Planification stratégique des pièces de rechange : quelle quantité est suffisante et pourquoi ?
Stocker trop de pièces de rechange peut représenter un gaspillage d’argent et occuper un espace de stockage inutile. À l’inverse, un stock insuffisant de pièces de rechange peut entraîner l’arrêt complet d’une chaîne de production. Les temps d’arrêt s’allongent alors que les techniciens attendent que les pièces soient commandées pour réparer les équipements défectueux.
Trouver le juste équilibre est essentiel pour permettre aux usines de réduire les temps d’arrêt et de maîtriser leurs coûts. C’est pourquoi la planification stratégique des pièces de rechange constitue une compétence si précieuse. Cette méthodologie permet aux responsables de prévoir la quantité adéquate de pièces de rechange afin de réduire les temps d’arrêt potentiels et de réaliser des économies en termes de coûts et d’espace.
Pour un aperçu plus général des approches en matière de maintenance, consultez le guide complet des stratégies de maintenance dans l’automatisation industrielle.
Qu'est-ce que la planification stratégique des pièces de rechange ?
La planification stratégique des pièces de rechange consiste à déterminer avec précision le nombre de pièces à conserver en stock. L'objectif est de maintenir les machines en état de fonctionnement autant que nécessaire, sans dépenser plus d'argent que nécessaire.
Ces décisions reposent sur le type de pièce, la quantité nécessaire et le lieu de stockage. Elles dépendent également de l'importance stratégique de chaque machine, des types de pannes courantes et des délais de livraison.
Cette approche s'appuie sur des données prédictives et la logistique de la chaîne d'approvisionnement pour garantir que les pièces soient disponibles exactement au moment où une machine en a besoin. Elle évalue les profils de risque des actifs, les cycles de vie des composants et les délais de livraison des fournisseurs.
Le coût d'une erreur : coût de rupture de stock vs coût de stockage
Le stockage des pièces de rechange entraîne des coûts initiaux. Mais ne pas disposer de pièces de rechange, ou en manquer, peut coûter encore plus cher à long terme.
Pour trouver le juste équilibre économique, il convient de bien mettre en balance ces deux types de coûts en tenant compte des éléments suivants :
- Le coût annuel de détention – Il se situe généralement entre 20 % et 30 % de la valeur d’achat initiale de la pièce [1]. Ce pourcentage couvre le coût du capital immobilisé, de l’espace d’entreposage, de l’assurance et de la dégradation physique en stock. Par exemple, les condensateurs électrolytiques présents dans les automates programmables (PLC) se dégradent avec le temps s’ils ne sont pas alimentés, transformant ainsi un stock mal géré en déchets inutilisables.
- Le coût de rupture de stock – Il s’agit de la perte financière totale subie pendant qu’une machine reste à l’arrêt en attendant une pièce de rechange. Selon la Society for Maintenance and Reliability Professionals (SMRP), la valeur totale des stocks MRO ne devrait pas dépasser 1,5 % de la valeur de remplacement des actifs (RAV), les entreprises les plus performantes se situant entre 0,3 % et 1,5 % selon le secteur d’activité [2]
La défaillance d'un composant essentiel pour lequel aucune pièce de rechange n'est disponible sur place augmente le coût des temps d'arrêt qui en découlent. Les frais d'expédition en urgence et les éventuels frais d'intervention d'urgence d'un technicien viennent s'ajouter à ces coûts.
Classification des pièces de rechange selon leur niveau de criticité : les méthodes ABC et XYZ
Le suivi de milliers de pièces uniques nécessite une matrice de classification structurée qui allie la valeur financière à la prévisibilité de la demande.
Selon l'Association for Supply Chain Management (ASCM), les classifications ABC et XYZ constituent des méthodologies fondamentales dans la gestion de la performance de la chaîne d'approvisionnement [3].
Analyse ABC
Cette méthode divise le stock de pièces détachées en trois catégories distinctes en fonction de la valeur de consommation annuelle :
- Catégorie A - Pièces de grande valeur qui représentent environ 70 % de la valeur totale du stock, mais ne constituent que 10 % à 15 % du stock physique. Ces articles nécessitent un suivi rigoureux et de faibles marges de sécurité.
- Catégorie B - les articles de valeur modérée, qui représentent 20 % de la valeur financière et 20 % du volume. Ces articles font l’objet de seuils de réapprovisionnement automatisés.
- Catégorie C - les composants de faible valeur, qui représentent 10 % de la valeur totale mais 60 % à 70 % du volume physique. Ces pièces font l’objet de méthodes de commande en gros, telles que les systèmes à deux bacs.
Analyse XYZ
Ce cadre peut être associé au système ABC pour classer les pièces en fonction de la prévisibilité de la demande :
- Classe X – Demande constante et prévisible. L’approvisionnement de ces articles est simple, car les taux de défaillance suivent des tendances régulières.
- Classe Y – Demande fluctuante qui suit les cycles de production ou les variations saisonnières.
- Classe Z – Demande imprévisible avec de longues périodes d’inutilisation. Cette classe comprend souvent des ensembles d’automatisation spécialisés et des boîtes de vitesses mécaniques.
Lorsqu’un responsable combine ces deux cadres pour former une matrice ABC/XYZ, les responsables des achats peuvent mieux cibler leurs investissements. Par exemple, une pièce « AZ » est coûteuse et fait l’objet d’une demande imprévisible. Il n’est pas souhaitable de dépenser des fonds pour acheter cette pièce afin qu’elle reste en stock sans jamais être utilisée. Mais il n’est pas non plus souhaitable de devoir passer une commande régulière auprès d’un fournisseur, car cela peut prendre trop de temps en cas d’événement imprévisible.
Dans ce cas, il est plus judicieux d’un point de vue économique de demander à un fournisseur de garder la pièce en stock plutôt que de la stocker soi-même.
Le risque lié aux délais de livraison en tant que variable stratégique
Selon le Baromètre mondial des chaînes de valeur du Forum économique mondial, les perturbations géopolitiques affectant les chaînes d’approvisionnement ont augmenté de 110 % entre décembre 2021 et janvier 2023. Les événements liés aux risques climatiques ont quant à eux progressé de 146 % sur la même période [4].
En ce qui concerne les composants, les délais de livraison des semi-conducteurs sont passés de 8 à 12 semaines début 2020 à jusqu’à 52 semaines fin 2022 pour certains produits [5]. Une approche traditionnelle part du principe qu’un fournisseur livrera une pièce dans un délai fixe. En réalité, la variabilité des délais de livraison peut faire passer un délai de livraison habituel de deux semaines à plusieurs mois.
Si une usine dépend d’un seul fournisseur sans marges de sécurité locales, toute perturbation des transports entraîne l’arrêt de la production. Les ingénieurs doivent donc se baser sur les délais d’approvisionnement les plus pessimistes plutôt que sur les scénarios les plus optimistes lorsqu’ils conçoivent leurs protocoles de stockage.
Calcul du nombre de pièces à stocker
Les équipes peuvent utiliser la formule standard suivante pour calculer le stock de sécurité nécessaire pour n'importe quel composant :
Dans cette formule, Z représente le facteur de distribution normale standard pour un niveau de service cible. LT correspond au délai moyen de livraison du fournisseur, et D à la demande moyenne. Les symboles σD et σLT désignent respectivement les écarts-types de la demande et du délai de livraison. L’utilisation de cette formule garantit que vos stocks tampons augmentent lorsqu’un fournisseur présente des habitudes de livraison imprévisibles [6].
Si la demande ou les délais de livraison sont très variables, les marges de sécurité requises augmentent. Lorsqu'un article présente un faible coût de rupture de stock ou bénéficie d'une chaîne d'approvisionnement très fiable, les usines peuvent réduire en toute sécurité leurs volumes de stock cibles afin de libérer du capital.
Gestion des pièces obsolètes et des équipements anciens
Les chaînes de production de l’industrie lourde s’appuient souvent sur des systèmes de contrôle vieux de plusieurs décennies. Les systèmes d’automatisation industrielle devant avoir une durée de vie supérieure à celle de leurs composants d’origine, leur exploitation et leur maintenance avec des pièces obsolètes constituent un véritable défi.
Lorsqu’un équipementier cesse d’assurer le support technique d’un variateur ou d’un contrôleur, les canaux d’approvisionnement habituels disparaissent. Les équipements anciens finissent par nécessiter des pièces de rechange qui ne sont plus fabriquées. En conséquence, les usines ont souvent tendance à commander en excès ces composants obsolètes auprès de sources non vérifiées. Ce choix augmente le risque de recevoir du matériel contrefait ou de qualité inférieure.
Une alternative plus fiable consiste à passer en revue l’ensemble du stock existant et à s’associer à EU Automation pour stocker des pièces reconditionnées et certifiées. L’approvisionnement via EU Automation permet aux usines de maintenir leurs anciennes machines en état de marche sans avoir à construire de coûteux entrepôts de stockage sur site.
Approvisionnement via la gestion des stocks par le fournisseur et les stocks en consignation
Les usines n'ont pas besoin de détenir en stock toutes les pièces qui se trouvent dans leur entrepôt. Les accords d'approvisionnement alternatifs permettent aux sites de réduire leur exposition au risque lié aux immobilisations tout en ayant accès aux composants essentiels lorsqu'ils en ont besoin.
Les deux approches suivantes sont utilisées pour les composants coûteux et à faible rotation, pour lesquels les coûts de stockage sont très élevés mais dont la disponibilité immédiate est cruciale :
- Stock en consignation : le fournisseur est propriétaire des stocks entreposés dans l'entrepôt de l'usine. Le responsable de l'usine ne les paie qu'au moment où ils sont utilisés.
- Gestion des stocks par le fournisseur (SMI) : le fournisseur suit à distance la consommation de l'usine et expédie automatiquement les pièces lorsque cela est nécessaire.
Relier la planification des pièces de rechange aux choix plus généraux en matière de maintenance
Les différents programmes d’entretien des machines imposent des exigences variées en matière de stocks d’entrepôt. Un système de maintenance réactive nécessite d’importants volumes de pièces de rechange imprévues, car les composants sont utilisés jusqu’à leur défaillance.
L’enquête « ABB Value of Reliability » a révélé que 21 % des entreprises continuent de recourir à la maintenance « run-to-failure » malgré le coût élevé des arrêts imprévus [7]. Cette approche entraîne un stockage désorganisé et des frais d’expédition élevés.
Un programme préventif génère des demandes de lots prévisibles, ce qui permet aux équipes de commander les composants juste avant un arrêt programmé. Les programmes avancés, tels que la maintenance prédictive et le suivi basé sur l’état des équipements, modifient complètement les besoins en matière de stockage. Par exemple, lorsque des capteurs de vibrations signalent un défaut de roulement plusieurs semaines à l’avance, l’équipe des achats dispose d’un délai supplémentaire pour se procurer la pièce exacte nécessaire.
Cette alerte précoce permet aux responsables de ne commander des pièces auprès de fournisseurs externes qu’en cas d’alerte, ce qui réduit les coûts de stockage permanent
Pièges courants dans la gestion des stocks de maintenance
De nombreuses usines compromettent leur planification budgétaire en tombant dans les pièges suivants en matière de gestion des stocks :
- Conserver des enregistrements en double pour des pièces identiques parce que différents techniciens les ont saisies sous des codes fabricant distincts
- Stocker des pièces de rechange inutiles pour des équipements remplacés il y a des années
- Négliger de contrôler les conditions climatiques dans les zones de stockage entraîne la corrosion des roulements
- Ne pas mettre à jour les délais de livraison lorsqu’un fournisseur délocalise ses sites de production à l’étranger
- Compter entièrement sur un équipementier pour l’approvisionnement en pièces sans évaluer les options d’approvisionnement auprès de tiers
Indicateurs clés de performance pour les stocks MRO
Les sites doivent surveiller ces indicateurs spécifiques afin d’évaluer la santé de leur système de gestion des pièces :
- Taux de rotation des stocks : fréquence à laquelle l’ensemble de vos stocks est utilisé et réapprovisionné sur une année
- Taux de rupture de stock : pourcentage des demandes de matériel qui ne peuvent être satisfaites immédiatement à partir des stocks disponibles
- Niveau de service : probabilité qu’une pièce soit disponible en stock lorsqu’elle est nécessaire pour une réparation
- Pourcentage de stock inactif : proportion de pièces stockées n’ayant fait l’objet d’aucune utilisation au cours d’une période glissante de 12 mois
Conclusion
Le classement des articles en fonction de leur importance garantit que les fonds sont toujours affectés en priorité aux risques opérationnels réels. La prise en compte des variations d’expédition et des composants obsolètes permet d’éviter les arrêts de production imprévus.
Les responsables d’usine doivent relier les stocks de l’entrepôt à des outils de suivi modernes et à un fournisseur fiable. Ils peuvent ainsi garantir la réalisation des objectifs de production tout en assurant la prévisibilité des budgets.
Pour les équipes d'approvisionnement qui souhaitent trouver un équilibre entre les risques de rupture de stock et les coûts de stockage, EU Automation facilite l'approvisionnement en pièces de rechange actuelles et obsolètes, en soutenant la planification stratégique des pièces de rechange critiques grâce à des délais de livraison courts et à une chaîne d'approvisionnement mondiale, afin de permettre aux clients d'accéder rapidement aux pièces dont ils ont besoin.
Références
[1] Association for Supply Chain Management (ASCM), APICS Dictionary, 17th Edition, 2022.
[4] World Economic Forum / Kearney, Global Value Chain Barometer, January 2023.
[5] Simcona / Supply Chain Management Review, "Electronic Component Shortage Outlook," 2024–2025.
[6] Crack The Code - Understanding safety stock and mastering its equation
[7] ABB / Sapio Research, Value of Reliability Survey, 2023.
