L'importance de l'ordonnancement dans l'industrie de l'électronique

Pourquoi l'ordonnancement est devenu stratégique dans l'industrie électronique

Une industrie sous pression : entre complexité technique et délais critiques

L'industrie électronique se caractérise par une complexité qui ne cesse de croître. Les EMS électroniques doivent aujourd'hui gérer une multiplication des références produits, avec des cycles de production longs et séquentiels impliquant des étapes critiques comme le montage CMS (Composants Montés en Surface), les tests automatisés, le coating et la tropicalisation.

La variabilité de la demande constitue un autre défi majeur. Les secteurs de la défense, du médical, de l'IoT et de l'automobile électrique imposent des contraintes de délais extrêmement strictes. Un retard de quelques jours sur une production de cartes électroniques peut avoir des conséquences désastreuses sur toute la chaîne d'approvisionnement du client final. Cette réalité impose aux planificateurs et ordonnanceurs une vigilance constante et une capacité de réaction immédiate.

Les lignes CMS automatisées, véritables cœurs de production, représentent des investissements considérables. Ces machines, capables de placer jusqu'à 30 000 composants par heure, doivent fonctionner à leur capacité optimale. Chaque minute d'arrêt non planifiée représente un coût significatif, d'où l'importance cruciale d'un ordonnancement précis et réactif.

L'impact direct de l'ordonnancement sur la performance industrielle

Un ordonnancement efficace a un impact mesurable sur plusieurs indicateurs clés de performance. Le Taux de Rendement Synthétique (TRS) des lignes CMS et des équipements automatisés peut être significativement amélioré grâce à une planification industrielle optimisée. En réduisant les temps de setup CMS et en optimisant les changements de série, les entreprises peuvent gagner plusieurs points de TRS, ce qui se traduit directement par une augmentation de la capacité de production et un meilleur taux de service.

La réduction des encours production électronique constitue un autre bénéfice majeur. Dans une usine d’assemblage électronique typique, le stock d'encours peut représenter plusieurs semaines de production immobilisée. Un bon logiciel d'ordonnancement permet de fluidifier les flux, de réduire les files d'attente devant les postes goulots et ainsi de diminuer le besoin en fonds de roulement. Selon les données du rapport FIEEC 2021, cette optimisation du cash disponible est devenue un enjeu stratégique pour la compétitivité des EMS français.

La meilleure réactivité face aux imprévus représente également un avantage considérable. Ruptures de composants, pannes machines, absences de personnel qualifié : ces aléas sont le quotidien de la production électronique. Un système d'ordonnancement automatisé et intelligent permet de simuler rapidement différents scénarios et d'ajuster la production en temps réel pour maintenir les engagements de livraison.

Exemples concrets de dysfonctionnements liés à un mauvais ordonnancement

Dans l’industrie électronique, les EMS (Electronic Manufacturing Services) sont contraints de ne lancer les ordres de fabrication (OF) qu’une fois l’ensemble des composants disponibles — aucun manquant n’est toléré. Cette contrainte impose un suivi minutieux des livraisons de composants, devenu une tâche à part entière pour les planificateurs. Or, un simple retard sur une référence peut décaler la production de plusieurs semaines. Ce risque est d’autant plus élevé qu’une carte électronique contient en moyenne plus de 50 composants, un nombre qui peut facilement grimper à plus de 500 sur les produits complexes. Dans ce contexte, l’ordonnancement ne peut être dissocié d’une coordination fine avec les approvisionnements, sous peine de désorganiser l’ensemble de la chaîne.

Dans les ateliers électroniques, les goulots d’étranglement ne sont jamais fixes : ils varient en fonction de la charge sur les lignes CMS, de la disponibilité des compétences, ou des aléas techniques en production. Or, un ordonnancement statique basé sur une vision figée de l’atelier conduit à de graves déséquilibres : certains postes peuvent se retrouver saturés tandis que d’autres restent sous-utilisés, entraînant des retards et des arrêts de ligne. À l’inverse, un pilotage dynamique permet d’ajuster en continu les priorités selon la charge réelle et la capacité disponible. C’est cette réactivité de l’ordonnancement qui garantit la fluidité du flux, la tenue des délais et un bon niveau de service client.

Le setup CMS mal planifié constitue l'une des pertes de productivité les plus significatives. Un changement de série sur une ligne CMS peut prendre plusieurs heures s'il implique le remplacement de nombreuses bobines de composants et le rechargement complet des feeders. Sans optimisation ligne CMS basée sur le regroupement intelligent des cartes partageant des composants communs, ces temps de changement peuvent représenter jusqu'à 30% du temps de production disponible. Certaines machines modernes commencent certes à proposer des regroupements intelligents, mais ces solutions restent encore très niche et peu répandues sur le marché. Les équipements CMS étant généralement renouvelés tous les 5 à 10 ans, l’adoption de ces nouvelles technologies progresse lentement dans nos manufactures françaises.

Enjeux actuels de la filière électronique en Europe

Reconstitution de la souveraineté industrielle

La crise des semi-conducteurs de 2021-2022 n’a fait qu’appuyer un point que l’on connaît depuis des années la dépendance de l'Europe et de la France vis-à-vis des fournisseurs asiatiques. Cette prise de conscience a accéléré les initiatives visant à reconstituer une souveraineté industrielle dans le domaine électronique. Le European Chips Act et les Contrats Stratégiques de Filière en France visent à renforcer les capacités de production locales sur des technologies critiques.

Les EMS électronique et les fabricants de semi-conducteurs jouent un rôle central dans cette relocalisation de certaines productions stratégiques. Contrairement aux grandes séries standardisées qui resteront probablement en Asie pour des raisons de compétitivité, les productions à haute valeur ajoutée, les petites séries techniques et les projets innovants représentent un terrain favorable pour les acteurs européens. L'ordonnancement devient alors un levier essentiel pour compenser les écarts de coûts de main-d'œuvre par une productivité et une efficacité supérieures.

Rationalisation et automatisation des moyens de production

La digitalisation usine électronique s'accélère avec le déploiement d'usines 4.0 intégrant l'automatisation industrielle poussée. Les lignes CMS 100% automatisées, équipées de systèmes de vision, de contrôle automatisé (AOI - Automatic Optical Inspection) et de robots de manipulation, permettent de réduire drastiquement les interventions manuelles et les erreurs humaines.

L'ordonnancement se positionne comme un levier de rentabilité machine et main d'œuvre dans ce contexte automatisé. Un logiciel d'ordonnancement moderne, intégré aux systèmes MES (Manufacturing Execution System) et ERP, permet de piloter en temps réel l'ensemble de l'atelier, d'optimiser l'utilisation des ressources et de garantir que les investissements lourds en équipements automatisés génèrent le retour sur investissement attendu.

En plus de cela les outils d’ordonnancement et de charge capa permette l’intégration des prévisionnels fournis par les donneurs d’ordres offre également une visibilité long terme précieuse, permettant d’identifier en amont les futurs goulots d’étranglement et les capacités disponibles. Un outil de ce type facilite les revues de charge-capacité avec les clients et permet de déterminer, de manière fiable, la date à laquelle accuser leurs commandes en tenant compte à la fois des délais d’approvisionnement, des temps de production et de la charge du site. Cette anticipation améliore directement l’OTD et augmente les chances d’intégrer - ou de rester - dans le panel des fournisseurs performants.

Gestion des goulots et contraintes multiples

Dans une usine de production de cartes électroniques, les contraintes sont nombreuses et interconnectées. L'ordonnancement doit prendre en compte non seulement les capacités machines mais aussi les contraintes multi-compétences des opérateurs. Certaines étapes critiques comme, la pose manuelle, le brasage manuel, les tests fonctionnels (FCT - Functional Circuit Test), le coating ou la programmation de composants nécessitent des opérateurs certifiés et formés spécifiquement.

L'ordonnancement devient la boussole pour prioriser les flux production. Face à un portefeuille d'ordres de fabrication diversifié, avec des urgences client, des priorités changeantes et des ressources limitées, seul un système d'ordonnancement intelligent peut garantir que les bonnes décisions sont prises au bon moment. La possibilité de simuler différents scénarios de planification industrielle offre aux responsables de production une vision claire des impacts avant toute mise en œuvre. Elle permet également de dimensionner le site sur le long terme : valider ou non un investissement, anticiper le nombre de personnes à former ou à recruter, et préparer ainsi l’organisation aux charges futures.

Enjeux de trésorerie et besoin en fonds de roulement

La réduction des encours production électronique a un impact direct sur la trésorerie de l'entreprise. Moins d'encours signifie moins de cash immobilisé dans les stocks de produits semi-finis. Dans un contexte où le marché mondial des EMS était évalué à 504 milliards de dollars en 2023 avec une croissance attendue de 6,8% par an, l'optimisation du besoin en fonds de roulement devient un facteur de compétitivité majeur.

Pour les entreprises qui font le pari de la croissance en acceptant des productions plus complexes et en investissant pour l’avenir, la gestion du cash devient impérative pour assurer leur pérennité. Un pilotage minutieux et extrêmement précis est nécessaire afin d’éviter de mettre l’entreprise en risque : il faut naviguer entre les délais de paiement fournisseurs, les paiements clients et les tensions éventuelles sur les approvisionnements. Passer les commandes au bon moment - dans une logique de “just in time” maîtrisé - permet ainsi de réduire le cash immobilisé en stock tout en sécurisant la production.

Fonctionnement de la planification et de l'ordonnancement en atelier électronique

Spécificités des EMS

Les EMS électronique présentent des caractéristiques particulières qui compliquent l'ordonnancement. Ils travaillent typiquement sur des projets multi-clients et multi-produits, avec une diversité de références importante. Un même atelier peut produire simultanément des cartes pour l'automobile, le médical, l'aérospatial et l'industrie, chacune avec ses propres exigences de qualité, de traçabilité et de certification.

Les setup CMS et changements de série sont particulièrement complexes dans ce contexte. Chaque carte électronique peut nécessiter un assortiment spécifique de composants, impliquant le chargement de dizaines voire de centaines de bobines différentes sur les feeders de la machine CMS. L'optimisation ligne CMS consiste donc à séquencer intelligemment les ordres de fabrication pour minimiser ces changements coûteux en temps.

Contraintes techniques et humaines

Le lien entre planification industrielle et supply chain est fondamental dans l'électronique. La disponibilité des composants critiques conditionne souvent la faisabilité d'un ordre de fabrication. Un logiciel d'ordonnancement moderne doit donc intégrer des données d'approvisionnement en temps réel pour éviter de lancer des OF qui seront bloqués par manque de composants.

Les contraintes multi-compétences constituent un autre défi majeur. Certaines opérations nécessitent des habilitations spécifiques : brasage à la vague, programmation de composants, tests électriques complexes. L'ordonnancement doit tenir compte de la disponibilité des opérateurs qualifiés pour chaque étape du processus de fabrication.

Limites des outils traditionnels

Excel reste omniprésent dans beaucoup d'ateliers électroniques pour gérer l'ordonnancement, malgré ses limites évidentes. Les fichiers Excel partagés souffrent d'un manque de collaboration, ne permettent pas de simulation de scénarios et ne fournissent aucune visibilité sur l'encours production électronique réel. Cette approche artisanale génère des pertes de productivité considérables et une difficulté à prioriser efficacement les ordres de fabrication.

Le manque de visibilité sur l'avancement réel des OF est une problématique récurrente. Sans système intégré, les responsables de production ne peuvent pas répondre avec certitude aux questions clients sur les dates de livraison. Cette incertitude se traduit par une perte de confiance et potentiellement une perte de parts de marché face à des concurrents mieux organisés.

À cela s’ajoute un autre frein majeur : les outils traditionnels ne permettent pas la digitalisation au poste, pourtant l’un des leviers les plus puissants pour un pilotage visuel efficace et réactif. Sans digitalisation terrain, l’information circule mal, se périme vite et limite fortement la capacité à piloter l’atelier en temps réel.

Bénéfices concrets d'un ordonnancement optimisé

Réduction des lead-times de production

Une planification industrielle réaliste, basée sur les contraintes réelles de l'atelier, permet de réduire significativement les délais de fabrication. En identifiant précisément les goulots d'étranglement et en optimisant les flux, un logiciel d'ordonnancement moderne peut diminuer les temps de traversée de 20 à 40% selon les configurations d'atelier.

Cette réduction des lead-times se traduit par une meilleure réactivité commerciale. Les EMS électronique peuvent ainsi s'engager sur des délais plus courts, ce qui représente un avantage concurrentiel majeur dans des secteurs où le time-to-market est critique.

Meilleure rentabilité industrielle

L'amélioration du TRS (Taux de Rendement Synthétique) constitue un gain direct de productivité. En réduisant les temps de setup CMS grâce à un séquencement intelligent des ordres de fabrication, en minimisant les arrêts machine et en optimisant l'allocation des ressources, les entreprises peuvent augmenter leur capacité de production sans investissement matériel supplémentaire.

Le gain de temps sur les changements de série est particulièrement significatif. Certaines entreprises ayant déployé un système d'ordonnancement avancé rapportent des réductions de temps de setup de 30 à 50%, libérant ainsi des heures de production supplémentaires chaque semaine.

Résilience accrue face aux aléas

La capacité de simulation de scénarios offerte par les logiciels d'ordonnancement modernes permet une gestion proactive des ruptures. Face à une panne machine, une rupture de composant ou un retard d'approvisionnement, le planificateur peut rapidement évaluer l'impact sur les engagements client et proposer des solutions alternatives.

Cette agilité se traduit par un meilleur taux de service et une plus grande satisfaction client. Dans un contexte où la ponctualité des livraisons est un critère de sélection majeur des EMS, cette capacité de réaction devient un différenciateur commercial.

Renforcement du lien Supply Chain / Production

L'anticipation des besoins composants grâce à une visibilité étendue sur le plan de charge permet d'optimiser les approvisionnements. Le logiciel d'ordonnancement peut générer automatiquement des alertes lorsque des composants critiques risquent de manquer pour les ordres de fabrication planifiés.

La synchronisation des priorités entre les stocks et les approvisionnements améliore la rotation des stocks et réduit les risques d'obsolescence. Cette intégration étroite entre ordonnancement électronique et gestion de supply chain est particulièrement précieuse dans un contexte de tensions sur les composants électroniques.

Focus sur l'ordonnancement dans les lignes CMS

Le cœur du process : une ressource critique à optimiser

Les machines CMS (Composants Montés en Surface) représentent l'investissement le plus lourd dans un atelier d'assemblage électronique. Ces équipements, dont le coût peut dépasser plusieurs centaines de milliers d'euros, doivent être utilisés à leur pleine capacité pour être rentables. La vitesse de pose des composants est proche du maximum technologique, souvent 30 000 composants par heure ou plus pour les machines haut de gamme.

L'optimisation ligne CMS se concentre donc principalement sur la préparation et les transitions. Le temps de setup CMS comprend le chargement des bobines de composants sur les feeders, le paramétrage du programme de pose, la vérification de l'alignement et les tests initiaux. Ces opérations peuvent prendre de 30 minutes à plusieurs heures selon la complexité du changement de série.

Stratégies d'optimisation

Le regroupement des cartes partageant des composants communs constitue la stratégie d'optimisation la plus efficace. Un logiciel d'ordonnancement intelligent analyse les nomenclatures (BOM - Bill of Materials) de tous les ordres de fabrication en attente et séquence la production pour minimiser les changements de composants entre deux séries.

La réduction des changements de série passe aussi par une politique de tailles de lots optimisée. Plutôt que de lancer systématiquement de très petites séries, l'ordonnancement peut proposer de regrouper plusieurs commandes client d'un même produit pour réaliser des économies d'échelle sur les setup CMS.

L'ordonnancement électronique en fonction des composants disponibles évite les blocages. Avant de séquencer une carte en production, le système vérifie la disponibilité de tous les composants nécessaires, évitant ainsi les arrêts de ligne pour manque de matière.

Tendances à venir et digitalisation de l'ordonnancement

MES, APS, IA : vers des usines électroniques 4.0

L'intégration des systèmes MES (Manufacturing Execution System) et APS (Advanced Planning and Scheduling) transforme la gestion de production. Ces outils offrent une traçabilité complète, un pilotage en temps réel et une capacité d'anticipation des retards. L'intelligence artificielle commence à être intégrée dans certaines solutions pour optimiser automatiquement les séquencements et suggérer des améliorations.

La digitalisation usine électronique permet de créer un jumeau numérique de l'atelier, facilitant les simulations et l'optimisation continue. Les données collectées en temps réel alimentent des tableaux de bord permettant aux managers de prendre des décisions éclairées rapidement.

Automatisation industrielle des setups via robots

L'automatisation des changements de bobines et feeders sur les lignes CMS représente la prochaine frontière. Certains fabricants développent des systèmes robotisés capables de réaliser automatiquement ces opérations, réduisant drastiquement les temps de setup CMS et permettant potentiellement aux lignes de production de fonctionner 24h/24 avec une intervention humaine minimale.

Cette automatisation industrielle poussée, combinée à un logiciel d'ordonnancement intelligent, pourrait permettre de rivaliser en termes de coûts avec les productions asiatiques tout en offrant les avantages de la proximité : réactivité, qualité et flexibilité.

Vers une planification intégrée des compétences

L'ordonnancement de demain intégrera de manière native les contraintes multi-compétences. En connectant le système d'ordonnancement aux bases de données RH contenant les habilitations, certifications et formations de chaque opérateur, la planification industrielle pourra automatiquement affecter les ressources humaines optimales à chaque poste de travail.

Cette approche holistique permettra d'anticiper les besoins en formation, d'identifier les goulets d'étranglement en termes de compétences et de planifier plus efficacement les rotations d'équipes.

Conclusion

L'ordonnancement n'est définitivement pas une tâche secondaire dans l'industrie électronique, mais un levier stratégique majeur face aux défis d'une filière exigeante et hautement concurrentielle. Les entreprises capables de planifier finement et de manière dynamique leur production cartes électroniques gagneront en agilité, en rentabilité et en robustesse face aux aléas du marché.

Dans un contexte européen où la part de marché des EMS électronique risque de s'éroder sans actions concrètes, l'optimisation de l'ordonnancement électronique représente une réponse pragmatique et accessible. Contrairement aux investissements lourds en capacités de production, la mise en place d'un logiciel d'ordonnancement performant offre un retour sur investissement rapide et mesurable.

Les enjeux sont multiples : réduction des encours production électronique, amélioration du taux de service client, optimisation des setup CMS, meilleure gestion des contraintes multi-compétences, et renforcement de la compétitivité globale. Face à une concurrence asiatique redoutable sur les coûts, les acteurs français et européens doivent miser sur l'excellence opérationnelle et l'intelligence dans la planification industrielle.

Les solutions comme Oplit permettent précisément d'atteindre ce niveau de maturité industrielle. En offrant une visibilité en temps réel sur les ateliers, une capacité de simulation et d'optimisation automatique, et une intégration fluide avec les systèmes existants (ERP, MES), ces plateformes de nouvelle génération donnent aux directeurs d'usine, planificateurs et ordonnanceurs les outils nécessaires pour piloter efficacement leur production.

L'avenir de l'industrie électronique française et européenne dépendra largement de la capacité des acteurs à se différencier par la qualité, la réactivité et l'innovation. L'ordonnancement optimisé, combiné à l'automatisation industrielle et à la digitalisation usine électronique, constitue la voie royale pour reconquérir des parts de marché et renforcer la souveraineté industrielle européenne dans ce secteur stratégique.