Master Qualité - Communication
publique des résultats d'un stage de fin d'études |
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Comment lier les
réussites technique et humaine dans la digitalisation des
process industriels ?
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Luxi PANG |
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Référence
bibliographique à rappeler pour tout usage :
Comment lier les réussites technique et humaine dans la digitalisation des process industriels, PANG Luxi, Université de Technologie de Compiègne, Master Qualité et Performance dans les Organisations (QPO) Mémoire d'Intelligence Méthodologique du stage professionnel de fin d'études, juin 2018, www.utc.fr/master-qualite, puis "Travaux", "Qualité-Management", réf n° 447 |
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Aujourd’hui, les industries sont face à la révolution « Industrie 4.0 » : des systèmes de production cyber-physiques. La digitalisation est donc en train de devenir un des principaux objectifs de toutes les entreprises industrielles. La digitalisation a non seulement des aspects technologiques, mais aussi des aspects socio-économiques. Ainsi donc pour un bon déploiement des nouveaux systèmes informatiques, l’accompagnement du changement autour des personnels est aussi indispensable que l’amélioration continue de l’outil. |
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Remerciements
Je tiens tout d'abord à
remercier mon tuteur du stage M. Florian MOULIN pour m’avoir
permis d’effectuer ce stage et apporter toute son aide afin de
réaliser les différents projets.
Je remercie également
l’équipe HS&E, l’équipe support et toutes les équipes
d’opération de packing HDL pour leur coopération et leur soutien
tout au long de mon stage.
Enfin, je souhaiterais remercier
tous les enseignants du Master Qualité et Performance dans les
Organisations pour leur partage de savoir-faire de la qualité et
du management.
Après la mécanisation au 18ème
siècle, la production de masse au 19ème siècle et l’automatisation
de la production au 20ème siècle, aujourd’hui la 4ème révolution
industrielle est une révolution numérique des processus de
fabrication [1].
Dans ce contexte de
transformation digitale, le rôle des opérateurs évolue d’un
exécuteur de tâches simples à un superviseur qui assure la bonne
communication des machines connectées. De même, comme une partie
des opérations est traitée par les machines, les ingénieurs
travaillent de plus en plus sur l’analyse des données afin de
réaliser l’amélioration continue de la performance des lignes de
production [2].
La plupart des entreprises ont
déjà pris conscience de l’importance du digital [3].
Comme pour les précédentes révolutions, cette transition vers le
numérique est une stratégie défensive et offensive qui permet aux
industries d’améliorer leur compétitivité ainsi que leur
rentabilité [4].
Pourtant, il n’est pas facile de réussir la transformation
digitale car le vrai challenge de la digitalisation n’est pas la
technologie, mais le changement transversal dans l’organisation [5]. Le changement est une action
d’abandonner l’existant connu et d’adhérer à un futur promis. Il
suscite la peur de la prise de risques face à un futur incertain [6]. Par conséquent, il est indispensable
pour les entreprises de se préparer pour une conduite du
changement.
Ce mémoire repose sur un projet
de déploiement d’un nouveau système informatique de validation sur
les lignes de production. Il s’appuie sur une approche prenant
compte des facteurs technologiques et humains. Inspirée de la
méthode fondamentale de l’amélioration continue PDCA
(Plan-Do-Check-Act) et de la méthode de la conduite du changement
(Diagnostic-Accompagnement-Pilotage) de D.Autissier [6], l’approche « DPAPC » est composée de 5
phases dans un cycle :
L’objectif de ce mémoire est de répondre aux attentes des dirigeants et des responsables de digitalisation en proposant une nouvelle approche qui permet de lier les réussites technique et humaine lors du déploiement des nouveaux outils digitalisés.1. Diagnostic ;
2. Planification ;
3. Accompagnement : la communication et la formation ;
4. Pérennisation : la validation et le suivi ;
5. Correction.
1.1.
Révolution industrielle 4.0 : digitalisation
Dans l’histoire des industries, il y eut quatre révolutions
importantes : la mécanisation, la production en masse,
l’automatisation et les systèmes cyber-physiques. Les 3 premiers
termes sont faciles à comprendre mais quelle est exactement cette
révolution 4.0 ?
Figure 1 Industrie 4.0 [Christoph Roser at AllAboutLean.com]
L’industrie 4.0, ou l’industrie
du futur, correspond à l’intégration numérique dans les processus
de fabrication. A travers l’internet des objets, les machines et
les capteurs s’échangent automatiquement des informations entre
eux. Cette communication continue et instantanée permet de
réaliser des auto-évaluations et d’améliorer la flexibilité
d’adaptation aux besoins du client [1].
L’usine ressemblera plus à une
plate-forme du digital qu’un lieu de production [7].
Au milieu des machines interconnectées, le travail des opérateurs
sera d’assurer le fonctionnement de la communication continue des
objets. Puis les données collectées par les machines permettent
aux ingénieurs de réaliser des analyses afin d’optimiser le
système de production [2].
Depuis la conception jusqu’à l’analyse du retour client, la
digitalisation est appliquée dans tout le suivi du produit. Grâce
à ce flux d’informations, la logistique peut échanger rapidement
les idées avec les clients et ajuster les productions en fonction
des demandes spécifiques. L’agilité et la personnalisation
constituent de nouvelles opportunités [4].
Dans les industries, la
digitalisation permet d’interconnecter les objets, les données
pour améliorer les moyens de production mais aussi la sécurité des
employées, à travers des analyses des risques liées à
l’environnement et aux comportements [7].
1.2.
Digitalisation : opportunités et obstacles
Comme tous les changements, la transformation numérique offre de
nouvelles perspectives aux entreprises, mais aussi de nouveaux
défis.
La digitalisation permet d’améliorer la compétitivité de
l’entreprise en optimisant :
Mais face à ces nombreuses opportunités, différents obstacles ralentissent la digitalisation dans l’usine :• La flexibilité de la production pour s’adapter au besoin du client ;
• La productivité ;
• La qualité des produits et la traçabilité ;
• La maintenance des machines ;
• La sécurité des personnels de production ;
• L’efficacité énergétique de l’usine ;
• Le coût de transport et de logistique [8].
• Le manque de culture et de formation à l’environnement digital ;
• Le développement retardé des infrastructures technologiques ;
• Le manque de volonté et d’engagement du top management [8] ;
• La peur de ne pas maîtriser les nouvelles technologies ;
• Le choc des nouveaux modes de collaboration et de management [3].
- Contrôle par rapport au standard de production ;Le problème du processus actuel de validation est l’écriture sur la checklist en papier. Pour chaque changement, l’opérateur a environ 50 cases à remplir à la main. Sur une ligne de conditionnement, le nombre de changements peut atteindre quasiment 200 par mois. Un projet de digitalisation du processus de validation est donc lancé pour résoudre ce problème de perte du temps et l’ennuie lié aux tâches répétitives.
- Contrôle physique des matériels sur la ligne ;
- Contrôles unitaires (codage, poids, palettisation…) ;
- Etiquettes de 1ère et dernière palette.
Figure 2 QQOQCP du projet de digitalisation
[source auteure]
Figure 3 Planification dynamique stratégique du projet [source auteure]
Ce projet de digitalisation concerne deux types d’enjeux :
Figure 4 Analyse SWOT du projet [source auteure]
Dans cette analyse, l’avantage identifié est le retour d’expérience du premier déploiement en 2017 et la volonté d’engagement des dirigeants. Les menaces pour ce projet sont également claires : les risques liés à la résistance des opérateurs. Afin de gérer cette résistance, il faut donc une méthode structurée pour accompagner les opérateurs au changement lors de la transformation de digitalisation.
Figure 5 Un modèle de conduite du changement [6]
Autissier et Moutot ont fait une synthèse méthodologique de la
conduite du changement selon la figure 5 avec un noyau central de
diagnostic et un cycle d’actions d’accompagnement et un cycle de
pilotage dans une logique continue « Objectif – Réalisation –
Ecarts » [6].
Le cycle des changements est constitué de trois étapes :
1. Diagnostic
Le diagnostic est considéré
comme le premier pas vers la réalisation de la conduite du
changement. A travers ce diagnostic indispensable, les acteurs
concernées et les besoins de la conduite du changement sont
identifiés. Cela permettra d’éviter la perte de temps dans la
détermination des actions pertinentes pour la conduite.
L’étude d’impact représente une liste d’impacts liés au projet en précisant leurs différentes natures (opérationnel, organisationnel…etc.) et les populations concernées. Cette étude est importante dans l’accompagnement du changement car le dossier de communication et le dossier de formation sont établis en fonction du nombre et de la nature des impacts relevés.
La partie communication consiste à faire adhérer les personnes à une transition entre la réalité et le futur. Les actions et les choix de l’outil sont décrits dans un plan de communication.
Figure 6 La méthode PDCA [source auteure]
La méthode « PDCA » ou la roue de
Deming est une méthode fondamentale pour la gestion de la qualité.
Dans cette méthode, les actions sont planifiées en amont afin
d’obtenir les résultats attendus. La méthode est composée de 4
étapes :
La méthode « PDCA » sert de base à l’amélioration continue dans la gestion de la qualité. Ainsi elle peut être utilisée pour compléter le modèle précédent « les cycles du changement ».• Planifier (Plan) : définir les besoins, les objectifs et les moyens pour atteindre résultats ;
• Développer (Do) : mettre en œuvre le plan d’actions pour réaliser les objectifs ;
• Contrôler (Check) : mesurer l’écart entre les objectifs et les résultats ;
• Ajuster (Act) : mise en place d’actions correctives pour réduire les écarts avec l’objectif.
Figure 7 La méthode DPAPC |source auteure]
La méthode « DPAPC » dispose de 5
étapes :
1. Diagnostic
Comme dans le modèle d’Autissier,
la première et la plus importante étape est de réaliser un
diagnostic afin de construire un plan d’actions par la suite. Ce
diagnostic doit comprendre les éléments suivants : les besoins,
les objectifs (le constat, les résultats attendus et les gains
attendus), les risques, les populations concernées et l’impact
associé. Si un projet a déjà commencé, un retour d’expérience
permet aussi de replacer le positionnement du projet.
Le planning du changement de
digitalisation se fait en fonction des acteurs et des risques
relevés dans le diagnostic. Le niveau d’impact détermine également
la priorité dans l’accompagnement. Dans ce planning, il faut
prendre en compte le personnel et le matériel pour réaliser par la
suite l’accompagnement du changement.
L’accompagnement comprend la
communication et la formation. La communication avec les
différents acteurs prépare en amont le terrain pour le changement.
La formation donne ensuite des nouvelles compétences informatiques
(projet de digitalisation). La réussite de la formation dépend
d’une bonne communication. Il est plus simple de faire les gens
apprendre des nouvelles habitudes s’ils connaissent leurs valeurs
ajoutées dans le projet.
Après la formation, le niveau et
la qualité de l’utilisation de l’outil digitalisé sont suivis à
distance. Par les différents moyens de communication (mail,
affiche, meeting…), les porteurs du projet donnent rapidement leur
retour aux utilisateurs. En suivant le protocole de validation,
les utilisateurs doivent prendre petit à petit l’habitude de
manipuler le nouveau système digitalisé.
Chapitre 3 :Mise en œuvre de la méthode
« DPAPC » dans le projet de digitalisation
• Le déploiement de l’outil digitalisé ;4. Gains attendus :
• La rédaction des procédures opérationnelles.
• Faciliter le processus de travail des opérateurs ;5. Risques perçus :
• Améliorer la productivité en réduisant la perte du temps.
Figure 8 Risques du déploiement de l'outil digitalisé [source auteure]
6. Acteurs concernés :
Figure 9 Cartographie des acteurs du projet de digitalisation [source auteure]
En plus de la note de cadrage, l’étude d’impact associé au projet aide à comprendre la complexité du projet de changement. Dans la méthode de la conduite du changement d’Autissier, il divise un changement en dix types différents [6]:• CompétencesPour chaque type de changement, cinq questions sont disponibles pour quantifier le niveau d’impact. Par exemple, pour détecter les changements du type compétence, il y a les questions suivantes [6]:
• Procédures
• Postes et emplois
• Structure
• Mode de management
• Indicateurs de performance
• Outils et systèmes
• Culture
• Comportement
• Pouvoir
• La complexité des tâches actuelles va-t-elle augmenter ?Pour le cas de ce projet de digitalisation, le nombre de réponses positives est de quatre. Le niveau d’impact sur les compétences est donc de 4.
• Y a-t-il de nouvelles connaissances à avoir pour exercer la fonction ?
• Y a-t-il de nouveaux modes opératoires à maîtriser ?
• Y a-t-il de nouvelles méthodes à maîtriser ?
• L’autonomie des personnes va-t-elle augmenter ?
Figure 10 Etude de l'impact du projet de digitalisation |source auteure]
Suite à la figure 10, les changements de compétences et des outils sont les plus impactés. Ces deux types de changements nécessitent des supports et des séances de formation pour la théorie et la pratique. La communication est donc secondaire quant à l’apprentissage des nouvelles compétences et des nouveaux outils. Au contraire, pour les changements de type comportement, la communication doit être priorisée afin de minimiser la résistance du personnel. Une matrice mettant l’ordre d’action pour chaque type de changement permettra de mieux choisir les priorités dans le plan d’actions. P signifie prioritaire et S secondaire.
Figure 11 Matrice de l'impact et les leviers de l'accompagnement du changement [source auteure]
Figure 12 Planning du projet de digitalisation [source auteure]
• L’ancienne checklist papier est toujours utilisée pour faire le contrôle physique des matériels sur la ligne car les opérateurs ne connaissent pas du tout le moyen de lecture de la liste digitalisé sur les tablettesDans le but d’éviter ces mauvaises habitudes dès le début de formation, il faut créer un support détaillé et interactif qui permet de capter l’attention des futurs utilisateurs.
• Les dossiers sont clôturés sans avoir validé tous les contrôles essentiels
• Les dossiers sont achevés (sans clôture)
Figure 13 Exemple du support [source auteure]
La formation est ensuite complétée par la qualification. La fiche de qualification est une liste de connaissances qui doit couvrir toutes les étapes d’utilisation. Cette fiche pourrait aussi être utilisée pour déterminer la responsabilité de chaque partie en cas de blocage de production causés par de mauvaises manipulations.
Figure 14 Fiche de la qualification pratique [source auteure]
3.3. Etape 3 : Accompagnement
Figure 15 Choix des outils de communication [source auteure]
Les réunions sont organisées au démarrage du déploiement du projet. Les responsables du projet font intervenir les opérateurs et les managers pour leur transmettre le contexte, les objectifs et les résultats attendus du projet.
Figure 16 Schéma de processus de la
communication [source auteure]
Figure 17 Schéma des processus de formation [source auteure]
La première étape est d’identifier les besoins de la formation :• Populations : les opérateurs sur les lignes de conditionnement B3 et C6 ;Après l’identification, un plan de formation détaillé doit être mise en place. Il est aussi rajouté dans le planning du projet de l’étape « Planification » pour maintenir la pertinence entre le levier formation et la globalité du projet.
• Compétence : les méthodes et les simulations pour réaliser la validation des informations (matériels, codages…etc.) avec l’outil digitalisé ;
• Temps souhaités : Formation théorique en équipe (30 min/quart) ; coaching individuel pour la pratique (20min/personne).
Figure 18 Planning d'avancement des formations théorique et pratique sur Line B3 [source auteure]
Figure 19 Planning d'avancement des formations théorique et pratique sur Line C6 [source auteure]
En outre, la comparaison des dates de formation planifiée et celles de formation réalisée permet de surveiller le taux d’avancement et d’optimiser l’organisation. Par exemple, la formation théorique était en retard sur la ligne B3 durant la semaine 21 et 22 en raison des congés imposés par les opérateurs. L’absence des personnels est donc un facteur essentiel qui devrait être pris en compte dans l’élaboration du plan de formation. Ce retard du projet sera ensuite communiqué avec les managers et les dirigeants.
Figure 20 Schéma des processus de pérennisation [source auteure]
La qualification est individuelle mais la validation est collective. Avant de lancer le processus de validation, il faut tout abord élaborer le protocole de validation avec les différents acteurs du projet. L’équipe de digitalisation assiste en donnant les éléments techniques liés à l’outil. Le service qualité et les managers complètent le protocole avec les critères de succès et les autres exigences opérationnelles.1. Remplacement du papier par l’outil digital ;Pour le premier résultat escompté, en mettant en place la méthode « DPAPC », l’outil digitalisé a été déployé sur les lignes de production après la validation de la hiérarchie.
2. Acceptation du changement de digitalisation ;
3. Outil plus adapté.
La transformation digitale est
une stratégie défensive mais aussi offensive des industries. Ne
pas digitaliser ses processus de production risque d’être
dangereux pour le développement à long terme. De plus, la
digitalisation apporte potentiellement des avantages
concurrentiels sur la productivité, la flexibilité de la
production et la qualité.
Le déploiement d’un outil digitalisé peut provoquer un impact
transversal sur les différentes populations présentes dans
l’entreprise. Dès lors, la technique n’est plus le seul facteur
pour réussir la transformation digitale, l’accompagnement du
changement aide également à faire adhérer les acteurs aux nouveaux
outils ainsi qu’aux nouvelles habitudes.
La méthode « DPAPC » mise en place est inspirée du modèle de la
conduite du changement « les cycles du changement » d’Autissier et
la méthode d’amélioration continue « PDCA », et permet
d’accompagner les acteurs impactés par le changement lors de la
digitalisation en faisant également une amélioration de l’outil.
La raison de la création de la méthode « DPAPC » est le fait que
l’outil a été déjà réalisé par un fournisseur extérieur, le but
final de ce projet de digitalisation est donc de le déployer sur
des lignes de production et d’optimiser les fonctionnalités de
l’outil.
Malgré sa première application, cette nouvelle méthode a
finalement obtenu une réussite humaine et technique : les
opérateurs prennent les nouvelles habitudes d’utiliser l’outil
digitalisé dans la production quotidienne, l’outil a été optimisé
pour être plus conforme au processus actuel. D’après les retours,
les opérateurs sont majoritairement satisfaits de ce projet étant
donnée le gain du temps et de productivité.
En raison du manque de temps accordé au projet, certaines mesures
comme le taux d’adhésion au changement n’ont pas été réalisées. Il
est tout de même préconisé de faire plus d’analyses durant la
phase finale du projet afin d’apporter plus d’actions correctives
dans cette boucle continue.