Lean Machine Square

Notre période actuelle est caractérisée par la crise économique. S’il y a un outil lean dont le déploiement correspond parfaitement à ces « temps de crise », il s’agit du travail standard.

Pourquoi ?

Ci-dessous les quatre bonnes raisons qui justifient le déploiement du travail standard. Elles ne sont, bien sûr, pas exhaustives.

- « Temps de crise » = Peu d’argent à investir : Le travail standard est une activité qui ne nécessite aucun investissement.

- « Temps de crise » = Plus de personnes disponibles : la baisse d’activité due à la chute de la demande a dégagé du temps de travail. Dans beaucoup d’entreprises actuellement, les gens sont plus disponibles qu’avant : des operateurs aux managers. Le travail standard permet de rendre toutes ces personnes actives tout de suite. Pas besoin d’être un expert au préalable ou de suivre des formations de plusieurs semaines. On est opérationnel tout de suite.

- « Temps de crise » = questionnements et risque déconcentration et perte d’objectif dans les équipes : le travail standard permet de bâtir des objectifs et de souder les salaries en faisant travailler des équipes pluridisciplinaire ensemble (sécurité, ergonomie, qualité, méthodes, fabrication, formation,…) autour d’un objectif commun unique.

- « Temps de crise » = « Croissance économique » à venir… : Le travail standard permet de se préparer (qualité, productivité, sécurité, management) afin d’être en position de force quand la croissance reviendra.

Voilà, à mon avis, quatre bonnes raisons pour engager le travail standard dans votre entreprise des demain…

Dans ce post, je vous propose sur un exemple concret des méthodes de calcul s’appliquant dans le cas de machines parallèles. Il s’agit du calcul du Takt time, de la capacité machine et du nombre d’operateurs nécessaires. Tout cela se trouve dans 2 fichiers. Un fichier explicatif pdf et un fichier Excel pour les formules utilisées. J’espère que cela aidera un certains nombre de personnes qui m’ont posé des questions similaires. Les explications sont un peu rapides et supposent que vous avez une certaine familiarisation avec ce type de calculs.
Bonne lecture.

Le PDCA (Plan, Do, Check and Act), inventé dans les années 50 par W. E. Deming, découle directement de la méthode scientifique développée par Francis Bacon en 1620 (une fois de plus, rien n’est nouveau dans le lean). La méthode scientifique ou le PDCA sont donc de très vielles méthodes d’action (amélioration, déploiement, résolution de problèmes, …). Selon le principe, tout simple, avant de déployer une solution ou un outil il faudrait commencer par définir le problème à résoudre en s’appuyant sur des données réelles (Plan), puis expérimenter (Do), ensuite étudier, apprendre de cet expérimentation (Check) avant d’ajuster (et refaire un autre PDCA, si nécessaire) et de généraliser (Act). Cette méthode a été reprise dans le Six Sigma sous le sigle DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve and Control).Francis Bacon appelait sa méthode “Scientific Method” parce que le strict respect de toutes les étapes garantissait le succès. Comme on dirait chez Toyota « le bon process conduit aux bons résultats ». Là encore, Toyota n’a rien inventé…

Cette fin de weekend a été dominée par la Polémique sur l’utilisation du triangle de sécurité. Le triangle de sécurité et le gilet jaune avaient été présentés comme des étapes importantes dans la sécurité routière. L’histoire du triangle de sécurité illustre assez bien l’absence du PDCA dans l’action politique. Je suppose qu’à l’origine le « Plan » était d’améliorer la sécurité de la circulation et que ce fameux triangle a été identifié comme étant l’une des solutions à mettre en œuvre a cette fin. Simplement, j’ai l’impression que les personnes en charge de ce déploiement sont passées de la phase « Plan » au « Act ». Sinon comment expliquer que maintenant on nous explique que finalement il faudrait renoncer au triangle quand on est à l’arrêt sur la bande d’arrêt d’urgence d autoroute car sa mise en place est très risquée et que de toutes les façons quand bien même on prendrait le risque de la mettre en place, le premier gros véhicule (camion, van…) qui passe le renverserait ? Cela laisse à penser que personne n’a sérieusement testé l’utilisation de ce triangle encore moins étudier les problèmes liés a son utilisation afin d’améliorer.

Une fois encore, en politique le « DO » est très souvent présenté comme la finalité. Il faut communiquer et montrer que l’on travaille. Est-ce que le travail effectué résout effectivement les problèmes ? Cette question ne me semble pas être toujours abordée

Réaliser un projet suivant une méthode quelconque peut quelquefois marcher mais il n’y a aucune garantie de succès (exemple du triangle de sécurité). C’est tout simplement comme jouer aux dés. Soit vous avez de la chance et vous tomber tout de suite sur les bons numéros ou alors vous avez du temps et de l’énergie et vous y jouez jusqu’à obtenir les bons numéros.

Le cœur de toute démarche lean est la recherche de la perfection au travers du flux continu de tâches : une seule pièce à la fois. Cela rend très visibles les 7 gaspillages ainsi que tous les problèmes masqués par les stocks. Le « pièce-à-pièce » présente également d’autres avantages. En voici les principaux :

Assure la qualité à toutes les étapes du process (built in quality) : Chaque opérateur devient un contrôleur de qualité. Chaque pièce est inspectée par le process en amont (client) de sorte que tout problème de qualité est détecté rapidement et corrigé avant que plusieurs pièces mauvaises ne soient produites.

Réduit le coût des stocks : La réduction des stocks lié au « pièce-à-pièce » permet de faire des économies des coûts nécessaires à leur transport, leur stockage et à leur gestion.

Amélioration de la productivité : La plupart des activités couteuses sans valeur ajoutée liées à la production de masse disparaissent avec le « pièce-à-pièce ». En compactant le process, on peut rapprocher les opérations. Il est alors possible de réaliser un meilleur équilibrage de la charge des opérateurs au takt time (les opérateurs tiennent plusieurs poste de travail).

Permet de gagner de la surface : Le « pièce-à-pièce » permet réduire substantiellement les encours dans le process ainsi que des surfaces utilisées dans les différents stockages intermédiaires. Tous les process sont connectés, par conséquent, les espaces entre les différents moyens de production sont réduits.

Simplifie approvisionnement des pièces : Le « pièce-à-pièce » réalisé au takt time permet de mettre en place des méthodes d’approvisionnement des pièces en bord de lignes stables et simplifiées telles que les « milk runs » (livraison à fréquence régulière via un circuit identique) ou le remboursement de la consommation à quantité constante. Le flux continu et l’équilibrage de la ligne de production (au takt time) rendent le rythme de consommation plus stable, facilitant ainsi la livraison des pièces.

Améliore la flexibilité du système : Le « pièce-à-pièce » réduit le temps d’écoulement. Cela permet de réduire le délai de réponse à toute modification de dernière minute dans les ordres de fabrication.

Permet de rester compétitif en cas de baisse de volume : Le « pièce-à-pièce » permet de réduire les distances entre les postes de travail. Cela permet de rééquilibrer facilement les opérations en cas de baisse de volume sans perte de productivité (coût main d’œuvre à la pièce).

Réduit la taille des moyens de production : les process sont plus petits, moins rapides (calés au takt time) et par conséquent moins chers. Au lieu de construire des machines énormes pour produire le maximum de pièces en peu de temps qui seront ensuite transportées dans des gros volumes (optimisation locale basée sur l’économie d’échelle) on peut utiliser des moyens plus simples.

Améliore La sécurité : Selon les experts la première cause d’accident dans les usines est la surcharge. Avec le « pièce-à-pièce », on réduit (voire supprime) le transport des gros volumes. Il y a alors moins de cars à fourche. Tous les accidents liés à l’utilisation de cars à fourche, qui est l’une des principales causes d’accident dans l’industrie, sont réduits.

Améliore le moral des employés : Les opérateurs peuvent observer le résultat de leur travail au plus tôt avec le « pièce-à-pièce ». Comme nous l’avons vu, ils sont également amenés à tenir plusieurs postes et, pour ce faire, ils doivent être formés. Cela leur permet de se développer. Le « pièce-à-pièce » rapproche les employés et détruit les barrières entre les différents métiers & départements. Quand les barrières entre les différent métiers & départements tombent, les gens peuvent voir très rapidement les problèmes dans le process et ont le pouvoir tirer la sonnette d’alarme d’arrêter la ligne. Les problèmes sont résolus rapidement. On passe ainsi d’une culture de « finger pointing » (recherche du responsable du problème) au « problem solving » (résolution de problèmes)

Est la base du Kaizen : Le « pièce-à-pièce » et le Kaizen sont indissociables. Le « pièce-à-pièce » remonte les problèmes pour alimenter les démarches Kaizen. Dans l’autre sens, si on ne peut pas résoudre rapidement et de la manière la plus pérenne possible les problèmes que fait émerger le « pièce-à-pièce », on sera obligé de remettre les stocks et retourner à la production de masse.

Le cœur de toute démarche lean est la recherche de la perfection au travers du flux continu de tâches : une seule pièce à la fois. Cela rend très visibles les 7 gaspillages ainsi que tous les problèmes masqués par les stocks. Le « pièce-à-pièce » présente également d’autres avantages. En voici les principaux :

Assure la qualité à toutes les étapes du process (built in quality) : Chaque opérateur devient un contrôleur de qualité. Chaque pièce est inspectée par le process en amont (client) de sorte que tout problème de qualité est détecté rapidement et corrigé avant que plusieurs pièces mauvaises ne soient produites.

Réduit le coût des stocks : La réduction des stocks lié au « pièce-à-pièce » permet de faire des économies des coûts nécessaires à leur transport, leur stockage et à leur gestion.

Amélioration de la productivité : La plupart des activités couteuses sans valeur ajoutée liées à la production de masse disparaissent avec le « pièce-à-pièce ». En compactant le process, on peut rapprocher les opérations. Il est alors possible de réaliser un meilleur équilibrage de la charge des opérateurs au takt time (les opérateurs tiennent plusieurs poste de travail).

Permet de gagner de la surface : Le « pièce-à-pièce » permet réduire substantiellement les encours dans le process ainsi que des surfaces utilisées dans les différents stockages intermédiaires. Tous les process sont connectés, par conséquent, les espaces entre les différents moyens de production sont réduits.

Simplifie approvisionnement des pièces : Le « pièce-à-pièce » réalisé au takt time permet de mettre en place des méthodes d’approvisionnement des pièces en bord de lignes stables et simplifiées telles que les « milk runs » (livraison à fréquence régulière via un circuit identique) ou le remboursement de la consommation à quantité constante. Le flux continu et l’équilibrage de la ligne de production (au takt time) rendent le rythme de consommation plus stable, facilitant ainsi la livraison des pièces.

Améliore la flexibilité du système : Le « pièce-à-pièce » réduit le temps d’écoulement. Cela permet de réduire le délai de réponse à toute modification de dernière minute dans les ordres de fabrication.

Permet de rester compétitif en cas de baisse de volume : Le « pièce-à-pièce » permet de réduire les distances entre les postes de travail. Cela permet de rééquilibrer facilement les opérations en cas de baisse de volume sans perte de productivité (coût main d’œuvre à la pièce).

Réduit la taille des moyens de production : les process sont plus petits, moins rapides (calés au takt time) et par conséquent moins chers. Au lieu de construire des machines énormes pour produire le maximum de pièces en peu de temps qui seront ensuite transportées dans des gros volumes (optimisation locale basée sur l’économie d’échelle) on peut utiliser des moyens plus simples.

Améliore La sécurité : Selon les experts la première cause d’accident dans les usines est la surcharge. Avec le « pièce-à-pièce », on réduit (voire supprime) le transport des gros volumes. Il y a alors moins de cars à fourche. Tous les accidents liés à l’utilisation de cars à fourche, qui est l’une des principales causes d’accident dans l’industrie, sont réduits.

Améliore le moral des employés : Les opérateurs peuvent observer le résultat de leur travail au plus tôt avec le « pièce-à-pièce ». Comme nous l’avons vu, ils sont également amenés à tenir plusieurs postes et, pour ce faire, ils doivent être formés. Cela leur permet de se développer. Le « pièce-à-pièce » rapproche les employés et détruit les barrières entre les différents métiers & départements. Quand les barrières entre les différent métiers & départements tombent, les gens peuvent voir très rapidement les problèmes dans le process et ont le pouvoir tirer la sonnette d’alarme d’arrêter la ligne. Les problèmes sont résolus rapidement. On passe ainsi d’une culture de « finger pointing » (recherche du responsable du problème) au « problem solving » (résolution de problèmes)

Est la base du Kaizen : Le « pièce-à-pièce » et le Kaizen sont indissociables. Le « pièce-à-pièce » remonte les problèmes pour alimenter les démarches Kaizen. Dans l’autre sens, si on ne peut pas résoudre rapidement et de la manière la plus pérenne possible les problèmes que fait émerger le « pièce-à-pièce », on sera obligé de remettre les stocks et retourner à la production de masse.

La philosophie autour de laquelle est construit le système de fabrication de Toyota est la culture de l’amélioration continue. Le principe est de définir des standards permettant à tous les employés, sans exception, d’éliminer tous les gaspillages. Le but recherché est de réduire au minimum le temps entre la commande d’un produit et sa livraison. Le produit livré doit être irréprochable en terme de qualité et être fabriqué au moindre coût. Le TPS repose sur deux piliers : le Juste à Temps et le Jidoka.

Le Juste à Temps
Ce pilier, le plus connu du TPS, a pour finalité de livrer la bonne pièce, en bonne quantité au bon moment tout en utilisant le minimum de ressources. Contrairement à ce qui se passe dans la production de masse, il n’est absolument pas question de fournir la pièce plus tôt que prévu ou de produire plus de pièces que nécessaire. Cela implique la suppression des stocks qui ont, en outre, l’inconvénient de masquer les problèmes qui perturbent le flux. Il est important de préciser à ce niveau que la motivation première de la « suppression » des stocks n’est pas financière mais bel et bien la volonté d’exposer les problèmes. Bien sûr cela suppose que l’on ait la capacité (hommes, méthodes et organisation) pour résoudre les problèmes qui émergent sinon c’est la catastrophe assurée ! « Rendre les problèmes visibles » est une notion fondamentale chez Toyota qui tient à ce que tout soit soit visible, même les problèmes. Il s’agit ici de détecter les causes d’instabilité et de les résoudre. Comme le montre le dessin de la « maison du TPS », la stabilité est le socle du TPS. Il est en effet très tentant de se lancer dans les le déploiement du Juste à Temps sans s’assurer au préalable (ou en parallèle) que les problèmes qui perturbent le flux sont résolus. La perturbation du flux peut être due aux machines (ex : pannes) au hommes (ex : formation) à la matière (ex : disponibilité des pièces), aux méthodes de travail (ex : le PDCA). La résolution de ces problèmes est un pré requis au succès du juste à temps.
La mise en place du juste à temps peut être perçue comme un « renoncement » à produire quand on en a la possibilité. Le bon sens ne préconise-t-il pas que « ce qui est produit ne sera plus à produire ? ». Dès lors il est possible qu’un déficit de compréhension du TPS amène à associer au déploiement du JIT la création de surcapacité dans l’outil de production afin de compenser ce « renoncement » à produire. Ce type de réflexe est et contreproductif.
Le flux continu, le flux tiré via le Kanban et le takt time sont les outils les plus importants du JIT. La production est tirée par la demande du client est propagée via les kanbans. Cette demande du client est exprimée au travers du takt time (le temps entre deux pièces consécutives permettant de satisfaire la demande du client).

Le Jidoka
C’est l’autre levier du TPS. Il est aussi appelé Automonation. Ce mot est la contraction de deux mots anglais autonomous (autonomie) et automation (automatisation). Le Jidoka a deux composantes : (1) la qualité à 100% à chaque étape du process, (2) la séparation de l’homme et de la machine. Ces deux composantes supposent, à l’instar des machines à tisser de Sakichi Toyoda, le fondateur de Toyota, que les machines puissent être capables de s’arrêter avant la survenance de tout problème. D’où l’idée d’une automatisation « intelligente », « humaine » ou autonome. Cette automatisation « intelligente » permet à la machine de prendre la décision de s’arrêter automatiquement de manière à éviter la production de pièces de mauvaise qualité ainsi que la propagation de défauts en aval. En plus de la qualité, ce système permet également d’éviter des accidents (blessure de personnes et dommages importants des machines). Cette notion, comme le JIT, va à l’encore des réflexes généralement admis dans la production de masse. En effet, tout arrêter au premier moindre problème peut sembler tomber sous le sens. Une fois de plus, comme dans le cas du JIT, il s’agit de rendre tout problème visible voire insupportable de manière à ne pas avoir d’autre choix que de s’y attaquer réellement (recherche de causes profondes) et au plus tôt. Une fois encore, comme dans le cas du JIT, le fabricant doit être capable de résoudre efficacement les problèmes ainsi exposés sinon c’est la catastrophe. Cette capacité à résoudre les problèmes se mesure surtout en terme d’hommes (formation, motivation, organisation) et qu’en terme d’équipement. Par exemple, la mise en place d’une surcapacité prévisionnelle pour absorber les arrêts immédiats de lignes alors qu’auparavant l’on continuait à produire n’est pas de nature à rendre la récurrence des problèmes « insupportable ». Cela peut être contre productif dans le déploiement du Jidoka.
La deuxième composante du Jidoka qui est la séparation de l’homme et de la machine n’est possible que si la machine est autonome. La conséquence immédiate est un gain des ressources, celles qui ne sont plus désormais affectées à la supervision du des machines. Chez Toyota, on pense que l’homme mérite mieux que d’être placé devant une machine à la regarder fonctionner.

Amélioration continue et suppression de toutes les causes de variabilité
Comme la stabilité du process, le lissage de la production (Heijunka) est un pré requis du TPS. En lissant la production on supprime les variabilités et optimise, du même coup, les ressources. Cela contribue au flux continu. Le Kaizen (en japonais : Kai = changement, Zen = bien) ou amélioration continue et le travail standard sont les « deux facettes de la même pièce » : on améliore on fige… on améliore on fige… ainsi de suite. C’est clairement la philosophie de E. Deming (créateur de la roue du même nom).