Calculer la capacité de production : Formules et Exercice Corrigés
Cert article présente des exercices en gestion de production et un 👇 calculateur Excel Personnalisé de la capacité de production 👇
La gestion de production est au cœur de la performance industrielle. Pour maximiser l’efficacité et réduire les coûts, les entreprises doivent constamment surveiller des indicateurs clés tels que la capacité de production, le taux d’utilisation des machines, les niveaux de stock, et le temps de cycle. Ces mesures aident à prendre des décisions éclairées sur la planification, l’ordonnancement, et la gestion des ressources. Pourtant, sans les bons outils, cela peut devenir complexe et chronophage.
C’est là qu’un calculateur Excel personnalisé entre en jeu. Un fichier Excel bien structuré, contenant les formules et calculs essentiels de la gestion de production, peut simplifier considérablement ces processus. Cet article vous montre comment tirer parti de notre fichier Excel gratuit pour améliorer vos pratiques de production et vous fournir des exemples concrets d’utilisation.
Pourquoi Utiliser un Calculateur Excel pour la Gestion de Production ?
Excel est un outil flexible, accessible et puissant qui permet d’automatiser les calculs clés en gestion de production. Avec un bon fichier Excel, vous pouvez :
- Automatiser les calculs complexes : Plus besoin de passer du temps à calculer manuellement des formules comme la capacité de production ou la quantité économique de commande (EOQ).
- Améliorer la précision : Les formules d’Excel garantissent que vos calculs sont exacts, même lorsque les données changent.
- Visualiser rapidement les résultats : Les tableaux et graphiques intégrés vous permettent de suivre les indicateurs clés de performance (KPI) en un coup d’œil.
- Gagner du temps : En centralisant tous vos calculs dans un seul fichier, vous accélérez le processus décisionnel.
Présentation du Fichier Excel
Notre fichier Excel contient plusieurs feuilles de calcul dédiées à différents aspects de la gestion de production. Chaque feuille inclut les formules et exemples pertinents, ce qui vous permet de personnaliser les données en fonction de vos besoins spécifiques. Voici un aperçu des sections principales et des formules incluses dans le fichier :
1. Capacité de Production Théorique
La capacité de production théorique est le nombre maximal d’unités qu’une machine ou une ligne de production peut produire dans des conditions optimales, sans arrêts ni interruptions.
- Formule :
Capacité_théorique = Capacité_par_cycle * Cycles_par_heure * Heures_par_jour- Exemple : Si une machine produit 200 unités par cycle, fonctionne 4 cycles par heure, et tourne pendant 8 heures, la capacité théorique est de 6400 unités par jour.
2. Capacité Effective
La capacité effective tient compte des arrêts et des temps d’entretien. Elle est généralement inférieure à la capacité théorique.
- Formule :
Capacité_effective = Capacité_théorique * Taux_de_disponibilité- Exemple : Si une machine a une capacité théorique de 5000 unités par jour et qu’elle est disponible 85 % du temps, la capacité effective est de 4250 unités par jour.
3. Taux d’Utilisation
Le taux d’utilisation permet de savoir quelle proportion de la capacité théorique est utilisée en fonction de la demande réelle.
- Formule :
Taux_utilisation = (Capacité_utilisée / Capacité_théorique) * 100- Exemple : Si l’usine peut produire 10 000 unités par mois, mais qu’elle n’en produit que 7500, le taux d’utilisation est de 75 %.
4. Capacité d’une Ligne avec Goulot d’Étranglement
Lorsqu’une ligne de production comporte plusieurs machines, la capacité totale est limitée par le goulot d’étranglement, c’est-à-dire la machine ayant la plus faible capacité.
- Formule :
Capacité_ligne = min(Capacité_machine_A, Capacité_machine_B, Capacité_machine_C)- Exemple : Si la machine B produit 400 unités par heure et constitue le goulot d’étranglement, la capacité totale de la ligne sera de 400 unités par heure.
5. Capacité Ajustée avec OEE (Overall Equipment Effectiveness)
L’OEE est une mesure clé qui évalue la performance globale d’une machine en tenant compte de sa disponibilité, de sa performance et de la qualité des produits qu’elle fabrique.
- Formule :
Capacité_ajustée = Capacité_théorique * OEE- Exemple : Si la capacité théorique d’une machine est de 800 unités par jour et que son OEE est de 75 %, la capacité ajustée sera de 600 unités par jour.
6. Quantité Économique de Commande (EOQ)
L’EOQ aide à déterminer la quantité optimale de commande pour minimiser les coûts totaux liés à l’approvisionnement et au stockage.
- Formule :
EOQ = sqrt((2 * Demande_annuelle * Coût_commande) / Coût_stockage_unitaire)- Exemple : Si la demande annuelle est de 12 000 unités, le coût de commande est de 50 €, et le coût de stockage est de 2 €, l’EOQ sera de 775 unités par commande.
7. Calcul du Stock de Sécurité
Le stock de sécurité permet de couvrir les imprévus dans la demande ou dans les délais d’approvisionnement. Réduire ce stock peut permettre de diminuer les coûts de stockage.
- Formule :
Stock_sécurité = Facteur_sécurité * sqrt((Variabilité_demande^2 * Délai_approvisionnement) + (Variabilité_délai^2 * Demande_moyenne^2))- Exemple : Si la variabilité de la demande est de 20 unités par jour, avec un délai d’approvisionnement de 10 jours, et un facteur de sécurité de 1,65, le stock de sécurité sera de 506 unités.
8. Calcul du Lead Time
Le lead time est le temps total nécessaire pour compléter toutes les étapes d’un processus de production, de la commande à la livraison.
- Formule :
Lead_time_total = Somme_des_temps_des_étapes- Exemple : Si un produit passe par quatre étapes nécessitant respectivement 2, 3, 5 et 4 jours, le lead time total sera de 14 jours.
Comment Utiliser le Fichier Excel ?
Ce fichier Excel est conçu pour être pratique et adaptable à toutes les situations industrielles. Il suffit d’entrer vos données dans les cellules appropriées (par exemple, capacité par cycle, taux de disponibilité, demande annuelle), et Excel calculera automatiquement les résultats. Vous pouvez télécharger ce calculateur directement depuis le lien fourni dans l’article et commencer à l’utiliser immédiatement pour optimiser vos processus.
Le calcul de la capacité de production est une étape essentielle en gestion de production pour évaluer la quantité maximale de produits ou de services qu’une entreprise peut produire sur une période donnée, en fonction de ses ressources disponibles (machines, main-d’œuvre, matières premières). Ce calcul permet de s’assurer que l’entreprise peut répondre à la demande tout en optimisant l’utilisation de ses ressources.
Voici les différentes méthodes pour calculer la capacité de production, avec des exemples chiffrés :
1. Capacité de production théorique (ou nominale)
La capacité de production théorique est la quantité maximale de produits qu’une entreprise peut produire dans des conditions idéales, c’est-à-dire sans pannes, retards ou interruptions.
Formule :
- Capacité par cycle : Le nombre de produits fabriqués à chaque cycle de production.
- Nombre de cycles par période : Le nombre de cycles (ou tours de production) possibles en fonction du temps disponible.
Exemple :
Une machine produit 100 unités par cycle. Si elle fonctionne pendant 8 heures par jour et réalise 5 cycles par heure :
Capacité théorique=100unités×5cycles×8heures=4000unités par jour
2. Capacité de production effective (ou réelle)
La capacité effective tient compte des interruptions, pannes, temps de préparation, changements de série, et autres imprévus. Elle est généralement inférieure à la capacité théorique.
Formule :
- Taux de disponibilité : Pourcentage du temps durant lequel les machines ou le personnel sont effectivement disponibles pour la production, en tenant compte des interruptions.
Exemple :
Si la machine de l’exemple précédent est disponible 85 % du temps (en raison des pannes, de l’entretien et des changements de série), la capacité de production effective est :
3. Capacité de production sur une ligne de production (Ligne avec plusieurs machines)
Si la production implique plusieurs machines ou postes de travail, la capacité de production est déterminée par la machine qui constitue le goulot d’étranglement (la machine avec la capacité la plus faible). C’est la capacité de cette machine qui limite la production globale.
Formule :
Exemple :
Sur une ligne de production comportant 3 machines :
- Machine A produit 500 unités par heure.
- Machine B (goulot d’étranglement) produit 400 unités par heure.
- Machine C produit 600 unités par heure.
La capacité de la ligne de production est limitée par la machine B :
Capacité de la ligne=400uniteés par heure
4. Capacité de production avec un taux d’utilisation
Le taux d’utilisation est la proportion de la capacité théorique qui est effectivement utilisée en fonction de la demande ou de la stratégie de production.
Formule :
Exemple :
Si l’usine a une capacité théorique de 10 000 unités par mois, mais qu’elle utilise 80 % de sa capacité :
5. Capacité de production pour un poste de travail ou une machine spécifique
Pour calculer la capacité de production d’une machine ou d’un poste de travail spécifique, il faut connaître le temps de cycle (le temps nécessaire pour produire une unité) et le temps disponible (nombre d’heures de fonctionnement).
Formule :
Exemple :
Si une machine fonctionne 8 heures par jour (480 minutes) et que le temps de cycle pour produire une unité est de 2 minutes :
6. Capacité de production ajustée avec un coefficient de performance (OEE)
L’OEE (Overall Equipment Effectiveness) ou Taux de Rendement Synthétique (TRS) est une mesure globale de la performance qui combine trois facteurs :
- Disponibilité : Temps de fonctionnement réel par rapport au temps disponible.
- Performance : Comparaison entre le nombre d’unités produites et la capacité théorique.
- Qualité : Pourcentage des unités conformes parmi les unités produites.
Formule de l’OEE :
Pour obtenir la capacité ajustée en fonction de l’OEE :
Capacité Ajustée = Capacité théorique x OEE
Exemple :
Si une machine a une capacité théorique de 500 unités par jour, et que son OEE est de 75 % (0,75), la capacité ajustée est :
7. Capacité à long terme : Planification de la capacité
La capacité de production à long terme prend en compte la demande future, les projets d’expansion, et les ajustements liés aux investissements dans les machines ou dans l’infrastructure.
Exemple :
Une entreprise prévoit une augmentation de 25 % de la demande au cours des 5 prochaines années. Actuellement, elle peut produire 100 000 unités par an. Elle devra augmenter sa capacité pour atteindre :
Nouvelle capacité =100000×1,25=125000unités par an
Cela implique de nouveaux investissements dans des machines, la formation des employés, ou une augmentation des heures de travail.
Le calcul de la capacité de production dépend de nombreux facteurs, notamment la disponibilité des machines, le temps de cycle, l’efficacité, et les interruptions. Il est essentiel pour les entreprises de comprendre leur capacité théorique, effective, et ajustée pour planifier efficacement leurs opérations et répondre à la demande sans compromettre la qualité ou la productivité.
Voici des exercices corrigés en gestion de production avec les formules et les calculs formatés.
Exercice 1 : Calcul de la capacité de production théorique
Énoncé :
Une machine de production fonctionne 8 heures par jour et produit 200 unités par cycle. Si la machine effectue 4 cycles par heure, calculez la capacité de production théorique quotidienne.
Formule :
Capacité_théorique = Capacité_par_cycle * Cycles_par_heure * Heures_par_jourDonnées :
Capacité_par_cycle: 200
Cycles_par_heure: 4
Heures_par_jour: 8Calcul :
Capacité_théorique = 200 * 4 * 8
Capacité_théorique = 6400 unités par jourExercice 2 : Calcul de la capacité de production effective
Énoncé :
Une machine produit théoriquement 5000 unités par jour. Cependant, en raison des pannes et des maintenances, elle est disponible seulement 85 % du temps. Calculez la capacité de production effective de la machine.
Formule :
Capacité_effective = Capacité_théorique * Taux_de_disponibilitéDonnées :
Capacité_théorique: 5000
Taux_de_disponibilité: 0.85Calcul :
Capacité_effective = 5000 * 0.85
Capacité_effective = 4250 unités par jourExercice 3 : Calcul du taux d’utilisation d’une machine
Énoncé :
Une usine peut produire 10 000 unités par mois (capacité théorique), mais en produit réellement 7500. Calculez le taux d’utilisation de la machine.
Formule :
Taux_utilisation = (Capacité_utilisée / Capacité_théorique) * 100Données :
Capacité_utilisée: 7500
Capacité_théorique: 10000Calcul :
Taux_utilisation = (7500 / 10000) * 100
Taux_utilisation = 75 %Exercice 4 : Calcul de la capacité de production d’une ligne avec un goulot d’étranglement
Énoncé :
Une ligne de production comporte trois machines :
- Machine A : 600 unités par heure
- Machine B (goulot d’étranglement) : 400 unités par heure
- Machine C : 700 unités par heure
Calculez la capacité de production de la ligne.
Formule :
Capacité_ligne = min(Capacité_machine_A, Capacité_machine_B, Capacité_machine_C)Données :
Capacité_machine_A: 600
Capacité_machine_B: 400
Capacité_machine_C: 700Calcul :
Capacité_ligne = min(600, 400, 700)
Capacité_ligne = 400 unités par heureExercice 5 : Calcul de la capacité ajustée avec OEE (Overall Equipment Effectiveness)
Énoncé :
Une machine a une capacité théorique de 800 unités par jour. L’OEE est de 75 % en raison des interruptions, des arrêts et des défauts de qualité. Calculez la capacité ajustée en fonction de l’OEE.
Formule :
Capacité_ajustée = Capacité_théorique * OEEDonnées :
Capacité_théorique: 800
OEE: 0.75Calcul :
Capacité_ajustée = 800 * 0.75
Capacité_ajustée = 600 unités par jourExercice 6 : Calcul de la Quantité Économique de Commande (EOQ)
Énoncé :
Une entreprise a une demande annuelle de 12 000 unités, un coût de commande de 50 € par commande, et un coût de stockage de 2 € par unité par an. Calculez la Quantité Économique de Commande (EOQ).
Formule :
EOQ = sqrt((2 * Demande_annuelle * Coût_commande) / Coût_stockage_unitaire)Données :
Demande_annuelle: 12000
Coût_commande: 50
Coût_stockage_unitaire: 2Calcul :
EOQ = sqrt((2 * 12000 * 50) / 2)
EOQ = sqrt(1 200 000 / 2)
EOQ = sqrt(600 000)
EOQ = 775 unités par commandeExercice 7 : Calcul du stock de sécurité
Énoncé :
Un produit a une demande moyenne de 150 unités par jour et un délai d’approvisionnement de 10 jours. La variabilité de la demande est de 20 unités par jour et la variabilité du délai est de 2 jours. Calculez le stock de sécurité pour un niveau de service de 95 % (facteur de sécurité = 1,65).
Formule :
Stock_sécurité = Facteur_sécurité * sqrt((Variabilité_demande^2 * Délai_approvisionnement) + (Variabilité_délai^2 * Demande_moyenne^2))Données :
Facteur_sécurité: 1.65
Variabilité_demande: 20
Délai_approvisionnement: 10
Variabilité_délai: 2
Demande_moyenne: 150Calcul :
Stock_sécurité = 1.65 * sqrt((20^2 * 10) + (2^2 * 150^2))
Stock_sécurité = 1.65 * sqrt((400 * 10) + (4 * 22500))
Stock_sécurité = 1.65 * sqrt(4000 + 90000)
Stock_sécurité = 1.65 * sqrt(94000)
Stock_sécurité = 1.65 * 306.77
Stock_sécurité = 506 unitésExercice 8 : Calcul du lead time total
Énoncé :
Un produit a 4 étapes dans sa chaîne de production :
- Étape 1 : 2 jours
- Étape 2 : 3 jours
- Étape 3 : 5 jours
- Étape 4 : 4 jours
Calculez le lead time total.
Formule :
Lead_time_total = Somme_des_temps_des_étapesDonnées :
Étape_1: 2
Étape_2: 3
Étape_3: 5
Étape_4: 4Calcul :
Lead_time_total = 2 + 3 + 5 + 4
Lead_time_total = 14 joursCes exercices corrigés en gestion de production et formatés vous permettent de comprendre et d’appliquer les concepts de gestion de production tout en voyant comment utiliser les formules pour différents calculs clés.
Calculateur Excel Personnalisé de la capacité de production
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