Temps de cycle G-code : fiabiliser les KPI production et le TRS

Dans de nombreux ateliers CNC, le suivi des KPI de production repose encore sur des temps théoriques issus de la FAO, des estimations historiques ou des tableurs Excel. Ces approximations faussent le suivi des performances, dégradent le TRS, et masquent une partie importante de la charge réelle des machines et des opérateurs.

Or, les programmes CNC contiennent déjà une information précieuse : le G-code encode les mouvements, vitesses et séquences qui déterminent le temps réel d’usinage. Lorsqu’ils sont correctement analysés, ces programmes permettent d’extraire des temps de cycle réalistes, base indispensable pour un suivi des temps de travail fiable, un logiciel de gestion des temps pertinent et une planification industrielle crédible.

Cet article explique comment exploiter le G-code pour calculer des temps de cycle et des temps standards exploitables dans l’ERP ou le MES, réduire les écarts de 10 à 30 % observés sur le terrain, et augmenter la productivité sans recruter.

TL;DR – En bref

• Les temps FAO et estimations manuelles sont souvent erronés de 10 à 30 %, ce qui fausse le suivi des KPI production, dégrade le TRS et génère des retards ainsi que des heures supplémentaires non anticipées.

• Le G-code permet d’extraire des temps de cycle beaucoup plus réalistes, en analysant les déplacements d’axes, les vitesses d’avance, les cycles fixes et les événements machine. Une fois correctement modélisés et validés, ces temps deviennent une base fiable pour la planification.

• Un workflow efficace combine trois étapes clés :

  1. simulation du temps de mouvement à partir du G-code,

  2. ajout des temps auxiliaires et opérateur mesurés en atelier,

  3. validation sur un échantillon de 5 à 20 pièces pour calculer un facteur de correction.

• L’objectif n’est pas la précision parfaite, mais un biais inférieur à 5 % pour la planification et le suivi des performances. Un écart de 5 à 15 % reste acceptable s’il est corrigé et documenté.

• La séparation temps machine / temps opérateur est indispensable pour un suivi des temps de travail fiable, une meilleure répartition de la charge et un pilotage cohérent de la productivité.

• Une fois intégrés dans l’ERP ou le MES, les temps standards validés améliorent immédiatement l’ordonnancement, la capacité réelle, le TRS et la fiabilité des engagements clients.

• Les ateliers qui fiabilisent leurs temps standards constatent généralement :

  • +5 à +15 % de TRS,

  • une réduction des urgences et des heures supplémentaires,

  • une meilleure utilisation des ressources existantes,
    sans embauche ni investissement machine.

Temps de cycle et temps standard : définitions clés pour la production

Qu’est-ce que le temps de cycle machine ?

Le temps de cycle correspond au temps réel nécessaire à une machine pour produire une pièce ou une cavité : il inclut le temps de coupe, les déplacements d’axes, les avances rapides et certaines opérations intégrées au programme (perçage, contournage, cycles fixes).

Dans un contexte CNC, ce temps peut être estimé à partir du G-code, puis validé par mesure réelle.

Qu’est-ce que le temps standard ?

Le temps standard est un temps de référence utilisé pour la planification et le suivi des performances. Il combine :

• le temps de cycle moyen observé,

• les temps de chargement / déchargement,

• les contrôles,

• les réglages,

• des marges liées à la fatigue et aux aléas.

Un cycle machine mesuré à 10 minutes peut ainsi devenir un temps standard de 12 minutes après intégration des tâches opérateur et des tolérances nécessaires à une planification réaliste.

Pourquoi des temps imprécis dégradent le TRS et les KPI production?

Les audits industriels montrent que les temps issus de la FAO ou estimés manuellement sont sous-évalués de 10 à 30 % dans de nombreux ateliers. Ces écarts ont des conséquences directes :

• TRS faussé : la performance machine est surévaluée car le temps théorique est irréaliste.

• Plannings irréalisables : surcharge des machines, retards et urgences.

• Heures supplémentaires invisibles : la dérive de charge n’est pas anticipée.

• Décisions erronées : embauche ou investissement machine mal justifiés.

Un suivi des KPI fiable nécessite donc des temps de référence fondés sur la réalité terrain, pas sur des hypothèses optimistes.

Quels indicateurs dépendent directement des temps de cycle ?

TRS (Taux de Rendement Synthétique)

Le TRS combine disponibilité, performance et qualité. Une erreur sur le temps de cycle impacte directement la composante « performance » et rend toute comparaison trompeuse.

Takt time et capacité

Le takt time définit le rythme nécessaire pour répondre à la demande client. Si le temps de cycle réel dépasse ce rythme, les goulots apparaissent immédiatement.

Utilisation machine et opérateur

Des temps sous-estimés donnent l’illusion d’une forte capacité disponible alors que la charge réelle est déjà saturée.

Comment le G-code encode-t-il le temps d’usinage ?

Informations exploitables dans un programme CNC

Le G-code contient plusieurs éléments directement liés au temps :

• vitesses d’avance (F),

• déplacements linéaires et circulaires (G1, G2, G3),

• avances rapides (G0),

• temporisations (G4),

• cycles fixes (G81 à G89),

• changements d’outil et commandes auxiliaires (M-codes).

À partir de ces données, il est possible de calculer des durées théoriques de mouvement.

Ce que la simulation FAO ne montre pas toujours

Les temps issus de la FAO représentent un temps de mouvement nominal. Ils excluent souvent :

• les accélérations réelles machine,

• les temps de montée en régime de broche,

• certaines macros constructeur,

• les actions opérateur (chargement, contrôle, nettoyage).

C’est pourquoi la FAO doit être considérée comme un point de départ, pas comme une vérité opérationnelle.

Méthode pas à pas pour extraire un temps de cycle depuis le G-code

Étape 1 – Préparer le programme

Avant toute analyse :

• vérifier les unités (mm / pouces),

• identifier les sous-programmes et macros,

• éliminer le code inactif ou conditionnel.

Une préparation rigoureuse évite des erreurs de calcul majeures.

Étape 2 – Simuler le temps de mouvement pur

À l’aide d’un parseur ou d’un simulateur :

• calculer la longueur de chaque déplacement,

• appliquer la vitesse programmée,

• ajuster selon les accélérations machine.

Cette étape fournit un temps de mouvement théorique, généralement inférieur au temps réel.

Étape 3 – Ajouter les temps auxiliaires

Pour obtenir un temps exploitable en production, il faut intégrer :

• changements d’outil,

• chargement / déchargement,

• contrôle dimensionnel,

• palettisation éventuelle.

Dans un atelier manuel, ces temps représentent souvent 20 à 40 % du cycle total.

Outils et solutions pour extraire les temps depuis le G-code

Simulateurs et solutions FAO avancées

Ils offrent une bonne précision mais nécessitent :

• des profils machine détaillés,

• des licences coûteuses,

• un temps de configuration important.

Scripts et analyse automatisée

Des scripts personnalisés permettent de :

• traiter des centaines de programmes,

• intégrer les temps dans un logiciel de gestion des temps,

• alimenter automatiquement le suivi des KPI.

Cette approche est particulièrement adaptée aux ateliers orientés amélioration continue.

Valider les temps extraits avec la réalité atelier

Échantillonnage recommandé

Pour fiabiliser un temps :

• 5 à 10 pièces pour des cycles courts et stables,

• 3 à 5 pièces pour des cycles longs,

• jusqu’à 20 mesures si la variabilité opérateur est élevée.

Comparer le temps mesuré au temps extrait permet de calculer un facteur de correction.

Exploiter les données machine

La mesure du spindle-on, des arrêts et des événements machine permet de :

• distinguer temps machine et temps opérateur,

• expliquer les écarts,

• affiner le suivi des performances.

Transformer les temps mesurés en temps standards exploitables

Intégrer les marges et tolérances

Le temps standard inclut :

• une marge de fatigue,

• des aléas raisonnables,

• la variabilité normale des opérations.

En pratique, les marges vont de 5 à 15 % selon le niveau d’automatisation.

Séparer temps machine et temps opérateur

Cette distinction est essentielle pour :

• le suivi des temps de travail,

• la planification des équipes,

• l’analyse de la productivité réelle.

Un même cycle peut mobiliser la machine 10 minutes mais l’opérateur seulement 2 minutes, ou inversement.

Intégrer les temps validés dans l’ERP ou le MES

Formats et bonnes pratiques

Les temps standards doivent être :

• versionnés,

• traçables,

• importables (CSV ou API).

Ils alimentent ensuite :

• les gammes,

• les postes de charge,

• les calculs de capacité.

Impact sur la planification et la productivité

Avec des temps fiables :

• les plannings deviennent réalistes,

• les retards diminuent,

• le TRS reflète la réalité,

• les décisions d’investissement sont mieux justifiées.

C’est l’un des leviers les plus rapides pour augmenter la productivité sans embauche.

Points clés à retenir

• Les temps FAO sont souvent optimistes.

• Le G-code permet d’extraire des temps plus réalistes.

• La validation terrain est indispensable.

• Des temps standards fiables améliorent directement le TRS et les KPI production.

• L’intégration ERP/MES transforme ces données en levier de performance durable.

Conclusion – De l’estimation à la maîtrise des performances

Extraire et valider les temps de cycle depuis le G-code n’est pas un exercice théorique : c’est une démarche pragmatique pour fiabiliser le suivi des KPI, améliorer le TRS et reprendre le contrôle sur la charge réelle des ateliers.

Les entreprises qui investissent dans des temps standards fondés sur la réalité terrain constatent rapidement moins d’urgences, une meilleure planification et une productivité accrue, sans augmenter les effectifs.

👉 La performance industrielle commence par des temps justes.

FOIRE AUX QUESTIONS

Peut-on se fier uniquement aux temps estimés par la FAO pour piloter la production ?

Non, les temps issus de la FAO ne doivent jamais être utilisés seuls pour le pilotage industriel. Ils sont calculés à partir des trajectoires théoriques, des vitesses programmées et d’hypothèses idéales sur la machine. Dans la réalité de l’atelier, ces conditions sont rarement réunies : accélérations limitées, changements d’outil plus longs, réglages opérateur, contrôles intermédiaires ou micro-arrêts ne sont pas intégrés dans ces estimations.

Sur le terrain, les écarts entre temps FAO et temps réels atteignent fréquemment 10 à 30 %, ce qui suffit à désorganiser un planning, fausser le suivi des KPI production et dégrader le TRS. Les temps FAO doivent être considérés comme une base technique, à valider et corriger systématiquement à partir de données mesurées.

Combien de pièces faut-il mesurer pour valider un temps de cycle de manière fiable ?

Le nombre de pièces à mesurer dépend principalement de la variabilité du process et de la durée du cycle. Pour des cycles courts et répétitifs, 5 à 10 pièces suffisent généralement à obtenir une moyenne représentative. Pour des cycles longs ou des opérations sensibles (pièces complexes, reprises manuelles, forte dépendance opérateur), 3 à 5 pièces peuvent suffire, à condition qu’elles soient réalisées dans des conditions normales.

Lorsque la production est répartie sur plusieurs équipes ou opérateurs, il est recommandé de mesurer 15 à 20 cycles afin d’identifier les écarts liés aux pratiques terrain. L’objectif n’est pas la précision scientifique, mais d’atteindre un biais inférieur à 5 %, acceptable pour la planification et le suivi des performances.

Le G-code permet-il de mesurer le temps de travail opérateur ?

Le G-code permet de mesurer avec précision le temps machine, mais pas directement le temps de travail opérateur. En revanche, il constitue une base essentielle pour le calcul du temps opérateur, car il permet de séparer clairement ce qui relève de la machine et ce qui relève de l’intervention humaine.

En pratique, le temps opérateur est obtenu en ajoutant au temps machine mesuré :

• le chargement et le déchargement des pièces,

• les contrôles qualité,

• les réglages et ajustements,

• les tâches annexes (nettoyage, documentation, manutention).

Cette distinction est fondamentale pour un suivi des temps de travail fiable et pour éviter de surcharger artificiellement les opérateurs dans les plannings.

Cette méthode est-elle adaptée aux petits ateliers CNC ?

Oui, et c’est même dans les petits ateliers CNC que cette approche apporte le plus de valeur. Les structures de petite et moyenne taille reposent souvent sur des estimations empiriques, des tableurs et une forte dépendance à l’expérience individuelle. Cela rend le suivi des KPI fragile et la planification très réactive.

Extraire et valider les temps depuis le G-code permet de :

• structurer progressivement un logiciel de gestion des temps,

• fiabiliser le planning sans déployer un MES lourd,

• révéler de la capacité cachée,

• améliorer la productivité sans recruter.

Un pilote sur quelques références suffit souvent à démontrer rapidement les bénéfices.

Quels gains peut-on réellement attendre sur le TRS et la productivité ?

Les gains ne proviennent pas d’une accélération artificielle de la production, mais d’une meilleure adéquation entre planification et réalité. Une fois les temps standards fiabilisés, les ateliers constatent généralement :

• une amélioration du TRS de 5 à 15 %,

• une réduction significative des retards et des urgences,

• une baisse des heures supplémentaires non anticipées,

• une meilleure utilisation des ressources existantes.

Ces gains sont souvent visibles en quelques semaines, car ils reposent sur des décisions plus justes plutôt que sur des investissements lourds.

Faut-il mettre à jour les temps standards régulièrement ?

Oui. Les temps standards ne sont pas figés : ils évoluent avec les outils, les programmes, les opérateurs et l’organisation. Une bonne pratique consiste à :

• versionner les temps standards,

• documenter la date et le contexte de validation,

• déclencher une revalidation lorsque les écarts dépassent un seuil (souvent 10 %).

Cette approche garantit un suivi des performances durable et évite que les standards ne redeviennent obsolètes avec le temps.

Comment intégrer ces temps dans un ERP ou un MES sans perturber la production ?

L’intégration doit être progressive et maîtrisée. Les temps validés sont généralement importés via des fichiers CSV ou des API, en mettant à jour uniquement :

• les temps opératoires,

• les temps de réglage,

• les capacités des postes.

Il est recommandé de commencer par une zone pilote (famille de pièces ou machine critique) avant un déploiement global. Cette démarche limite les risques et permet aux planificateurs de s’approprier les nouveaux standards sans rupture.

Cette démarche remplace-t-elle un logiciel de gestion des temps ou un WFM ?

Non, elle les complète. L’extraction des temps depuis le G-code fournit une base fiable pour alimenter un logiciel de gestion des temps, un système de workforce management ou un outil de planification avancée. Sans données réalistes, même le meilleur logiciel produit des résultats erronés.

Autrement dit, la qualité du suivi des KPI dépend d’abord de la qualité des temps, avant du choix de l’outil.