La simulation de flux : Pour optimiser les processus industriels et logistiques

Des retards dans la production, des délais dépassés ou non respectés, des goulots d’étranglement qui freinent vos opérations… Ces problèmes sont fréquents et coûteux dans les secteurs industriels et logistiques. Pourtant, ils peuvent être anticipés et corrigés avant même qu’ils ne se manifestent.

Comment ?

La simulation de flux.

La simulation de flux est une pratique très répandue dans de nombreux secteurs industriels et logistiques.
Elle permet de modéliser, analyser et optimiser les ressources, les trajectoires des produits, de flux matières ou de données au sein de systèmes complexes.

Que ce soit pour l’optimisation d’une ligne de production, la gestion de trafic ou encore de données dans un réseau informatique, la simulation de flux offre des solutions efficaces pour anticiper les problèmes, réduire les coûts et améliorer l’efficacité.

Cet article explore les différents aspects de la simulation de flux, ses applications variées et les outils qui la rendent possible.

Qu’est-ce que la simulation de flux ?

La simulation de flux consiste à reproduire et analyser le comportement de flux dans un système donné. Ces flux peuvent être variés : des fluides, des produits, des informations ou encore des personnes. En fonction du domaine d’application, la simulation de flux peut prendre des formes très différentes, mais l’objectif reste le même :

Comprendre et optimiser le déplacement des éléments au sein d’un système pour éviter les goulets d’étranglement, les gaspillages ou les inefficacités.

Les types de simulation de flux

Simulation de flux de production 

Dans le domaine industriel, la simulation de flux est principalement utilisée pour analyser et optimiser les chaînes de production. Chaque étape du processus, de l’approvisionnement des matières premières à la livraison des produits finis, implique des flux de matières, de ressources et d’informations.
Les logiciels de simulation de flux permettent de modéliser ces flux pour identifier les points de blocage, les retards ou les gaspillages.

Les outils de simulation permettent de tester différentes configurations de production, évaluer l’impact de l’ajout de nouvelles machines ou de l’optimisation de l’implantation des équipements.

Par exemple, une simulation peut aider à déterminer si un réaménagement de l’atelier permettrait de réduire le temps de cycle de production ou d’améliorer le respect des délais de livraison. (cf. WipSim Simulateur)

La simulation de flux est également un outil essentiel dans le domaine de la logistique et de la gestion des chaînes d’approvisionnement. La gestion des flux de produits, de pièces ou d’informations entre les différents acteurs d’une chaîne d’approvisionnement est un enjeu majeur.
Des logiciels spécialisés permettent de simuler le transport, l’entreposage et la distribution de marchandises pour optimiser le stockage, les itinéraires et les coûts de transport.
La simulation de flux logistiques aide également à la gestion des stocks.

Par exemple, dans un entrepôt, la simulation peut déterminer les meilleurs emplacements de stockage pour minimiser les déplacements des opérateurs et réduire le temps de préparation des commandes.
En simulant différents scénarios, on peut évaluer les répercussions d’une augmentation de la demande ou de l’introduction de nouveaux produits sur les coûts logistiques.

Simulation de flux de fluides

Dans le domaine de l’ingénierie, la simulation de flux est couramment utilisée pour modéliser le mouvement des fluides, tels que l’air ou l’eau, dans des systèmes tels que des canalisations, des réseaux de ventilation, ou encore des échangeurs thermiques.
Cette approche permet d’optimiser la conception et d’améliorer les performances des installations.

Les simulations de flux de fluides sont utilisées pour anticiper les problèmes liés aux turbulences, aux pertes de charge ou aux risques de contamination, et pour optimiser le dimensionnement des équipements afin d’assurer un fonctionnement optimal des systèmes.

Simulation de flux dans les réseaux informatiques

La simulation de flux n’est pas limitée aux systèmes physiques. Dans le domaine de l’informatique et des réseaux, elle permet de modéliser la circulation des données à travers des infrastructures réseau pour optimiser la gestion des ressources.

Les outils de simulation peuvent être utilisés pour tester différentes configurations d’un réseau informatique, prévoir les conséquences de l’ajout de nouveaux utilisateurs ou de la mise en place de nouveaux équipements.

Cette approche est essentielle pour la gestion de la bande passante, la prévention des congestions réseau et la gestion des priorités de trafic dans des environnements complexes.

Les avantages de la simulation de flux

1. Optimiser les processus
   L’un des principaux avantages de la simulation de flux est sa capacité à identifier des solutions pour optimiser les processus. Que ce soit dans le cadre d’une chaîne de production, d’un entrepôt ou d’un réseau de transport, la simulation permet d’évaluer différentes configurations et de choisir celles qui maximisent l’efficacité.
2. Réduire les coûts
   Grâce à la simulation, il est possible de détecter les dysfonctionnements dans les systèmes de production. La simulation est compatible avec la démarche Lean Manufacturing car elle aide au repérage des gaspillages et anticipe les gains potentiels d’amélioration. La simulation permet ainsi de réduire les coûts liés à la production, au stockage, au transport, mais aussi à la consommation d’énergie. Par exemple, une simulation de flux logistiques peut permettre d’optimiser les itinéraires de livraison pour réduire les frais de carburant.
3. Prendre des décisions éclairées
   La simulation de flux offre un environnement virtuel pour tester des scénarios sans risquer des perturbations dans le monde réel. Cela permet de justifier des décisions sur des sujets critiques, comme la mise à jour des équipements, l’ajustement des horaires de production, ou l’aménagement des espaces de stockage.
4. Améliorer la sécurité et la fiabilité
   La simulation peut aussi être utilisée pour améliorer la sécurité des systèmes complexes. Par exemple, dans le cadre d’une simulation de flux de fluides, elle peut détecter les risques de surpression ou de fuites, ce qui permet d’éviter des accidents dans des installations industrielles.

Les logiciels de simulation de flux

De nombreux outils logiciels sont disponibles pour réaliser des simulations de flux dans différents domaines, comprenant :

• Des solutions logicielles en mode Saas qui permettent d’optimiser les flux spécifiquement dans les ateliers de production. Ces outils sont utilisés pour simuler les flux de matières et les ressources dans les lignes de production.
  Ils permettent d’analyser les goulets d’étranglement et de tester différentes configurations et différentes méthodes de pilotage d’atelier.
• Des plateformes de simulation dédiées à l’optimisation des flux de production dans des environnements industriels complexes permettent de modéliser dans son ensemble une usine en 3D et de tester l’impact de différentes variables sur la performance global.
• Des solutions logicielles plus génériques et moins dédiés à la production, pour modéliser des flux de matériaux, de produits, de fluides et de données dans une très grande variété de secteurs.

Cas d’application de la simulation de flux

• Atelier de fabrication
  En fabrication, la simulation de flux est très utilisée pour optimiser les lignes de pièces primaires et les chaînes d’assemblage. En simulant les flux de pièces et de composants, les entreprises peuvent réduire les temps d’attente et minimiser les coûts de production (On en parle dans cet article : « Pourquoi simuler ses flux »)

  Cela permet également de tester l’impact de nouvelles méthodes sans perturber la production en cours. La simulation est aussi utilisée pour dimensionner au plus juste les niveaux d’en-cours sur des lignes en flux tiré Conwip (Constant Work In Process).

• Supply chain et gestion des stocks
  Dans les entreprises de distribution et de logistique, la simulation de flux est cruciale pour l’optimisation des stocks et des itinéraires de livraison.

  Elle permet de simuler différents scénarios, comme l’augmentation de la demande ou l’introduction de nouveaux produits, afin d’ajuster les stratégies logistiques et d’éviter les ruptures de stock ou les retards dans les livraisons.

• Gestion des flux de personnes dans les espaces publics
  La simulation de flux de personnes est utilisée pour analyser les déplacements dans les espaces publics comme les aéroports, les gares, les centres commerciaux ou les stades. Cela permet de mieux comprendre les comportements des individus, d’optimiser l’aménagement des espaces et de prévenir les risques de congestion.

La place du logiciel de simulation WipSim (Work In Process Simulation)

Notre logiciel Wipsim est dans la première catégorie présentée plus haut : c’est une solution en mode Saas pour simuler et optimiser les flux spécifiquement dans les ateliers de production.

Son avantage est d’être orienté métier de sorte qu’il n’est pas nécessaire de connaitre les techniques mathématiques de simulation pour l’utiliser. Il sert à dimensionner des lignes nouvelles, à challenger des lignes existantes, à identifier les goulets d’étranglement. Il trace la VSM (Value Stream Mapping) et propose de lui-même les actions Lean les plus efficaces sur la ligne.

Il est utilisé par des Responsables de Production, des Ingénieurs Méthodes et Industrialisation et des Black Belt Lean Manufacturing.