représente qu'une partie du progiciel de gestion intégré.

Avantages d'un système MRP

Pourquoi les entreprises qui fabriquent des produits ont-elles besoin d'un système MRP ? Car leur réussite sur le marché dépend fortement de leurs capacités de planification des besoins, de production et de gestion des stocks.

La planification des besoins peut être relativement simple et directe, mais uniquement si les volumes sont faibles, si le nombre de produits est limité et s'il n'y a que quelques composants par produit.

Pour les produits complexes et les volumes de production plus élevés, des calculs complexes sont nécessaires. La capacité à prévoir et planifier les besoins en matières et composants est essentielle pour une gestion efficace de la production et du stock de produits finis. Cette production planifiée est une composante essentielle pour la planification des équipements et du personnel qualifié. Les stocks représentent généralement un coût important et constituent l'un des plus gros facteurs de rentabilité des fabricants. Sans planification déterministe des besoins, il est impossible de gérer efficacement le stock pour avoir précisément la quantité adéquate d'articles adéquats au moment adéquat. Un excès de stock coûte cher, mais les pénuries sont souvent la cause des disruptions de production, des retards de livraison, des coûts supplémentaires et d'un mauvais service client.

Qui utilise les systèmes MRP ?

Même si le MRP est souvent considéré comme une fonction propre aux industriels, il est important de comprendre que le terme « industriel » a un sens large. Au sens MRP, un industriel est une entreprise qui acquiert des composants ou des matières et les transforme d'une certaine manière pour produire un article différent, qui peut être vendu aux clients. Cela peut englober notamment :

Les entrepôts qui emballent des produits ou rassemblent des articles en « kits » ou combinaisons pour les revendre en tant qu'unités.
Les entrepôts qui assemblent des configurations personnalisées à la commande (stockant les unités principales et extensions facultatives, puis assemblant les produits personnalisés pour expédition).
Les prestataires de services qui assemblent des packages (documentations, appareils, consommables ou autres articles physiques) pour les fournir aux clients/patients.
Les gestionnaires d'immeubles de bureaux, d'hôpitaux, de bâtiments administratifs ou d'appartements (pour gérer les fournitures et équipements en fonction de l'utilisation prévue).
Les restaurants qui utilisent un certain type de MRP pour gérer l'inventaire et le réapprovisionnement des ingrédients et des fournitures.

Comment fonctionne un système MRP ?

Un système MRP moderne est un système en boucle fermée, étroitement intégré, qui englobe toute l'entreprise. Il assure le suivi de toutes les activités et interagit en permanence avec les systèmes de planification et d'ordonnancement pour assurer une parfaite cohérence, ce qui permet à l'entreprise de rester concentrée sur les promesses faites aux clients et leurs attentes.

Les étapes clés du processus MRP sont les suivantes :

Définir avec précision ce qui doit être produit. L'ingénierie est responsable de la création et de la gestion de la nomenclature de tous les produits finis et sous-ensembles. Également appelée structure produit, la nomenclature est un modèle hiérarchique indiquant précisément ce qui compose chaque unité. Par exemple, le produit final peut avoir de nombreux sous-ensembles. Chaque sous-ensemble peut comporter deux composants ou plus et chaque composant peut avoir une liste de pièces. La nomenclature décrira l'ordre dans lequel les fournitures seront nécessaires, les pièces qui dépendent d'autres pièces et le nombre de pièces de chaque sorte requises.
Quantifier la demande. Le système calcule la quantité et la date requises pour répondre à la demande de produits finis. Le calcul est basé sur les commandes clients et les prévisions du service des ventes, et tient compte du stock disponible. Les véritables fabricants sur commande se concentrent avant tout sur les commandes clients. Les fabricants pour stocks mettent l'accent sur les prévisions tandis que d'autres utilisent une combinaison entre commandes et prévisions pour planifier la production future. Ces informations alimentent le programme directeur de production (PDP), qui représente l'accord entre toutes les parties prenantes sur ce qui sera produit (capacités, stocks et rentabilité associés notamment).
Déterminer l'approvisionnement. À l'aide de la nomenclature et du PDP pour tous les produits, le cycle MRP calcule étape par étape les sous-ensembles, les composants et les matières qui doivent être fabriqués ou achetés au cours de la période de planification. Ensuite, le système vérifie les quantités nécessaires en fonction du stock disponible (calcul des besoins nets), afin d'identifier les quantités nettes manquantes pour chaque composant. À l'aide de paramètres prédéfinis, tels que la taille des lots, il détermine la quantité « à fabriquer ou à acheter » adéquate pour chaque article. Enfin, il calcule la date de début d'acquisition appropriée, à l'aide du délai d'achat ou du délai de production, selon le cas, et envoie ces informations au service Achats ou Contrôle de production.

Voici à quoi ressemble le flux de processus MRP :

Diagramme illustrant le fonctionnement du MRP

Diagramme du processus MRP

La planification des capacités avec MRP

La planification MRP traditionnelle calcule les besoins (ordres de production et commandes d'achat) à l'aide du modèle dit de « capacité infinie » ou « sans contraintes », s'intéressant aux besoins uniquement et ignorant les problèmes ou contraintes de capacités.

Toutefois, certaines entreprises ont des capacités limitées qui restreignent leur capacité à produire et doivent donc utiliser un modèle de « capacité limitée » pour tenir compte de ces limitations lors de l'élaboration du calendrier. Les ressources de production telles que les fours ou les lignes de peinture, l'outillage ou encore les techniciens spécialement formés, constituent des exemples de contraintes de capacités.

Avec un système MRP classique, le plan des besoins doit être validé au regard des capacités à l'aide d'un outil de planification des capacités indépendant. Ce processus itératif, en deux étapes, peut prendre du temps. Bien que cette solution fonctionne et représente un grand pas en avant pour la planification de la production, un nouveau logiciel appelé Système de Planification Avancée (APS) permet l'optimisation simultanée des besoins et capacités pour créer un plan basé sur les contraintes.

Comparaison des logiciels MRP anciens et modernes

Un système MRP moderne offre de nombreux avantages par rapport à un système MRP plus ancien. Voici les principales différences :

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Nouvelles technologies MRP

Comme par le passé, les éditeurs de logiciels MRP d'aujourd'hui mettent à profit les nouvelles technologies pour améliorer leurs produits et offrir davantage de fonctionnalités aux utilisateurs. En premier lieu, l'application du Machine Learning et de l'intelligence artificielle (IA) aux processus de planification avancée permet aux systèmes de créer des plans et des calendriers encore meilleurs. Les systèmes de planification basés sur le Machine Learning surveillent en permanence conditions et activités pour développer des modèles plus précis en matière de causes et d'effets et ainsi offrir des recommandations plus complètes, plus précises et plus efficaces.

Autre innovation importante : l'Internet des Objets industriel (IIoT) ou Industrie 4.0. L'IIoT est un terme général qui désigne la prolifération de capteurs et de terminaux peu coûteux, intelligents et connectés, permettant de surveiller et contrôler pratiquement tout sur l'ensemble de la Supply Chain. L'IIoT apporte des quantités de données bien plus importantes aux systèmes de planification, qui alimentent les moteurs d'IA et de Machine Learning.

Sans être nouveau, le déploiement dans le cloud continue d'ajouter de nouvelles fonctionnalités aux systèmes MRP, y compris des outils de collaboration essentiels aux styles de travail actuels. Le cloud offre également une sécurité renforcée, une disponibilité accrue et des systèmes plus fiables et durables grâce à une discipline accrue en matière de sauvegardes, basculements et restaurations après sinistre. Enfin, les bases de données In-Memory offrent une vitesse de performance sans précédent aux systèmes MRP, pour des temps de réponse nettement plus courts.

Les systèmes MRP d'aujourd'hui

Les systèmes MRP évoluent sans cesse. En plus d'un demi-siècle de développement et de croissance, le MRP est passé d'un calcul relativement simple et direct à un système d'aide à la décision complet, intelligent et essentiel. Le système offre une capacité de planification et gestion efficaces et réactives aux entreprises qui transforment des composants en produits pour répondre aux demandes clients.

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FAQ MRP

Le MRP est la fonction ou le module logiciel qui calcule les plans d'acquisition (commandes d'achat et ordres de production) des fournitures requises pour respecter les plans de production et la demande client. Complétée par certaines applications, notamment en lien avec l'ingénierie, les stocks, les achats et le contrôle de la production, la suite logicielle prend le nom de « planification des ressources de production » ou MRP II. Au milieu des années 90, le MRP II a été renommé progiciel de gestion intégré (ERP) pour refléter son champ d'application élargi et distinguer les versions plus récentes et plus puissantes des versions antérieures plus limitées. Le terme ERP reste le nom le plus utilisé pour ces systèmes, bien que certaines autorités utilisent le terme plus général de « systèmes d'entreprise ».

La fonction ou le module MRP d'origine concerne le calcul des besoins en matières. Complétée par certaines applications, notamment en lien avec les commandes client, les stocks, l'ingénierie, les achats, le contrôle de la production, la finance et la comptabilité, la suite prend le nom de « planification des ressources de production » ou MRP II. Le MRP a été et reste l'approche fondamentale de planification utilisée dans presque tous les systèmes d'information modernes pour la production.

Le MRP est la fonction ou le module logiciel qui calcule les besoins et recommande l'activité de production et d'achat (commandes) pour satisfaire ces besoins. La planification MRP est le processus qui consiste à procéder à ces calculs pour élaborer un plan. Le MRP est un élément central de presque tous les systèmes de gestion de l'information intégrés pour les industriels, appelés progiciels de gestion intégrés ou ERP.

Le programme directeur, ou plus précisément programme directeur de production (PDP), est un plan de production concernant les produits vendables, qui stipule la quantité de production prévue, sa date de début et sa date d'exigibilité. Le programme directeur représente l'activité de production nécessaire pour répondre à la demande nette. La demande nette correspond aux commandes clients, aux prévisions ou à une combinaison de ces éléments, avec prise en compte du stock disponible.

Le MRP piloté par la demande (DDMRP) est une variante de la planification déterministe des besoins (MRP). Elle intègre de nombreux éléments de la Théorie des contraintes, du Kanban (JAT et système de production Toyota) et d'autres idées modernes de gestion de la production pour améliorer la planification de la distribution. La DDMRP est axée sur un réapprovisionnement déclenché des fournitures via le réseau, s'appuyant sur les niveaux de stocks tampons et assurant leur réapprovisionnement lorsqu'ils sont inférieurs à une cible définie.

Le MRP prédictif est une version améliorée de la solution DDMRP, qui permet de prévoir les problèmes de charge. Cela permet au planificateur d'évaluer les scénarios possibles au début de la phase de planification. Ces insights concernant les problèmes de capacités facilitent la décision finale lorsqu'il s'agit de choisir entre production et achat des produits ou matières.

La planification de la Supply Chain est un terme général qui inclut toutes les activités de planification nécessaires pour fabriquer les quantités adéquates de produits adéquats au moment adéquat pour répondre à la demande. Elle inclut l'ordonnancement de la production, le MRP, la planification des ressources, la planification des capacités et les systèmes de planification avancée le cas échéant.

La demande correspond à la quantité et au calendrier des commandes client et des prévisions. L'ensemble de la planification et de l'exécution (activité) au sein d'une entreprise de production vise à répondre à la demande. La planification de la demande et la gestion de la demande sont les processus et applications qui acceptent, reconnaissent et gèrent les informations relatives à la demande. La fonction de planification de la demande établit des prévisions de la demande à venir tout en travaillant avec la planification de la production et des besoins afin d'offrir à l'entreprise les moyens de répondre à cette demande future. La fonction de gestion de la demande peut également travailler avec le marketing, les ventes et la distribution pour comprendre les sources et influences en matière de demande, et gérer des programmes d'optimisation de la demande afin d'améliorer les ventes et de mieux utiliser les ressources disponibles.

APS est l'un des termes utilisés pour désigner les moteurs de planification modernes qui intègrent une logique avancée, comme l'optimisation, pour créer un plan réalisable, à la fois concernant les fournitures et les capacités. L'APS, qui est un terme un peu nébuleux, peut également inclure des fonctions de planification de la Supply Chain et des applications axées notamment sur la planification et la gestion de la demande, la planification de la distribution ou encore la planification à capacité limitée. La caractéristique commune reste l'emploi de l'heuristique, de l'optimisation, de la modélisation et d'autres moteurs de calcul sophistiqués.

Une nomenclature est une définition structurée des relations entre les articles, tels que les produits, les sous-ensembles, les pièces et les unités, et les matières, pièces et composants qu'ils contiennent. Les nomenclatures sont généralement décrites à travers des relations directes parent/composant, qui peuvent être chaînées dans des nomenclatures multiniveaux. Les nomenclatures sont également appelées « structures produit ».

Les systèmes MRP de base se limitent à la planification des besoins sur la base d'hypothèses fixes, comme les délais standard. Lorsqu'un ordre de travail est planifié, la recommandation est de lancer l'ordre de travail un certain nombre de jours (délai standard) avant la date d'exigibilité. On suppose que la capacité suffisante est toujours disponible, c'est ce que l'on appelle l'hypothèse de capacité illimitée.

La génération d'un plan MRP de base est suivie d'un processus indépendant de planification des capacités, qui détecte et signale les conflits d'ordonnancement, tels que la planification de plusieurs jobs à exécuter sur la même machine en même temps. Les utilisateurs doivent résoudre ces conflits de ressources manuellement, en dehors du système de planification. En revanche, les moteurs de planification modernes, comme les systèmes de planification avancée ou APS, planifient besoins et capacités simultanément, tenant ainsi compte de la nature limitée des capacités.

La Théorie des contraintes, provenant du monde de la physique, a été introduite dans le domaine de la gestion de la production par Eli Goldratt dans son livre de 1984 « The Goal ». La Théorie des contraintes suppose que la production ne peut jamais être plus rapide que la ressource la plus lente (machine ou poste de travail) de l'usine. Par conséquent, une gestion efficace doit se concentrer uniquement sur l'exploitation et l'optimisation de ce goulet d'étranglement. Toute une approche de gestion de la production basée sur cette hypothèse de base, de même que de nombreux outils visuels liés à l'exécution, ont été intégrés à certains systèmes ERP/MRP afin d'optimiser l'ordonnancement et le workflow.

Le juste à temps (JAT) est un nom simple qui désigne le système de production Toyota : une approche de gestion de la production développée par les constructeurs automobiles japonais dans les années 80, qui repose fortement sur le travail standardisé (processus rigides avec peu de variations possibles), la haute qualité et les contrôles visuels et manuels (Kanban). L'approche a été popularisée en Occident via le livre de Womack, Jones et Roos de 1990, traduit sous le titre « Le système qui va changer le monde ». De nombreux systèmes MRP intègrent aujourd'hui une approche Kanban électronique (et physique) pour le réapprovisionnement des stocks en usine. Notez que le terme JAT peut être appliqué à tout système ou à toute stratégie visant à se procurer des articles juste avant qu'ils ne soient nécessaires, pour limiter les stocks. Par essence, les systèmes MRP, MRP II, ERP, APS et DDMRP, et pratiquement tous les systèmes de planification et de contrôle de la production, sont basés sur le JAT.