Un regard critique sur la méthode de Goldratt "Tambour-Tampon-Corde"
Auteur : Christoph Roser
Source : A Critical Look at Goldratt’s Drum-Buffer-Rope Method
Date : 23/11/2014
Traducteur : Fabrice Aimetti
Date : 25/02/2024
Traduction :
Eliyahu Goldratt a développé différentes méthodes de gestion des systèmes de production. Ces méthodes sont aujourd'hui connues sous le nom de Théorie des contraintes, ou TOC en abrégé. L'une des principales méthodes décrites s'appelle Tambour-Tampon-Corde (Drum-Buffer-Rope, ou DBM en abrégé). Similaire à Kanban ou CONWIP, elle vise à limiter le travail en cours (Work in Progres, WIP) dans le système. La question de savoir quelle méthode est meilleure que l'autre fait l'objet de nombreuses discussions, bien que le résultat dépende souvent fortement de la méthode avec laquelle l'auteur concerné gagne sa vie. Dans ce billet, je présenterai le fonctionnement de Tambour-Tampon-Corde (Drum-Buffer-Rope), et discuterai de ses avantages et de ses inconvénients.
Détails sur Tambour Tampon Corde
L'origine de la méthode
La méthode Tambour-Tampon-Corde trouve son origine dans le célèbre livre de Goldratt "Le But" (The Goal), bien qu'elle n'ait reçu son nom que plus tard dans "The Race". Dans "Le But", Goldratt combine la science du management et le récit romanesque. En tant que récit romanesque, l'histoire est médiocre. En tant que livre scientifique, il s'agit d'une belle collection de sagesses générales et de bonnes suggestions. Cette combinaison a été un best-seller, car il s'agit de l'un des rares livres de sciences de gestion que presque tout le monde peut comprendre. (Toutefois, à mon avis, un bien meilleur croisement entre la gestion de production et le roman est "The Gold Mine: A Novel of Lean Turnaround" de Freddy Balle et Michael Balle).
L'exemple du boy-scout dans The Goal
Un exemple très illustratif est la façon dont le protagoniste du livre gère une sortie de scouts, en particulier la façon de maintenir le groupe uni alors que les différents garçons marchent à des vitesses différentes. La solution a consisté à placer Herbie, le scout le plus lent, à l'avant, et à interdire à tous les autres de le dépasser. En outre, il allège le sac à dos de Herbie pour qu'il puisse marcher plus vite.
Comment fonctionne Tambour-Tampon-Corde ?
La méthode "Tambour-Tampon-Corde" a été créée en prenant ces boy-scouts comme analogie d'une usine. Le tambour est le goulot d'étranglement qui définit la vitesse globale du système. Le système ne peut pas aller plus vite que le tambour. Presque toutes les sources sur la méthode Tambour-Tampon-Corde sont d'accord sur ce point.
Quant au tampon et à la corde... eh bien... c'est là que les choses deviennent un peu plus floues.
Tambour-Tampon-Corde pour les gens
De nombreuses sources prennent l'exemple du boy-scout au pied de la lettre. Le tambour est la personne la plus lente. La corde s'étend jusqu'à la première personne de la file, qui ne peut pas marcher plus vite que le tambour. Le tampon est l'espace libre entre le tambour/le goulot et la personne qui le précède, ce qui lui permet de marcher même si la personne qui le précède ralentit temporairement (par exemple pour faire ses lacets).
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Cela peut fonctionner pour les personnes, mais il faut une bonne dose d'imagination pour étendre cette version de Tambour-Tampon-Corde aux systèmes de fabrication. Il faut se rappeler que, dans cet exemple, les personnes sont les processus et non les pièces. Les pièces sont en fait le terrain couvert. Dans l'image ci-dessus, les personnes marchent de gauche à droite, mais le terrain couvert (les processus des pièces) se déplace de droite à gauche. C'est pourquoi l'image ressemble davantage à l'image ci-dessous.
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Prenons donc cet exemple et plaçons-le dans un contexte de fabrication approprié.
Tambour Tampon Corde pour les systèmes de fabrication
Dans la fabrication, le tambour est toujours le goulot d'étranglement. Le tampon est le matériel situé en amont du goulot d'étranglement et doit s'assurer que le tambour n'est jamais affamé. La corde est un signal ou une information entre le tampon et le début de la ligne. Si le tambour traite des pièces, le tampon avance. La corde est un signal lorsque du matériel est prélevé et donne une information pour réapprovisionner une autre pièce au début de la ligne, comme le montre l'illustration ci-dessous.
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Signal lorsque le matériel est retiré ... information pour réapprovisionner ... J'ai déjà entendu quelque chose de très similaire ... Kanban ! Oui, Tambour-Tampon-Corde est similaire à Kanban avec le supermarché avant le goulot d'étranglement. Chaque fois qu'une pièce est retirée du tampon/supermarché, un signal est envoyé via la corde/le kanban au début de la ligne/de la boucle kanban pour réapprovisionner le matériel. Le système Tambour-Tampon-Corde illustré ci-dessus est très similaire à la boucle Kanban illustrée ci-dessous.
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Cependant, il existe quelques différences que j'aimerais détailler ci-dessous. Mais avant cela, par souci d'exhaustivité, je vous présente une autre variante du Tambour-Tampon-Corde, le Tambour-Tampon-Corde simplifié :
Tambour-Tampon-Corde simplifié (S-DBR)
Le Tambour-Tampon-Corde simplifié est très similaire au Tambour-Tampon-Corde. La clé de la simplification de l'approche est l'hypothèse selon laquelle le marché ou le client est le goulot d'étranglement le plus important. En d'autres termes, en moyenne, votre système dispose toujours d'une capacité suffisante pour satisfaire la demande. La corde s'étend alors sur toute la longueur du système.
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Les avantages du Tambour-Tampon-Corde
Le Tambour-Tampon-Corde a quelques bonnes idées à la base.
Prévenir la surcharge du système
Le plus important, c'est qu'il tente de limiter le travail en cours et d'empêcher une surcharge du système. En tant que tel, il peut être considéré comme une sorte de système à flux tiré, comme Kanban ou CONWIP, et donc le Tambour-Tampon-Corde est supérieur aux systèmes traditionnels à flux poussé.
En outre, le WIP dans le système Tambour-Tampon-Corde fluctue moins que dans le système Kanban. Un système Kanban définit le nombre de Kanban, qui se compose de l'encours, du stock du supermarché et du kanban sans les pièces. Le système Tambour-Tampon-Corde (comme CONWIP) est plus précis car il ne limite que les pièces physiques (WIP et stock), mais n'inclut pas la variation due à la fluctuation du kanban sans les pièces.
Mesurer la charge de travail du système en temps
Un autre avantage du Tambour-Tampon-Corde est qu'il mesure la charge de travail dans le système non pas en pièces, mais en temps. En fonction du nombre d'heures de travail dans le système, la corde peut libérer une autre pièce dans le système.
En comparaison, un système Kanban ne compte généralement que les pièces. À mon avis, le comptage des pièces est une bonne chose si les pièces sont similaires, comme dans la production de masse. Mesurer la charge de travail en temps peut être utile si les éléments à produire ont des contenus de travail très différents, comme c'est le cas dans un atelier. Cependant, la mesure du temps est également plus difficile, car il faut déterminer le temps pour chaque produit plutôt que de simplement les compter. Quoi qu'il en soit, un système Kanban peut être adapté pour mesurer le temps si nécessaire, ce qui lui confère la même complexité qu'un système Tambour-Tampon-Corde.
Inconvénients et insuffisances du Tambour-Tampon-Corde
À mon avis, le Tambour-Tampon-Corde présente cependant quelques lacunes. Pour mon travail quotidien, je préfère donc de loin un système Kanban.
Pas de prise en compte des goulets d'étranglement mobiles
L'une des principales hypothèses sous-jacentes du Tambour-Tampon-Corde est l'hypothèse d'un goulot d'étranglement fixe. C'est-à-dire que le goulot d'étranglement ne se déplace pas. Si le goulot d'étranglement se déplace, le tambour se trouve à un endroit différent au fil du temps, ce qui rend le Tambour-Tampon-Corde plus difficile.
Déplacements de goulot - By Christoph Roser at AllAboutLean.com under the free CC-BY-SA 4.0 license.
Goldratt a affirmé que, d'après son expérience, ce problème ne se posait pas dans la pratique. Cependant, Goldratt a prétendu beaucoup de choses si cela lui était profitable. Par exemple, il a prétendu que son logiciel MARS était capable de trouver la solution optimale, jusqu'à ce qu'un juge lui ordonne d'arrêter (il a alors lancé son logiciel suivant sous le nom malheureux de DISASTER).
D'après mon expérience, les goulets d'étranglement mobiles ne sont pas l'exception mais la norme dans la plupart des systèmes de fabrication, et le simple fait de supposer un goulot d'étranglement fixe conduira à des problèmes. Ce problème peut être aggravé par le fait que sa Théorie des Contraintes n'offre pas de bonne approche pour trouver le goulot d'étranglement (voir également mes méthodes Bottleneck Walk et Active Period). Bien sûr, l'augmentation de la taille des tampons entraînera moins de décalage, mais l'augmentation des tampons présente en soi de nombreux inconvénients.
Le Tambour-Tampon-Corde ne prend en compte que tout ce qui affame le goulot d'étranglement, et non tout ce qui le bloque
Le Tambour-Tampon-Corde place explicitement un tampon devant le tambour afin d'éviter qu'il ne soit affamé. En d'autres termes, le tampon empêche le tambour de manquer de matériau. Cependant, il ne tient absolument pas compte de la possibilité que le tambour soit bloqué par un processus en aval, ce qui peut également entraîner un temps d'arrêt du goulot d'étranglement. Bien que le tampon situé après le goulot d'étranglement soit généralement presque vide, il est nécessaire de prévoir l'espace nécessaire au cas où un processus en aval réagirait et bloquerait le goulot d'étranglement.
Pour être juste, certaines sources du Tambour-Tampon-Corde ont reconnu ce problème et introduit un tampon d'espace après le tambour, bien que beaucoup d'autres sources l'omettent encore.
Seul le stock en amont compte dans le Tambour-Tampon-Corde
Le Tambour-Tampon-Corde contrôle non seulement le tampon devant le tambour, mais aussi l'ensemble du stock en amont du goulot d'étranglement. En revanche, l'inventaire en aval n'est que peu ou pas pris en compte, non seulement le stock tampon immédiatement après, mais aussi l'ensemble de la chaîne de valeur jusqu'au client. Le stock n'est donc pas limité et peut, dans certaines circonstances, conduire à une surproduction. Combiné à des goulets d'étranglement mobiles, il est presque certain que le stock en aval échappera, au moins temporairement, à tout contrôle.
Quelle pièce produire ensuite ?
Un système Kanban à flux tiré ne se contente pas de limiter le stock total, il aide également à décider de la pièce à produire ensuite. Dans le cas le plus simple, c'est simplement le prochain Kanban en attente qui est produit. Ainsi, au moins pour les entreprises à forte rotation, il est clair ce qu'il faut produire ensuite. Le Tambour-Tampon-Corde n'offre pas vraiment d'indications. S'il existe plusieurs variantes de produits dans le système, le Tambour-Tampon-Corde laisse davantage de décisions aux humains, avec tous les défauts que cela comporte. Par exemple, l'effet d'entraînement peut conduire à une surproduction de certaines pièces alors que d'autres sont en rupture de stock.
Flexibilité limitée dans la gestion des lignes avec une seule boucle
Le Tambour-Tampon-Corde ne comporte qu'une seule boucle principale entre le goulot d'étranglement et le premier processus. Toutefois, il existe de nombreuses bonnes raisons de vouloir utiliser plus d'une boucle, comme par exemple les différences de temps de cycle, la fusion ou la division des flux de matière, ou les limites du système. Pour une liste complète, voir mes Dix règles pour l'utilisation du FIFO ou d'un supermarché.
Ainsi, avec Kanban, le système est mieux contrôlé et entretenu, alors qu'avec le Tambour-Tampon-Corde, certaines parties du système peuvent échapper à l'attention, tandis que l'autre partie est assemblée simplement en fonction de l'emplacement (présumé) du goulot d'étranglement.
Popularité
Par curiosité, j'ai également vérifié la popularité du Tambour-Tampon-Corde au fil du temps. Vous trouverez ci-dessous les pourcentages de livres mentionnant le Tambour-Tampon-Corde ou Eliyahu Goldratt au fil du temps. Il semble que les deux termes soient apparus vers 1980-1985, qu'ils aient atteint leur apogée vers 2000-2005 et qu'ils soient depuis en déclin. En comparaison, le terme Kanban est environ 80 fois plus populaire que le Tambour-Tampon-Corde, et ne connaît pas de déclin significatif.
Occurrence de tambour-tampon-corde dans la littérature au fil du temps
Occurrence d'Eliyahu Goldratt dans la littérature au fil du temps
Résumé
Dans l'ensemble, je trouve qu'un système Kanban (ou un système CONWIP) est de loin préférable à l'approche Tambour-Tampon-Corde. Les deux approches ont leurs mérites, mais je trouve que Kanban est beaucoup plus facile à utiliser et moins gênant que Tambour-Tampon-Corde. Un autre problème auquel j'ai été confronté lors de mes recherches sur l'approche Tambour-Tampon-Corde est qu'elle est parfois expliquée différemment.
La communauté universitaire semble divisée en deux camps. Un camp qui vénère Goldratt et ses méthodes, et l'autre qui tente de l'ignorer à moins de critiquer ses méthodes. Il avait le don de rendre les choses faciles à comprendre, mais il était moins doué pour citer les sources antérieures, et ses méthodes sont souvent loin d'être à la hauteur de ses affirmations.
Dans l'ensemble, si vous devez maîtriser un système de production qui échappe à tout contrôle, un système Kanban ou CONWIP vous permettra probablement d'obtenir des résultats plus rapides et plus satisfaisants que le système Tambour-Tampon-Corde. Maintenant, sortez et Organisez votre industrie !