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La finalité du SMED

Le SMED (single minute exchange of die), que l’on peut traduire par « changement de série en moins de 10 minutes » (donc en un temps en minutes correspondant à un seul digit) est une méthode de réduction des temps de changement de fabrication développée par S. Shingo dès les origines du TPS (Toyota Production System).

Pour les entreprises qui n’ont pas connu de révolution Lean, les tailles de lot correspondent aux quantités économiques calculées grâce à la formule de Wilson (issue du Fordisme). Ces tailles de lots importantes  conduisent à une surproduction et aux nombreux gaspillages que cela entraîne :

·       des stocks importants

o   immobilisant de la trésorerie et augmentant le besoin en fond de roulement (ROI en baisse),

o   engendrant des coûts (surfaces de stockage, inventaires, transport et déplacements inutiles, …),

o   rendant plus difficile leur gestion (plus il y a de pièces moins on trouve celle dont on a réellement besoin),

o   augmentant mécaniquement le temps de traversée de l’usine  en application de la loi de Little (WIP = LT x débit),

·       des problèmes qualité détectés tardivement et donc résolus tardivement après leur genèse,

·       des produits susceptibles de n’être jamais vendus aux clients (puisque non commandés au moment de leur production),

·       une flexibilité réduite vis-à-vis du client (en allongeant le Lead Time et donc la capacité de l’entreprise à s’adapter aux évolutions de la demande client).

 

Conscient de ces travers, Toyota a ainsi développé la technique SMED pour réduire les tailles de lot avec la finalité de fluidifier le flux de production.

Pour ce faire, il fallait trouver le moyen de réduire drastiquement les temps de changement de série qui contribuent directement au dimensionnement des tailles de lot.

 

Quantité économique = √ (2 x D x Ccs / Cp x Tps)

D = Débit de pièces par unité de temps

Ccs = Coût d’un changement de série

Cp = Coût d’une pièce

Tps = Taux de possession des stocks par unité de temps

 

Ainsi, l’application de la formule de Wilson indique qu’une réduction d’un facteur 2 du coût d’un changement de série permet de réduire d’un facteur √2 la taille de lot.

 

En visant un temps de changement de série idéal strictement inférieur à 10 minutes, S. Shingo avait l’objectif que pour une opération de production de 1h30 (90 minutes), le changement de fabrication représenterait ainsi 9 minutes ou moins (également appelée « règle du un pour dix » : les temps alloués au changement de série ne doivent pas dépasser 10% du temps de disponibilité des machines).

 

La mise en œuvre du SMED permet également de lisser la charge, en volume et mix produits, ce qui rend la production plus flexible aux évolutions de la demande client avec des niveaux de stocks intermédiaires de chaque référence plus faibles.

Par exemple, imaginons une usine ouverte 8h par jour et fabricant sur une seule machine 2 produits A et B avec un temps de cycle de 12s, une demande client de 500 unités de chaque produit et un temps de changement de série de 2h20.

L’organisation de la journée de travail est alors la suivante :

Smed1

Si le temps de changement de série était divisé par deux, la production pourrait être lissé de telle manière que dès la mi-journée la moitié de la production journalière des 2 produits pourrait être mise à disposition du client avec l’organisation suivante :

Smed2

 

Ainsi la finalité du SMED n’est pas de récupérer du temps improductif pour produire plus mais bien de fluidifier le flux de production en réduisant les tailles de lot et en nivelant la production en volume et mix produits. Il est, cependant, vrai que lorsque le SMED s’adresse à un goulot de production (voir théorie des contraintes), il pourra également être mis à profit pour gagner en capacité.

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Vocabulaire anglais spécifique au 6 sigma

English Français
7 points in row 7 points d'affilée (tendance sur un carte de contrôle)
a boxplot (box-and-whisker diagram) une boîte à moustache
a control chart une carte de contrôle
a controllable factor (DOE) un facteur contrôlé
a data collection planning un plan de collecte des données
a design of experiments un plan d'expériences
a dot plot un diagramme des fréquences
a fishbone diagram un diagramme en arête de poisson
a formula une formule
a gate review (DMAIC) la revue de fin d'étape
a lurking variable une variable cachée
a main effect plot / interaction plot un diagramme des effets / des intercations
a pairwise comparison (ex : Tukey) une comparaison (des moyennes) deux à deux
a Pareto chart un diagramme de PARETO
a ranked order set of data des données ordonnées
a run (DOE) un essai
a run / trial (DOE) un essai 
a sample un echantillon
a scatter plot >> positive/négative/no correlation un graphe des effets ( (Y = f(X1) - autres Xi fixés)
a survey une enquête
a two-way / three-way interaction (DOE) une interaction du 2ème/3ème ordre
an hypothesis testing un test d'hypothèse
an outlier un point aberrant
ANOVA assumptions : normal distribution - equal of variances les pré-requis de l'ANOVA
cause-focused tools : 5 Whys - Fishbone diagram outils d'analyse des causes : 5P - Ishikawa
Chi square Khi2
common cause /special or assignable cause causes communes /spéciales
defective défaillant - douteux
descriptive statistics statistiques descriptives
df (degree of freedom) ddl (degrés de liberté)
fractional-factorial DOE plan fractionnaire
full DOE plan complet
gage R&R test R&R
in statistical control / out of control sous contrôle statistique / hors contrôle 
independent data données indépendantes
inferential statistics statistiques inférentielles
input variable / independent variable (X) facteur  X
linearity / accuracy / stability / discrimination  linéarité / précision / stabilité / discrimination
MSA (measurement system analysis) analyse du système de mesure
noise factor (DOE) facteurs bruits
normally distributed distribuées suivant une Gaussienne
on one side of the average d'un côté de la moyenne
one-way / two-way ANOVA ANAVAR à un facteur / deux facteurs
output/response variable / dependent variable (Y) caractéristique Y
paired / independent samples échantillons apprairées / indépendantes
Pearson coefficient r (correlation) / r² is the percentage of variation in Y that is attributed to X Coefficient de Pearson r / r²
random aléatoire
regression : simple linear / multiple régression : linéaire simple / multiple
reject / accept the null hypothesis accepter / rejeter l'hypothèse nulle
repeatability & reproductibility répétabilité & reproductibilité
short-term/lon-term capability capabilité court/long-terme
skewed data données assymétriques
steadily increasing / decreasing  en hausse / baisse constante
the 95% confidence interval l'intervalle de confiance à 95%
the central limit theorem le théorème central limite
the central tendancy / spread la position / la dispersion
the confidence level = 1 - α e niveau de confiance = 95%
the control limits les limites de contrôle
the control limits (upper UCL / lower LCL) les limites de contrôle (sup / inf)
the data display la représentation es données
the histogram (frequency plot) l'histogramme
the kurtosis le coefficient d'applatissement
the levels of a factor les modalités d'un facteur (ANOVA) ou niveaux (DOE)
the mean / the average la moyenne
the median la médiane
the null/alternative hypothesis l'hypothèse nulle (H0) / alternative (H1)
the range l'étendue
the S/N - signal to noise ratio le rapport signal sur bruit
the sample size la taille de l'échantillon
the sampling l'échantillonnage
the spread la dispersion
the standard deviation l'écart-type
the sum of squares (SS) la somme des carrés
the type of data (attribute or discrete/ continuous data) le type de donnée (données discrètes / continues)
the variance (advantage : additive) la variance
the variation  la variabilité
the who/what/where/when/how and why
(five W et one H)- Is/Is'nt
The last W is asked 5 times (the 5 why)
QQOQCP / Est-N'est pas

5P (pourquoi)
α risk : probability to conclude there is a difference when there really isn't risque alpha

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Les plans d'expériences

Les plans d'expérience (ou DOE - design of experiments en anglais) sont une méthode d’optimisation de la démarche expérimentale, vulgarisée dans le domaine industriel par le qualiticien japonais Génichi TAGUCHI, à partir des années 1960. Leur mise en œuvre est adaptée à l’optimisation du réglage des paramètres de multiples facteurs X contrôlés ayant une influence sur la qualité d’un produit (c’est le critère Y à minimiser, maximiser ou à cibler) tout en réduisant l’influence des facteurs non contrôlés (le bruit), difficiles ou trop coûteux à contrôler. Plutôt que d’éliminer ces facteurs bruits, il s’agit de trouver la combinaison des facteurs contrôlés rendant le produit « insensible » à ceux-ci.

Doe

Dans une démarche 6 sigma, les plans d’expérience sont généralement mis en œuvre dans la phase « Improve » de la méthode DMAIC, c'est-à-dire lorsque l’on vise à déterminer la meilleure relation liant les X aux Y afin d’atteindre la qualité désirée (en réduisant la variabilité associée au processus de production).

Les plans d’expériences interviennent plutôt dans la phase de conception ou d’industrialisation d’un produit alors que la maîtrise statistique des procédés est plus pertinente en phase de production afin de contrôler et piloter la stabilité du processus de production.

Les plans d’expérience permettent de quantifier l’influence des facteurs X et de leurs interactions ainsi que d’identifier la meilleure combinaison de ceux-ci afin d’améliorer ou d’atteindre un niveau de qualité, tout en minimisant le nombre d’expérimentations à réaliser par une suite d’essais rigoureusement organisés.

Cela revient à rechercher les coefficients αi du polynôme suivant modélisant Y en fonction des X :

Y = α0 + α1 facteur X1 + α2 facteur X2 + α3 Interaction (facteur X1, facteur X2) + ….

La représentation graphique de cette fonction s’appelle la surface de réponse que l’on souhaite optimiser.

Une analyse de la variance (ANOVA) permet alors de conclure quant à la significativité de l’effet des facteurs et des interactions (avec un risque de première espèce de 5% d’affirmer que le facteur n’a pas d’influence alors qu’il en a effectivement une).

Pour bâtir un plan d’expérience, on retient pour chaque facteur un nombre fini de niveaux ayant une influence sur la qualité du produit, faisant ainsi l'hypothèse d'une linéarité de la réponse entre les niveaux. L’ensemble des combinaisons de niveaux de tous les facteurs conduirait à réaliser un nombre très élevé d’expériences (en tenant compte de la combinaison des facteurs), à répéter plusieurs fois pour accumuler des résultats statistiques, afin de tester leur influence sur le produit.

La force de la méthode TAGUCHI est :

-          de limiter très fortement le nombre d’essais à réaliser en employant un plan factoriel pour lequel chaque niveau de chaque facteur est confronté à tous les niveaux des autres facteurs et dans des proportions égales (le plan est dit orthogonal),

-          d’évaluer l’influence des facteurs non contrôlés (le bruit) sur l’effet des facteurs contrôlés.

Exemple : Avec 7 facteurs à 2 niveaux, il y a à 27 soit 128 combinaisons de facteurs alors que la matrice de Tagushi L8 (27) identifie 8 essais à réaliser !

Le plan d’expérience correspond donc aux essais à réaliser par combinaison de niveaux de facteurs : le plan est dit « complet » lorsqu’il intègre toutes les combinaisons de facteurs (dont les interactions entre facteurs) et « fractionnaire » lorsqu’il est restreint aux seuls facteurs sans tenir compte des interactions.  

Chaque essai est répété plusieurs fois afin d’identifier la dispersion (bruit) autour du résultat de l’essai par rapport au critère mesuré, conséquence de l’influence des facteurs non contrôlés. On détermine alors pour chaque essai i, la moyenne Yi des effets et le rapport signal/bruit en dB (en fonction de la moyenne arithmétique des mesures et de leur dispersion) selon les formules développées par TAGUCHI.

Cas d’un critère à minimiser

S/Ni = - 10 * Log ([Σ yi2]/k) = -10 Log (σ²+Y²)

avec Y et σ, moyenne et écart-type des k répétitions de l’essai i

Cas d’un critère à maximiser

S/Ni = - 10 * Log ([Σ 1/yi2]/k) = -10 * Log ((1 + 3 σ²/Y2)/Y2)

avec Y et σ, moyenne et écart-type des k répétitions de l’essai i

 

Cas d’un critère à la valeur nominale (écart-type proportionnel à la position)

S/Ni =  10 log (Y2/σ²)

avec Y et σ, moyenne et écart-type des k répétitions de l’essai i

 

Cas d’un critère à la valeur nominale (écart-type indépendant de la position)

S/Ni =  -10 log (σ² +  (Y – Cible)2)

avec Y et σ, moyenne et écart-type des k répétitions de l’essai i

 

En faisant l’hypothèse que les effets moyens s’additionnent, on détermine ensuite la meilleure combinaison des facteurs comme étant celle pour laquelle leur effet va dans le sens de l’optimisation recherchée tout en maximisant le ratio signal/bruit.

Une fois les paramètres déterminés, on réalise un essai de validation des résultats obtenus. Afin de tester l'hypothèse de linéarité du modèle, on réalise cet essai de validation au centre du domaine d'étude (pour chaque facteur, on choisit le point médian entre les valeurs min et max). Si cet esssai est concluant (Y doit prendre la valeur moyenne de tous les essais, appelée T ci-dessous), on a alors trouvé la combinaison de facteur X répondant à l'objectif de qualité Y. Il ne reste plus qu'à l l'industrialiser.

Nombre minimal d'essais à réaliser

Le nombre minimal d'essais à réaliser pour étudier un système donné (plusieurs facteurs et interactions à des niveaux différents pour chaque facteur) est égal au nombre de degrés de libertés du système. Par exemple, pour l'étude du système suivant :

Y =  α0 + α1 A (2 niveaux) + α2 B (3 niveaux) + α3 C (3 niveaux) + α4 AC

ddl =1 + 1                         + 2                        + 2                          + 1 x 2 = 8

Il faudra effectuer au minimum 8 essais pour déterminer les coefficients αi.

La condition d'orthogonalité peut, cependant, conduire à un nombre d'essais supérieur au nombre de degrés de liberté. Cette condition d'orthogonalité indique en effet que le plan devra comporter un nombre d'essais multiple du PPCM du produit du nombre de niveaux de toutes les actions disjointes. 

Orthogonalite

Dans cet exemple, le nombre minimal d'essais à réaliser pour respecter la condition d'orthogonalité est 2x3x3 soit 18 essais.

On comprend donc que pour minimiser le nombre d'essais il faut éviter de prendre des nombres de niveaux premiers entre eux et n'étudier des interactions disjointes que lorsque cela est indispensable.

Les tables de TAGUCHI

Elles se présentent sous forme de matrices Ln(Nk) présentant la configuration des essais à réaliser : en ligne les n essais à réaliser, en colonne les k facteurs ou combinaisons de facteurs avec en intersection les niveaux 1 à N à prendre en compte.

Pour un plan complet à f facteurs à 2 niveaux, la table à utiliser est la table Ln(2k) telle que n = 2. Cette même table peut être utilisée comme plan fractionnaire pour étudier k facteurs sans interaction : chaque colonne est alors affectée à 1 facteur, étant entendu que certains facteurs sont confondus avec certaines interactions entre facteurs, considérées alors comme négligeables.

Les tables de TAGUCHI sont des plans fractionnaires astucieux qui prennent pour hypothèse que les interactions d'ordre 3 (1 facteur x 1 intéraction d'ordre entre 2 facteurs ou 1 intéraction à 3 facteurs) sont négligeables et que seules quelques interactions d'ordre 2 sont non nulles. 

Elles sont accompagnées :

  • d'un triangle des interactions, indiquant les numéros de colonne correspondant aux interactions entre 2 facteurs, et,
  • d'un ou plusieurs graphes des effets, permettant de visualiser les différentes possibilités de mise en oeuvre de la matrice en fonction des interactions à étudier. Ces graphes indiquent également quelles colonnes doivent être affectées aux facteurs les plus difficiles à modifier au cours des expérimentations. 

 Les 18 tables orthogonales de TAGUCHI, classées en fonction de la possibilité ou non d’étudier des interactions, sont répertoriées ici :

Tables de taguchi

Détaillons, par exemple, la table L4(23).

N° essai / N° de colonne 1 2 3
1 1 1 1
2 1 2 2
3 2 1 2
4 2 2 1

(en intersection de chaque ligne/colonne, on note le niveau 1 ou 2 à adopter pour chaque facteur dans le cadre de l'essai considéré)

-accompagnée du triangle des interactions :

  2 3
(1) 3 2
  (2) 1

 

-et du graphe des effets :  

Matricel4

Cette table est utilisée :

-          Soit pour un plan complet à 2 facteurs A et B (facteur A en colonne 1, facteur B en colonne 2 et intéraction A/B en colonne 3)

-          Soit pour un plan fractionnaire à 3 facteurs A,B,C sans tenir compte d’interactions ou plus exactement avec l’éventuelle interaction AB cumulée avec l’effet du facteur C (en colonne 3). On dit que les deux actions sont des alias. La résolution du plan fractionnaire est d’ordre III (1 facteur au moins confondu avec une interaction d’ordre II)

Si cette interaction ne peut pas être négligée, il faudra étudier séparément cette interaction et le facteur C ; pour ce faire, il faudra utiliser un plan complet à 3 facteurs L8 : on dit que l’on « désaliasse » le plan fractionnaire. L’utilisation d’un plan fractionnaire peut conduire à de lourdes erreurs si on néglige des interactions significatives.

On cherche à optimiser la surface de réponse du polynôme suivant :

Y = α0 + α1 A + α2 B + α3 A x B (2 facteurs + 1 interaction)

Ou

Y = α0 + α1 A + α2 B + α3 C (3 facteurs – interactions nulles)

 

Afin de pouvoir comparer les αi, , on utilise une unité standard, appelée notation de Yates, pour tous les facteurs de -1 (niveau mini) à +1 (niveau maxi).

Les résultats des 4 essais, prescrits par la table et répétés n fois, sont consignés dans le tableau suivant :

(exemple: 2 facteurs A et B + 1 interaction A/B - critère Y à minimiser) : 

  Moyenne  

S/N = - 10 * Log (1/n * Σ Yk2)

Essai 1 Y11   S/N(Y11)
Essai 2 Y12   S/N(Y12)
Essai 3 Y21   S/N(Y21)
Essai 4 Y22   S/N(Y22)

 

On note :

-          Xi la moyenne des résultats lorsque le facteur X est de niveau i, et,

-           T la moyenne des résultats de tous les essais de la matrice de Tagushi (moyenne du plan) = (Y11 + Y12 +Y21+Y22) / 4

On montre que :

-          Effet (Xi) = Xi – T → par exemple : Effet (A1) = (Y11+Y12)/2 - T.

On note que ∑ Effet (Xi) = 0. On dit que le facteur Xi a (N-1) degrés de libertés, c'est à dire qu'il suffit de calculer (N-1) effets pour connaître tous les effets du facteur X.

-          Effet (Interaction XiYj) = XiYj– Effet (Xi) – Effet (Yj) – T par exemple : Effet (A1;B2) = Y12  - Effet(A1) - Effet(A2) - T

On note que ∑ Effet (XiYj) à i fixé = 0. L'intéraction XiYj comporte (N-1) x (N'-1) degrés de libertés.

alors :  α0 = T ; αi = Effet (X2 ou Interaction X2Y2)

 

Les effets doivent être calculés sur les valeurs brutes Y et sur les valeurs signal/bruit S/N(Y) car les facteurs peuvent avoir une influence ou non sur les unes et/ou les autres. Le calcul des αi  permet d'établir les graphes des effets, représentant la dépendance supposée linéaire de chaque effet sur la plage normalisée [-1;1]. 

Graphe effets 2

La significativité des effets peut être établie grâce à une analyse de la variance ou ANOVA (effet significatif si F > Flimite):

 

A

B

AxB

Résidus

TOTAL

SS

nx4xEffet(A1)²

nx4xEffet(B1)²

nx4xEffet(A1xB1)²

Total-SSA-SSB-SSAxB

(nx4)(Yk-T)²

ddl

1

1

1

nx4-1-3

nx4-1

V

SSA/ddl

SSB/ddl

SSAxB/ddl

Rv=SSR/ddl

SST/ddl

F

VA/Rv

VB/Rv

VAxB/Rv

 

 

Contribution

SSA/SST

SSB/SST

SSC/SST

 

 

Flimite à 5%

Table Fisher-Snedecor (1 ; nx4-1-3)

 

 

 

On détermine alors la meilleure combinaison des facteurs A (-1 ou +1) et B (-1 ou +1) comme étant celle pour laquelle leur effet va dans le sens de minimiser l'équation Y = α0 + α1 A + α2 B + α3 A x B tout en maximisant la valeur algébrique du ratio S/N.&

Le concept de capabilités en 6-sigma

La capabilité sert à quantifier l’aptitude d’un processus (compte tenu de ses limites naturelles) à produire à l’intérieur d’un intervalle de tolérance. L’étude des capabilités consiste à analyser l’adéquation des performances du moyen de production et son évolution dans le temps, par rapport à l’objectif de performance visé (valeur cible et intervalle de tolérance).

On distingue:

·       La capabilité court-terme du processus, Cp, qui compare la dispersion naturelle du processus (sans action de causes spéciales) et l’intervalle de tolérance (IT): Cp = IT / 6σCT. C’est donc la capabilité du moyen de production si l’on arrive à stabiliser le moyen, c'est-à-dire à éliminer les causes spéciales occasionnant un étalement de sa dispersion.

·       La performance long-terme du processus, Pp, qui prend en compte sur l’ensemble de population l’action des causes spéciales (occasionnant une dérive de la position moyenne du processus): Pp = IT / 6σLT. Elle traduit la qualité des produits livrés au client.

Cp et Pp vérifient: Pp ≤ Cp

On définit également un indicateur de déréglage long-terme, Ppk, ratio de la distance entre la moyenne sur toute la population (μ) et la limite de tolérance la plus proche (TS ou TI), divisée par 3 σLT: Pp = (μ-T)/3σLT.

Un processus est dit capable sur le long terme, c'est-à-dire susceptible de ne pas produire de pièces défectueuses, si Ppk > 1,33 (i.e., moins de 64 pièces défectueuses par million pour un processus centré tel que Ppk=Pp=1,33).

Capable mais decentre

Ainsi, un processus part d’un potentiel de capabilité égal à Cp. La chute de capabilité de Cp à Pp traduit l’instabilité du processus (c'est-à-dire l’étalement de sa dispersion avec le temps parce que la machine ne tient pas la consigne sur la valeur cible et que ces écarts ne sont pas corrigés) alors que la chute de capabilité de Pp à Ppk est due au déréglage du processus sur le long terme (écart de la moyenne par rapport à la cible).

L’étude de cette « chute des capabilités » est un outil puissant de l’approche 6-sigma pour améliorer très sensiblement le taux de qualité d’un processus de production.

Evolution capa

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L'analyse de déroulement

L'analyse de déroulement (AD) ou analyse en profondeur de processus (APP) est une analyse chronologique de processus, plus détaillée qu’une VSM et sur un périmètre plus restreint, visant à identifier de manière exhaustive les différentes étapes de réalisation du processus.

La méthodologie de l’analyse de déroulement peut également être mise en œuvre pour réaliser une analyse de poste de travail : il ne s’agit plus de suivre les étapes d’un processus mais les tâches, dans un ordre chronologique, réalisées par un opérateur pour réaliser une gamme de travail.

L’analyse de déroulement a pour objectif de déterminer et d'améliorer l’efficience du processus actuel en catégorisant chacune des étapes en tâche à valeur ajoutée (VA) ou à non valeur ajoutée (NVA).

L’analyse de déroulement est standardisée par l’utilisation des symboles suivants pour qualifier les étapes constitutives du processus :

Symboles ad

Les quatre derniers symboles sont dédiés aux étapes à non valeur ajoutée.

Ces symboles sont utilisés à la fois pour établir le graphique de flux (enchaînement des tâches) et la matrice de déroulement (quantifiant les temps dédiés à chaque étape mais aussi les distances parcourues, les quantités de matière transformées, les poids en jeu et le nombre d’opérateurs impactés). 

En fin d’analyse du processus actuel, on définit les paramètres suivants que l’analyse de déroulement vise à améliorer :

·       Efficacité du processus = nbr étapes à VA / nbr étapes VA + NVA

·       Temps de traversée du processus = ∑ VA + NVA (temps) = LT

·       Efficience du processus = ∑ VA (temps) / LT

·       Indice de tension du flux = 1 / Efficience

L’amélioration du processus consiste à imaginer les actions à conduire pour simplifier le processus en éliminant les gaspillages qui le polluent. Pour ce faire, chaque étape est analysée afin d’évaluer s’il est pertinent de l’éliminer, de la combiner ou permuter avec une autre étape ou encore de la simplifier.

On construit alors le processus futur avec les symboles ci-dessus et on détermine les ratios d’amélioration des paramètres présentés plus haut.

L’analyse de déroulement peut être complétée par un diagramme Spaghetti afin de visualiser graphiquement les déplacements nécessaires à la réalisation du processus (mouvements de matière et/ou d’opérateurs) : celui-ci pourra servir à imaginer une nouvelle implantation du processus de production participant à la simplification du flux.

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Le taux de rendement synthétique (TRS)

Le taux de rendement synthétique (TRS) ou OEE (overall equipement efficiency) mesure le rendement d’un moyen de production, d’une cellule voire même d’une chaîne complète.

Cet indicateur de productivité, au coeur des attentions de la démarche TPM (Total Productive Maintenance) permet non seulement de tracer et quantifier l’efficience d’une machine mais également d’identifier les axes d'amélioration pour faire progresser la productivité du moyen. Il est défini par la norme AFNOR NF E60-182.

TRS = nombre de pièces conformes produites / nombre de pièce théoriquement réalisables pendant le temps requis

(temsp requis = temps de mise à disposition de la machine pour produire)

On appelle « non-TRS » le complément entre le TRS et 100% : le non-TRS représente la capacité installée non utilisée pour produire ; c’est un gaspillage que le Lean vise à supprimer.

On peut faire apparaître dans l’égalité précédente des facteurs intermédiaires :

TRS = Taux de qualité (Tq) x Taux de performance (Tp) x Disponibilité opérationnelle (Do)

Avec :

·       Tqualité = Nombre de pièces conformes produites / Nombre total de pièces effectivement produites.

Le taux de qualité peut être déduit des facteurs Cp et Cpk (leur combinaison permet, en effet, de calculer la probabilité DPMO de produire en dehors des tolérances : Tqualité = 1 – DPMO x 10-6)

·       Tperformance = Nombre total de pièces effectivement produites  / Nombre de pièces qui auraient dues être produites pendant le temps consacré à la production

·       Disponibilité opérationnelle (Do) = Nombre de pièces qui auraient dues être produites pendant le temps consacré à la production / Nombre de pièces théoriquement réalisables pendant le temps requis

Le TRS est donc la combinaison de 3 taux inférieurs à 1 : il est donc toujours inférieur au taux le plus faible qui le compose. Les ordres de grandeurs cible sont les suivants :

-      Perte de qualité < 1 % (Tq = 99,9%)

-      Perte de disponibilité <10 % (Do = 90%)

-      Perte de performance/efficacité < 5 % (Tp = 95%)

soit un TRS > 85 %.

Ainsi améliorer la productivité d’un moyen consiste à réduire les pertes de TRS en s’attaquant à chacun des 3 ratios participant au TRS :

·       Tqualité : chantier 5S, chantier de déploiement de la MSP (cartes de contrôle et analyse de la chute des capabilités)

·       Tperformance = chantier auto-maintenance, chantier 5S

·       Do = chantier TPM, chantier SMED, management visuel

Les 3 taux composant le TRS peuvent être exprimés en ratio de temps plutôt qu'en ratio de pièces :

·       Disponibilité opérationnelle (Do) = Temps de fonctionnement de la machine / Temps requis

avec : Temps de fonctionnement de la machine = Temps requis - ∑ arrêts (propres et induits)

et Temps requis = nombre de pièces théoriquement réalisables x TC théorique   

La disponibilité opérationnelle peut également être calculée grâce aux indicateurs de maintenance MTBF (moyenne de temps de bon fonctionnement) et MTA (moyenne des temps d'arrêts propres et induits ) : Do = MTBF / (MTBF + MTA)

avec MTBF = ∑ temps de bon fonctionnement / nombre de périodes de bon fonctionnement (entre 2 arrêts)

·       Tperformance = Temps net  de production / Temps de fonctionnement de la machine

avec : Temps net de production = Nombre total de pièces effectivement produites x TC théorique = Temps réel de production x (TC théorique / TC réel)

·       Tqualité = Temps utile de production sans défaut / Temps net de production

où Temps utile de production = Nombre de pièces effectivement produiconformes x TC théorique

NB : Le temps utile ne correspond donc pas au temps réel passé pour réaliser les pièces conformes (qui ferait intervenir TC réel)

Si le temps de mise à disposition de la machine (appelé temps requis) ne correspond pas au temps d'ouverture, on peut calculer de manière différenciée un TRS (par rapport au temps de mise à disposition = temps requis) et un TRG (par rapport au temps d'ouverture). Cela peut se produire en particulier lorsque l'usine est en surcapacité (par rapport à la demande du marché : on contraint la production sur un temps requis plus faible afin de ne pas produire de gaspillage (en surproduisant).

TRG = TRS x TR/TO

On parle également de TRE (taux de rendement économique) lorsque le calcul est réalisé sur un temps théorique d'ouverture de 24H/jour (point de vue économique).

TRE = TRG x TO/TT

On a donc toujours : TRS ≥ TRG ≥ TRE

Ces ratios sont souvent résumés par le schéma ci-après :

Trs 5

On comprend ainsi qu’améliorer le TRS consiste à réduire l’ensemble des pertes qui ont pour conséquence de réduire le temps requis au temps utile. La TPM classe ces pertes en 6 catégories :

Pertes participant au taux de disponibilité

  • les arrêts propres fonctionnels (pannes supérieurs à 10 minutes)
  • les arrêts d'exploitation (changement de série, d'outils,réglages, contrôles)
  • les arrêts induits (manque de pièces ou de ressources, défaut d'énergie,...)

Pertes participant au taux de performance

  • les micro-arrêts
  • les ralentissement et marches à vide

Pertes participant au taux de qualité

  • les défauts de qualité
  • les pertes (qualité) au démarrage

On passe de la vision « nombre de pièces » à la vision « temps » en multipliant le numérateur et le dénominateur de la première égalité définissant le TRS par le temps de cycle théorique (ou de référence) de la machine :

TRS = TU / TR

avec

·       TU = nombre de pièces conformes x TC théorique

·       TR =  nombre de pièces théoriquement réalisables x TC théorique

Le suivi du TRS d’une machine peut être réalisé manuellement ou par l’intermédiaire d’une solution informatisée au sein d'un MES (manufacturing execution system). Le suivi manuel consiste :

  • à relever à intervalle de temps régulier (le pas est à adapter en fonction du TC) l'état de la machine et à affecter un code d'arrêt spécifique lorsque la machine ne produit pas, et,
  • à relever le nombre de pièces produites dont le nombre de pièces non conformes.

Releve trs 1

Le calcul du TRS ne pose pas de grandes difficultés si l’on connait le TCthéorique, le temps d’ouverture (ou plus précisément le temps requis) et que l’on compte le nombre de pièces produites conformes aux spécifications sur une durée suffisamment représentative :

TRS = nombre de pièces conformes pendant le temps requis / (temps requis/ TCthéorique)

Exemple : Usine ouverte 8h/jour avec 2 x 10 minutes de pause – TC = 10’’ – nombre de pièces conforme en fin de journée : 2200 soit TRS = 2200 / (460’ x 60’’/10’’) ≈ 80%

Il est, en revanche, souvent beaucoup plus difficile d'évaluer les 3 ratios composant le TRS alors qu’ils sont indispensables pour décider des mesures d’amélioration pertinentes à conduire. Il peut alors être intéressant d’approcher ceux-ci par une estimation des causes de non-TRS exprimées en temps (sur une période suffisamment représentative de la production comme la journée ou la semaine) en distinguant les diverses cause de sous-performance : temps de panne, temps d’attente de personnels, temps de changement de série, autres temps d’attente, temps de réglage … Un diagramme de Pareto de ces causes permet alors de hiérarchiser les causes de sous-performance.

Le TRS est également utile en équilibrage de ligne de production ou pour le calcul du nombre de cartes Kanban car il permet de passer du TCthéorique au TCapparent compte tenu des pertes de disponibilité (pannes), de performance (écarts de cadence) et de qualité (tri des rebuts) : TCapparent = TCthéorique / TRS.

Le ratio entre le TCthéorique et le TCréel résultant des écarts de cadence ou sosu-vitesses est appelé le taux d'allure. Il vérifie :

Tp = Taux d'allure x  TCréel x Nbr de pièces réellement produites / TR

Le TRS d'une ligne de production composée de plusieurs machines de taux de rendement synthétique TRSi (Tqi , Tpi et Doi) est donné par :

TRS = Do x Tp x Tq

avec :

  • Tq = ∏ Tqi
  • Tp = ∏ Tpi
  • Do= 1 / (∑ 1/Doi - (n-1)) - si les valeurs de Doi sont proches de 1, Do = ∏ Doi 

 

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La courbe d'apprentissage ou courbe de Wright

La courbe d'apprentissage est une loi empirique observée et étudiée par l'ingénieur américain en aéronautique Théodore Wright en 1936 : chaque fois que la quantité d'aéronefs produits double, le nombre d'heures nécessaires à leur production diminue d'un facteur constant. Le coefficient observé par Wright était de l'ordre de 15%.

Soit :

  • H(n) = Nombre d'heures de production nécessaires à la production de la n-ème unité

L'observation de T. Wright s'écrit : H(2n) - H(n) = w x H(n) avec w < 1

  • Ce qui implique que : H(n) = H(1) x nLog2(1-w)

Wright

Le Boston Consulting Group (BCG) a théorisé et généralisé dans les années 1960 cette observation (nommée alors "courbe d'expérience") du point de vue des coûts avec l'équation suivante :

C(n) = C(1) x n-a

  • C(n) = Coût unitaire de la n-ème pièce produite
  • Le coefficient a de la courbe d'expérience a été évalué par le BCG pour divers secteurs industriels et varie de 75% à 90%
    • Aéronautique : a=85%
    • Constructions navales : a= 80%
    • Electronique : a=90%

Cet effet s'explique par l'expérience accumulée, la dextérité acquise (moins d'hésitations, plus d'automatismes) mais aussi par les gains obtenus par la mise en place de procédures et de standards ainsi que la capacité à mieux exploiter les machines comme le système d'information mis en place. En production de masse, il est difficile de distinguer la courbe d'expérience des gains d'échelle.

Exemple :

Une étude dans le secteur automobile a été conduite par B. Henderson (BCG) concernant la production de la Ford T (1906-1916) et fait apparaitre un coefficient de 77%:

Ford t experience effect

 

En production, à dominante "main d'oeuvre", la courbe d'apprentissage permet d'anticiper une amélioration de la productivité lors de la mise en place d'une nouvelle ligne de production.

A noter cependant que la courbe d'apprentissage étant une loi scalante, son effet s'estompe avec le temps : ainsi, si on observe en un mois un gain de 15% entre la production de la 100ème pièce et la 200ème pièce, ce même gain au bout d'un an après avoir produit 1200 pièces ne sera retrouvé qu'une nouvelle année plus tard lorsque la production atteindra la 2400ème pièce. 

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Revue de presse : Le LEAN dans L'Usine Nouvelle

Voici quelques articles sur le LEAN relevés dans L'Usine Nouvelle ces 5 dernières années. Ceux-ci illustrent en particulier l'application de la méthode en PME.

Revue de presse le lean dans l usine nouvellerevue-de-presse-le-lean-dans-l-usine-nouvelle.pdf (1.16 Mo)

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Vocabulaire anglais utilisé en production (lean)

Français Anglais
à la demande (production) make to order / on request (production)
accumulation / retard backlog
actif / passif asset / liability
actions correctives et préventives corrective (recovery) / preventive actions
amélioration continue continuous improvement
amont upstream
analyse des causes racines root cause analysis
arrêt / interruption stoppage
atelier shop floor / workshop
attentes du client customer expectations
audit de maturité de la supply chain supply chain process management maturity 
augmenter/diminuer les capacités increase/decrease the capacities
automaintenance autonomous maintenance
aval downstream
avance (en) advance (in)
besoins du client customer needs
calcul de besoin net (CBN) material requirement planning (MRP)
calcul des charges détaillées (CCD) capacity requirement planning (CRP)
calendrier / programme schedule
capacité capacity / capability
capacité supplémentaire/de secours
(heures supp, interim, …)
surge capacity
cause racine root cause
cellule ou îlot de production production cell
chaîne d'approvisionnement / chaîne logistique globale supply chain
changement de série change of die
changement de série  changeover (setup)
chaque pièce chaque (jour) = CPC every part every (day) = EPE
charge workload
commande en attente back order
compétence skill
compétent, expérimenté proficient
compromis tradeoff
consommation use / consumption
courbe d'apprentissage learning curve
courbe d'apprentissage (Wright) learning curve
coûts de stockage storage costs
coûts d'exploitation operating expenses
current-state map (VSM) cartographie actuelle
déballer / emballer unpack / pack
débit / produit des ventes throughput
déclencher un réapprovisionnement trigger a replenishment
défaut defect
délai deadline / period of time
dépôt de stockage supermaket
dépôt de stockage de produits finis finished goods market
détecter un écart detect a deviation
diagnostic / audit diagnosis / audit
disponibilité availability
disposition/implantation layout
durée time / period of time
écart discrepency
échéance client customer due date
efficace effective
efficience efficiency
en-cours work in progress (WIP)
entrepôt warehouse
équilibrer le flux balance the flow
équipe (quart de travail) shift
fabrique factory
file d'attente queue
flux continu continuous flow
single (one) piece flow
flux lissé smooth / leveled flow
flux poussé push system
flux tiré pull system
fournir / distribuer supply
fournisseur supplier
frais généraux overhead cost
fréquence des livraisons frequency of shipment
future state map (VSM) cartographie future
gamme de produits product mix
gaspillage waste
gestion charge - capacité workload and capacity management
gestion de la performance de la chaîne logistique supply chain performance management (SPM)
goulot bottleneck
indicateur physique de performance (IPP) key performance indicator (KPI)
indicateurs / mesures metrics
interdépendance et variabilité dependancy and variability
juste nécessaire / juste à temps just in time
kanban de production production kanban
kanban de retrait withdrawal kanban
kanban de signalisation signal kanban
la fiabilité the reliability
la réactivité the responsiveness
la taille de lot économique economic batch size
les meilleures pratiques the best practices
libre-service (LIBS) point of use storage (POUS)
livraison delevery
livraison urgente expedited delivery
lot batch
magasin market
magasin de pièces purchased parts market
main d'œuvre workforce
maintenir/améliorer la performance sustain/improve performance
manquant missing part
manque / pénurie  shortage
manutention handling
matières premières raw materials
méthode de résolution de problème problem solving method
mettre en place un flux tiré implement a pull system
micro-arrets minor stops
Modèle SCOR (supply chain operations reference) SCOR model management processes: plan, source, make, deliver, return
niveler level
nomenclature (produit) bill of material
non-conformité client quality escape
ordonnancement scheduling
panne breakdown / failure / outage
panne equipment failure
pause scheduled break
perte de qualité quality loss
perte de vitesse speed loss
pertes & profits P&L (profit & loss) - business plan
pièce détachée spare part
pilotage de la performance performance management
plan de progrès progress plan
plan directeur de production (PDP) master production schedule (MSP)
plan d'urgence contingency plan
plan industriel et commercial (PIC) sales & operations plan (S&OP)
planification planning
point de commande reorder point
poste de travail workplace / station
premier entré premier sorti (PEPS) firts in firts out (FIFO)
prendre du retard fall behind schedule
préparation de commande picking
problème issue
processus process
processus de fabrication manufacturing process
processus régulateur pacemaker
production stable steady output
production sur stock "make to stock" production
produire par quart de 8 heures run for 8 hours shift
profondeur de retard delay value (DV) / depth of delay (DOD)
quai de déchargement / recette receiving dock
quai de départ / expedition shipping / loading dock
quart de travail shift
quotidiennement on a daily basis
rationaliser / simplifier streamline
réapprovisionnement replenishment
rebuts scraps / rejects / defects
rechercher des fournisseurs to source suppliers
reclamation client claim
réductions de coûts cost savings
réduire le temps de traversée to shorten lead time
réglages setup and adjustments
régler un problème fix a problem
ressource disponible idle resource
ressource occupée busy resource
retard delay
retouche rework
revue de première article (1ère production série) first article inspection
rupture de stock inventory shortage (breaking)
rythme de la demande client takt time
satisfaire la demande client to satisfy the customer demande
se remettre d'événements non désirés to recover from undesired events
site facility
stabiliser un processus stabilize a process
stock inventory
stock de sécurité / tampon safety / buffer stock
supprimer les gaspillages eliminate the wastes
sur étagère on the shelf
système de pilotage de la production production planning/control system
taille de lot batch size
tampon / marge buffer
taux de  profit du capital return on investment
taux de panne failure rate
taux de production "bon du premier coup" / "premier passage" first time yield (FTY)
taux de qualité on quality delivery (OQD)
taux de rendement global (TRG) total effective equipment performance (TEEP)
taux de rendement synthétique (TRS) = qualité x performance x disponibilité overall equipment effectiveness (OEE) = quality x performance x availability
taux de rotation des stocks inventory turns / inventory turnover
taux de service on time delivery (OTD)
temps d'arrêt / d'indisponibilité downtime
temps de cycle cycle time
temps de fonctionnement operating time
temps de fonctionnement (arrêts subis) run time (availability loss)
temps de traversée lead time
temps d'ouverture scheduled time
temps mort slack time
temps net (micro-arrêts) net run time (performance loss)
temps passé elapsed time
temps requis (arrêts programmés) planned production time (schedule loss)
temps total all time
temps utile (pertes qualité) fully productive time (quality loss)
tournée du laitier milk run replenishment
travail en heures supplémentaires overtime
travail standard standardized work
tresorerie cash
un chariot élevateur / monte-charge forklift
un tableau de bord a scorecard
une dérogation a concession
une ligne d'assemblage assembly line
une percée technologique a technological breakthrough
usine plant
valeur ajoutée value-added
variabilité de la demande variability of demand
vision centrée sur les ressources / les flux resources / flow centric view

 

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Les principaux symptômes d'une production sans Lean

La majorité des entreprises qui n’ont pas connu de transformation Lean est organisée autour d’un système de gestion de la production centralisé (généralement un MRP - material requirements planning) qui compare les prévisions de commandes à long terme (PIC et PDP) avec les commandes effectives pour établir un programme de production. Le MRP transmet alors quotidiennement aux divers services de production, généralement organisés par fonction ou métier, des ordres de fabrication en cohérence avec ces prévisions.

Chaque service fonctionne alors en îlot de production, ayant ses propres objectifs et répondant au besoin théorique établi par le MRP. Dans un monde parfait, cela devrait parfaitement fonctionner.

La réalité du terrain est que les processus connaissent des défaillances ponctuelles (rebuts, retouches, micro-arrêts, maintenance curative, instabilité des processus, évolution de la demande,…). La production ne se déroule pas comme l’avait planifié le MRP qui n’est pas architecturé pour réagir à des aléas pouvant survenir plusieurs fois par jour. Des stocks se forment en amont des processus qui prennent du retard et les processus en aval ne sont plus alimentés suffisamment.

Des manquants apparaissent un peu partout, ce qui est étonnant compte tenu de l'accroissement des stocks. Taïchi Ohno (voir une mise en perspective du Lean), le fondateur de l’approche Juste-à-temps, avait ainsi constaté que « plus les stocks sont importants, moins on a de chance d'avoir la pièce dont on a vraiment besoin ! ». On crée, d'ailleurs dans de nombreuses entreprises, une nouvelle fonction, transverse aux divers services, le « chasseur de pièces », dont le rôle est de courir après les manquants à l'intérieur de l'entreprise afin d'endiguer les livraisons en retard. Son action, bien que nécessaire en pareille urgence, vient fausser, chaque jour un peu plus, les données du MRP relatives aux niveaux de stocks de pièces dans l'entreprise.

D’autre part, la demande client étant variable, en volume et en mix produits, les produits finis ne correspondent pas complètement aux besoins de consommation. On accumule des stocks de produits dont on n’a pas immédiatement besoin et on manque de produits demandés par le client. Dans la mesure où la taille des lots de production, calculée grâce à la formule de Wilson, ne correspond pas au pas d’évolution de la demande, l’entreprise n’a pas la flexibilité pour s’adapter à celle-ci. On constate que les stocks engendrés par les variations de la demande sont d'autant plus importants que l'on remonte la chaîne de production.

S’enclenche alors un cercle infernal: les délais n’étant pas tenus, on ajoute une marge de sécurité en augmentant le délai prévisionnel paramétré dans le MRP. Le calcul des besoins demande, en conséquence, de lancer plus tôt de nouveaux ordres de fabrication. Ces nouveaux ordres de fabrication sont alors mis en production, ce qui augmente l’en-cours, … et le délai de traversée, conformément à la loi de Little. Les dates ne sont à nouveau plus tenues, malgré la marge de sécurité !

La production est alors mise sous tension: pour rattraper les commandes en retard, les heures supplémentaires s’enchaînent et les expéditions en urgence s’accroissent. La maîtrise passe son temps à revoir la planification de la production et l’atelier ne fait plus confiance aux plannings. N'arrivant pas à satisfaire la demande client, on songe même à investir dans de nouvelles capacités de production (équipements, machines,...) ! Le déséquilibre n'étant pas uniforme, certains services prennent de l'avance sur les commandes client futures et s'attachent à constituer consciencieusement des stocks intermédiaires, au cas où l’avenir leur réserverait de mauvaises surprises.

La production a du mal à répondre aux réclamations client dont le taux ne s'améliore pas: les défauts qualité sont repérés tardivement dans la mesure où les pièces défectueuses sont noyées dans des lots dont la taille ne les rend visibles que bien longtemps après la genèse du défaut.

Face à ces difficultés, quelques initiatives sont lancées ici et là pour améliorer la productivité de tel ou tel service. Malheureusement, ces optimums locaux ne font qu’aggraver la situation (voir théorie des contraintes). En effet, le flux n’étant pas équilibré, les améliorations locales de productivité viennent abonder des stocks intermédiaires que les processus amont ne peuvent exploiter.

Compte tenu des stocks accumulés, les temps de traversée grimpent à tel point que les demandes client ont le temps d’évoluer entre le moment où elles entrent en fabrication et le moment où elles sortent de l’usine !

Les coûts de gestion des stocks (manutentions, inventaires, surfaces), la baisse de productivité globale (augmentation des heures supplémentaires et des heures de main d'œuvre indirecte pour les activités de planification), les coûts engendrés par les retouches, le traitement des réclamations client et les expéditions urgentes viennent augmenter les coûts d'exploitation et réduire un bénéfice, déjà impacté par la contraction des ventes (dans la mesure où la production n'arrive pas à répondre à la demande). Les niveaux de stocks conduisent à augmenter le besoin en fonds de roulement et à mettre sous tension la trésorerie.

La direction commerciale décide alors de lancer une campagne de promotion sur les produits afin de redonner des couleurs au chiffre d'affaires. Les commandes repartent bien à la hausse induisant une forte variabilité de la demande que la production est bien incapable de suivre. Il s'en suit de nouvelles livraisons en retard et des clients toujours plus mécontents. 

La situation devient hors de contrôle … il est temps de lancer une démarche d’excellence opérationnelle !

Cercle infernal

Pour résumer, les principaux symptômes d’une organisation classique n’ayant pas connu de révolution Lean 6-sigma ou de pilotage de la production par les contraintes sont:

·       Un sentiment d’urgence permanent,

·       Une augmentation de l’en-cours et des stocks,

·       Une baisse du taux de service,

·       Un taux de qualité en berne,

·       De nombreux manquants,

·       De nombreuses heures supplémentaires et expéditions urgentes,

·       Une augmentation du besoin de fonds de roulement et une trésorerie sous tension,

·       Des améliorations locales de la productivité sans aucune incidence sur le chiffre d’affaires,

·       Une organisation par service, fonction ou métier ne favorisant pas la fluidité du flux de production,

·       La création d'une fonction de chasseur de pièces,

·       Des campagnes de promotion que le système de planification de la production est incapable de lisser,

·       Des investissements en capacité de production pour répondre à une demande que l'on n'arrive pas à satisfaire.

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L'effet "coup de fouet"

L'effet "coup de fouet" ou "Bullwhip effect" a été mis en évidence par le théoricien des systèmes J. Forrester en 1961. Celui-ci a démontré que de faibles variations de la demande se traduisent dans une organisation en flux poussé par des augmentations de stocks intermédiaires d'autant plus importantes que l'on remonte en amont dans la chaîne de prodcution.

Coup de fouet 1

Cette amplification s'explique par les tailles de lot et surtout le manque de dialogue entre les processus de production (ou encore les délais de traitement de l'information) qui prennent en compte, chacun à leur niveau, la variabilité de la demande du processus aval avec une marge de sécurité. L'évolution subie du besoin par chaque processus n'étant pas coordonnée, l'augmentation des stocks intermédiaires pour faire face à une éventuelle répétition de cette variation de la demande s'amplifie en remontant la chaîne de la valeur. 

Cela agit d'ailleurs sur la demande elle-même qui constatant un manque de réactivité de la production risque d'anticiper avec une marge de sécurité son besoin (effet Houlihan).

L'approche Lean et en particulier son pilier juste-à-temps permet de contrer l'effet coup de fouet par la mise en place :

  • d'un supermarché de produits finis qui agit comme un tampon capable d'absorber ces variations,
  • d'un flux tiré, qui instaure un dialogue entre les processus amont et aval, permettant de faire remonter la consommation réelle du client à toute la chaîne de la valeur,
  • d'un lissage de la production et d une réduction des tailles de lots, qui permettent de répondre avec une plus grande flexibilité aux évolution de la demande client (on produit de tout, tout le temps).

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Les critiques du Lean

Les critiques bottom-up

Les détracteurs du Lean (certains salariés, syndicalistes, médecins du travail, ...) réduisent l’approche développée par Toyota à la formule: « faire plus avec moins ». Ils considèrent ainsi que le Lean conduit inéluctablement:

·       à détruire des emplois par élimination des gaspillages (moins de tâches sans plus-value = moins de ressources),

·       à intensifier le travail (et l'occurrence de troubles musculo-squelettiques) par augmentation des cadences et par densification des tâches à plus-value,

·       à isoler les employés dont l’activité répétitive dépend des autres sans pour autant réellement travailler ensemble et,

·       à augmenter le niveau de stress (et l'occurrence de RPS) des employés en réduisant leur travail à la réalisation d’objectifs de production trop ambitieux.

Ces mêmes détracteurs citent souvent une étude de 2006 du Centre d’Etudes de l’Emploi (CEE) sur les organisations et les conditions de travail qui révèle que 66% des salariés issus d’organisations Lean déclarent que leur travail affecte négativement leur santé. Cette proportion est du même ordre de grandeur dans les organisations tayloriennes (63 %) mais significativement plus faible dans les organisations cognitives ou apprenantes (53 %) ou de structure simple (51%).

Etudecee

Ce que les détracteurs du Lean oublient de signaler, c’est que:

·       les organisations Lean et tayloriennes concentrent principalement des industries de production alors que les organisations cognitives concernent plutôt le domaine tertiaire (banque, assurance, services aux entreprise,…) pour lequel la pénibilité au travail est bien moins importante,

·       cette même étude réalisée par le CEE indique également que les organisations Lean sont celles qui offrent aux salariés la meilleure opportunité de discuter de leurs conditions de travail. L’étude indique également que les salariés des organisations Lean, tout comme ceux des organisations cognitives, bénéficient d’activités de formation bien plus importantes que dans les autres formes d’organisation du travail.

Il est souvent reproché au Lean de mettre la production sous tension en tendant les flux pour répondre au Takt Time (demande client), étant entendu que l’on exige des employés de produire plus et plus vite. Ce reproche est tendancieux dans la mesure où le Lean ne vise pas à produire plus mais au juste nécessaire. Il est d’ailleurs fréquent qu’une transformation Lean conduise à réduire l’activité de certains postes de travail afin de limiter la surproduction (et l’alimentation de stocks inutiles). A l’inverse, on peut affirmer que le Lean engendre un travail plus serein dans la mesure où il conduit à réduire les variabilités de toutes natures (client, qualité,…) et à amortir les effets des aléas. Contrairement à ce qui est souvent affirmé, le Lean n’est pas synonyme de « zéro stock », ni même d’absence de marge de manœuvre, deux éléments susceptibles de générer du stress chez les salariés. Le Lean porte en effet dans ses gênes des calculs de marge (exemple: boucle kanban) et vise en premier lieu à ne pas rompre le flux de production.

Il est, en revanche, vrai que le Lean conduit à une intensification du travail dans la mesure où il vise à supprimer les tâches inutiles. Certains regrettent surement les temps d’arrêts imprévus et les déplacements inutiles qu’ils considéraient comme autant de moments de respiration. D’autres, en revanche, les considéraient comme source d'insatisfaction et d'énervement. Rappelons cependant que le Lean n’a pas pour objet de réduire les temps de pause et que l’approche Lean prévoit la prise en compte du bien être au travail, via les études d’ergonomie des postes de travail ou d’optimisation des lignes de production ou encore lors des chantiers 5S.

La densification des opérations de production est, par ailleurs, contrebalancée par la mise en œuvre de l’intelligence collective au sein des organisations Lean: elle se traduit par la participation des salariés, sur leur temps de travail, à des chantiers d’amélioration continue et à des animations à intervalles courts permettant un échange quotidien au sein des équipes de production.

La prise en compte de l’intelligence collective est en effet une évolution majeure par rapport à l’approche tayloro-fordiste: les salariés participent à la définition et à l’amélioration de leur poste de travail, à l’entretien de leur outil de production (auto-maintenance) et sont encouragés à prendre part à la résolution des problèmes ou à l’innovation participative. On est donc loin d’un système de management qui déshumanise les salariés. Au contraire, le Lean offre plutôt un travail gratifiant, centré sur un objectif clairement défini avec un retour clair et immédiat sur le positionnement de chaque salarié dans le flux de production. 

Il est également réducteur de voir dans le Lean un appauvrissement du travail, réduit à la réalisation de tâches répétitives. Le Lean encourage la polyvalence et la poly-compétence et, de fait, un travail moins monotone et des gestes moins répétitifs. Par ailleurs, la mise en œuvre d’un flux continu ou tiré encourage l’interdépendance, le partage d’informations et d’objectifs communs: il supprime le fonctionnement en îlots de production, propres au flux poussé.

Les standards, loin d’être des procédures à appliquer machinalement, représentent les bonnes pratiques établies par les salariés eux-mêmes. Ils permettent, en particulier, de prévenir les accidents, de rappeler les consignes de sécurité (port des EPI par exemple) et d’éviter les mauvaises postures.

La chasse aux gaspillages appelée par le Lean conduit à révéler les excès structurels de main d’œuvre. Certains y voient une finalité de réduction des effectifs alors même que le modèle Lean a été conçu pour accompagner la croissance de l’entreprise. Les ressources libérées par le Lean doivent être redéployées pour accroître les parts de marché de l’entreprise, poursuivre et étendre l’amélioration continue, voire réintégrer des services connexes au cœur de métier qui ont été externalisés ou délocalisés dans le passé. Sur ce point, il est intéressant de constater que l'application d'une approche Lean à la ré-internalisation de services externalisés ou délocalisés permet d’aboutir bien souvent à une amélioration significative de la rentabilité et de la qualité de ces services. En effet, les gains sur les coûts de méthode de production font plus que compenser les économies de main d’œuvre que permettent les externalisations ou délocalisations. En ce sens, le Lean peut être considéré comme un levier de la ré-industrialisation.

Contrairement au principe de la production de masse qui vise à investir dans des machines toujours plus lourdes, complexes et automatisées afin de produire toujours plus, plus vite et avec de moins en moins de main d'œuvre, le Lean encourage à un retour à des machines plus simples, en plus grand nombre (une par famille de produit), visant à maintenir un niveau de main d'œuvre direct suffisant pour assurer leur entretien courant et garantir leur disponibilité.

Malheureusement, il est vrai que quelques déploiements dévoyés de la démarche Lean, masquant une restructuration larvée, lui ont causé un fort préjudice et ont conduit certains à le considérer comme un nouveau prétexte de licenciement. Ces pratiques vont à l’encontre des principes de la démarche Lean qui considère que l’investissement dans l’humain  est aussi important que le souci du client. Dans cette logique, des personnels qualifiés et d’expérience sont des facteurs de réduction de la variabilité de la production et donc d’enrichissement de l’entreprise.

Les pères fondateurs du Lean (J. Womack et D. Jones) soulignent que « la condition sine qua non de la réussite de toute conversion à la démarche Lean » est de « protéger l'emploi des opérateurs de production qui ne sont plus nécessaires pour effectuer les tâches qui leur incombaient en raison de l'élimination du gaspillage, en les réaffectant à d'autres tâches productives ».  

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La VSM est la mise en place d'un flux au plus juste - Partie 2

Sur la base de la VSM établie dans la 1ère partie (§ 2), nous allons transformer l'actuel flux de création de la valeur en un flux au plus juste. Cela nous permettra, alors, de tracer l'état futur du flux de création de la valeur ou VSD (value stream design) (voir Partie 1 §3).

Pour ce faire, il faudra respecter les 6 règles suivantes :

  I.   Déterminer le rythme de production correspondant à la demande client lissée dans le temps et vérifier la stabilité de la production

Vsm6 3

Il s'agit d'établir le Takt time associé à la famille de produits étudiée (voir calculs en 1ère partie).

  • La demande client est moyennée sur une période suffisamment représentative. On peut éventuellement déterminer plusieurs Takt time si la demande est sujette à de fortes fluctuations saisonnières.
  • Le temps disponible n'inclut pas les périodes d'inactivités organisées (temps de pause ou de repas). On ne s'intéresse pas ici aux temps "perdus" pour la maintenance, le règlage, les non-qualités et les temps de changement de série des équipements
  • On note que le TT double lorsque l'usine est organisée en 2 x 8 et triple en 3 x 8
  • Le takt time d'un poste amont peut être un multiple du TT d'un poste aval si celui-ci intègre dans sa production plusieurs exemplaires d'un composant produit par le poste amont

La mise en oeuvre des règles suivantes (en particulier II et III) nécessite une certaine stabilité des processus de production, c'est à dire des taux de qualité, de disponibilité et de fiabilité de chaque processus suffisants (TRS > 75%) pour permettre un enchaînement robuste des processus composant la chaîne de production. Si ce n'est pas le cas, il est préférable de lancer des chantiers d'amélioration des performances de chaque processus (TPM, 5S, ...) avant de poursuivre la mise en place d'un flux au plus juste.  

  II.  Mettre en place un flux continu (« one piece flow » par opposition à un « batch and queue flow ») chaque fois qu’il est possible de le faire : il s’agit donc de regrouper les processus afin de supprimer les stocks intermédiaires. Cela n’est possible que si :

  • Les deux processus sont proches géographiquement et dédiés à la famille de produit étudiée,
  • Le temps de changement de série des processus considérés sont proches afin de pouvoir les coordonner dans le nouveau processus,
  • Les temps de cycle des deux processus à « compacter » sont du même ordre de grandeur (sans quoi les stocks intermédiaires ne pourront être évités) et réguliers (pas de variations aléatoires)

L'application de la règle II nécessite d’établir un Yamasumi (bar chart des temps de cycle par équipe de chaque processus comparé au TT) afin d'étudier l'équilibrage des charges par poste permettant de répondre au Takt time (cf. règle I).

TC réel ou apparent = (TC / TRS) / nbr d'équipes 

Pour les processus dont le TC réel est :

  • Supérieur au TT : le processus n’est pas capacitaire (il ne permet pas de répondre à la demande). Un chantier d’amélioration du flux sera à conduire (AD, SMED, 5S, TPM,…) faute de quoi il sera nécessaire de dupliquer le poste pour le rendre capacitaire. Si ce n'est pas envisageable (investissements trop importants, par exemple), le processus est un goulot : il est alors recommandé de l'exploiter par application de la méthode DBR (théorie des contraintes).

Lorsque le dépassement est légèrement supérieur, un recours aux heures supplémentaires peut permettre de tenir le TT

  • Inférieur au TT : le regroupement du processus avec le(s) processus amont(s) ou aval(s) est à étudier en vue de mettre en place un flux continu.

Vsm5 4

La mise en place d'un flux continu transforme les ateliers spécialisés (par métiers ou types de machines) en cellules "produits" (en U ou en ligne). Cette transformation s’accompagne bien souvent d’une réduction des surfaces de production (chantier Hoshin) parce que le flux continu nécessite de rapprocher physiquement les postes de travail.

Le flux continu conduit à développer de la polyvalence/poly-compétences puisque chaque opérateur est amené à travailler partiellement sur chacun des processus compactés. La répartition du travail entre opérateurs nécessite d’établir une analyse de déroulement précise des processus :

  • en distinguant les temps-homme des temps-machine (un opérateur doit pouvoir réaliser des tâches à plus-value pendant qu’une machine réalise un cycle)

  • en veillant à supprimer les tâches sans plus-value, les tâches hors cycle (quitte à les confier à du personnel support).

Cette analyse de déroulement est l’occasion de réduire le temps de cycle en modifiant les opérations de chargement en pièce à pièce et en automatisant, si possible, les opérations de déchargement.

Un graphe d’équilibrage des postes par rapport au Takt time permet :

  • de définir le nombre d’opérateurs nécessaires pour armer la cellule en flux continu, et,

  • de distribuer les tâches (par cycle) par opérateur.

Ainsi, si la demande client évolue (nouveau TT), la production sera accélerée ou ralentie en modifiant le nombre d'opérateurs affectés à la cellule.  

On vérifie, en outre, que les temps de cycle effectifs (temps machine + temps de chargement/déchargement + temps de changement de série) des machines ont une marge de 20% (règle issue du Toyota Prodction System) par rapport au TT, afin d’avoir une flexibilité suffisante en cas de variation raisonnable de la demande client.

 III.  Instaurer un système de flux tiré lorsqu’un flux continu n’est pas envisageable (opérations géographiquement éloignées, machines partagées avec d’autres productions, rassemblement de processus induisant un TC > takt time, TC ou temps d'ouverture différents entre l’aval et l’amont).

  • La mise en place d’un flux tiré entre deux processus n’est possible que si les processus concernés sont capacitaires (capables de répondre à la demande) et si les produits relèvent d’une demande régulière et stable.
  • Il existe plusieurs types de systèmes de flux tirés. Les plus usités sont :
    •    Le flux tiré avec dépôt de stockage (kanban). On distingue :
      • le kanban neutre (ou IPK – in progress kanban) par matérialisation (au sol, par exemple) d’un emplacement (vide/plein) d’un contenant de pièces. Le réapprovisionnement (donc la production) n’est permise que lorsque l’emplacement est vide.
      • le système double-bac (ou kanban simple à 2 étiquettes) avec un bac en cours d’utilisation et un autre bac (plein/vide) indiquant s’il y a lieu de produire ou pas. Le volume du bac plein doit correspondre au temps de réapprovisionnement  du bac vide.
      • le kanban de signalisation qui envoie au poste amont un signal de changement de fabrication et la commande d'un lot de produits prédéfini (correspondant généralement à un multiple de cartes de prélèvement)
      • le kanban classique lorsque la production se caractérise par un mixte produits. Chaque étiquette représente 1 contenant de produits d’un type particulier et le nombre d’étiquettes en circulation le maximum d’en-cours. Lorsque le mixte produit est important, on limite la mise sous kanban des produits les plus importants en volume et fréquence de consommation (classification à réaliser par analyse ABC), les autres produits étant réalisés à la demande.

   Pour chaque produit, le nombre de kanbans est :

Nbr Kanbans = [Taille lot poste amont/Contenant – 1] + [(délai tampon + sécu) x Conso / Contenant] + [délai de réapprovisionnement x Conso / Contenant]

  • Taille de lot et Contenant en nombre de pièces
  • Conso en nombre de pièces consommées / jour
  • Les délais en jours

Lorsqu’un contenant est pris en charge pour consommation par le processus aval, l’étiquette est accrochée sur un tableau de kanban avec matérialisation des zones verte (je ne produis pas), orange (je peux produire) et rouge (je dois produire).

Les étiquettes sont transmises à la production du poste amont (sur un séquenceur ou une boîte Heijunka, s'il est nécessaire de mettre en place un nivellement des produits) lorsque les zones orange et rouge sont atteintes sur le tableau. Si tous les produits n’ont pas été mis sous kanban, les OF des produits à consommation irrégulière ou faible peuvent être intercalées dans le séquenceur.

La localisation du dépôt de stockage doit être conçue de telle manière que le processus amont reste respondable du stock qu'il produit (donc physiquement rattaché au processus amont).

  • Le couloir FIFO : la longueur du couloir dimensionne le dépôt de stockage. C’est un système à flux tiré « visuel » (production uniquement si le couloir n’est pas plein) particulièrement recommandé lorsque les produits sont à péremption.
  • Le CONWIP : c’est un système kanban à cartes génériques (1 carte = 1 produit quelque soit la référence), dont la boucle couvre plusieurs processus, permettant de maîtriser l’en-cours global de production. Il est particulièrement recommandé lorsque le mix produit est important (plus de 10 produits, ce qui entraînerait un nombre de cartes trop important à gérer avec un kanban classique), avec des TC variables ou aléatoires. Il nécessite une adaptation et un pilotage des ressources sur chaque processus couvert par la boucle CONWIP puisque des stocks intermédiaires peuvent apparaître. Lorsqu’une carte est libérée, c’est le MRP qui indique la référence du prochain produit qui entrera en production. D’une certaine manière, le CONWIP peut être comparé à la méthode DBR de la théorie des contraintes : les cartes jouant le rôle de « corde », le processus régulateur jouant le rôle de « tambour » et le pilotage des ressources au poste jouant le rôle de « buffer ».

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 IV.  Piloter la production sur un seul processus appelé processus régulateur (ou pacemaker). La règle pour le définir est de considérer qu’il ne peut y avoir de zone de stockage (même type kanban) ou de flux tiré en aval du processus régulateur.

  • Le temps de traversée à compter du pacemaker détermine le délai de livraison à partir de la commande client.
  • Le processus régulateur est donc généralement le dernier processus avant la livraison client ou le dernier avant un enchaînement de FIFO précédent la livraison client.
  • Lorsque la demande client est irrégulière ou marquée par un délai de livraison très court, le processus régulateur est placé sur le service "expédition" que l'on dote d'un supermarché (dépôt de stockage) avec mise en place d'un flux tiré avec le processus qui le précède. Le dépôts de stockage ne sera cependant pas retenu lorsque les produits finis sont personnalisés, chers et/ou encombrants.  

Le dimensionnement du supermarché fait intervenir le délai de réapprovisionnement (ou de remise à disposition) des produits qui le composent. Ce délai d'autant plus important que que les tailles des lots des processus en aval sont importants : ainsi, les tailles de lot conditionnent les volumes de stocks de produits finis

  • Si le temps de traversée du processus est inférieur au délai de livraison du client, le pacemaker est placé en entrée de chaîne (production à la commande) et il n’est pas nécessaire, du point de vue client, de transformer le flux poussé en flux tiré. Inversement, si le délai de livraison client est très ambitieux, cela impose un positionnement du pacemaker très en aval, ce qui est susceptible de modifier les choix à prendre au regard des règles I et II.
  • Ce n’est donc plus l’ERP qui lance les ordres de fabrication à chaque processus indépendamment les uns des autres. La chaîne de la valeur initialement constituée d’une succession d’îlots de production devient une véritable chaîne de processus interdépendants (flux tirés en amont du processus régulateur et flux continus en aval).  

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 V.  Lisser la charge (à la fois en volume et entre les produits) afin d’éviter de produire l’ensemble de la production de chaque produit à un rythme incohérent avec la fréquence de livraison.

Le lissage de charge permet de livrer au client chaque produit avec des délais plus courts, donc d’offrir une plus grande flexibilité (en cas d’évolution de la demande client), de diminuer les lots et les stocks intermédiaires et également de réagir plus tôt à un problème qualité.

On cherche à produire chaque lot de chaque pièce à une cadence cohérente de la fréquence de livraison. Ainsi pour une livraison quotidienne, on produira chaque lot chaque jour (CPC = 1 jour) et si possible on essaiera d'atteindre des fractions de journées.

Nombre de changements de série possibles / jour= (Temps disponible - consommation journalière x TC) / temps de changement de série

  • Cela implique donc de multiplier les changements de série ce qui est raisonnable uniquement si un effort de réduction de ces temps est entrepris (voir règle VI).
  • Cela revient donc à fixer un pas de production: les commandes aux processus régulateur (et donc à l’ensemble de la chaîne par le biais des systèmes à flux tirés mis en place) seront donc passés suivant ce pas ou des multiples de ce pas.
  • Le pas de production est a priori calé sur la plus petite taille de lot du processus régulateur, si possible multiple du volume d’un contenant de livraison. Si le temps de changement de série est nul, le pas de production est égal au volume d'un contenant de livraison x TC du processus régulateur.
  • Une fois ce pas défini, et s'il est bien inférieur au volume de production quotidien, une matrice de lissage de la charge (ou boîte Heijunka) pourra être utilisée pour définir par tranche horaire les types de produits à lancer en fabrication. La boîte Heijubka n'est pas un programme ferme de production (ce qui reviendrait à instaurer un flux poussé) mais un prévisionnel à adapter en temps réel à la consommation réel du processus aval.

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 VI.  Réduire la taille des lots

Afin de réduire les dépôts de stockage (et les coûts associés de gestion), augmenter la flexibilité de l’entreprise aux variations de la demande client (en réduisant les temps de remise à disposition des stocks) et assurer un meilleur lissage de la production (voir règle V), une action de réduction de la taille des lots au niveau de chacun des processus est à conduire.

  • Pour ce faire, il faudra s’attaquer à la réduction des temps de changement de série. On visera dans un premier temps la règle empirique adoptée par Toyota du « 1 pour dix » : les temps alloués aux changements de série ne doivent pas dépasser 10% du temps de disponibilité des machines.
  • L'acronyme SMED (single minute exchange of die) indique que l'on vise un temps de changement de série de moins de 10 minutes (single-minute). Compte tenu de la règle précédente, cela revient à permettre un changement de série (de moins de 10 minutes) toutes les 90 minutes de production. Ceci n'est qu'un ordre de grandeur, l'obejctif étant de réduire le temps de changement de série au strict nécessaire.

***

L'application méthodique des 6 règles présentées ici permet alors d'établir le flux cible ou VSD ainsi que le plan d'actions pour l'atteindre (voir partie 1).

Pour établir la cartographie cible, le Lean Enterprise Institute (voir le livre Learning to see) préconise de répondre à 8 questions-guide, dont le lien avec les 6 règles précédentes est présenté dans le tableau suivant :

  1 2 3 4 5 6
Quel est le takt time ? X          
La production finale doit-elle séjourner dans un stock de produits finis ou peut-elle être directement acheminée vers le quai d'expédition ?   X X X    
Où peut-on mettre en place un flux continu ?   X        
Où faut-il mettre en place un flux tiré avec dépôt de stockage ?     X      
Quel est le processus régulateur (pacemaker) ?       X    
Comment peut-on lisser la production ?         X  
Quel est le pas de production (pour les prélèvements) au processus régulateur ?         X X
Quelles sont les améliorations requises des processus à développer pour que le nouveau flux devienne opérant ?   X X X X X

 

La VSM et la mise en place d'un flux au plus juste - Partie 1

La value stream mapping (VSM ou cartographie de la création de valeur) est l’outil fondamental qui sert de socle au déploiement d’une démarche Lean. C’est un outil visuel d’analyse qui permet de détailler :

  • les processus de création de la valeur, du point de vue du client, de la demande client à la livraison client,
  • les flux associés de matières et d’informations.

LA VSM sert à traquer les gaspillages en identifiant leurs causes ainsi qu’à bâtir le flux « cible » par l’élaboration d’une VSD (value stream design) et d’une feuille de route listant l’ensemble des actions (chantiers Kaizen) à mener, souvent sur plusieurs mois, pour mettre en place un flux au plus juste.

La méthodologie à appliquer est la suivante (avec à l'appui, un exemple complet, appliqué à une société fictive "Alpha"):

  1. Identifier la famille de produits faisant l’objet de la VSM, c’est-à-dire le groupe de produits soumis à un traitement semblable (mêmes processus de production ou postes de travail ou mêmes machines de production).

Nota : au sein d‘une même famille, les temps de cycle (TC) de chaque processus ne doivent pas varier de plus de 30% d’un produit à l’autre.

  • L’intérêt de travailler sur une famille de produit la plus large possible plutôt que sur chaque produit indépendamment est de conduire une analyse d’optimisation de la chaîne de la valeur la plus exhaustive possible (le risque sinon est d’améliorer la chaîne de la valeur pour un produit au détriment de tous les autres).
  • La méthode utilisée pour sélectionner les produits constituant une même famille est l’analyse en composantes principales de la matrice produits/processus parmi les produits ayant le plus grand impact sur les ventes (en valeur). Pour ce faire, une classification selon la méthode ABC pourra être utilisée si besoin.

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2. Remonter (sur les lieux de production) le chemin de fabrication du produit à partir du client jusqu’au fournisseur :

  1. en identifiant (chronomètre à la main) pour chaque processus (ou poste de travail) mis en œuvre, les temps de cycle (TC), les délais d’exécution (DE) et les temps de traitement créant de la valeur (TVA). Pour ces derniers, une analyse de déroulement (AD) de chaque processus pourra être conduite.
  2. en identifiant les stocks (pour chaque produit de la famille étudiée) en entrée et sortie de chaque processus
  3. en faisant ressortir les liens entre les flux de matière et les flux d’information.

 

  • Les niveaux de stocks (pour l’ensemble des produits de la famille étudiée) sont transformés en temps de traversée en les multipliant par le Takt time (TT).

TT (Takt Time)  = (temps d’ouverture – pauses) sur une période / demande client moyenne sur cette même période

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  • Les temps de processus pris en compte dans la ligne de temps sont les TVA et DE.
  • Pour les chaînes de valeurs composées de plusieurs chemins parallèles, le chemin le plus long sera utilisé pour déterminer les temps globaux (temps d’exécution et lead time).
  • Les données suivantes seront collectées au niveau de chaque processus :
    • Le nombre d’opérateurs dédiés au processus
    • Le temps disponible (temps d’ouverture – pauses)
    • Les TC et DE
    • Le temps de changement de série et le temps séparant deux changements de série (ou CPC – chaque partie [lot] chaque …)
    • Le TRS (taux de rendement synthétique traduisant le taux de disponibilité, de performance et de qualité de l’équipement)

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  • Tracer le dessin de la VSM (les flux de matières, les flux d’informations et la ligne de temps) et calculer le ratio d’efficience :

    % Efficience = temps de traitement total (somme des TVA des processus) / lead time (somme des délais d’exécution et des temps de traversée des stocks)

    Au sein des organisations  qui n’ont pas adoptées le Lean ce rapport est souvent de quelques pourcents seulement. L’objectif de l’approche JAT est de l’améliorer sensiblement (voir Le Lean : quels résultats ?).

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  1. Conduire une analyse juste-à-temps afin d’établir la chaîne de la valeur cible en respectant le principe suivant : « chaque processus ne produit que ce dont le processus suivant a besoin, au moment où il en a besoin » (cf. « Learning to see » de M. Rother et J. Shook).

La méthode pour conduire une telle analyse est présentée dans la partie 2.

 

  1. Tracer la VSD c’est-à-dire le dessin de l’état futur sur la base des choix réalisés en 3.

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  1. Etablir le plan d’actions permettant la mise en place de la VSD.

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Le Lean et la TOC : quels résultats ?

Même si une démarche complète de transformation Lean 6-Sigma nécessite une période de 2-3 ans, les effets des premiers chantiers sur les performances opérationnelles de l'entreprise peuvent être visibles en quelques mois:

·       réduction des délais (en particulier des temps de traversée du cycle de production) s'accompagnant d'une amélioration de la tenue des échéances de livraison (OTD ↗),

·       réduction des non-conformités et donc une amélioration de la tenue des objectifs « qualité » (OQD ↗, litiges ↘, taux de rebuts ↘),

·       réduction des coûts (productivité ↗, stocks ↘, surfaces ↘, réaffectations de main d'œuvre) sans contraction de la capacité,

·       amélioration de la sécurité (taux d'accidents↘).

Les gains constatés (en %) sur les 3 premiers critères sont régulièrement à deux chiffres.

J. Morgan et J. Liker, auteurs de l'ouvrage de référence « The Toyota Product Development System », estiment qu'une entreprise n'ayant pas déployé le Lean consacre moins de 20% à apporter de la valeur ajoutée alors que le ratio est de 80% pour une entreprise mature en Lean: le potentiel d'amélioration ou gain de productivité est donc de 400% lorsqu'on se lance dans une démarche Lean!

Les fondateurs du mouvement Lean, James Womack et Dan Jones apportent, dans leur second ouvrage « Lean Thinking », un retour d'expérience sur les divers déploiement Lean qu'ils ont pu observer dans le monde: « Après des années de benchmarking et d'observations d'entreprises partout dans le monde, nous avons développé quelques règles simples: la transformation d'un système de production classique (par lot) en système à flux continu dans lequel le client tire effectivement la production multipliera la productivité de la main d'œuvre par deux tout en réduisant les délais de fabrication et les stocks de 90%. [...] le taux de rebuts sera généralement divisé par deux, tout comme les accidents du travail. »

Au delà de ces résultats quantifiables, le déploiement Lean permet d’apaiser la production grâce à la mise en œuvre de flux tirés lissés (et les dépôts de stockage associés) qui agissent comme autant:

·       d'amortisseurs vis-à-vis des variations de la demande et,

·       de relais d'informations de processus en processus sur la consommation réelle de produits finis et intermédiaires. 

L'approche juste-à-temps visant à ne produire que ce dont chaque poste aval a besoin, au moment où il en a besoin, permet d'éviter de produire des pièces inutiles et de manquer de pièces nécessaires à la production. L'entreprise évite de passer continuellement en mode « pompiers » avec les travers qui l'accompagnent: mise en cause permanente de la planification, heures supplémentaires, tensions, ... 

Même si la démarche Lean 6-sigma est fondamentalement tournée vers l’amélioration des performances opérationnelles (délais, qualité,…), elle a également un impact positif sur les indicateurs financiers de l’entreprise:

Ø  Chiffre d’affaires: la création de valeur au profit du client, la contraction et sécurisation des délais ainsi que l’amélioration de la qualité « produits » sont de nature à créer un avantage concurrentiel susceptible de permettre à l’entreprise de gagner des parts de marché et donc d’accroître son chiffres d’affaires. Il faut garder à l’esprit que la démarche Lean a été développée par Toyota pour accompagner la croissance de l’entreprise. Ainsi, les gains de productivité permettent d’allouer les ressources libérées (RH et équipements) au développement et à la production de nouveaux produits.

Un déploiement Lean s’accompagne d’une amélioration sensible du taux de rotation des stocks par action positive combinée sur le dénominateur (valorisation du stock moyen annuel ↘) et sur le numérateur (chiffre d’affaires ↗) composant ce ratio. Celui-ci est un indicateur particulièrement pertinent de la maturité Lean d'une entreprise. Une récente étude (Demeter & Matysuz), publiée en 2011 dans l' « International Journal of Production Economics », et menée sur un panel de 610 entreprises réparties dans le monde, montre une amélioration systématique du taux de rotation des stocks des entreprises converties au Lean par rapport aux entreprises traditionnelles.

Ø  Résultat: la chasse aux gaspillages, l’amélioration de la qualité (diminution du taux de rebuts et de retours client) ainsi que la réduction des coûts de maintenance par application de la TPM10 permettent de réduire les couts d’exploitation. Associée à l’augmentation du chiffre d’affaires à iso-ressources (sur la base des gains de productivité permis par l’accélération des flux), cette réduction des coûts d’exploitation engendre une amélioration du résultat de l’entreprise.

Notons que la combinaison du Lean avec la théorie des contraintes permet de focaliser les efforts Lean sur les éléments de la chaîne qui auront l'impact le plus fort sur le Throughput (produit des ventes). C'est ainsi que TOC et Lean sont des booster du résultat opérationnel de l'entreprise.

Ø  Besoin en fonds de roulement: la mise en place du juste-à-temps par le déploiement d’un flux au plus juste et la réduction des tailles de lot permet une réduction drastique des stocks et donc de « l’argent immobilisé ». D’autre part, l’accélération des flux permet de réduire le délai entre la commande client et la livraison ce qui permet de réduire les délais de facturation. Enfin, les efforts « qualité » (pilier JIDOKA et 6-sigma) permettent de réduire les retours client et les reports de paiement qui les accompagnent. Ainsi, la démarche Lean agit comme un véritable levier du cash management (réduction des tensions sur la trésorerie) par sa capacité à réduire le besoin en fonds de roulement et à raccourcir les délais qui séparent les commandes de la facturation.

A contrario, le Lean a tendance à avoir un impact négatif sur l'actif (ce que possède l'entreprise) par son effet de réduction des stocks, ce qui pourrait être vu, à tort, comme un appauvrissement de l'entreprise. Ce serait une vision purement comptable qui ne prendrait pas en compte le fait que le stock a été transformé en chiffre d’affaires et en bénéfices.

Ø  Investissement: le Lean conduit à une meilleure utilisation du capital par rationalisation des surfaces (implantations en U, 5S, réduction des stocks) et des équipements (TPM, SMED, …). Dans bien des cas, les gains de productivité permettent une augmentation du chiffre d’affaires sans recourir à de nouveaux investissements.

Ainsi le Lean agit positivement sur chacun des facteurs qui participent au taux de profit de l’entreprise:

ROI (retour sur investissement) = Résultat / (Investissement + ΔBFR)

 Au-delà des performances opérationnelles et financières, le Lean agit comme catalyseur de la transformation de l’entreprise en « organisation apprenante » qui convertit chaque difficulté en opportunité de progrès et qui permet à tous de participer à l’amélioration continue, en route vers l’excellence.

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Lean et TOC : compétition ou complémentarités ?

L’approche Lean et la méthode 6-sigma ont naturellement été associées pour donner naissance au « Lean Six Sigma » (ou LSS) au début des années 2000 (cf. «LSS : Combining lean speed and six sigma quality » - M. George - 2002).

S’est alors posée la question de la complémentarité du LSS avec la théorie des contraintes développée par E. Goldratt dans le livre « Le but » (1984).

L’approche Lean et la méthode 6-sigma ont naturellement été associées pour donner naissance au « Lean 6-sigma » (ou LSS) au début des années 2000. S’est alors posée la question de la complémentarité du Lean avec la théorie des contraintes développée par E. Goldratt dans le livre « Le but ».

La réponse a été apportée par D. Jacob et S. Bergland, dans le livre « Velocity » en 2010, qui suggèrent de combiner les trois disciplines afin d’obtenir de véritables percées dans l’amélioration des performances.

TOC et Lean sont deux approches d’amélioration continue qui partagent de nombreuses valeurs (réduction des tailles de lot, réduction des stocks, flexibilité,…) et un même objectif de production juste-à-temps: produire le juste nécessaire dans des délais les plus courts.

Ce qui les distingue, c’est la manière d’atteindre cet objectif.

Le Lean professe d’équilibrer les capacités de production pour répondre au Takt Time8 correspondant à la demande client. Chaque poste de production est dimensionné (équipement, RH,…) en conséquence et est exploité à 100% de sa capacité (pas de gaspillage) pour répondre au Takt Time.

La TOC reproche au Lean de ne pas prendre en compte les aléas et autres événements aléatoires (tels que la variation de la demande client) susceptibles de créer des surstocks ou des « manquants » dans une chaîne où les postes de production sont interdépendants. En conséquence, la demande client n’est pas honorée (parce que la chaîne de production n’a pas de réserve de capacité) et les en-cours augmentent. L'objectif « Juste-à-temps » du Lean est finalement considéré en TOC comme un idéal inatteignable en réalité.

C’est pourquoi la TOC préfère optimiser le flux en maximisant la production au niveau de la contrainte (élément de la chaîne qui limite le plus le flux global) et en subordonnant les autres ressources aux besoins de celle-ci. L’effet des aléas de production est alors « amorti » grâce aux réserves de production des ressources non contraintes. La chaîne est donc déséquilibrée en termes de capacité contrairement à une chaîne répondant aux principes Lean.

La TOC suggère finalement de piloter la contrainte naturelle de la chaîne de production plutôt que de voir apparaître des goulots de production non maîtrisés ici et là (« pop up bottlenecks »), aux grés des aléas de production.

L’approche TOC nécessite de protéger le goulot (contrainte ne répondant pas à la demande lorsque le flux augmente) car toute perte de production au niveau du goulot est une vente de moins. Ainsi, des actions Lean (élimination des gaspillages) et 6-sigma (réduction de la variabilité) appliquées au goulot auront une efficacité maximale sur l’ensemble de la chaîne de production.

A contrario, on comprend que les actions Lean d’amélioration des flux appliquées à un non-goulot sont vaines puisqu’elles n’entraînent pas d’amélioration globale du flux sur la chaîne, limité par le goulot.

Ainsi TOC et Lean sont complémentaires. La TOC permet de stabiliser la production au rythme du goulot et la rendre robuste aux aléas alors que le Lean et le 6 sigma permettent de porter des efforts ciblés et efficaces:

·       d'amélioration de la productivité sur le goulot, source de croissance pour l'entreprise et,

·       de réduction de la variabilité, des en-cours et du temps de cycle sur les ressources non-goulot, afin de protéger le goulot.

Il ne faut pas oublier, en outre, les autres dimensions du Lean, absentes de la TOC, que sont « l’intelligence collective » et « le progrès permanent ». Celles-ci permettent à l’ensemble des acteurs de participer à l’amélioration continue et à l’entreprise de devenir une « organisation apprenante ».

En conclusion, le Lean fonctionne mieux dans le cadre de la TOC que hors de ce cadre parce que les efforts d’élimination des gaspillages se concrétisent par des gains globaux sur la chaîne de production (l’élimination des gaspillages n’étant pas une fin en soi).

Cette complémentarité est appelée « vélocité » par l’institut Goldratt en référence au vecteur « vitesse », qui porte à la fois une information de vitesse (LSS) et une information de direction (la TOC).

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Le pilotage de la performance

Le pilotage de la performance est le moyen d'assurer la pérennité des actions Lean (développées grâce aux démarches JAT et JIDOKA) et d'animer la dynamique de l'amélioration continue.

Lorsque le pilotage de la performance est installé durablement sur l'ensemble des secteurs de l'entreprise, il devient un véritable système de management au même titre que le SMQ (système de management de la qualité - norme ISO 9001) ou le SME (système de management de la protection de l'environnement - norme ISO 14001).

Il s'appuie en premier lieu sur des indicateurs physiques de la performance (IPP) permettant, à la fois :

  • de mesurer la progression Lean de l'entreprise suivant des critères de sécurité, qualité, délai et coûts (S,Q,D,C),
  • de contrôler la stabilité des performances du flux au plus juste mis en place grâce au pilier JAT. En effet, l'équilibrage du fux a été bâti sur des hypothèses (voir : VSM et mise en place d'un flux au plus juste - Partie 2) de temps de cycle, de niveaux de stock de fonctionnement et de sécurité, de temps de changement de série, de TRS, d'heures de production en fonction du nombre d'opérateurs affectés aux cellules qu'il est nécessaire de contrôler régulièrement voire d'adapter en fonction de l'évolution de la demande client (Takt time et mixte produits),
  • de prendre des mesures correctives immédiates en cas d'évolution défavorable de ces indicateurs.

Ces indicateurs doivent être simples, concrets et directement liés à la performance (du processus) de l'unité opérationnelle à laquelle ils sont attachés. Ils sont donc rarement agrégés, financiers ou issus de la comptabilité analytique. Ils peuvent évoluer en fonction de la dimension sur laquelle l'effort Lean est porté ou avant que le fait de mesurer une même performance à long terme ne commence à produire des effets pervers (le "management by numbers" décrié par E. Deming).

Afin de partager l'information avec ceux qui créent la valeur ajoutée, la démarche Lean préconise de rapprocher les indicateurs du terrain par la mise en oeuvre d'un management visuel, au plus près des équipes. Celui-ci s'accompagne de graphiques, de visuels simples (rouge/vert, content/pas content), de relevés à la main ou encore de signaux lumineux qui permettent aux opérateurs de production de comprendre l'activité dans son ensemble et de savoir où ils se situent dans le flux.

Il s'agit également de rapprocher les flux d'informations des flux physiques : les niveaux critiques de stock pourront ainsi être directement indiqués par un trait rouge sur un mur !

Le pilotage de la performance passe également par un dialogue régulier et concis à tous les niveaux hiérarchiques de l'entreprise, appelé animations à intervalles courts (AIC) ou supervision active. Celle-ci prend appui sur les indicateurs S,Q,D,C et permet une information :

  • du manager vers les subordonnés visant à rappeler ce qui fait la valeur du produit d'un point de vue du client
  • des subordonnés vers le manager détaillant les problèmes opérationnels rencontrés.

Les AIC permettent aux diverses parties de s'approprier les actions à mettre en oeuvre pour assurer la performance au quotidien et régler les dysfonctionnements de manière systématique et au plus tôt. Il s'agit donc de rendre les problèmes visibles et de les traiter partant du principe que les problèmes sont une opportunité d'amélioration.

Les progrès réalisés grâce à la démarche d'amélioration continue Lean sont capitalisés par la mise en place de standards. Ceux-ci doivent être simples, visuels si possibles et accessibles aux équipes qui ont à les mettre en oeuvre. La pérennité des résultats engrangés et le maintien de la performance atteinte n'est possible qu'à ce prix.

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Le pilier JIDOKA

Le pilier JIDOKA est le volet "qualité" de la démarche Lean qui vise le "Zéro défaut". Il s'agit non seulement de ne pas exporter de non conformités vers les clients mais également de réduire les variabilités des processus internes de production. Le but recherché est une production "bon du premier coup". 

L'approche qualité au début du XXème siècle (modèles taylorien et fordien - cf. une mise en perspective historique du Lean) était réduite à un contrôle de conformité des produits en fin de chaîne de production. Constatant les coûts importants (en ressources humaines et en rebuts) résultant d'une telle approche, le Toyota Production System (TPS) a développé une approche préventive de la qualité avec la mise en place, dans un premier temps, des cercles de la qualité (1960). La qualité a alors évolué vers le concept de la maîtrise totale de la qualité (TQC - total quality control) et enfin vers le management par la qualité totale (TQM).

L'approche JIDOKA du Lean s'appuie sur de nombreux outils de la TQM et comporte 2 axes fondamentaux :

  • régler les problèmes qualité au plus tôt

Le principe général est de ne pas laisser se propager les non conformités le long de la chaîne de production constatant que leur résolution est d'autant plus coûteuse qu'elle intervient tardivement après leur occurrence.

Cout detection defauts

Le système Andon consiste à déclencher automatiquement (on parle d'autonomation) ou par action d'un opérateur un signal lumineux ou sonore dès qu'une non conformité est constatée sur la chaîne, quitte à l'arrêter afin que la maîtrise mette en oeuvre la contre-mesure qui permettra de résoudre le problème qualité sous-jacent.

Pour ce faire, diverses méthodes de résolution de problème pourront être mises en oeuvre : QRQC, QQOQCP, 5P, 5M.

La mesure de la performance de l'entreprise dans ce domaine pourra s'appuyer sur une matrice d'auto-qualité afin de quantifier la proportion de non conformités internes résolues dans la phase de production où elles ont été générées (on parle de diagonalisation de la matrice).

  • prévenir voire supprimer la non-qualité à la source

Il s'agit de mettre en place des mesures de réduction du risque d'occurrence de non-qualités qui peuvent aller du développement de standards ou  de la formation par point spécifique (one point lesson) à l'établissement d'AMDEC (produit, processus, ou moyen de production) en passant par le développement de systèmes anti-erreur / détrompeurs (Poka Yoke). La méthode 5S, dont l'objectif est d'abord d'améliorer la performance du poste de travail participe également à l'amélioration de la qualité.

La TPM (Total Productive Maintenance) a été développée afin d'améliorer la fiabilité et la performance des moyens de production ainsi que la qualité des produits en sortie de machines. L'indicateur phare de la TPM,  le taux de rendement synthétique (TRS) s'appuie d'ailleurs sur un taux intermédiaire de qualité. 

A noter que l'approche 6 sigma, en particulier la mise en oeuvre de cartes de contrôle, s'inscrit pleinement dans la logique JIDOKA.

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Le pilier JAT

Les premiers principes du pilier Juste-à-temps (ou Just-in-Time) ont été développés par Taïchi Ohno dès les années 1950 et sont au cœur du « Toyota Production System » qui a donné naissance quelques décennies plus tard au Lean (voir Une mise en perspective historique du Lean).

Le JAT a pour finalité d’éliminer les étapes qui prennent du temps sans créer de valeur afin d’enchaîner les étapes qui en créent dans un flux continu, tiré par la demande client. Il permet donc d’accélérer le flux le long de la chaîne de la valeur, c'est à dire réduire le temps de traversée (lead time) entre le point d'entrée de la matière dans l'entreprise et le point de sortie des produits.

Le flux JAT ne fonctionne que si les points d’accumulation de produits intermédiaires (qui augmentent les temps de traversée) sont annihilés, ou au moins réduits. L’approche JAT s’attache donc à réduire les stocks qui sont générées dans les organisations classiques organisée en lots et files d’attente. Pour ce faire :

  • les temps de changement de série doivent être significativement réduits,
  • la production doit lissée afin d’offrir des temps réduits de remise à disposition des produits intermédiaires consommés,
  • la fréquence des acheminements de matières et pièces à l'entrée de l'usine et aux postes de travail doit être accrue (par la mise en place d'une tournée du laitier, par exemple)
  • les capacités doivent pouvoir être facilement adaptées pour pouvoir répondre aux variabilités de la demande client.   

Cette recherche incessante de réduction des stocks permet non seulement de raccourcir les temps de traversée mais également de rendre visible les causes racines des problèmes qui touchent à la fluidité du flux et à la qualité des produits (cf. pilier JIDOKA) que les stocks dissimulent.

Le JAT s'appuie sur 2 principes essentiels :

  • la suppression des gaspillages (ou muda)

Une entreprise met en oeuvre des processus de production composés de tâches à valeur ajoutée (VA) et de tâches à non-valeur ajoutée (NVA). Il s'agit ici d'identifier ces NVA (attentes, transports, mouvements inutiles, en-cours, ...) et de les réduire voire de les supprimer afin d'augmenter l'efficience de la production.

Gaspillages 1

Dans la majorité des productions "traditionnelles", il apparait que le ratio VA / (VA+NVA) est de quelques pourcents (presque toujours < 10%) ce qui laisse imaginer les gains qu'une démarche Lean permetd'engranger !

  • la mise en place d'un flux au plus juste 

Dans un monde où l'offre est supérieure à la demande, le danger le plus important pour l'entreprise est la surproduction (et tous les effets néfastes induits tels que les frais de stockage, de manipulation et de gestion de ces stocks). Le Lean, comme la théorie des contraintes vise à aligner la production sur la demande du marché en passant d'une logique de flux poussé (caractérisé par une production déconnectée de la consommation réelle en aval) à une logique de flux au plus juste tel que chaque poste ne produise que ce dont le prochain poste a besoin lorsqu'il en a besoin. Pour ce faire :

  • la commande impulse le lancement de la production en un point unique, appelé le pacemaker
  • le rythme de la production est aligné sur la pulsation imprimée par le client (takt time)

La mise en oeuvre d'une logique Juste-à-temps nécessite de connaître et maîtriser la chaîne de la valeur le long du flux de production. Cela pourra être réalisé par la mise en oeuvre :

  • d'une value stream mapping (VSM), éventuellement complétée d'une analyse de déroulement et d'un diagramme Spaghetti
  • d'un diagramme de flux pour les processus de nature transactionnelle (dans les services, par exemple).

Cette analyse permettra un premier diagnostic Lean en identifiant les sources de NVA et permettra d'imaginer le flux cible orienté en priorité en flux continu ("one piece flow") ou en flux tiré, lorsqu'il n'est pas possible de mettre en oeuvre un flux continu . Divers chantiers Lean (ou percées Kaizen) pourront alors être lancés afin de :

  • supprimer les gaspillages et clarifier les flux : 5S, TPM (automaintenance et amélioration des TRS pour les processus de production orientés "machine")
  • mettre en oeuvre un flux au plus juste : one piece flow, kanban, FIFO
  • réduire les en-cours et les stocks : SMED, approvisionnement bord de ligne
  • équilibrer les flux et la production multi-produits : Polyvalence/Polycompétences, lignes en U, Heijunka

Les divers dysfonctionnements de la production pourront être réglés par l'application de méthodes de résolution de problème : QQOQCP, 5P, 5M, Pareto, QRQC.

A noter que la méthode DBR issue de la théorie des contraintes s'inscrit pleinement dans la logique du juste-à-temps.

En fonction de la nature des flux mis en oeuvre, spécifiques à chaque activité, l'approche JAT pourra être adaptée. En particulier, on distinguera :

  • les flux à prépondérance déterministe tels que les processus de production pure (lignes de production), et,
  • les flux à prépondérance stochastique tels que les processus de maintenance curative, de R&D, de hotlines ou d'urgence par exemple (voir théorie des files d'attente - formule d'Allen-Cuneen)

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Le Lean - généralités

Le lean, à l'opposé d'une mode managériale, est un système de management qui prend appui sur le modèle du "Toyota Production System" (TPS) développé par Taiichi Ohno dans les années 1970 et théorisé par le M.I.T. en 1990 ("The machine that changed the World" - James Womack). 

(voir une mise en perspective historique du lean et de la théorie des contraintes)

La finalité du Lean, également appelé "gestion au plus juste" par J. Womack & D. Jones (cf. livre "Lean Thinking") est de maximiser la valeur ajoutée pour le client en consommant le juste nécessaire de ressources. Ses principes sont :

  • Le juste nécessaire : se centrer sur ce qui fait la valeur du point de vue client, supprimer les gaspillages (surproduction, surqualité, stocks, défauts, en-cours, attentes, transports, déplacements et mouvements inutiles, ...) et organiser un flux continu de la chaîne de la valeur tiré par le client,
  • L’intelligence collective : développer l’innovation participative et permettre à tous les acteurs de l’entreprise de participer aux processus d'amélioration
  • Le progrès permanent : mettre en place un processus d’amélioration continue (traiter les dysfonctionnements de manière systématique et au plus tôt) visant à transformer l'entreprise en "organisation apprenante".

Une entreprise apprenante est une entreprise qui sait capitaliser (développement de standards), apprendre de ses erreurs (traiter les dysfonctionnements) et rendre accessible l'information pertinente (déploiement d'indicateurs & management visuel).

Le déploiement du Lean comprend 3 leviers principaux :

et 5 idées-forces (voir le livre Lean Thinking - J. Womack et D. Jones) :

  1. Identifier la valeur de chaque produit, du point de vue client
  2. Identifier la chaîne de la valeur de chaque produit
  3. Etablir un flux continu
  4. Laisser le client tirer la valeur
  5. Viser la perfection

Cette approche du Lean, qui est une pratique bien plus qu'une théorie, est souvent représentée par la « maison Toyota » qui en donne une compréhension synthétique.

Maison toyota

La mise en oeuvre du Lean est continue et permanente : elle repose sur le principe de l'amélioration continue (ou Kaizen) mais peut également prendre la forme de percées Kaizen, sur quelques jours, afin de franchir des étapes ciblées de progression, calées grâce à l'élaboration de standards. Ceux-ci permettent de capitaliser le savoir-faire, éliminent la variabilité et la non qualité et sont à la source de la mesure de la performance Lean. 

A l'origine, la démarche Lean ciblait uniquement le domaine de la production (Lean manufacturing) : elle s'est initialement développée dans le secteur "automobile", puis s'est étendue aux secteurs "aéronautique" et "pharmaceutique" avant une diffusion beaucoup plus large. Elle concerne, aujourd'hui, les processus administratifs (Lean Office), l'ingénierie (Lean Engeneering et Lean Conception), les achats (Lean Purchasing) mais aussi les technologies de l'information (Lean IT) ou encore le démarrage d'une nouvelle activité économique (Lean Startup) et prend maintenant l'appellation plus générale de Lean Management.

Le déploiement d'une démarche Lean permet d'obtenir en 2 à 3 ans des résultats opérationnels tangibles particulièrement remarquables, détaillés dans le billet "le Lean : quels résultats ?".

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