Optimisation & Productivité.
Différentes méthodes permettent l’optimisation TRS (Taux de Rendement Synthétique).
2.1- La méthode 5S est une technique de gestion visant l’amélioration continue, élaborée par le système de production Toyota. Son appellation correspond à 5 principes simples : Seiri (ranger : supprimer l’inutile) ; Seiton (ordre : situer les choses) ; Seiso (nettoyage : scintiller) ; Seiketsu (propre : standardiser les règles) ; Shitsuke (éducation : suivre pour progresser).
L’esprit de la méthode peut se transcrire par l’acronyme ORDRE :
Ordonner, Ranger, Découvrir les anomalies, Rendre évident, Être rigoureux.
Chaque S a un objectif propre : alléger l’espace de travail de l’inutile ; organiser l’espace de travail de façon efficace ; améliorer l’état de propreté des lieux ; prévenir l’apparition du désordre ; encourager l’autodiscipline.
L’ensemble du système permet : d’améliorer les conditions de travail, de réduire les dépenses en temps et en énergie, de réduire les risques d’accidents et/ou sanitaires, d’améliorer la qualité de la production, d’améliorer la gestion de la production.
La méthodologie est pragmatique et efficace.
2.2- La méthode SMED (single-minute exchange of die/s) vise à réduire le temps d’un changement de série et de permettre ainsi de réduire la taille minimale d’un lot (run) de production. Cette méthode de changement rapide d’outil (ou matrice) a été développée par TOYOTA.
L’objectif vise un temps de changement (en minutes, voire secondes) à un seul chiffre (de 1 à 9, inférieur à 10). Une métaphore visuelle de cet objectif est celui du temps mort de changement de pneumatiques, en compétition F1 (temps ultra-court).
NB : Lorsque les temps de changement de série deviennent nuls, on peut alors envisager une fabrication à l’unité sans augmenter les coûts. La méthode SMED est particulièrement répandue dans l’industrie automobile. Elle est intégrée à la philosophie Lean (Cf. 2.5), répandue sur les processus industriels, depuis les années 2000.
2.3- La méthode TPM (Total Productive Maintenance) assure une évolution des méthodes de maintenance industrielle, pour améliorer le rendement des machines par une démarche préventive & proactive.
L’émergence de la TPM a pour cadre la compétition de l’industrie automobile. La TPM arrive en Europe dans les années 1980, au départ de l’industrie automobile japonaise, révolutionnée suite à la seconde guerre mondiale.
La TPM est une politique d’entreprise dont l’intérêt est renforcé par la fin des longues productions de masse. Il devient difficile de rentabiliser des équipements industriels lourds avec des productions en lots + courts. Elle mise sur un personnel impliqué, compétent et autonome. Produire plus et mieux sans investissement productif supplémentaire est possible si l’on optimise les non performances.
Ce constat imprègne toutes les méthodes japonaises au travers des 3 leviers qu’utilise la TPM : disponibilité, performance et qualité.
Au-delà d’une simple maintenance technique de l’outil, la TPM pousse à optimiser les performances des machines. L’indicateur utilisé, le ‘Taux de rendement Synthétique’ mérite son qualificatif car il restitue une vision simple qui englobe tous les paramètres affectant le rendement de l’outil, selon le triptyque disponibilité, performance et qualité.
L’analyse des composantes du TRS indique où agir. Les progrès spectaculaires qu’elle amène et son apparente simplicité font de la TPM une méthode prisée. Les effets de la TPM et leurs résultats pragmatiques réclament un suivi sur le moyen terme (6 mois).
2.4- La méthode kaizen est la fusion des deux mots japonais kai & zen qui signifient respectivement « changement » et « meilleur ». La traduction courante est amélioration continue.
C’est une méthode participative de gestion de la qualité, par un processus d’amélioration continue, fondé sur des actions concrètes, simples, peu onéreuses. Le kaizen est d’abord un état d’esprit qui nécessite l’implication de tous les acteurs. La démarche repose sur des petites améliorations itératives. C’est une démarche graduelle et douce, qui s’oppose au concept de réforme brutale ou d’innovation (qui est souvent le résultat d’un processus de reengineering).
La bonne mise en œuvre du principe passe par une implication active du management, un accompagnement au changement, un programme d’implication/motivation collective, la standardisation constructive et agile des processus, la mise en place d’outils et concepts comme la Roue de Deming (PDCA), les outils TQM, …
Les objectifs du kaizen sont :
– simplification des flux,
– amélioration de la qualité,
– amélioration de la productivité,
– amélioration des délais,
– amélioration des conditions de travail.
Toute la philosophie kaizen réside dans ces phrases :
« Fais-le mieux, rends-le meilleur, améliore-le même s’il n’est pas cassé, parce que si nous ne le faisons pas, nous ne pouvons pas concurrencer ceux qui le font. Mieux qu’hier, moins bien que demain ».
De par l’aspect collaboratif du kaizen, de + en + de solutions innovantes de numérisation de l’industrie favorisent le déploiement de la philosophie.
Les logiciels ‘Manufacturing Execution System’ facilitent les démarches d’amélioration continue par la collecte en temps-réel des données de production, permettant un meilleur suivi de la qualité et la mise en œuvre d’actions curatives et préventives.
Les années 2010 ont vu ces logiciels passer en mode SaaS (Software as a Service), ce qui a simplifié grandement leur déploiement. Ces dernières années misent sur l’émergence de solutions web innovantes collaboratives.
2.5- La méthode Lean Management (Lean « maigre / sans gras / dégraissé ») sert à qualifier une méthode de gestion de la production qui se concentre sur la ‘gestion sans gaspillage’ ou ‘gestion au plus juste’.
L’école de gestion Lean trouve ses sources dans le ‘Toyota Production System’. La philosophie Lean est basée sur la recherche de la performance (qualité, productivité, délais, coûts), + facile à atteindre par l’amélioration continue et l’élimination des gaspillages. Afin d’améliorer la valeur globale pour le client.
Ensuite formalisé partout dans le monde, le Lean Management est prioritairement implanté dans l’industrie lourde. Puis se généralise y compris dans les PME industrielles.
Sur base de son expérience avec le groupe Toyota, l’ingénieur américain Krafcik publie (1988) « Triumph of the Lean Production System », issu de sa thèse au MIT. Le livre Lean Thinking(1996) de J. P. Womack et D. T. Jones développe la mise en pratique opérationnelle.
Le système TPS évolue continuellement sur base d’un apprentissage itératif. Et non pas sur base d’un cadre théorique rigide. Ce qui en fait sa performance opérationnelle.
La pensée Lean repose sur 2 concepts principaux :
– le JIT (Just in Time)
– et le Jidoka (automatisation à visage humain).
En dépassant son cadre initial (organisation de production), le Lean est aujourd’hui une méthode pertinente pour combattre tous types d’inefficacité. Il s’étend aux services administratifs (Lean Office), au développement de produits (Lean Development), au développement de logiciel (Lean Software), etc.
Le Lean Management vise à éliminer les perturbations de l’efficacité et de la performance. Il vise à éradiquer 3 démons de l’organisation du travail :
-Le Muda : tout ce qui est sans valeur (ce qui n’ajoute pas de valeur au produit / c’est-à-dire ce qui finit à la poubelle, les pannes, les déplacements inutiles, les pertes de temps, les choses que l’on ajoute au produit, mais dont le client ne veut pas, etc.).
-Le Muri : l’excès, la surcharge de travail engendrée par des processus non adaptés (l’excès d’effectif lorsque la charge de travail n’est pas adaptée au nombre de travailleurs, les stocks dormants /Slow Movers, …).
-Le Mura : la variabilité, ou l’irrégularité (des machines qui ne mettent pas toujours le même temps pour faire la même chose et dont la qualité varie ; des opérateurs qui ne font pas tous et pas toujours le même travail lorsqu’ils sont affectés au même poste ; des fournisseurs qui ne livrent pas toujours les mêmes quantités ou qualités).
Le Lean Management s’attaque particulièrement à 7 formes de gaspillage :
– la surproduction (dépassant la demande des consommateurs),
– les attentes,
– les rebuts/retouches/corrections,
– les gammes et processus opératoires mal adaptés,
– les transports/ruptures de flux,
– les mouvements inutiles,
– les stocks (productifs ou administratifs),
auxquels il faut ajouter un huitième gaspillage, qui est la non-utilisation des ressources intellectuelles.
Le Lean Management prône la résolution des problèmes, avec les acteurs du terrain. Devenir une organisation apprenante fait partie des principes du Lean Management. Il concerne tous les domaines de l’entreprise (productifs & non productifs). Un des outils de l’amélioration continue est la Roue de Deming (Plan-Do-Check-Act) qui symbolise le cycle vertueux de l’amélioration.
2.6- La méthode 6 Sigma (Motorola, puis General Electric) vise l’amélioration de la qualité et de l’efficacité des processus industriels.
Puis s’élargit aux processus administratifs, logistiques, commerciaux, énergétiques, …
La méthode Six Sigma se base sur des données mesurables fiables. Cette méthode est utilisée dans des démarches de réduction de la variabilité dans les processus de production et vise à améliorer la qualité globale du produit/service.
La lettre Sigma désigne l’écart type statistique (Six Sigma correspond donc à six fois l’écart type).
L’écart type est assimilé à la dispersion d’un processus. On parle d’étendue de dispersion (R pour Range), qui est la différence entre la valeur maxi et la valeur mini d’un échantillon. Au sens mathématique, l’écart type est la racine carrée de la variance (une mesure de la dispersion des valeurs d’un échantillon ou d’une distribution de probabilité).
La méthode vise (à faire en sorte) que tous les éléments issus d’un processus, soient compris dans un intervalle s’éloignant au maximum de 6 Sigma par rapport à la moyenne générale des éléments issus du processus.
En réduisant la variabilité des produits du processus, on réduit le risque d’un produit/service rejeté pour non-conformité aux spécifications.
Le principe vise à travailler sur le processus afin que seuls des produits conformes aux exigences soient livrés. Produire juste dès la première fois en éliminant les coûts liés aux retouches, recyclage, mise au rebut et risque de vente d’un produit non conforme.
Dans un processus industriel visant la production d’une pièce en grande série, une pièce est conforme si elle respecte les spécifications, mais les pièces ne sont pas strictement identiques. L’esprit préventif Six Sigma consiste à améliorer le processus pour que ces produits soient tous conformes ; sachant qu’il ne s’agit pas de contrôler les produits, mais de fiabiliser le processus.
Aujourd’hui, le concept s’applique non seulement à la production mais aussi à la logistique, au développement, …
En pratique la limite de 6σ est difficilement atteignable. Mais certains secteurs aux exigences particulièrement élevées comme l’aéronautique visent par exemple le 3σ.
Dans le cas concret de l’usinage d’une pièce mécanique dont la longueur nominale est L. La pièce est utilisable si la longueur est comprise entre L-ΔL et L+ΔL (2ΔL = IT ; intervalle de tolérance).
Le processus de production produit des pièces dont la longueur varie : la longueur moyenne est L, et avec un écart type σ (postulat : répartition selon la loi normale).
En général, le processus est réglé pour assurer σ = ΔL/3 (σ = IT/6). On écrit en général plutôt ΔL = 3×σ (IT = 6σ), mais c’est bien ΔL qui est une contrainte (pièce conforme ou non) et σ qui est ajusté (les machines sont +/- bien réglées).
Lorsque l’on améliore le processus et que l’on diminue σ jusqu’à avoir ΔL = 6×σ (σ = IT/12), on aura un taux de rebut de l’ordre de 2×10-9, soit deux pièces au rebut pour un milliard de pièces produites.
Six Sigma s’appuie en particulier sur :
– attentes mesurables du client (Critical To Quality) ;
– mesures fiables de performance du processus selon spécifications ;
– outils statistiques pour analyser les causes influant sur la performance ;
– solutions attaquant ces causes ;
– outils de contrôle (les solutions ont bien l’impact escompté sur la performance).
La méthode se base sur l’acronyme DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve, Control ou Définir, mesurer, analyser, améliorer, maîtriser).
Chaque étape possède des outils regroupés dans une démarche cohérente.
Typiquement, la gamme d’outils utilisés dans chacune des phases est :
-Définir : définir le projet, le processus à améliorer, identifier les gains opérationnels et financiers, comprendre les attentes des clients et les CTQ, cartographier le processus (Supplier Input Process Output Customer), identifier les facteurs influents du processus (Xi).
-Mesurer : mettre sous monitoring le processus pour mesurer simultanément les Yi et Xi, diagrammes Ishikawa (arbre des causes), après s’être assuré de la capabilité des processus de mesure (R&R, kappa).
-Analyser : analyse des données pour identifier les facteurs Xi les plus influents sur les Yi (réponses), cartographie détaillée des processus (analyse de la valeur ajoutée), tests d’hypothèses (χ², tests de variances, …), plans d’expérience…
-Améliorer : actions d’améliorations relativement aux Xi les + influentes en utilisant des outils tels que plans d’expérience, AMDEC (Anayse des Modes de Défaillances et Criticités), …
-Maîtriser : outils de pilotage du processus tels que ‘Statistical Process Control’, …
Au-delà de la méthode, la réussite d’un programme Six Sigma doit s’appuyer sur une conduite du changement.
La méthode Six Sigma cerne la problématique à travers l’analyse des processus & mesures. Une fois le problème bien identifié, la solution est souvent à portée de main.
La méthode Six Sigma concerne toutes les strates d’une organisation.
L’image est celle d’une pyramide de fonctions de savoir-faire croissants :
-Le White Belt : première étape pour comprendre le Lean et la méthode Six Sigma.
-Le Yellow Belt : sensibilisé aux problématiques Six Sigma, il apporte son concours à la réalisation d’un projet d’amélioration sous la conduite des niveaux supérieurs.
-Le Green Belt : dont on attend qu’il consacre partiellement son temps (souvent 20-30%) à la conduite de projets d’amélioration.
-Le Black Belt : Team Leader qui se consacre à plein temps à l’amélioration (conduite de projets, formation Green Belts) et doit maîtriser la méthode dans son ensemble.
-Le Master Black Belt : mentor et formateur de Black Belts, garant du respect de la démarche, encadre les Black Belts.
-Le Deployment Leader : chargé d’élaborer la stratégie, le contenu de la formation, les budgets, etc.
2.7- La méthode Lean 6 Sigma (LSS).
Le Lean Manufacturing est de + en + associé au Six Sigma.
Le Lean Six Sigma est donc la rencontre des 2 méthodes d’amélioration continue destinées à accroître la performance de l’entreprise.
Alors que le Six Sigma va réduire les variations observées sur le produit, le Lean va se concentrer sur le processus de production et sur l’élimination du surperflu. En réduisant les temps de travail et les temps d’attente, le processus va gagner en efficacité. Dans certaines industries, le temps d’attente est un facteur important pour le client (CTQ).
Le Six Sigma et le Lean Manufacturing restent distincts.
Le Lean Manufacturing permet de construire un système de production basé sur une philosophie et des outils intégrés. Le Six Sigma est la maîtrise d’un procédé. L’utilisation d’outils Lean dans le Six Sigma permet d’atteindre un résultat, mais ne peut pas se substituer au Lean Manufacturing, tel que conçu dans l’industrie.
L’association des 2 est parfois considérée comme un marketing, car issue de 2 méthodes éprouvées et intrinsèquement suffisantes. D’autre part, on associe un outil (Six Sigma) à un système (ensemble d’éléments dont des outils). En pratique, l’addition des concepts renforce encore la réelle performance opérationnelle.
2.8- Différentes autres méthodes de Total Quality Management contribuent à une optimisation globale en gestion de production. Notamment les méthodes 5W (ou QQOQCCP), …