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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enneigement Supérieure et de la Recherche Scientifique Ecole Nationale Supérieure de Technologie Recherche sur la méthode LEAN Manufacturing et ses outils Medjkane Mohamed Abd el Mounaime Module : Gestion de Qualité Année d’étude : 2018/...

Description

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enneigement Supérieure et de la Recherche Scientifique Ecole Nationale Supérieure de Technologie

Recherche sur la méthode LEAN Manufacturing et ses outils

Medjkane Mohamed Abd el Mounaime Module : Gestion de Qualité

Année d’étude : 2018/2019

I. Historique C’est au sein de l’industrie automobile Toyota au Japon, dans les années 1940, que la notion du Lean est née. Taiichi Ohno en fût le pionnier. La production de Toyota était basée sur le désir de produire en flux continu, ce qui est l’opposé de la philosophie de production en masse développée par Henri Ford. La mention « Lean » ou plus souvent « Lean Thinking » est connue comme une référence dans tout type d’industrie pour améliorer la production

II. Définition et édifice du Lean Le Lean Manufacturing est un nom générique qui désigne un système de production originellement développé par Toyota et désormais utilisé de par le monde dans tous les secteurs industriels. Le Lean est défini comme une approche systématique qui vise à identifier et éliminer tous les gaspillages (activités à non-valeur ajoutée) au travers d’une amélioration continue en vue d’atteindre l’excellence industrielle. Comme le montre la Figure suivante, les principes du Lean peuvent être représentés par un édifice avec ses fondations et ses piliers. Ainsi la robustesse dépend de chaque élément de cet édifice. Dans le concept d’excellence industrielle, un industriel se doit, pour pérenniser son activité, d’atteindre trois objectifs fondamentaux :

Sur la Figure, nous pouvons voir que ces trois paramètres : qualité, coût et performance sont à la pointe de l’édifice, mais les bases de l’édifice doivent être solides pour atteindre ces trois objectifs.

Figure : Edifice Lean

III. Le Lean Thinking : la philosophie du Lean. Cette philosophie implique l’élimination des gaspillages et des actions inutiles. Elle relie toutes les étapes apportant une valeur ajoutée. En 1996, le concept initial du Lean était défini et décrit par cinq principes clés. 1. Définir la valeur : Définir précisément les besoins du client quant au produit attendu et aux capacités qu’il apporte à un instant t. 2. Identifier la chaîne de valeur : Identifier les différentes phases du flux entier de chaque produit ou famille de produit et éliminer les gaspillages. 3. Créer un nouveau Flux : Réduire les Gaspillages et réduire la taille de lots et les encours. 4. Tirer la production : Concevoir et produire seulement ce que le client souhaite et quand il le souhaite 5. Viser la perfection : Rechercher la perfection en éliminant continuellement les gaspillages dès qu’ils apparaissent. De nombreux chercheurs ont proposé des structures Lean mais les degrés de libertés sont multiples au sein du Lean Thinking. Propose une base de Lean Thinking avec quatre grandes ambitions qui illustrent les principes de cette philosophie : 1. Alignement de la production avec la demande. 2. Elimination des gaspillages. 3. Intégration des fournisseurs. 4. Implication de la main d’œuvre dans les activités d’amélioration des processus.

La Valeur  

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Tâche à Valeur Ajoutée : Une action qui apporte de la valeur à la forme ou la fonction du produit ou du service, ou bien une activité pour laquelle le client est prêt à payer. Tâche sans Valeur Ajoutée (Gaspillage – Muda) : Toutes les actions qui prennent du temps, consomment des ressources, ou occupent de l’espace, mais qui n’apportent pas de valeur au produit final. Tâches nécessaires : Inspection et Analyse financière Tâches superflues : Retouches, Manipulations supplémentaires, Recherche d’outils, de machines, Réglages et Déplacements, mouvements inutiles, transports.

La Chaine de Valeurs

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L’ensemble de toutes les actions spécifiques requises pour amener un produit au travers des 3 étapes critiques dans la gestion de toute affaire : Résolution de problèmes : Vente, Conception et Engineering Gestion de l’information : Logistique et Matières premières Transformation physique : Production, Maintenance et Qualité

Les Types de Gaspillages La méthodologie Lean vise à éliminer les 8 formes de gaspillages : 1. Surproduction,

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Sur-stockage ; Défauts ; Étapes sans valeur ajoutée ; Temps d’attente ; Déplacements inutiles ; Transports inutiles ; Sous-utilisation des compétences.

Figure : Structure et grandes lignes du Lean Thinking Bien que les principes soient distincts, ils aboutissent malgré tout aux mêmes idées. L’alignement de la production avec la demande est fondé sur la notion du deuxième principe, l’élimination des pertes. L’élimination des pertes aide à réduire les coûts et organise les activités de production requises en créant de la valeur au sein d’un système plus efficace. Ce système facilite ainsi un flux de production plus fluide avec un nombre minimal d’interruptions, de retards et de variations. Ensuite le troisième principe, l’intégration des fournisseurs est un prérequis au premier principe, l’alignement de la production avec la demande. En effet, les producteurs Lean doivent avoir un réseau coopératif : sans l’établissement d’une relation étroite avec les fournisseurs, le concept de production en fonction de la demande ne peut pas être atteint. Les fournisseurs doivent livrer les matières premières fréquemment en petites quantités directement sur le lieu d’utilisation et ce avec un minimum de contrôles à la réception Le quatrième principe (l’inculcation d’amélioration des processus dans les esprits des (employés) est essentiel pour l’élimination des pertes. Cette notion, nommée dans l’industrie japonaise « soikufu », permet de développer et de mettre en avant les connaissances, les capacités et la créativité de chacun. Le Lean Manufacturing est caractérisé par une petite équipe, composée d’employés aux multiples fonctions, avec décentralisation de l’autorité, et travaillant à la résolution d’un problème. Les suggestions de chaque employé participent à l’amélioration.

Ainsi cette philosophie « Lean Thinking » repose essentiellement sur l’identification et l’élimination des gaspillages. Cet aspect doit être compris en premier lieu pour atteindre efficacement le résultat voulu et appliquer les outils Lean.

IV. Le succès du Lean L’implantation du Lean fait alors son apparition dans tout type d’infrastructure. Les entreprises utilisent le Lean Thinking pour éliminer les gaspillages dès le début de la chaîne, et évaluer les effets. Les entreprises gagnent très rapidement en compétitivité et s’adaptent rapidement au développement de l’économie et à la demande, en perpétuel changement, du client. C’est principalement après le choc pétrolier de 1973 que les entreprises n’eurent pas d’autre choix que de s’adapter à la situation économique. La vision Lean les aida dans ce sens. En effet, après le choc pétrolier, comme le montre la Figure suivante, la tendance s’inverse : l’offre devient supérieure à la demande. Le marché impose une baisse et une meilleure qualité de produits est attendue.

Figure : Evolution du marché après le choc pétrolier. Les entreprises ne peuvent donc plus augmenter leur marge au détriment du prix de vente. Une nouvelle stratégie apparait : diminuer les coûts de revient pour conserver ou augmenter la marge.

V. Concepts et Outils Lean Manufacturing o o o o o o o o o o o o o o

5S et Management Visuel Cellule Autonôme de Production Jidoka Kaizen et PDCA Poka Yoke (Systèmes Anti-Erreurs) Changement Rapide d’Outils (SMED) Production Préparation Processus (3P) Production Tirée (Juste-à-Temps) Travail Standardisé Maintenance Productive Totale (TPM) Formation Intégrée (Training within Industry TWI) Flux de valeurs Théorie des Contraintes (TOC) 6 Sigma

I.

Méthode 5S

Formation 5 S : Intégrer un outil d'amélioration continue La méthode 5S (issue de la démarche Lean ou démarche qualité) a pour objectifs d'optimiser, de rationnaliser et d'assurer la sécurité de votre poste de travail. La méthode 5S s'applique dans l'industrie mais également dans les bureaux, commerces ou toute entreprise qui nécessite de l'organisation au sens large. Le CNFCE vous propose une formation courte sur la méthode 5S mais est en mesure de vous proposer une formation 5S sur-mesure ou de vous accompagner dans la mise en place de la démarche 5S au sein de votre entreprise. On parle alors de chantier 5S.

Objectifs pédagogiques   

Appréhender les fondamentaux de la démarche 5S en maîtrisant les principes fondamentaux, Comprendre les enjeux et les objectifs d'une démarche 5S pour une entreprise ; Participer à l'amélioration continue de votre entreprise en maîtrisant les clés de la mise en place d'un chantier 5SLa méthode 5S, les standards et le principe du management visuel.

La méthodologie 5 S : o o o o o

SEIRI : débarras SEITON : rangement SEISO : nettoyage SEIKETSU : ordre SHITSUKE : rigueur

Pourquoi intégrer le 5S dans son entreprise ?    

Identifier les différents domaines d'application de la démarche 5S Le déroulement de la méthode 5S dans son entreprise (Usine, industrie, stock ou bureau) Focus sur l'efficacité au poste de travail Focus sur la notion de management visuel avec le 5S.

Le management et les équipes dans le cadre d'une démarche 5S   

L'organisation et la prise de décision rapide La méthodologie d'analyse d'un problème et la recherche de solutions Le principe de transmission du savoir

Lancement et pilotage d'un chantier 5S

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La mise en place d'un système Lean et d'un projet 5S Identifier les différentes étapes et le suivi du chantier 5S Appréhender le rôle et les missions de chaque acteur de la démarche 5S Comment pérenniser et maintenir la dynamique d'entreprise 5S ?

Synthèse de la démarche 5S dans une entreprise   

La notion de patience dans la démarche Savoir maintenir les efforts pour atteindre l'état organique Les vraies et les fausses bonnes idées autour du 5S

II. Méthode SMED Le juste à temps impose de disposer de lots de chaque élément à assembler. On voudrait bien entendu avoir des lots très petits mais souvent, lorsqu’on met en fabrication un lot, on doit changer l’outillage ou le réglage de la machine, si l’on a fabriqué autre chose auparavant. Le temps de démarrage est souvent générateur de pièces non conformes ; une solution à ce problème consiste à réduire le temps d’outillage : c’est le SMED. En gestion de la production, SMED est l'abréviation de Single Minute Exchange of Die, et qui peut être traduit par : changement d’outil en (quelques) minutes. Le SMED est une méthode d’organisation qui cherche à réduire de façon systématique le temps de changement de série, avec un objectif quantifié. La méthode SMED est utilisée dans le cadre de changements de fabrication. Elle a pour objectif de réduire ces temps, et permettre ainsi de réduire la taille de lot minimale. En effet, si les temps de changement de série deviennent nuls, on peut alors engager une fabrication à l'unité sans augmenter les coûts. Le but c’est donc de diminuer ce temps consacré au réglage, afin d'obtenir des changements d'outils rapides ou des réglages instantanés. C’est une méthode qui permet de rationaliser le temps entre la dernière pièce bonne de la production N et la première pièce bonne de la production N+1

Les enjeux de la méthode : L’entreprise qui cherche à réduire ses temps de changement de série poursuit un double objectif : réduire ses stocks en fabriquant des séries plus courtes et en procédant plus souvent à des changements de séries. augmenter le rendement de ses installations en diminuant le temps d’arrêt des machines.

La démarche SMED : 1. Méthodologie : Les stocks ont longtemps servi de garde-fou en assurant une sécurité de production et en minimisant les conséquences des dysfonctionnements. Ils étaient alors considérés comme un "mal nécessaire". Aujourd'hui ils sont devenus un "mal tout court". En effet L'entreprise ne peut plus imposer sa logique industrielle calquée sur la production de masse, mais doit se placer dans un juste équilibre entre demande et production : produire seulement ce qui est commandé, en respectant les coûts, les délais et la qualité.

L’un des objectifs du SMED est d’arriver à convertir des opérations s’effectuant machine à l’arrêt (MA) en opérations possibles machine en marche (MM). 2. Les phases de la méthode : Comme la plupart des méthodes de résolution de problèmes, la démarche S.M.E.D. permet de capter l'attention des membres d'un groupe de travail sur un sujet précis et de les faire réfléchir avec des objectifs clairs. Les principales étapes d'une démarche de type S.M.E.D. 1. Identifier 2. Séparer 3. Convertir 4. Réduire Phase 0 : Choix du chantier : Le principe d'application de la méthode S.M.E.D. passe par une phase préliminaire qui est le choix d'un « chantier pilote ». C'est le poste de travail retenu pour conduire l'action. L'objectif sous-jacent est l'extension du chantier aux autres postes de l'atelier. Il existe quelques critères de choix dont on peut citer : Poste représentatif de la production Ressource contrainte significative... Son choix est donc très important et ne peut en aucun cas être quelconque. Il servira de vitrine et doit pouvoir démontrer facilement le bien-fondé de la méthode afin de convaincre et faire adhérer l'ensemble de l'entreprise à la démarche. La première difficulté est peut-être de faire accepter cette démarche dans l'entreprise. Il faut essayer donc de convaincre ainsi que d’impliquer les hommes. Phase 1 : Observations et mesure (Identifier) Observation et mesure ou « Identification » représente la première phase qui concerne le bilan de l'état initial. Il s'agit non seulement d'observer le déroulement d'un changement de production mais de relever toutes les informations qui lui sont relatives :  Chronologie,  Durée,  Contraintes,  Moyens matériels,  Ressources ... L'objectif est cependant de connaître la réalité des faits. Pour le faire on utilise généralement un film audio-vidéo, il donne une image fidèle du déroulement, sans rien oublier. Par contre, il est indispensable de prévenir l‘ensemble du personnel pour obtenir leur adhésion et dépasser l'aspect psychologique lié à l'utilisation de la vidéo. Quelle que soit la méthode utilisée. Cette dernière ne doit pas influencer le déroulement des opérations et l'action des opérateurs et/ou régleurs. Le but est d'obtenir une mesure objective. Phase 2 : Séparation des opérations : Les opérations préalablement identifiées se répartissent en deux catégories : Opérations internes qui dans l'état actuel arrêtent la production Opérations externes qui peuvent être réalisées sans arrêt de production, hors machine Cette phase va consister à repérer les opérations internes à externaliser et les opérations externes qui sont traitées à ce stade comme des opérations internes. Le but est de réaliser en temps masqué les opérations externes. Il s'agit principalement d'opérations de

préparation. (Outils, accessoires, moyens de manutention). A ce stade les investissements sont généralement très faibles, par contre les gains obtenus sont spectaculaires. Ils peuvent atteindre des taux qui varient entre 25 et 50% simplement avec une optimisation de l'organisation du changement de fabrication. Les solutions misent en place ne requièrent que du bon sens et de la logique. Phase 3 : Modification des moyens à faibles coût (Convertir) Lorsque toutes les opérations externes sont réalisées en temps masqué, il devient indispensable pour continuer à progresser et de convertir certaines opérations internes en opérations externes. C'est une phase qui nécessite généralement l'apport de technologie. L'objectif est de réduire au maximum le nombre d'opérations internes, qui pour mémoire, entraînent l'arrêt de la production. Des investissements sont à prévoir, que l'on peut qualifier de faibles par rapport à ceux nécessaire en phase 4. Car ils ne concernent que le poste de travail au sens large du terme, sans remettre en cause le processus complet de fabrication. Phase 4 : Modification lourde des moyens (Réduire) On recherche des gains de temps aussi bien au niveau des opérations internes, pour des raisons d'arrêts machine qu'au niveau des opérations externes pour des raisons de coûts. La modification porte à réduire les opérations internes et externes.

Durée et planification : Une action S.M.E.D. est étalée dans le temps à plusieurs mois, voir une année pour des progrès remarquables. Dans un premier lieu la direction s’implique d’une manière stratégique, ensuite s'enchaînent les phases de : Constitution des groupes - Sensibilisation et formation- Choix du poste pilote, Analyse- Définition de plan d'action- L’objectif de progrès, La notion de plan d'action est fondamentale. Ce plan résulte du travail collectif et propose des solutions hiérarchisées, classées en fonction de critères tels que: le coût / gain de temps ; la facilité / difficultés de mise en oeuvre ..

Les avantages et inconvénients de la méthode SMED : 1. Les avantages : La méthode représente plusieurs avantages qu’on peut identifier par les caractéristiques suivantes : Augmentation de la productivité du personnel et de la capacité de production des machines, Augmentation de la flexibilité de la production, Amélioration de la qualité, Réduction des coûts, Réduction des délais et les stocks, Élimination des erreurs de réglage, Diminution du nombre de rebuts et de pièces de réglage, Confort et travail rationnel des régleurs, Nettoyage simplifié, La bonne communication entre les différents départements de l'entreprise est l’atout majeur du SMED. Si on prend l’exemple de la modification de l'outillage pour réduire les temps de changement de fabrication, il sera nécessaire d'impliquer le bureau technique, mais aussi le service qualité et si possible un membre de l'encadrement supérieur. Plus l'équipe impliquée est pluridisciplinaire, plus les résultats de son travail seront performants.

2. Les inconvénients : La mise en place du SMED est onéreuse. En effet, il en découle des coûts internes difficilement quantifiables, qu’il s’agisse de la main d’œuvre impliquée ou des gains de productivité réalisés. Cependant, vu les gains obtenus en terme de productivité, les dirigeants d’entreprises estiment que c’est une démarche qui mérite d’être mise en place.

II.

KAIZEN

Kaizen tire son origine de deux mots japonais Kai (qui signifie « changement ») et Zain (qui signifie « bon »).

Kaizen revient donc à dire « bon changement » soit en d’autres termes, « amélioration continue ». C’est un concept ou une philosophie appliquée dans les entreprises et dont le but est de promouvoir quotidiennement de petites améliorations à tous les niveaux et sans induire de gros investissements. Avec l’évolution et les transformations permanentes de l’environnement des entreprises (concurrence, nouveaux procédés, innovations technologiques, nouveaux produits), les réalités des marchés imposent en interne des réformes qui peuvent se traduire soit par l’acquisition de nouvelles ressources encore plus performantes en terme de coût, de délais, de productivité (souvent coûteuses et peu concertées), soit simplement par l’amélioration des ressources dont on dispose déjà. Le Kaizen repose essentiellement sur cette seconde option. C’est une méthode assise sur l’analyse de l’existant, la comparaison à la réalité afin de rendre meilleur les acquis.

A-Caractéristiques du Kaizen o o o o

Concept, état d’esprit, façon de faire, culture de l’amélioration ; Ensemble d’améliorations concrètes, simples et peu onéreuses ; Réalisables en un laps de temps très court et par des groupes de travail ; Fondée sur le du bon sens commun et une bonne motivation du groupe.

Le Faire meilleur usage des ressources existantes et non pas les changer (améliorer et non pas innover) est ceux sur quoi repose tout le concept du K...