Lean Machine Square

Je voudrais partager cette copie électronique du manuscrit original de Taiichi Ohno : « The Bible of the Toyota Production System ». C’est un véritable bijou. On y distingue très clairement l’influence de W. E. Deming dans le mode de pensée de Taiichi Ohno. Entre autres sujets abordés, l’importance du travail en équipe, l’importance des hommes et de leur management (optimisation individuelle versus optimisation du système), les classiques tels que le Kanban, le JIT et le JIDOKA. On y voit également l’explication de Taiichi Ohno sur le 7 gaspillages. Y figurent aussi des choses très intéressantes sur le travail standard ainsi que ses 3 éléments (takt time, séquence de travail et encours standard). De manière générale, les termes utilisés dans ce manuscrit ne sont pas toujours ceux que l’on connait de nos jours. Ils ont évolués dans bien de cas. Par exemple, Taiichi Ohno utilise le terme « temps de cycle » pour parler du « takt time » ; «Auto-Activation» a évolué vers ce que nous appelons «Autonomation» actuellement… La lecture du manuscrit vous permettra également de constater qu’il n’y a rien de nouveau « sous le ciel ». Les basics du lean y sont déjà là… Je vous souhaite une bonne lecture.

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.

Dans mes précédents posts j’ai souligné à plusieurs reprises l’importance de l’Homme dans le TPS. Quand j’observe le déploiement du lean ici et là, je ne suis pas convaincu que la place centrale de l’Homme soit prise en compte. Je voudrais tout simplement rappeler que le « respect et le développement des hommes basée sur la confiance mutuelle et la coopération » fait parti des quatre objectifs de Toyota. Cet objectif vient directement en deuxième position après celui lié à la qualité.

Le conseil le plus fréquent : « surtout ne passez pas plus de 3 ans au même poste sinon vous êtes grillé »
La plupart des grandes entreprises occidentales recrutent les meilleurs diplômés des meilleurs écoles (universités) et supposent que ces nouvelles recrues ont les compétences qu’il faut pour prendre des responsabilités et traiter des dossiers tout de suite. On les met donc en situation de responsabilité très rapidement. Ils doivent faire leurs preuves et survivre dans « l’autocuiseur » ; c’est-à-dire un environnement professionnel dont le niveau de pression est très élevé. Les ingénieurs sont quelquefois coachés en termes de carrière et le conseil que l’on leur donne est « surtout ne passez pas plus de 3 ans au même poste sinon vous êtes grillé » -le coaching technique est quasiment inexistant. Suivant ce conseil, le jeune ingénieur qui veut faire carrière « voltigera » de postes en postes tout en essayant de faire le maximum de choses possibles car avoir un profil très pointu ou technique n’est pas souhaité et c’est la voie assurée vers un placard. Il faut être le plus généraliste possible. Les entreprises encouragent d’ailleurs leurs ingénieurs à avoir une double (multiple) compétence et par exemple de faire un MBA. L’un des symptômes témoignant de cette tendance est la convergence de la formation des ingénieurs dans les grandes écoles vers des profils généralistes quel que soit le type d’école.

 Chez Toyota, la technique est reine…
Chez Toyota, la voie royale n’est pas le MBA, la technique est très recherchée. Les véritables stars sont ceux qui ont réalisé des prouesses techniques. Comme les grandes entreprises occidentales, Toyota recrute les meilleurs diplômés de meilleures universités. Le processus est très sélectif : 1,1% des candidats. Les critères de sélection ne sont bien sûr pas les mêmes. Là s’arrête le point commun car après l’embauche, le jeune ingénieur suit un cursus semblable à un « T » renversé : très généraliste au début et pendant très peu de temps et ensuite il est orienté vers un métier où il suivra un parcours standard qui ne doit rien au hasard. L’embauche se fait par « promo » et de manière centralisée. Les quelques centaines d’ingénieurs recrutés passeront environ 4 mois chez un concessionnaire (avec un volet vente de porte en porte des voitures) et 3 à 4 mois sur une ligne de fabrication. Il faut rappeler que Toyota se définit d’abord comme un fabricant de voitures. D’où l’importance, pour eux, que tous les ingénieurs comprennent bien ce que signifie fabriquer une voiture. Ces voitures doivent ensuite être vendues d’où l’importance du sens du client.

Comme d’habitude le standard et le « Genchi Genbutsu »
Ici, rien ne se fait au hasard, une fois de plus on fait les choses suivant un standard. Cela permet de se débarrasser de la variabilité dans le système et de savoir à tout moment qui sait faire quoi, de manière à pouvoir confier la bonne tâche à la bonne personne au bon moment (conformément à l’esprit du JIT). A la fin de la période de formation généraliste, l’ingénieur est orienté vers le métier qu’il aura choisi (avec l’aide de ses gestionnaires et mentors). Par exemple, s’il est orienté vers la conception produit ou process il débutera par un « freshman project » de 9 mois qui lui permettra d’utiliser des outils techniques de base, les méthodes du TPS et interagir avec les autres. La mission portera sur l’amélioration d’un produit ou d’un process. Le point important ici n’est pas le résultat mais le respect du standard de travail. Après ce projet vient l’étape du OJT (on job training) où le jeune ingénieur est encadré par un mentor (senior engineer) pendant 2 ans à 2/3 de son temps pour obtenir le first level engineering rank pour le reste, 1/3 de son temps, il travaille sur DAO (dessin assisté par ordinateur). Pour info, chez Toyota tous les ingénieurs qui s’occupent du produit font leur propre travail de DAO. Pendant les 6 années suivantes, l’ingénieur se consacrera à la conception des pièces de la même partie du véhicule. Au final, pendant près de 8 ans, l’ingénieur fera l’objet de 3 à 4 évaluations par an. Des techniques bien structurées. Cela permettra de suivre son évolution et de valider qu’il « connaît bien ses gammes ». Il faut signaler que l’une des missions les plus importantes d’un manager est le développement de ses collaborateurs : bon manager = bon enseignant. Cela est d’autant plus facile qu’il doit savoir mieux faire le travail du collaborateur que le collaborateur lui-même –il a dû d’abord occuper le poste de son collaborateur dans son parcours. On ne peut pas être le chef de quelqu’un si on ne sait pas faire son job. De fait, le chef (et mentor) n’est pas arrivé à ce poste par hasard. Il s’agit véritablement d’une démarche du type « apprentissage ».
Finalement, ce n’est qu’après 10 à 12 ans d’expérience, que l’ingénieur est promu au premier niveau de management. En clair, chez Toyota vous ne trouverez pas des trentenaires ou des quadragénaires au niveau de directeur ou dans l’état major, comme dans les entreprises occidentales. Ils prennent le temps de former et de développer les hommes…
L’un des points importants dans le développement de l’ingénieur sera le « Genchi Genbutsu ». Comme vous le savez, il s’agit d’aller voir la véritable situation (pièce) pour bien comprendre la réalité actuelle. Comme le disait Kiichiro Toyoda, « on ne peut jamais faire confiance à un ingénieur qui ne se lave pas les mains avant de manger »…

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).

L’histoire de du TPS (Toyota Production System) est étroitement liée à celle de Toyota. Le TPS est le résultat des réponses apportées par Toyota aux différents défis qu’il a dû relever depuis sa création. Les concepts du TPS sont, pour la plupart, très anciens et spécifiques à l’entreprise Toyota. Tous les concepts du TPS n’ont pas été inventés par Toyota. Certains concepts ont été importés d’ailleurs (notamment des USA).

Les deux piliers du TPS

Le TPS s’appuie sur deux piliers : le Jidoka et le Juste à Temps. Le Juste à Temps est plus connu sous le cigle JIT ou Just In Time.

Le Jidoka est la partie la plus ancienne du TPS. Elle a été inventée par Sakichi Toyoda, le fondateur de Toyota, en 1902. Le Jidoka a pour but de garantir la qualité à chaque étape du process et, en plus, de permettre la séparation de la machine et de l’Homme. La machine est dite séparée de l’Homme quand elle peut fonctionner de manière complètement autonome sans la présence de l’Homme. Le principal intérêt est que dans cette situation, l’opérateur est capable de s’occuper de plusieurs machines à la fois. Le Jidoka est née au sein de la Toyoda Spinning and Weaving Company, fondée au 19ème siècle par Sakichi Toyoda. C’est dans le cadre de cette société que Sakichi Toyoda invente une machine à tisser qui s’arrête chaque fois qu’elle détecte une corde coupée, prévenant ainsi la fabrication de produit défectueux. Plus tard, en 1924, il crée une machine automatique qui ne nécessite pas la présence permanente d’un opérateur pour produire. Pour la première fois l’opérateur, dont l’activité est ainsi séparée de la machine, peut s’occuper de plusieurs machines en même temps. Les droits de fabrication et d’exploitation de ces machines révolutionnaires hors du Japon seront vendus et une partie des sommes recueillies sera utilisée pour créer une entité Automatismes devenue autonome en 1937. La direction de cette nouvelle entreprise sera confiée à Kiichiro Toyoda, le fils de Toyoda, qui héritera également de l’esprit d’innovation de son père.

Le deuxième pilier appelé Juste à Temps (JIT) est certainement le concept le plus connu au point qu’il est souvent utilisé abusivement en lieu et place du TPS. Redisons-le une fois encore : JIT n’est pas le TPS mais, simplement, une partie. L’expression « Juste in Time » a été inventée par Kiichiro Toyoda après la création Toyota Motor Corporation (le constructeur d’automobile). L’entreprise, alors très pauvre à sa création, ne pouvait se permettre le moindre gaspillage. Il n’était donc pas alors question de gaspiller le peu d’argent disponible pour acquérir plus de ressources (machines, Hommes, matières premières) que nécessaire. Il fallait n’acquérir ou ne fabriquer que le juste nécessaire, ni en avance ni en retard, d’où l’expression « Juste à Temps ». D’autres outils ou notions, arrivés en 1950, viendront compléter la palette du JIT. Parmi ces outils figurent le Kanban (qui est également abusivement utilisé en lieu et place du JIT et par extension en lieu et place du TPS), le travail Standard, les Supermarchés, le Takt time et bien d’autres. J’y reviendrai dans un prochain message.

Les « bienfaits » de la Seconde Guerre mondiale sur le TPS

Après la seconde guerre mondiale et la défaite du Japon, la situation ne s’améliore pas pour Toyota qui en plus de ses moyens limités, mentionnés ci-dessus, se retrouve dans un pays complètement exsangue. Un jeune ingénieur Taiichi Ohno, qui a fait ses preuves au sein Toyoda Spinning and Weaving est alors envoyé chez Toyota avec pour mission d’améliorer la productivité et déployer les deux piliers du TPS : JIT et du Jidoka. Il est nommé à la tête d’une usine de fabrication de moteurs et peut ainsi tester grandeur nature tous le concepts du Jidoka et du JIT entre 1945 et 1955. Le résultat de ce travail constitueront le noyau de ce qui est aujourd’hui appelé TPS. Taiichi Ohno est officiellement considéré comme l’inventeur du Système de Production de Toyota. Dans ses activités, il s’appuie sur une équipe de plusieurs personnes dont l’une des plus connues est Shigeo Shingo.

Les apports d’ailleurs dans le TPS

D’autres éléments tels que : les sept gaspis, le 5S, le SMED, Le management Visuel, le Poka-Yoké et bien d’autres seront inventés plus tard.
Il convient de signaler que le TPS a largement profité des résultats du travail de personnes extérieures à Toyota telles que : Henry Ford , W. Edwards Deming, Frederick Taylor (le père de l’organisation scientifique du travail), Samuel Smiles (l’auteur de Self-Help 1859, qui prône la persévérance, la discipline et le management basé sur les faits), Charles Allen (dont le travail est à l’origine du Training Within Industry, développé par l’armé américaine pour améliorer l’efficacité dans l’industrie durant la seconde guerre mondiale). Nous y reviendrons dans un autre message.

Il faut reconnaître que le TPS et le Toyota Way est constitué d’un ensemble d‘outils, de concepts et d’éléments culturels qui doivent leur existence à plus qu’une personne (fût-elle Taiichi Ohno) ou un groupe de personnes. Bien au contraire, c’est le résultat évolutif du développement des idées venues de partout. La spécificité chez Toyota étant à la fois la fidélité à leurs principes fondateurs et la volonté infatigable d’intégrer les meilleures idées internes et externes dans leurs activités.