Projet réalisé dans le cadre du Consortium industriel FactoryLab, mené par le CEA-List en collaboration avec le CETIM, Safran, SLB, Stellantis et NAVAL GROUP.
Partie 1 : Contexte
Sur le site étudié, l’ordonnancement vise à organiser l’enchaînement des opérations d’usinage dans un parc de machines CNC. Le processus actuel s’appuie sur un ordonnanceur expérimenté (humain), capable d’intégrer la géométrie des pièces, les temps de cycle, les compatibilités machines et les contraintes d’outillage, puis habituellement sur un outil logiciel d’exécution et de pilotage, qui contribue à fluidifier l’exécution dans la zone automatisée. Le point fort de l’organisation actuelle est la capacité à réagir rapidement : l’ordonnanceur peut réaffecter des tâches et l’outil logiciel d’ordonnancement peut proposer des alternatives afin de limiter l’impact sur les délais. Ce couplage homme système permet de maintenir la production conforme aux engagements de livraison, même en présence d’aléas.
Pour comprendre précisément ce qui fonctionne et ce qui bloque, l’équipe projet a réalisé une enquête qualitative combinant observation in situ et entretiens semi directifs sur deux environnements, un centre d’usinage automatisé comprenant quatre machines CNC et une cellule robotisée, puis un atelier d’usinage manuel caractérisé par une variabilité plus forte. Sept entretiens ont été conduits avec un ingénieur ordonnancement, un ordonnanceur, un superviseur de site et quatre opérateurs machine.
Partie 2 : Enjeux & innovation
Les retours terrain convergent sur un constat : l’outil actuel répond correctement à l’exécution locale, mais il est insuffisant dès qu’il s’agit d’anticiper, d’arbitrer et de replanifier à une échelle plus large. Le logiciel d’ordonnancement fournit une vision court terme, typiquement limitée à soixante douze heures, sans mécanisme de planification glissante. Le système est essentiellement mono entrée et ne traite pas naturellement des situations multi flux, comme le regroupement de commandes ou l’orchestration simultanée de plusieurs familles de pièces. Il ne propose pas de simulation charge capacité, ce qui empêche d’objectiver la saturation à venir et de mesurer l’impact d’un changement de priorité avant de l’appliquer.
Un autre point structurant est l’absence de modèle explicite des ressources humaines. Les compétences, les absences et les contraintes de disponibilité ne sont pas intégrées, alors qu’elles conditionnent l’exécution dans l’atelier manuel et lors des transitions entre opérations. Enfin, des contraintes avancées restent hors modèle : tâches périphériques telles que inspection, transfert interne, préparation, contraintes de logistique interne et dépendances entre opérations. En pratique, ces éléments sont gérés par l’expérience et des ajustements manuels, avec un coût cognitif élevé et un risque accru de dérive en cas de perturbations.
L’innovation d’ORDOPTIM a consisté à traduire ces constats en exigences actionnables pour une cible fonctionnelle centrée sur la réalité industrielle. Cette cible privilégie l’anticipation à deux semaines à l’échelle tâche, la capacité à intégrer des opérations non productives indispensables, et une replanification capable de tenir compte des aléas sans imposer une charge de reconfiguration permanente aux équipes.
Partie 3 : Résultats
Le projet a livré une vision consolidée du processus de planification existant et de ses points de friction. La description du scénario actuel a clarifié le rôle du Programme Directeur de Production, les arbitrages quotidiens de l’ordonnanceur, et le partage des responsabilités entre planification humaine et pilotage automatisé. Cette mise à plat a permis d’identifier des besoins concrets, formulés de manière homogène par des profils différents.
Les besoins clés identifiés sont orientés exploitation : améliorer le respect des délais en réduisant les retards, augmenter l’utilisation effective des machines, et renforcer la flexibilité face aux pannes, retards fournisseurs et urgences client. Le projet a également formalisé les capacités attendues d’un futur système de planification : prise en compte multi objectif, intégration des aléas humains et matériels, modélisation de flux périphériques, et simulation de scénarios alternatifs pour éclairer la décision.
Enfin, ORDOPTIM a défini une cible d’intégration cohérente avec un écosystème usine connectée. Les principes retenus incluent un échange de données découplé via un bus publish subscribe, la conteneurisation pour faciliter le déploiement, une interface web centrée sur la lecture opérationnelle du planning et une gouvernance des données orientée historique et performance. Cette cible s’inscrit dans une capacité de montée en charge typique, allant jusqu’à cent cinquante ordres complexes planifiés sur deux semaines, sans impact perceptible sur l’exploitation lors des recalculs.
Partie 4 : Perspectives
La suite logique est une mise en œuvre progressive, en commençant par un périmètre restreint sur la cellule automatisée afin de valider les mécanismes d’intégration, la qualité des plannings et la compatibilité avec les routines opérationnelles. L’extension au périmètre hybride permettra ensuite d’intégrer les contraintes humaines et logistiques identifiées lors des entretiens, avec un effort particulier sur la qualité des données, la traçabilité des décisions et la compréhension des écarts prévu réalisé.
À court terme, l’enjeu est de sécuriser l’adoption. L’outil devra proposer des recommandations compréhensibles, permettre des ajustements manuels maîtrisés, et fournir des indicateurs orientés action pour soutenir les arbitrages de terrain. À moyen terme, la valeur se joue sur la robustesse : capacité à absorber les aléas sans dériver, et capacité à maintenir une vision glissante pour réduire la gestion au jour le jour.
Conclusion
ORDOPTIM a transformé des irritants opérationnels en exigences structurées et réalistes, directement issues du terrain. Le projet a posé les bases d’un ordonnancement plus anticipatif et plus robuste, aligné sur les contraintes humaines, matérielles et logistiques qui font la performance réelle d’un atelier d’usinage.
Auteurs :
Mehdi BOUKALLEL, chef de projet ORDOPTIM, CEA-List.
Nicolas SALIOT, Chef de projet transformation technologique, excellence opérationnelle, CETIM.
