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Sciences de l'Ingénieur (SI) · Bac STM · Coefficient 8

Gestion et planification de la production — Cours SI Bac STM

Produire au bon moment, la bonne quantité, avec la bonne qualité : la gestion de production outille ces décisions. Ishikawa et Pareto trouvent les causes des défauts, le MRP calcule ce qu'il faut acheter, GANTT ordonne le travail et KANBAN fait circuler la production à la demande.

Relu par Équipe Orka · 18 octobre 2026

Dans le programme du Bac STM

Coefficient 8 en Bac STM, la matière la plus lourde de la filière, devant les Mathématiques (7) et la Physique-Chimie (5). Le cadre de référence 2025 de SI STM consacre une unité entière à la production (concevoir, réaliser, gérer et valider) : ces compétences reviennent dans la partie « production » de chaque sujet national.

À l'épreuve

Construire un diagramme d'Ishikawa (5M) à partir d'une situation, tracer un diagramme de Pareto et identifier les causes prioritaires, calculer des besoins nets à partir d'une nomenclature, établir un planning de GANTT, calculer un nombre de cartes KANBAN.

Objectifs d'apprentissage

  • Construire un diagramme d'Ishikawa avec les 5M pour analyser les causes d'un défaut
  • Tracer un diagramme de Pareto et en déduire les causes prioritaires (règle 80/20)
  • Calculer des besoins bruts et nets avec la méthode MRP à partir d'une nomenclature
  • Établir et lire un planning de GANTT (antériorités, durées, chemin critique)
  • Expliquer le principe du flux tiré et calculer un nombre de cartes KANBAN

Notions clés

Ishikawa et Pareto : analyser les défauts

Le diagramme d'Ishikawa (cause-effet, en arêtes de poisson) classe les causes possibles d'un problème selon les 5M : Matière, Matériel (machines), Méthodes, Main-d'œuvre, Milieu. Le diagramme de Pareto classe les causes par fréquence décroissante, avec la courbe des pourcentages cumulés : en général, environ 20 % des causes expliquent 80 % des défauts. On traite d'abord ces causes prioritaires.

MRP : calculer les besoins

Le MRP (Material Requirements Planning) part du programme de production et de la nomenclature (liste des composants et quantités par produit). Les besoins bruts d'un composant = quantité de produits × quantité par produit. Les besoins nets = besoins bruts − stock disponible − commandes en cours. On lance ensuite les ordres de fabrication ou d'achat en tenant compte des délais.

GANTT : ordonnancer

Le diagramme de GANTT représente chaque tâche par une barre dont la longueur est proportionnelle à sa durée, placée sur un axe du temps en respectant les antériorités (une tâche ne commence qu'après celles dont elle dépend). Il visualise la durée totale du projet, les tâches simultanées et le chemin critique : la suite de tâches dont tout retard retarde la fin.

KANBAN : le flux tiré

En flux tiré, c'est la consommation en aval qui déclenche la production en amont. Chaque conteneur porte une carte KANBAN ; quand il est consommé, la carte retourne au poste amont et autorise la fabrication d'un nouveau lot. Le nombre de cartes vaut N=D×T×(1+α)QN = \dfrac{D \times T \times (1 + \alpha)}{Q} (consommation par unité de temps DD, délai de réapprovisionnement TT, coefficient de sécurité α\alpha, quantité par conteneur QQ), arrondi à l'entier supérieur. Il limite les stocks entre postes.

Erreurs fréquentes

1
Oublier de soustraire les commandes en cours dans le calcul des besoins nets.
2
Multiplier les besoins sans tenir compte de la quantité par produit indiquée dans la nomenclature.
3
Tracer un Pareto sans classer les causes par ordre décroissant ou sans courbe cumulée.
4
Arrondir le nombre de cartes KANBAN à l'entier inférieur : on manquerait de conteneurs.

Exemple corrigé

Énoncé

On doit livrer 500 vérins. Chaque vérin contient 2 joints. Stock de joints : 120 ; commande de joints en cours : 80. Calculer les besoins nets en joints. Le poste d'assemblage consomme ensuite 200 joints par jour, avec un délai de réapprovisionnement de 0,5 jour, une sécurité de 10 % et des conteneurs de 20 joints : combien de cartes KANBAN prévoir ?

Correction

Besoins bruts. 500×2=1000500 \times 2 = 1000 joints.
Besoins nets. 1000−120−80=8001000 - 120 - 80 = 800 joints à lancer.
Cartes KANBAN. N=200×0,5×1,120=5,5N = \dfrac{200 \times 0{,}5 \times 1{,}1}{20} = 5{,}5.
Arrondi. On prévoit 6 cartes (arrondi à l'entier supérieur) pour ne jamais manquer de joints.

Le cours, puis l'entraînement.

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3 exercices pour t'entraîner

Exercice 1

Facile
Citer les 5M du diagramme d'Ishikawa et donner une cause possible d'un défaut d'usinage pour deux d'entre eux.
Voir la correction
Matière, Matériel, Méthodes, Main-d'œuvre, Milieu. Exemples : Matériel — outil de coupe usé ; Matière — brut trop dur ou hétérogène ; Milieu — dilatation due à la température de l'atelier.

Exercice 2

Moyen
Sur 200 pièces rebutées : rayures 110, cotes hors tolérance 50, bavures 25, porosités 15. Classer les défauts selon Pareto et indiquer lesquels traiter en priorité.
Voir la correction
Ordre décroissant : rayures (55 %, cumul 55 %), cotes (25 %, cumul 80 %), bavures (12,5 %, cumul 92,5 %), porosités (7,5 %, cumul 100 %). Les rayures et les cotes hors tolérance représentent 80 % des rebuts : ce sont les causes prioritaires.

Exercice 3

Difficile
Tâches : A (2 j), B (3 j, après A), C (4 j, après A), D (2 j, après B et C). Construire le GANTT au plus tôt, donner la durée totale et le chemin critique.
Voir la correction
A de 0 à 2 ; B de 2 à 5 et C de 2 à 6 (en parallèle) ; D commence quand B et C sont finies, donc à 6, et finit à 8. Durée totale : 8 jours. Chemin critique : A – C – D (B dispose d'une marge d'1 jour).

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Questions fréquentes

Quelle différence entre flux poussé et flux tiré ?

En flux poussé, on produit selon des prévisions et on pousse les pièces vers l'aval, au risque de stocks. En flux tiré, on ne produit que ce que l'aval a consommé : les stocks sont plus faibles, mais il faut une demande assez régulière.

À quoi sert la nomenclature ?

Elle décrit la composition d'un produit : quels composants, en quelle quantité, à quel niveau d'assemblage. C'est la base du calcul MRP des besoins.

Pourquoi le chemin critique est-il important ?

Parce que tout retard sur une tâche critique retarde la fin du projet ; c'est sur ces tâches qu'il faut concentrer la surveillance et les ressources.

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