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Démarche
d’optimisation des processus
opérationnels dans l’industrie
Référence bibliographique à rappeler pour tout usage :
Démarche
d’optimisation des processus
opérationnels dans l’industrie, OPATCHI
Gheorghi 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 2013, www.utc.fr/master-qualite,
puis "Travaux", "Qualité-Management", réf n° 260
RESUME
L’un des plus importants effets de la crise économique
mondiale est le durcissement de la concurrence, qui en
ce moment élimine de plus en plus d'acteurs dans le
domaine industriel. De nombreuses usines, entreprises et
groupes se sont retrouvés avec un niveau très bas de
compétitivité industrielle, étant obligés de
réduire leur activité et même de fermer des sites
entier. En ce moment l’Europe se retrouve avec des
produits d’une qualité élevée, mais avec des processus
de fabrication très lourds à gérer et coûteux à
entretenir. Donc souvent il n'est plus tellement
question d’améliorer la qualité des produits finis, mais
plutôt d’augmenter la performance de leur processus de
réalisation.
Cette étude présente des solutions de
standardisation du travail, de dynamisation de flux des
éléments d’entrée et de sortie, d’analyse et
d’élimination des pertes et des activités sans valeur
ajoutée. Des sujets assez importants comme
l’organisation et gestion d’une démarche d’optimisation,
la résistance du personnel aux changements, le
management sur le terrain et la communication entre
différents niveaux hiérarchiques ont été partiellement
traités durant la réalisation du projet.
Mots
clés :processus opérationnel, Lean
Management, performance, optimisation.
ABSTRACT
One of the most important effects of the global economic
crisis is hardening of the competition, which eliminates
today more and more players in the industrial field.
Many factories, companies and groups found themselves
with a very low level of industrial competitiveness,
being forced to reduce their activity and even to close
entire sites. At the moment Europe has products with
very high quality, but manufacturing processes are very
difficult to manage and expensive to maintain. So often
this is not the case to improve the quality of finished
products, but to increase the performance of their
production process.
This study presents solutions for
standardization of work, dynamization of input and
output elements flows, of analysis and elimination of
wastes and non-value added activities. Fairly important
topics such as the organization and management of an
optimization approach, staff resistance to change, on
the ground management and communication between
different hierarchical levels were partially treated
during the project.
Unul
din cele mai importante efecte ale crizei economice
mondiale este înăsprirea concurenței, care în prezent
elimină din ce in ce mai mulți actori din domeniul
industrial. Numeroase fabrici, intreprinderi și grupuri
s-au regăsit cu un nivel de competitivitate industrială
foarte scăzut, fiind nevoite să-și reducă considerabil
activitatea sau chiar să renunțe la unele sedii. În
acest moment Europa se regăsește cu produse de o
calitate înaltă, dar în același timp cu procese de
fabricare foarte dificil de gestionat și costisitor de
întreținut. Deci în foarte multe situații, nu mai este
cazul să imbunătățești calitatea produselor, ci să
crești performanța procesului lor de realizare.
Acest studiu prezintă soluții de
standardizare a muncii, de dinamizare a fluxului de
intrări și ieșiri, de analiză și de eliminare a
pierderilor și activităților fără valoare
adăugată. Sunt parțial abordate și alte subiecte
importante, cum ar fi organizarea si gestiunea unui
proces de optimizare, rezistența personalului la
schimbări, managementul de teren și comunicarea între
diferite nivele ierarhice.
Cuvinte cheie : proces operațional, Lean
Management, performanță, optimizare.
PЕЗЮМЕ
Однa
из наиболее важных последствий глобального
экономического кризиса является ужесточение
конкуренции, которая в настоящее время исключает все
больше и больше промышленных игроков. Многочисленные
заводы, предприятия и междуна-родные предприятия
очнулись с очень низким уровнем промышленной
конкурен-тоспособности и вынуждены значительно
сократить или даже прекратить свою деятельности. На
данный момент в Европе находится высококачественная
продукция, но в то же время и производственные
процессы, которых очень трудно управлять и очень
дорого содержать. Таким образом, во многих случаях, не
надо улучшать качества продукции, но и
увеличить производительность их процессa производства.
В данной работе представлено методы
стандартизации труда, динамизации потока входных и
выходных элементов процессa производства, aнализа и
устранение потерь и деятельностей нeприносящие
добавленную стоимость производимой продукции. Частично
рассмотрены и другие важные темы таких, как
организация и управление процессом оптимизации,
сопротивление персонала k изменениям, управления на
местах и коммуникация между различными
иерархическими уровнями.
Je remercie dans un premier
temps M. Luc VIAENE, directeur d’usine
P&G Blois, qui a été intéressé par ma candidature
dès notre premier contact et m’a offert la chance de
réaliser mon stage de fin d’études au sein du groupe
P&G.
J’exprime mes remerciements à M.
Gilbert FARGES pour son soutien et ses consignes
précieux, donnés lors de la préparation de ce mémoire et
surtout pour la pensée méthodologique qu’il développe et
partage avec les étudiants durant les cours de master.
Je tiens à remercier tout
particulièrement et à témoigner toute ma reconnaissance
à mon tuteur de stage M. Yoan COMPERE, Pantene
Module Leader, qui m'a accordé sa confiance et attribué
des missions valorisantes durant ce stage. Je souhaite
aussi lui adresser mes remerciements pour m’avoir
intégré dans son équipe, pour l’accès à tous les outils
nécessaires pendant la période de stage et pour les
conseils précieux qu’il m’a accordés.
Egalement je remercie les personnes
suivantes: Raynald CHAMPAGNE, Aline RENARD, Eloi
FOLTZER, Laurent THIAUX, Valerie MARTIN, Gilles
DOURLENS, Sébastian PERROT, Hassane MESSAOUDI-MOUSSI,
Stephanie HERVAUD, Bachir BENNISNECHBA, Marie
Céline BASRI pour l’expérience enrichissante et
pleine d’intérêt qu’ils m’ont fait vivre durant ces mois
au sein de l’entreprise.
Aussi j’adresse mes remerciements à
chaque membre des équipes d’opérateurs de lignes de
conditionnement, avec lesquelles j’ai travaillé, car
chacun d'entre vous a su trouver un peu de temps pour
m'aider dans mes missions de stage.
P&G : Procter&Gamble CSP: Contrat de Sécurisation
Professionnelle CEE : Communauté Economique Européenne CE : Commission européenne MM : Million TRS : Taux de Rendement Synthétique TPS : Toyota Production System ODPO : Optimisation Dynamique des Processus
Opérationnels SDCA : Standard Do Check Act PDCA : Plan Do Check Act P&G : Procter and Gamble SMED : Single-Minute Exchange of Die VSM : Value Stream Mapping VSD : Value Stream Design
Lean est un système de
management visant à générer la Valeur Ajoutée maximale
au moindre coût et au plus vite, ceci en employant les
ressources juste nécessaires pour fournir aux clients ce
qui représente de la qualité à leurs yeux
[2].
Mémoire d’intelligence méthodologique est une
dissertation qui attire l'attention de quelqu'un sur une
question précise, apporte des indices ou des preuves
tirées des faits, organise le réel en pensées,
adopte des règles et des démarches pour conduire une
étude, en présentant des arguments de façon
ordonnée [12].
Shigeo Shingo est reconnu comme un Genius du
génie industrielle, qui a aidé le monde entier à
comprendre les concepts, les systèmes et les techniques
qui sont devenus les bases fondamentales du Système de
Production Toyota [11].
Kaizen ou amélioration continue en japonais Kai =
changement — Zen = bon, mieux. Terme Japonais et
théorisation de la technique fondée en 1986. Le «Kaizen»
réunit un processus d’amélioration continue et plus
généralement un état d’esprit. Sa mise en œuvre se
réalise le plus souvent sous la forme d’ateliers
ciblés dans leur mission comme dans leur réalisation [1].
5S est l'abréviation de cinq termes japonais
commençant par un S : «Seiri» signifie «débarrasser»,
«Seiton» veut dire ranger le poste de travail (un
emplacement dédié pour chaque chose), «Seiso» traite du
nettoyage quotidien qu'il faut faire pour maintenir le
poste en bon état avec une vision entretien et
maintenance, «Seiketsu» rendre évident à travers la
définition de standards applicables et reproductibles ou
références et «Shitsuke» désigne la rigueur nécessaire
pour maintenir les quatre S précédents jour après jour [1].
Poka-Yoké ou les «détrompeurs» sont des petits
systèmes pratiques qui permettent d‘identifier
immédiatement que l’on fait de la non-qualité ou que
l‘on ne suit pas le standard de travail soit en bloquant
les opérations suivantes, soit en allumant un voyant qui
indique un problème ou de guider efficacement
l’intervenant vers le bon du premier coup. De
préférence, les «poka-yoke» sont conçus et réalisés par
les opérateurs eux-mêmes [1].
Spaghetti Chart est une représentation graphique
reproduisant les transports de matériels ou les
déplacements répétitifs des acteurs sur un plan du site.
Largement utilisé pour mettre en évidence les pertes de
temps dans les déplacements ou transports au sein de
l’entreprise dus à une localisation des activités peu
optimale [1].
Ce mémoire d’intelligence
méthodologique est le résultat d’un stage de fin
d’études réalisé par un jeune ingénieur diplômé en génie
industriel, dans le cadre du Master Qualité et
Performance dans les Organisations d’Université de
Technologie de Compiègne. Le stage a été effectué dans
l’usine Procter&Gamble (P&G) de Blois.
Groupe Procter&Gamble
L’entreprise P&G a été fondée à
Cincinnati en 1837 par William Procter et James Gamble,
un fabricant de bougies et un fabricant de savons, qui
avaient une petite entreprise devenue l’un des groupes
les plus admirés dans le monde et dont certaines marques
sont devenues des noms familiers, utilisées et
approuvées au quotidien par des consommateurs dans
pratiquement chaque région du monde.
Aujourd’hui, P&G est le plus
grand groupe de biens de consommation, et le plus
rentable dans le monde. Le groupe emploie environ 102
000 personnes dans 75 pays. Elle vend ses quelques 300
marques à 4.6 milliards de consommateurs dans plus de
180 pays à travers le monde. Le montant que le groupe a
investi dans la Recherche et le Développement en 2012
ont été de 2,2 milliards d’euros. Ainsi, il a enregistré
une chiffre d’affaires mondial de 83,7 milliards
d’euros. Le groupe dispose notamment de 25 marques
mondiales et leaders, qui génèrent plus d'un milliard de
dollars de chiffre d'affaires annuel.
Usine de Blois
L'usine de Blois intègre le giron de
Procter & Gamble en 1985. L’usine, qui était à
l’origine un site multi-secteur s’est peu à peu
développée pour devenir l’un des plus importants centres
de production de shampoing et après-shampoing Procter
& Gamble dans le monde et le principal fournisseur
des marchés européens des produits comme : Pantene,
Head&Shoulders, Herbal Essences, Wella, Aussi,
Camay, Wash & Go (voir Figure 1). L’usine de Blois
emploie environ 460 personnes et sa production est
destinée pour plus de 95% à l’exportation.
Figure 1 Les produits fabriqués par
l’usine de Blois [10]
Le domaine d’activité d’usine
Procter&Gamble de Blois est dans le secteur des
cosmétiques. L’application de système d’assurance et de
contrôle de la qualité, développé par le groupe
Procter&Gamble, permet à l’usine de Blois d’exporter
ses produits dans toute l’Europe d’Ouest et Centrale,
Afrique et Moyen-Orient, donc implicitement permet de
respecter une variété énorme de réglementations et des
législations. A l’heure actuelle aucune norme ou
certification d’un organisme international ne permet pas
de respecter entièrement la réglementation de chaque
pays du monde. Le système de qualité P&G a été créé
justement pour résoudre ce problème et permet
d’exporter, les produits fabriqués, dans 180 pays du
monde, sans avoir besoin d’appliquer de normes
spécifiques ou d’obtenir des certifications
supplémentaires.
En France et en Union Européenne les
produits cosmétiques sont réglementés depuis 1976 par la
directive 76/768/CEE du Conseil du 27 juillet 1976
modifiée, concernant le rapprochement des législations
des Etats membres relatives aux produits cosmétiques.
Cette réglementation communautaire est transposée en
droit interne aux articles L. 5131-1 à L. 5131-11, L.
5431-1 à L. 5431-7 et R. 5131-1 à R.
5131-14, R. 5431-1 et R. 5431-2 du Contrat de
Sécurisation Professionnelle (CSP) [14].
Ainsi les dispositions qui sont
applicables aux produits cosmétiques résultent de
décisions prises à l’échelon européen et sont identiques
dans toute l’Union européenne.
La directive 76/768/CEE précitée sera abrogée et
remplacée par le règlement (CE) n°1223/2009 du Parlement
européen et du Conseil du 30 novembre 2009 relatif aux
produits cosmétiques, à compter du 11 juillet 2013.
Toutefois, certaines dispositions du règlement entrent
en application avant cette date (voir article 40 du
règlement précité) [14][15].
Les concepts de l’assurance qualité,
applicables aux produits cosmétiques, sont
spécifiés par la Norme européenne EN ISO 22716:2007
Cosmétiques - Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF) -
Lignes directrices relatives aux Bonnes Pratiques de
Fabrication. Cette norme a le statut d'une norme
française et reproduit intégralement la Norme
internationale ISO 22716:2007 [13].
Mission du projet
Le stage s’est déroulé dans le
service de conditionnement qui est le cœur de la chaîne
logistique de l’usine. C’est le département qui
conditionne tous les produits dans leur emballage final,
jusqu’à la mise en palette. Il existe 3 priorités pour
le département de conditionnement : Sécurité, Qualité,
Productivité. Le cœur du métier de l’ingénieur en
conditionnement est l’amélioration continue de la ligne
de production afin d’augmenter son efficacité :
réduction des temps de changement de format, réduction
des arrêts, formation des opérateurs sur la gestion des
arrêts, développement des plans de maintenance…
La mission du stage a été d’optimiser
un processus de changement de production sur deux lignes
de conditionnement de shampoing et après-shampoing. Ce
sont des lignes sont très automatisées et
technologisées, d’où le problème de maitrise du
processus de changement de production, qui demande des
connaissances techniques assez avancées.
L’objectif de ce mémoire est que à
partir de cette problématique spécifique,
concentrée dans un sujet de stage très ciblé, de
développer une méthodologie de résolution générale,
facile à adapter et à appliquer aux circonstances
similaires dans les autres usines, tout en assurant une
traçabilité et un partage maximal des connaissances et
des expériences acquises durant ce stage. Toute
entreprise qui vise à optimiser son processus
opérationnel, tout en évitant des investissements
importants, est concernée par cette étude.
La croissance de la compétitivité d’un processus de
production représente la problématique principale
traitée dans ce mémoire. La méthode présentée est
une démarche d’optimisation du processus opérationnel
dans l’industrie, basée sur le regard Lean et regroupe
plusieurs outils de maitrise et de management d’un
processus, en mettant en évidence les principales axes
d’optimisation et en offrant des solutions simples et
testées sur le terrain.
Chapitre
1 L’importance et la planification d’une
démarche d’optimisation
1.1
Contexte socio-économique actuel
Les conditions économiques dures ont
déterminé les entreprises à repenser leur système
d’organisation et leurs visions à long terme, tout
en mettant l’accent sur la diminution du coût de
production. Sans avoir une croissance de profit assurée
il est devenu impossible de résister sur le marché avec
un processus de fabrication inefficient. Depuis 2009, en
France ont été fermées 1087 usines, soit un équivalent
de 121.946 d’emplois supprimés dans l’industrie
manufacturière. Pour l’année 2013 la tendance reste
encore négative dans ce secteur. Il est évident que la
résistance des entreprises industrielles à la crise
économique est très faible et des mesures urgentes
d’amélioration doivent être prises.
Un des indicateurs les plus
pertinents, pour estimer la compétitivité d’un procédé
de fabrication, est le coût de production. L’action la
plus populaire appliquée par les grands groupes dans les
dernières années, pour augmenter leur compétitivité, a
été de diminuer la masse salariale en disloquant les
sites de production en Asie et donc en diminuant le prix
des produits finis. C’est une solution à court terme,
qui peut être associée à l’expression de «la
fausse amélioration » et qui ne fait qu’approfondir la
dégradation de l’économie européenne. L’Europe
avec plus de 2MM d’entreprises industrielles et plus de
20 MM d’employés en ce secteur doit défendre ses
intérêts en mettant l’accent sur l’augmentation de la
compétitivité soit sur l’augmentation de la performance
et de la productivité de ses usines.
1.2
Les sources de compétitivité d’un processus de
production
Un processus de production, quel
qu’il soit, est composé d’un processus
technique, qui regroupe tous les
équipements, les technologies utilisées, les méthodes
de transformation des matières premières en produits
finis, les méthodes de contrôle et un processus opérationnel
qui caractérise plutôt la partie organisationnelle de
la fabrication, le management et la formation des
équipes, l’organisation du travail, la gestion et
l’organisation des flux dans l’usine, la gestion des
contrôles nécessaires. Dans les dernières décennies le
succès incontestable d’application des nouvelles
technologies dans l’industrie manufacturière a créé
l’hypothèse qu’un processus technique, innovant
apportera toujours est simultanément une augmentation
de la productivité de l’usine.
Cette hypothèse et la principale explication du fait
qu’aujourd’hui la plupart des études de recherche et
d’innovation, qui visent les processus de production,
sont concentrées sur le développement des nouvelles
technologies de fabrication.
Cette hypothèse a mené les
ingénieurs vers l’innovation extrémiste et donc à la
création des processus de fabrication extrêmement
automatisés, avec des équipements très innovants, mais
très couteux et difficiles à entretenir, avec une
robotisation des lignes de fabrication irrationnelle
et inappropriée à la complexité faible des produits
fabriqués. Donc très souvent l’innovation d’un
processus technique se transforme dans un gaspillage
de ressources et dans une source de non-productivité
d’une usine entière. Cette hypothèse explique aussi
pourquoi le développement du processus opérationnel
n’est pas considéré comme une priorité et tout
simplement est ignoré dans la plupart des entreprises.
Un décalage et un disfonctionnement
entre les deux processus, technique et opérationnel,
est donc inévitable. Actuellement ce décalage est
devenu un gaspillage considérable de la capacité de
production, parce que les personnels des usines ne
possèdent pas assez des connaissances pour manipuler
et utiliser des machines assez complexes, pour assurer
une maintenance autonome et préventive de ces
équipements et bien évidement pour résoudre les
moindres problèmes ou pannes, sans avoir besoin de
l’aide d’un technicien. Les entreprises qui
développent des processus techniques de plus en plus
complexes ne peuvent plus ignorer le développement de
leur personnel, de leurs systèmes de gestion de
production et de leurs flux de matières premières, de
produits ou des activités.
Un manque de support théorique dans
ce domaine est très ressenti et favorise le
freinage du développement et de l’amélioration des
processus opérationnels. Le Système de Production
Toyota (TPS) a servi comme base pour la seule approche
qui met l’accent sur la partie opérationnelle et
organisationnelle d’un processus de fabrication et qui
déclare comme clé du succès d’une entreprise le
facteur humain. C’est l’approche Lean qui en ce moment
est recherchée de plus en plus par les entreprises
affectées par la crise économique actuelle.
Dans la pensée Lean, ce n’est pas la plus grande
entreprise qui va survivre, et va éliminer ses
concurrents, mais celle qui est la plus réactive et
adaptable aux conditions et à la demande du marché. A
partir de cette logique et après une analyse de
plusieurs ouvrages sur le sujet Lean Management et
Lean Manufacturing, les sources d’augmentation de la
compétitivité d’une usine, ainsi que quelques méthodes
à utiliser pour l’exploration de ces sources ont
été identifiées et sont présentées dans la Figure 2.
Cette liste n’est pas exhaustive.
Figure 2 Les
sources de compétitivité d’un processus de production
[8]
1.3
L’indicateur de la performance d’une usine[1], [4] Le Taux de Rendement
Synthétique (TRS) est un indicateur très souvent
utilisé pour synthétiser et présenter dans un seul
chiffre la performance d’une entreprise. Il est
calculé en pourcent (%) et représente le rapport entre
la quantité de produits bons fabriqués (la capacité de
production maitrisée) et la quantité théoriquement
fabricable (la capacité de production théorique), les
deux exprimées dans la même unité comme par exemple
pièces, palettes, tonnes, litres etc. (voir Figure 3).
Toutes les
actions d’optimisation seront amenées pour diminuer la
pondération de la capacité de production gaspillée qui
représente la différence entre la capacité de
production théorique et la capacité de production
maitrisée.
TRS est aussi un indicateur pour le
management et aide à la prise des décisions et au
pilotage d’un processus. Il condense en un seul
chiffre les capacités de trois composantes [2] :
La disponibilité du système
de fabrication ;
La performance de celui-ci ;
La qualité qu’il est capable
de fournir.
Pour faciliter la prise de
décisions et prioriser les actions d’amélioration un
taux propre est calculé pour chacune de ces
composantes et le TRS est considéré comme le
multipliant de ces trois taux. En fonction de la cause
de la perte de capacité, le gaspillage ou le
dysfonctionnement du système de fabrication est
attribué à une des trois composantes du TRS, à la
disponibilité, performance ou qualité.
Pour pouvoir calculer le TRS un
système automatique ou manuel d’enregistrement des
temps d’arrêt, des rebuts et du nombre total des
produits fabriqués doit être mis en place. Le système
d’enregistrement doit permettre de calculer le TRS le
plus souvent possible, de préférence chaque jour. Pour
faire les calculs, il faut convertir les capacités
maitrisées et les gaspillages en temps de bon
fonctionnement et de mouvais fonctionnement ou de
l’arrêt du système de production. En conséquence
chaque processus de production sera caractérisé par
plusieurs temps, obtenus après une analyse complète
des pertes de la capacité de production.
Le temps théorique pendant lequel
une usine peut être ouverte est appelé letemps
d’ouverture brut et il est obtenu à partir
du temps calendaire (365 ou 366X24 heures pour une
année) en enlevant les congés fériés et les
engagements de fermeture d’usine. Le temps
d’ouverture net représente le temps
pendant lequel l’usine est chargée à produire, le
temps qui permet de répondre à la demande commerciale.
Pendant le temps d’ouverture net
les lignes de production sont soumises à des arrêts
planifiés pour les actions de maintenance, de réglage,
de changement de sériés, des essais des nouveaux
produits et à des arrêts non-planifiés/aléatoires liés
aux attentes des matières premières, au manque du
personnel, à la non-organisation de production, au
manque d’outils etc. La différence entre le temps
d’ouverture net et le temps des arrêts planifiés ou
aléatoires représente le temps de
fonctionnement brut, pendant lequel les
équipements ou la ligne de production entière peuvent
effectivement fabriquer des produits finis. Le Taux de
Disponibilité est calculé comme le rapport
entre le temps de fonctionne-ment brut et le temps
d’ouverture net :
La variabilité du processus
technique, de la cadence et de la vitesse des
machines, la faible expérience des opérateurs, ainsi
que les micro-arrêts sont des pertes de performance et
donc d’une partie du temps de fonctionnement des
équipements. Le temps de fonctionnement net
est obtenu en enlevant le temps perdu à cause de la
sous-performance et des micro-arrêts, du temps de
fonctionnement brut. Ce temps de fonctionnement net
représente le temps pendant lequel la ligne de
production fonctionne à la bonne vitesse et cadence et
sans aucun arrêt. Le Taux de Performance
est calculé comme le rapport entre le temps de
fonctionne-ment net et le temps de fonctionnement brut
:
Pendant le
temps de fonctionnement net sont fabriqués les
produits bons, livrés aux clients finaux, mais aussi
les produits non-conformes. A partir du nombre des
rebuts et de la vitesse nominale de production il est
possible de calculer le temps pendant lequel la ligne
de production a fabriqué des mauvais produits. En
retranchant du temps de fonctionnement net, le temps
perdu à la cause de non-qualité produite, il est
possible de calculer le temps utile. Le
temps utile représente le temps pendant lequel la
ligne a fabriqué à la vitesse nominale et sans aucun
arrêt que des produits bons. Il est évident que ce
temps peut être calculé en utilisant que le nombre de
pièces bonnes fabriquées et la vitesse nominale de la
ligne. Le Taux de Qualité est
calculé comme le rapport entre le temps utile et le
temps de fonctionnement net :
Le TRS est donc le produit des trois taux,
soit le rapport entre le temps utile et le temps
d’ouverture net :
Dans la Figure 4 est présenté un exemple de calcul du
TRS pour une journée d’ouverture
brut.
Figure 4 Exemple de
calcul du TRS pour une journée d’ouverture [8]
1.4 Analyse
des pertes de productivité
La plus simple définition de la
productivité d’un processus est le ratio entre les
éléments de sortie et les éléments d’entrée. Le problème
de ce ratio est la difficulté de mesurer tous les
éléments d’un processus en utilisant une seule unité de
mesure (le temps de travail est mesuré en heures, la
matière première en kg, les produits finis en pièces
etc.). En conséquence il existe plusieurs
méthodes de calcul de la productivité, qui la
présentent comme un rendement de la production
finie par rapport à un ou plusieurs éléments
d’entrée. En fonction des facteurs entrants choisis il
est possible de calculer la productivité globale, du
capital, du travail, des investissements, des
matières premières etc. Il est évident que pour
augmenter le rendement d’un processus il faut agir sur
ces deux composants qui sont pris en compte lors du
calcul, soit augmenter la quantité des éléments de
sortie et/ou diminuer la quantité des éléments entrants.
Parmi les éléments d’entrée, les plus souvent choisis,
pour être minimisés, sont les coûts de la main d’œuvre
et des matières premières.
Il faut savoir qu’il existe des
facteurs qui ne sont pas spécifiés comme des entrées,
mais qui influencent considérablement la productivité
d’un processus. Ce sont les facteurs qui doivent être
éliminés en premier plan si on vise une croissance de la
compétitivité. Il s’agit des différents types de
gaspillages. Dans ce contexte, la productivité n’est
plus considérée comme un simple rendement, mais comme un
indicateur d’efficience d’un processus.
La principale difficulté consiste
plutôt à identifier les gaspillages d’un processus que
de les éliminer ensuite. Comme l’affirme Shigeo
Shingo : « Le type de gaspillage le plus dangereux est
celui que nous ne voyons pas ». L’approche
Lean ou son équivalent Toyota Production System
décrit 7 types des gaspillages (muda) [1]:
Gaspillage en transport ou manutention
inutile
Gaspillage en stock excédentaires
Gaspillage en mouvements excessifs ou gestes
inutiles des travailleurs
Gaspillage en temps d’attente
Gaspillage en surproduction
Gaspillage en procédé de production mal
adapté
Gaspillage en produits défectueux
Comme gaspillage est considérée aussi
la variabilité inappropriée du procédé de fabrication
(mura), venant d’un mix de produits, des volumes
différents de production, des changements des matières
premières etc. Ce problème est très actuel, car de plus
en plus, les usines utilisent une ligne de
production pour fabriquer plusieurs produits différents,
en générant une déstabilisation du processus qui devient
difficile à maitriser. Les excès (muri) représentent une
autre source de gaspillage car des processus
surdimensionnés, par exemple, créent directement des
pertes de ressources pour
l’usine.
Dans la logique Lean, tous ces muda,
mura et muri sont considérés comme des causes racines de
la non-productivité d’un procédé de fabrication. Dans la
plupart des cas, les pertes de capacité d’une usine,
liées au procès opérationnel, sont sous-estimées et
difficile à déterminer, car le temps perdu est considéré
comme le temps d’un arrêt planifié, d’un fonctionnement
normal ou tout simplement n’est pas attribué au
processus opérationnel. Souvent, seulement après la
réalisation d’une démarche d’optimisation il est
possible de quantifier le vrai impact sur la
productivité, d’une amélioration du processus
opérationnel. En fonction de la maturité du procédé de
production, les gaspillages liés à l’organisation du
travail, peuvent représenter entre 20 % et 50 % (voir
plus) des causes de non productivité. Pour quantifier le
vrai impact sur la productivité d’une démarche
d’optimisation du processus opérationnel il faut
utiliser et comparer les évolutions de l’indicateur TRS
des lignes optimisées.
L’objectif de la démarche proposée
d’optimisation d’un processus opérationnel, proposée
ici, sera d’offrir des solutions pour l’élimination de
ces pertes, la stabilisation des procès et la
minimisation de la capacité de production gaspillée.
1.5 Les axes
principaux d’optimisation
Les sources de compétitivité
présentées dans le Paragraphe 1.2,
ont été associées entre elles d’une manière qui
permet de créer plusieurs familles d’actions
d’amélioration de la compétitivité ou plusieurs axes
d’optimisation.
La première famille regroupe
toutes les actions de stabilisation
et de standardisation du travail.
C’est une étape très importante dans une démarche
d’optimisation, car seulement en stabilisant le
processus, il est possible d’augmenter la répétabilité
et la répétitivité des opérations ou des taches
réalisées par les opérateurs et donc il est possible de
gagner en capacité de production et en compétitivité.
Le deuxième axe est représenté par
toutes les actions à mener pour
fluidiser les flux du processus,
quels qu’ils soient, les flux des actions, des matières
premières, des outils, des informations etc. Le
développement du personnel est
le troisième pôle d’optimisation, qui
concentre toutes les actions orientées vers
l’augmentation du niveau des compétences du personnel et
vers la sensibilisation à la discipline et à la
responsabilité.
Toutes les actions de rationalisation
du travail, d’identification et d’élimination des pertes
et des gaspillages du temps forment une quatrième
direction d’optimisation appelée l’amélioration
d’efficience du processus.
1.6
Standardiser avant d’optimiser
Avant de commencer l’optimisation
d’un processus il faut s’assurer que les indicateurs de
performance de ce processus sont stables et il n’y a pas
une variation incontrôlable des résultats. Hors le TRS,
comme indicateurs de la performance du processus peuvent
être considérés par exemple le temps de la réalisation
des tâches ou le nombre des oublis et des erreurs
opérationnels. La stabilité d’un processus est une
source importante de compétitivité et un indice que le
processus est bien maitrisé. Seulement dans une
situation stable, avec des opérations réalisées
chaque fois de la même façon et avec des résultats
constants, il sera possible d’observer les vrais
gaspillages et les vraies pertes de productivité. Si le
processus opérationnel n’est pas réalisé d’une manière
standard, les pertes observées et identifiées dans un
moment peuvent disparaitre lors d’une deuxième
observation, tous simplement parce que les
opérateurs ont développé des habitudes et des
modes de réalisation des tâches différents ou les
procédures existantes ne spécifient pas précisément
comment les actions doivent être réalisées. Donc le
travail d’observation et d’élimination des gaspillages
d’un procès qui varie d’une journée à l’autre sera
impossible à réaliser.
Il est important de préciser
aussi que l’étape de
stabilisation et de standardisation doit être réalisée
et après les actions d’optimisation pour justement
normaliser et maitriser le processus déjà optimisé.
Comme une démarche d’optimisation implique des
changements d’habitudes, de modes de réalisation des
tâches et des changements importants dans l’organisation
du travail, il faut éviter et s’assurer que ces
changements ne vont pas générer une variation et
une instabilité du processus. Il faut donc standardiser
toutes les modifications apportées, lors d’une démarche
d’optimisation, pour garantir une application et une
prise en compte des optimisations proposées.
Une bonne partie
des livres et des cabinets de conseil dans le domaine
manufacturier, décrivent une démarche
d’optimisation d’un processus comme une maison de la
performance ou une maison de la qualité totale. Prenant
en compte les axes d’optimisation, identifiées, une
démarche d’optimisation d’un processus opérationnel peut
être représentée sous forme d’une maison, avec comme
fondations la standardisation et la stabilisation du
processus, avec comme piliers : fluidiser les flux du
processus, développer le personnel, améliorer
l’efficience et avec comme toit, la performance (voir
Figure 5).
Figure 5 La maison de la performance
opérationnelle [8]
Cette
planification statique implique, d’une manière
indirecte, une rupture dans l’optimisation d’un
processus. La représentation sous forme d’une maison
suggère l’idée que dans un moment, quand le processus
sera performant, il n’y aura pas de raisons de continuer
l’optimisation, car la performance c’est le niveau
maximal d’optimisation qui peut être obtenu. C’est une
approche assez dangereuse, car ce qu’est appelée
aujourd’hui la performance, dans le futur proche
deviendra une normalité. Si la vision de la performance
n'est pas révisée continuellement, le risque de se
retrouver de nouveau avec un processus non-compétitif
restera très élevé.
1.8
Optimisation dynamique des processus opérationnels (ODPO)
Une autre manière de représenter et de
planifier une démarche d’optimisation est d’organiser le
parcours standardisation – optimisation – performance dans
une boucle continue, de type Kaizen. Cela permet de
transformer la performance atteinte dans un standard, une
normalité et de continuer ensuite, à chercher de nouvelles
méthodes du progrès et de l’amélioration de votre
processus. Une optimisation planifiée dans une boucle
continue évitera la rupture dans la vision et les actions
d’optimisation seront réalisées de façon continue. Cette
boucle d’optimisation est représentée d’une manière
synthétique et contient les quatre axes d’optimisation
identifiés, embobinés autour de l’objectif principal la
performance d’un processus (voir Figure 6).
Figure 6 Optimisation dynamique d’un processus
opérationnel (ODPO) [8]
L’ordre des
étapes présentées a une seule contrainte : chaque
nouveau cycle doit commencer par la phase de
stabilisation et de standardisation du niveau de
performance déjà existant ou atteint suite aux actions
d’optimisation effectuées. Les autres étapes peuvent
être réalisées, de préférence, en ordre présenté, mais
aussi en parallèle avec un accent sur l’amélioration de
l’efficience du processus en fin de cycle. Le
choix doit être fait en fonction de la maturité de
l’entreprise et des ressources disponibles. Une
planification dynamique est plus adaptée à la pensée
Lean, parce que le fait de tourner dans une boucle, de
s’optimiser en continue, permettra de réagir et de
s’adapter à la situation du marché et aux demandes
actuelles de compétitivité le plus vite possible.
L’adaptabilité et la réactivité d’un processus forment
la base d’une organisation Lean. Cette planification en
cycles d’optimisation suggère aussi la nécessité
de redéfinir la performance, à la fin de chaque cycle,
pour identifier les nouveaux objectifs et pour continuer
à optimiser le processus. La
planification dynamique a été retenue comme
méthode de planification de la démarche
d’optimisation des processus opérationnels.
Chapitre
2 Comment optimiser un processus opérationnel
2.1
Analyser la situation actuelle
Toute démarche d’optimisation doit
commencer par une analyse de la situation actuelle, un
état de lieu, effectué sur le terrain, pour créer une
première vision de la maturité du processus de production
entier et du niveau de performance actuel. Cette analyse
est très importante pour la planification des actions
suivantes et pour le choix des outils à appliquer. Les
visites des lignes de production représentent une première
phase d’observation. Pour identifier et observer
facilement les gaspillages et les pertes de productivité,
il faut organiser des visites à l’inverse ou, autrement
dit, de commencer la visite par la fin de la ligne. En
faisant une visite en aval, ce sera plus facile de
comprendre l’utilité de chaque opération effectuée par les
opérateurs, de chaque transformation du produit et
d’observer les manipulations inutiles, les stocks
non-justifiés, les attentes et tous les autres aspects qui
empêchent le produit fini d’arriver à la sortie de la
ligne.
Pour mieux comprendre et analyser la
situation actuelle du processus, la meilleure méthode sera
de passer, tout simplement, des journées entières sur le
terrain, sur les lignes de production en observant le
fonctionnement complet du processus de fabrication. Il est
souhaitable, même de réaliser des tâches à la place d’un
opérateur, d’appliquer les procédures pour observer et
ressentir les difficultés et les pénibilités de leur
travail.
Lors de l’étape d’observation il faut identifier et analyser
au niveau macro:
Tous les flux liés au processus
de fabrication : les flux des matières premières
utilisées, le flux d’informations, le flux des
produits finis, le flux des activités réalisées par
les opérateurs ;
Les contraintes qui diminuent la
vitesse de ces flux identifiés, les contraintes qui
diminuent la vitesse de production : l’emplacement
désorganisé des équipements ou des ateliers entiers,
les attentes, les ruptures de livraison de matières
premières ;
L’état des procédures du travail
ou des autres modes opératoires existants ;
Le mode d’application des
procédures et les comportements des opérateurs lors de
la réalisation des tâches, leurs discipline,
motivation, responsabilité ;
Les stocks inutiles de matières,
d’outils, de produits finis sur les lignes de
fabrication
Les méthodes de communication
entre différents niveaux hiérarchiques, différents
services et les problèmes liés à la
communication.
2.2
Partager la vision[6]
Pour bien mener une démarche
d’optimisation jusque au bout des objectifs fixés, il faut
mettre en place, dans toute l’usine ou dans les
départements concernés, un système de communication
qui permettra un partage facile des informations avec tout
le personnel impliqué. Commencer toujours par partager
avec toutes les personnes concernées votre vision,
l’utilité de la démarche d’optimisation et les objectifs
fixés. L’idéal, ce sera de les présenter à toute l’usine.
Privilégier toujours la communication orale, organiser des
présentations, courtes et claires, pas plus de 20 min.
Utiliser un vocabulaire compréhensible
par tout le monde, des illustrations, des photos qui
montrent les problèmes identifiés ou des solutions déjà
appliquées. Essayer d’impliquer au maximum possible
les employés et de les sensibiliser à la pensée Lean de
réduction des pertes et des gaspillages. Annoncer qu’une
démarche d’optimisation d’un processus opérationnel
s’adresse aux équipes d’opérateurs et toutes les
améliorations doivent être réalisées pour les opérateurs
et avec les opérateurs. Il faut mettre l’accent sur des
arguments qui illustrent, pourquoi ce travail
d’optimisation est important pour les opérateurs,
premièrement (des opérations plus facile à réaliser, des
procédures plus légères, élimination des déplacements
inutiles etc.) et deuxièmement pour l’entreprise entière
(croissance de compétitivité, réduction de cout de
fabrication, stabilité des emplois etc.).
Les outils de communication orale qui peuvent être
utilisés :
Réunions permanentes avec tous
les employés concernés, pour présenter les résultats,
les améliorations effectuées, les actions planifiées ;
Dialogues tête à tête, une
discussion entre deux personnes sera toujours plus
ouverte et productive qu’une discussion en groupe
Discussions régulières sur le
terrain, n’hésiter pas à demander les opinions des
acteurs du terrain sur les améliorations envisagées.
Les outils de communication écrite sont utilisés plutôt
pour le partage des résultats :
Les emails envoyés à toutes les
personnes concernées ;
Les tableaux blancs installés
sur le terrain avec l’affichage des indicateurs
et d'autres informations utiles (voir Figure 7).
2.3
Stabiliser et Standardiser le travail 2.3.1
Standard Do Check Act (SDCA)
La boucle continue SDCA est une méthode
très pertinente pour être utilisée lors d’une étape de
stabilisation et de standardisation. Elle a à la base le
même principe de fonctionnement que la boucle
d’amélioration continue (PDCA), sauf que l’objectif
principal est de standardiser et ne pas d’améliorer. Le
principe de fonctionnement est d’identifier les standards
déjà existants dans l’usine pour le processus
opérationnel, ces standards peuvent être représentés par
les procédures, les modes d’emploi, les règles de
sécurité, les méthodes du contrôle etc. Ensuite
d’appliquer ces standards identifiés et observer les
écarts entre ce qui est décrit et la réalité du terrain.
Après l’application des standards et l’identification des
écarts, il faut agir pour éliminer toutes les déviations
observées, soit en corrigeant les actions des opérateurs,
soit en modifiant les standards (voir Figure 8).
2.3.2 Le système 5S [5]
Le bon ordre et la propreté d’une ligne de fabrication est
le premier et le plus évident indicateur de sa
performance. Une ODPO commence par l’implémentation d’un
système pertinent de 5S, qui permettra d’obtenir les
premiers gains de capacité de production et d’éliminer les
pertes de temps causées par les recherches d'outils
introuvables au moment nécessaire, par les mélanges de
pièces, de matériel ou de documents. Une vision sur le
système 5S parfait est présentée en Figure 9, avec les
étapes intermédiaires suivantes qui mènent vers la
perfection :
1
Stabilisation + Contrôle
2
Système 5S Lean
3
Système 5S parfait
La phase de stabilisation d’un
système 5S regroupe en fait les trois
premières actions d’une campagne 5S habituelle : éliminer
de la ligne de production tout ce qui n’est pas utile,
ranger et nettoyer le reste. Après la stabilisation il
faut impérativement de définir des états standards
et implémenter un système du contrôle 5S
pour assurer le respect d’ordre et de la propreté
atteinte. Ce système de contrôle représente les deux
dernières actions d’une campagne 5S : standardiser et être
rigoureux. Un système 5S Lean
se différencie par le fait que le contrôle est remplacé
par un comportement discipliné et responsable des
employés, qui respectent l’ordre et la propriété sans
avoir besoin d’être contrôlés et vérifiés en permanence,
les états standards des endroit de rangement sont
remplacés par des modes de rangement très intuitifs, basés
sur le principe de Poka-Yoké et les déplacements des
pièces ou du matériel lors des actions de rangement sont
réduits au minimum. Donc un système 5S Lean est
caractérisé par zéro contrôle, zéro état de lieu standard
et zéro déplacement. La perfection est
considérée comme la possibilité de n'avoir sur les lignes
de production aucun outil, aucune pièce ou matériel à
ranger et de ne pas avoir besoin de faire du nettoyage.
Donc la perfection c’est un processus de fabrication très
innovant, qui ne nécessite pas un système 5S, parce que
tout simplement il n’y a rien à ranger ou à
nettoyer.
Ces trois étapes peuvent servir comme
des objectifs pour plusieurs cycles d’une ODPO. Par
exemple dans un premier cycle de fixer comme objectif de
créer un système 5S basé sur le contrôle régulier, dans le
deuxième de développer un système 5S Lean basé sur le
comportement des employés et dans le troisième cycle de
viser la perfection d’un système 5S. 2.3.3 La procédure dynamique –
faire vivre les procédures
La procédure dynamique c’est un outil
qui a été développé et appliqué par moi-même, durant mon
stage chez P&G. Son application est très utile dans
les situations où les processus de fabrication sont très
complexes et plus que ça, les procédures ne sont pas
claires et complètes ou elles ne sont pas documentées. Le
principe de fonctionnement consiste à autoriser les
opérateurs à effectuer des modifications dans les
procédures qu’ils utilisent quotidiennement, en s’appuyant
sur leur expérience de travail et leur capacité
d’observation. Personne ne connait mieux qu’eux le
déroulement du processus de fabrication, alors pourquoi ne
pas utiliser leurs connaissances pendant une démarche
d’optimisation ?
Il est important de préciser que
très souvent les opérateurs développent des habitudes
propres de réalisation des tâches, qui sont plus efficaces
et plus rapides que les actions décrites dans les
procédures. Donc leur expérience et les modifications
proposées vont non seulement compléter les procédures
existantes, mais vont les optimiser sans beaucoup
d’efforts et de ressources nécessaires.
Un aspect important est que chaque
modification de procédure, proposée par les opérateurs,
doit être impérativement validée par un
ingénieur process ou un responsable de ligne de
production. C’est strictement nécessaire pour éviter tout
risque, que peut créer cette modification de procédure
pour la sécurité des opérateurs, la qualité des produits
et le bon fonctionnement du processus technique. Après une
approbation, les modifications sont prises en compte et
les procédures sont mises à jour. Cet outil permet
d’identifier des bonnes pratiques des opérateurs et
favorise l’application des procédures, soit la
standardisation du travail. Il est aussi utile d’appliquer
l’outil « procédure dynamique » lors de la création d’une
nouvelle procédure (voir figure 10).
2.4 Fluidiser les flux d’un processus
[3]
Pour l’élimination de toutes les
attentes, des stocks inutiles et des autres types de
gaspillage la condition principale, dans la logique Lean,
est que tous les processus doivent être pensés et
organisés comme des flux. Le processus de production peut
être envisagé comme un flux de produits qui est complété
par les flux des matières premières, le flux des
informations et les flux des actions réalisées par les
opérateurs. Avant tout, il est impératif de préciser que
la mise en place d’une organisation des processus en flux,
doit être réalisée en premier.
L’intérêt de fluidiser et de
dynamiser ces flux c’est qu’en faisant ceci, la vitesse de
la production va augmenter de manière implicite. Il existe
plusieurs techniques, qui peuvent être appliqués lors
d’une démarche d’optimisation pour dynamiser les flux.
Toutes ces techniques ont à la base un seul principe :
éliminer les goulets d’un flux, les contraintes qui
empêchent les produits d’arriver le plus vite possible à
la fin de la ligne.
2.4.1 Mettre en place un système
de gestion des flux Kanban
Le mot japonais Kanban
signifie tout simplement « signe ». C’est un outil
développé par Toyota, pour la gestion des flux qui ne
peuvent pas être organisés de façon continue. C’est
surtout le cas des flux des matières premières, car la
plupart d’elles sont fabriquées par des sous-traitantes et
des fournisseurs qui sont situés à quelques kilomètres de
l’usine. Le problème est que pour respecter la condition
des stocks minimaux, même si la quantité à produire est
connue, il est difficile de prévoir quand il faudra
produire et livrer le prochain lot. Le Kanban est utilisé
justement pour résoudre ce problème et pour
transmettre au fournisseur « le signal » de commencer la
production et de réaliser une livraison d’un nouveau lot.
Le principe de fonctionnement est de
produire et de livrer juste à temps la quantité nécessaire
de pièces ou de matières premières. Ce principe est basé
sur l’enregistrement et le transfert au fournisseur, en
temps réel, des informations sur la quantité de matières
premières consommées. Pour réaliser cela, il faut
mettre en place un système d’étiquetage des matières ou
pièces utilisées, qui permettra chaque fois que la ligne
de fabrication utilise une pièce, une palette ou une tonne
de matière première par exemple, d’enregistrer cette
quantité utilisée et d’envoyer au fournisseur ces données.
Ensuite le fournisseur pourra décider de livrer un nouveau
lot, déjà produit, de commencer la production, soit encore
d’attendre le fin de la consommation du lot livré.
Avant l’implémentation d’un système
Kanban, il faut évidemment déterminer les stocks de
sécurité des matières premières, qui permettront d’assurer
le bon fonctionnement de la ligne de fabrication et
couvriront, en même temps, la durée de livraison du
prochain lot.
Le système Kanban peut être appliqué
sur la ligne de production si le processus de réalisation
des produits implique des transformations manuelles.
L’opérateur envoie le produit à l’étape suivante de la
fabrication seulement si c’est nécessaire et s’il a reçu «
le signal » qui l’autorise de le faire. En faisant ça il
évite de créer un stock au niveau du poste suivant. Le
système Kanban permet de créer un flux tiré en amont et
diminue ou élimine les stocks intermédiaires.
2.4.2 Réorganiser
les flux en pièce à pièce
Pour éliminer la plupart des
gaspillages d’un processus, tous les flux qui le
caractérisent, doivent être organisés dans une logique
pièce à pièce. La philosophie Lean décrit un flux pièce à
pièce comme l’idéal de l’organisation. Un flux organisé
pièce à pièce signifie qu’à chaque étape du processus, à
chaque opération réalisée par un opérateur, par une
machine ou par un équipement, il y a un traitement de
maximum une pièce ou un produit à la fois et dès que
l’opération est finie, la pièce ou le produit est envoyé
directement à l’étape suivante. Donc c’est un flux continu
qui utilise comme lot de livraison ou de passage
d’une étape à l’autre, au maximum une pièce. Ce type
d’organisation d’un flux empêche la création des
attentes, des stocks intermédiaires, de surproduction, il
favorise en même temps la détection des défauts et diminue
au maximum le nombre de rebuts.
L’organisation d’un processus de
production dans un flux pièce à pièce implique des
efforts considérables en ce qui concerne le remplacement
des équipements et des machines de fabrication, la mise en
place des convoyeurs, le réglage automatique de la cadence
et de la vitesse des machines. C’est assez difficile,
voire impossible de réorganiser un processus de
fabrication dans en flux pièce à pièce, si ce type
d’organisation n’a pas été pris en compte lors de la phase
de conception des machines utilisées. Pour les flux des
matières premières, la seule solution possible pour
assurer un flux pièce à pièce et d’installer les processus
de fabrication des fournisseurs et sous-traitantes dans
l’usine elle-même. En faisant ça, les matières premières
ou autres composants du produit fini seront fabriqués sur
place, livrés juste à temps et dans une quantité
strictement nécessaire.
Une organisation de tous les flux d’un
processus en pièce à pièce sera l’état idéal de la
dynamisation et la fluidisation de ce processus.
2.4.3 Effectuer un lissage des tâches
Le flux des activités ou des tâches
réalisées par les opérateurs peut contenir des
déséquilibres au niveau du temps du travail et au niveau
de la sollicitation d’opérateurs. S’il y a un déséquilibre
temporaire entre les différents postes du travail,
l’apparition des attentes, des stocks intermédiaires et
donc l’augmentation du temps total de production est
inévitable. C’est aussi un problème très souvent
rencontré, aussi lors des changements de série ou du
format des produits, quand un poste implique un nombre de
pièces à changer plus grande et donc nécessite plus du
temps pour la réalisation du changement que les autres. En
conséquence les opérateurs de tous les autres postes
attendent que le changement finisse sur ce poste au lieu
de redémarrer la production.
Il existe des méthodes spécialisées de
mesure et d’équilibrage du temps et de la charge du
travail , mais avant de se lancer dans l’application de
ces outils et méthodes complexes, il faut analyser la
possibilité de faire un premier lissage des tâches au
niveau macro. Si lors d’un changement des séries, par
exemple, les différences entre les temps de
réalisation des tâches sur différents postes de travail
sont d’ordre de 10-20 min, une nouvelle répartition et un
lissage de tâches, entre les postes de travail, peuvent
apporter une accélération considérable du flux des
activités.
2.5 Développer le
personnel 2.5.1 Diminuer la résistance
aux changements
La clé du succès d’une démarche
d’optimisation est le facteur humain. Donc l’implication
des équipes d’opérateurs et de leurs responsables a un
rôle très important, voire crucial pour la réussite d’une
optimisation. Une démarche d’optimisation d’un processus
implique, d’une manière implicite, des changements
d’habitudes, d’organisation du travail et des flux du
processus. Même si tous ces changements ont l’objectif de
supprimer les pertes et les gaspillages du processus, la
première chose à quoi vont penser la plupart des
opérateurs, sera de résister à ces changements, de ne pas
les accepter, car pour eux, ce sont tout d’abord des
efforts supplémentaires à faire.
Pour éliminer cette résistance et
assurer une bonne application des actions d’optimisation
prévues, il faut impliquer le maximum possible les
opérateurs et tous les acteurs du terrain, dans
l’observation et d’identification des gaspillages et des
pertes et ensuite dans la prise des décisions et la
planification des actions nécessaires. Aussi avant de
réaliser des changements dans les habitudes des opérateurs
il faut demander leurs opinions, prendre en compte leurs
suggestions, argumenter et présenter pourquoi c’est
important et comment ceci va améliorer leur travail
quotidien. En appliquant le management participatif sur le
terrain et en cherchant à éliminer en même temps la
pénibilité du travail, la résistance à tout changement
proposé sera diminuée considérablement.
2.5.2 Sensibiliser à la discipline et la responsabilité
La meilleure méthode de développement
de la discipline et de la responsabilité des opérateurs
est de leur confier des responsabilités. Il faut nommer
des responsables d'équipements, de zones, de la sécurité,
de la qualité ou du système 5S de la ligne de production.
Ayant des missions, des responsabilités confiées, les
opérateurs seront plus sensibilisés au respect des règles,
des procédures, même plus sensibilisés à la
discipline, parce que ce seront eux maintenant les
responsables de la ligne de production.
Le management sur le terrain et le
management participatif sont les méthodes de gestion les
plus indiquées pour sensibiliser les employés à la
responsabilité et la discipline. Il faut montrer à tous
les acteurs du terrain que ce qu’ils font a du sens et de
l’importance pour toute l’usine. Les managers, les
responsables d'ateliers et même les directeurs d’usine
doivent passer une partie de leur temps sur le terrain,
pour participer aux actions quotidiennes des lignes, pour
montrer des exemples de bons comportements, pour montrer
des exemples de discipline et de respect des règles. Il
faut aussi montrer aux opérateurs l’impact de leurs
comportement sur la performance et les résultats de la
ligne. Un système de maitrise et de contrôle de la qualité
par exemple, peut fonctionner seulement s’il est respecté
et bien appliqué. Une bonne organisation du travail est
efficace, seulement si elle est vraiment suivie et
utilisée correctement. Les comportements et les valeurs
des employés forment les bases et sont les conditions
principales pour un processus de production performant. De
la même façon les actions d’optimisation peuvent apporter
des résultats, seulement si elles sont bien appliquées et
prises en compte par tous les employés.
2.5.3 Développer l’automaintenance
La maintenance autonome est une méthode très efficace de
développement du personnel d’une part et d’amélioration de
la performance du processus de production d’autre part.
L’automaintenance consiste à confier des activités
d’entretien et de maintenance des machines aux opérateurs.
Dans un premier cycle d’ODPO les opérateurs peuvent être
chargés d'effectuer de simples actions de nettoyage et de
contrôle quotidien de leurs machines et équipements. En
réalisant chaque jour, des actions de nettoyage des
machines, l’opérateur sera capable d’observer en même
temps toutes les anomalies dans l’aspect extérieur et le
fonctionnement de la machine : les fuites de lubrifiants,
l’usure de composants, l’apparition de corrosion, le
dévissement de vis, les fissures de pièces. Cette
observation quotidienne permettra d’éviter un nombre
important d’arrêts et de pannes, et donc d’éviter des
pertes de productivité.
Après la première phase d’automaintenance, dans un
deuxième cycle d’optimisation dynamique du processus
opérationnel, les opérateurs peuvent être formés aux
petites interventions et aux actions de réglage de leurs
machines. Ce sont des activités qui ne demandent pas une
expertise technique élevée, mais qui sont nécessaires
chaque jour. D’une manière régulière, il est possible de
confier aux opérateurs des actions de maintenance
préventive : changer les composants détériorés, réaliser
la lubrification des équipements, assurer le contrôle et
les réglages des paramètres de fonctionnement. Ensuite les
opérateurs peuvent participer aux interventions plus
complexes de maintenance, en aidant les techniciens et en
développant de nouvelles compétences techniques. Des
compétences qui permettront aux opérateurs d’effectuer de
petites réparations et réglages des machines lors de
micro-arrêts, sans avoir besoin d’un support technique.
Plus le niveau d’automaintenance progresse, plus la
performance de la ligne de production, la discipline et la
responsabilité des opérateurs s’améliorent.
2.6 Améliorer
l’efficience du processus
L’amélioration de l’efficience du
processus opérationnel représente la dernière étape d’un
cycle ODPO. L’objectif principal est d’amener le processus
vers un niveau plus avancé de la performance. Ça
permettra de recommencer le cycle d’optimisation par la
stabilisation et standardisation de la performance
atteinte durant tout le premier cycle. Pour réaliser une
amélioration de l’efficience il faut former une équipe de
personnes qualifiées, composée par des ingénieurs procès,
responsable des lignes, techniciens supérieurs, voire
conseilleurs externes.
2.6.1 Diminuer le temps de
changement de production (SMED)[7]
A l’heure actuelle la demande du marché
est devenue pratiquement imprévisible. Les entreprises ne
peuvent plus créer des stocks de produits, pour répondre
aux demandes de leurs clients pendant la production d’une
autre référence ou série de produits, tout simplement
parce que ces stocks risquent de ne pas être vendus. Les
usines doivent donc développer leur capacité de
réagir et de s’adapter à la demande du marché dans un
temps réduit, autrement dit de réaliser des changements de
format sur les lignes de production le plus vite et plus
souvent possible.
La méthode japonaise SMED ou Single Minute Exchange
of Die a été développée par Shigeo Shingo pour réaliser
d’une manière rapide les changements des matrices sur de
presses mécaniques. Avec le temps elle a été adaptée
presqu’ à tous les types de changements de format, série
ou recette dans la production et est devenue
applicable pour n’importe quel processus de fabrication.
Une condition de base de cette méthode consiste en ce que
le procès de changement doit être stabilisé et bien
maitrisé. Autrement dit la première étape d’ODPO,
Stabilisation et Standardisation du processus, doit être
effectuée. Le système 5S doit permettre une identification
rapide de tous les outils et du matériel nécessaire lors
d’un changement, les procédures doivent être créées ou
améliorées d’une telle manière, afin qu’elles puissent
spécifier toutes les actions à mener lors d’un changement
de production. Le respect des modes opératoires définis,
la discipline et la responsabilité des opérateurs sont
aussi indispensables pour la réussite de cette
méthode.
Le SMED commence par une étape d’analyse et d’observation
du processus de changement. Sur un plan de l’atelier de
production il faut dessiner tous les déplacements des
opérateurs pendant le changement de production, en
utilisant une couleur différente pour chaque opérateur.
Le schéma résultant, aussi appelé Spaghetti Chart,
permettra d’identifier les déplacements inutiles, répétés
sans aucune justification et ensuite de les supprimer ou
de les réduire en groupant les opérations nécessitantle
même déplacement (voir Figure
11).
Figure 11 Déplacements des opérateurs lors
d’un changement de production [8]
La
deuxième phase d’observation consiste à filmer chaque
opérateur lors de la réalisation d’un changement de
production et après à analyser ensuite chaque geste et
opération effectués pour les classer en 3 catégories
:
Opérations inutiles ;
Opérations réalisables avant ou
après le changement ;
Opérations qui peuvent être
transformées, de telle manière, afin que leur
réalisation n’implique pas l’arrêt de la machine.
Les opérations qui peuvent être
facilement effectuées avant ou après le changement sont
par exemple la préparation des pièces à changer, le
remplissage des formulaires et des dossiers pour la
prochaine production, le rangement des pièces d’ancien
format etc. En principe ce sont toutes les
opérations, qui sans aucun effort, peuvent être décalées
soit avant l’arrêt, soit après le redémarrage de la ligne
de production. La base de la méthode SMED consiste à
convertir le maximum possible des actions, qui nécessitent
que la ligne de production soit arrêtée, en actions qui
peuvent être réalisées pendant le fonctionnement normal
des équipements et machines. Par exemple, c’est possible
de réaliser en créant des assemblages de pièces et lors
d’un changement en échangeant une partie entière de la
machine, préparée en avance, au lieu de changer une
dizaine de petites pièces, pendant que la ligne de
production est arrêtée.
Les technologies actuelles permettent
aussi de créer des modes de fixation très rapides et sûres
pour les pièces, comme sont les différents types de
taquets à ressort ou différents types d’assemblages qui ne
contiennent pas de vis à serrer. La transformation des
modes de fixation des pièces va permettre de gagner du
temps précieux lors d’un changement de production. Une
autre possibilité d’éliminer des actions de réglages lors
d’un changement, est de maximiser le nombre de pièces
communes pour les différents types de produits.
Cette option doit être prise en compte, surtout lors de la
phase de conception des machines. Il faut prendre en
compte aussi la possibilité de regrouper les opérateurs
sur différentes machines lors de la réalisation des tâches
complexes. Ça permettra de simplifier les
opérations difficiles et d’éviter les blocages de la ligne
de production, qui ne pourra pas démarrer si le changement
n’est pas fini sur toutes les machines concernées. Une
bonne application de la méthode SMED permettra de diminuer
le temps de changement de production avec plus de 60-70 %.
Un aspect important est aussi de produire des bons
produits du premier coup, car la durée du changement de
production est considérée le temps passé entre la fin de
la fabrication du dernier produit d’ancienne référence et
la fabrication, à la vitesse nominale de la ligne de
production, du premier produit conforme à la nouvelle
référence.
2.6.2 Eliminer les
activités sans valeur ajoutée (VSM)
Dans la philosophie Lean un processus
idéal, quel qu’il soit, doit contenir seulement des
opérations qui apportent de la valeur ajoutée aux
produits/services finis, des opérations pour lesquelles le
client final est prêt à payer. Ce sont surtout les
transformations de la matière première en produits finis
et les actions qui impactent directement l’aspect visuel
et le contenu du produit. Pour un processus de production,
les opérations avec de la valeur ajoutée représentent 3-5
% du nombre total des tâches et des actions effectuées.
Toutes les activités de contrôle, d’organisation, de
maintenance, de réglage, de logistique, de finances, de
communication sont considérées, dans la philosophie Lean,
comme des sources de gaspillages, des activités qui ne
changent pas la valeur du produit fini, mais qui
finalement, augmentent son prix. Il est évident qu’une
grande partie de ces activités est strictement nécessaire
et à l’heure actuelle, impossible à supprimer.
L’objectif principal sera donc, de
déterminer les opérations sans valeur ajoutée et de
diminuer leur pondération. L’utilisation d’outil Value
Stream Mapping (VSM) est reconnue comme la meilleure
méthode Lean, orientée vers l’identification et
l’élimination des gaspillages et des actions inutiles.
Elle consiste à suivre et observer un
produit durant toute la durée de sa création, soit durant
tout le processus de production et d’enregistrer sous
forme d’une cartographie (Mapping) chaque déplacement,
tâche réalisée, document utilisé, transformation
appliquée, contrôle de qualité effectué etc. Il faut aussi
enregistrer le maximum d’informations possible: la
durée d’exécution, les attentes, la taille du lot de
transport, la quantité du stock, les ressources utilisées.
Après la réalisation de cette cartographie complète du
processus, chaque activité observée doit être analysée en
utilisant le logigramme présenté dans
la Figure 12
Figure
12 Logigramme d’analyse de la valeur
ajoutée d’une opération [8]
Après une analyse complète des
activités du processus actuel il faut construire une
nouvelle cartographie du futur processus, en supprimant
toutes les opérations inutiles, tous les gaspillages et en
prenant en compte toutes les optimisations possibles.
Cette nouvelle cartographie est appelée Value Stream
Design (VSD)
et représente le processus optimisé. Ensuite les actions
d’optimisation doivent être orientées vers l’élimination
de toutes les différences entre la cartographie du
processus actuel (VSM) et la cartographie du processus
optimisé (VSD). Une vraie organisation Lean va
chercher à éliminer toutes les activités qui n’apportent
aucune valeur ajoutée au produit final. Donc la
cartographie du processus de production parfait contiendra
seulement les activités qui apportent de la valeur au
produit fini. Il est souhaitable, dans la recherche de
compétitivité, de réaliser des cartographies Value Stream
Mapping pour tous les flux liés au processus de
production. Pour les flux de matières premières la
cartographie peut englober et les activités du processus
de fabrication utilisé par les fournisseurs.
Conclusion
L’optimisation dynamique d’un
processus opérationnel n’est pas tout simplement un
regroupement des outils Lean. C’est une méthode orientée
vers le développement de la performance et la croissance
de la compétitivité des usines. L’ODPO propose de prendre
en compte, lors d’une recherche de productivité des
usines, l’organisation et la gestion du travail. Elle
déclare que la clé du succès dans la recherche
d’efficience d’un processus de production, c’est le
facteur humain. Les quatre directions d’optimisation : la
stabilisation et la standardisation du travail, la
fluidisation des flux, le développement du personnel et
l’amélioration de l’efficience sont les principales
sources de compétitivité et forment la structure générale
de cette démarche.
Les outils proposés dans ce mémoire
représentent seulement une possibilité de mise en œuvre
d’une démarche ODPO. Il est évident qu’il existe encore de
nombreux outils qui peuvent être encadrés et utilisés lors
de l’application de cette méthode. Une chose importante à
mentionner est qu’il ne faut surtout pas penser, après
avoir passé un cycle complet d’optimisation dynamique du
processus opérationnel et après avoir atteint un niveau
acceptable de performance de processus, que la démarche
d’optimisation doit s’arrêter. Il y aura toujours des
possibilités d’optimiser. La prochaine étape sera de
redéfinir la notion de performance, de créer une vision de
ce qui représente la perfection et l’excellence du
processus et de recommencer le cycle d’optimisation par la
stabilisation et la standardisation de la situation
actuelle.
Les opérations de contrôle de la
qualité des produits finis sont considérées comme une
partie du processus opérationnel. L’optimisation de
l’organisation et de la gestion de ces opérations du
contrôle est totalement encadrée dans la démarche ODPO
présentée. Par contre, l’amélioration du processus de
contrôle et de maîtrise de la qualité n’est pas traitée
dans cette étude. C’est un sujet plus approprié à une
démarche qualité. L’intégration de celleci dans une
démarche ODPO peut être déployée lors d'autres études et
est considérée comme un terrain à découvrir.
[1] Norme,
«NF X06-091 « Démarches Lean, Six Sigma, Lean Six Sigma -
Exigences des compétences des chefs de projets
d'amélioration et des animateurs d'ateliers» Ed.
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«Lean Management», Ed. D’Organisation Eyrolles, (2012),
424 pages. [3] H.GRUA,
J.M.SEGONZAC, «La production par les flux - Configurer les
processus industriels autour des besoins clients», Ed.
Dunod, (2003), 261 pages. [4] O.FONTANILLE,
E.CHASSENDE-BAROZ, C.CHEFFONTAINES, O.FREMY SEGONZAC,
«Pratique du lean - Réduire les pertes en conception,
production et industrialisation», Ed. Dunod, (2010),
208 pages. [5] C.HOHMANN, «Guide
pratique des 5S et du management visuel», Ed.
D’Organisation Eyrolles, (2010), 345 pages. [6] L.BONNEVILLE,
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organisations», Ed. Harmattan, (2007), 294 pages. [7] C.HOHMANN,
«Techniques de productivité», Ed. D’Organisation Eyrolles,
(2009), 243 pages. [8] G.OPATCHI «
Démarche d’optimisation des processus opérationnels »
Mémoire d’Intelligence Méthodologique, Université de
Technologie de Compiègne, Master Qualité et Performance
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Organisations, Stage professionnel de fin d’études,
https://www.utc.fr/master-qualite/, puis « Travaux », «
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(Consulté: 24-Mai-2013). [11] The Singo Prize for
Operational Excellence
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Technologie de Compiègne, Master Qualité et Performance
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https://www.utc.fr/master-qualite/ [13] Norme, «NF EN ISO 22716:2007
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http://ansm.sante.fr/var/ansm_site/storage/original/application/19b9ecdc7180570a0ed44b762fdb4d16.pdf
(Consulté: 18-Juin-2013). [15] Règlement (CE) No
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(22-Decembre-2009).