Apprendre à voir les déchets et devenir un atelier de tôlerie plus ciblé

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Fabriqué au Japon. L'expression signifiait bon marché, jetable et de mauvaise qualité dans les années 1950 et 1960. Aujourd'hui, cela implique souvent qu'un produit est fabriqué avec une qualité exceptionnelle. Une grande partie de la transformation du Japon est attribuée à des individus comme Taiichio Ohno, qui a rejoint Toyota en 1943, où il est devenu connu comme le père du système de production Toyota et, finalement, une légende dans le domaine de la fabrication sans gaspillage. La légende raconte qu'il coachait les chefs de service pour qu'ils développent "des yeux, des oreilles et un nez" pour les sept types de déchets : transport, inventaire, mouvement, attente, surproduction, surtraitement et défauts. À cette fin, il emmenait chaque directeur de département à un endroit central de son département, dessinait un cercle sur le sol avec de la craie et ordonnait au directeur de se tenir à l'intérieur et d'observer.

Ohno partirait alors pendant une heure ou plus, et à son retour, demanderait au directeur (toujours debout dans le cercle) : "Qu'avez-vous vu ?" Le directeur nerveux pourrait dire quelque chose comme : « J'ai vu des gens travailler. Ohno secouait la tête et disait : « Vous ne voyez pas ! Continuez à regarder. Une autre heure ou ainsi expirerait. Ce processus se répétait jusqu'à ce que la réponse du directeur satisfasse Ohno. "Ces pièces là-bas n'ont pas bougé depuis une heure. Les gens sont occupés, mais ils ne font que manipuler et remanier des composants." Ohno a probablement répondu : "Maintenant, vous le voyez. Bravo ! Qu'allons-nous faire à ce sujet ?"

Vue à travers le prisme des normes culturelles de 2023, la technique peut être considérée comme condescendante ou dégradante, mais vous ne pouvez pas contester les résultats. Apprendre à voir les déchets est la première étape. Vous ne pouvez pas éliminer ce que vous ne pouvez pas voir.

Après avoir été consultant en fabrication pendant plus de 30 ans, avoir travaillé avec plus de 350 entreprises et animé plus de 1 000 équipes de projet kaizen, je peux vous dire qu'il y a du gaspillage dans chaque processus. C'est choquant pour la plupart des managers quand, après observation directe, ils réalisent que leurs équipes opèrent dans un processus ayant une activité importante sans valeur ajoutée, souvent entre 25% et 30%. S'ils pouvaient éliminer les mouvements inutiles, les attentes inutiles, l'empilage et le désempilage répétitifs, le comptage, le déplacement, les dommages causés par la manipulation inutile de pièces, les problèmes de communication entre les services, l'espace perdu couvert par l'inventaire et d'innombrables autres facteurs, ils pourraient théoriquement gérer leur entreprise avec des coûts de main-d'œuvre inférieurs de 25 à 30 %. Plus positivement parlant, ils pourraient produire et vendre 25 à 30 % de produits en plus avec les mêmes effectifs.

Ce n'est pas seulement un scénario de rêve. J'ai grandi dans un atelier de tôlerie de précision et j'ai vécu de première main une transformation à la Toyota. Au début des années 1980, notre plus gros client, Tektronix, exigeait que nous livrions des lots hebdomadaires de 150 armoires pour ordinateurs centraux au lieu des 600 par mois auxquels nous étions habitués. Ils avaient entendu parler de l'approche JIT de Toyota et Tektronix a exigé que tous ses fournisseurs l'adoptent.

Notre service de montage s'est rapidement adapté au changement. Notre département de fabrication a continué à poinçonner, former et insérer du matériel pour 600 unités dans un lot (pour minimiser le temps d'installation). Nous avons supposé que nous avions répondu aux attentes du client. Mais peu de temps après, nous avons été informés que l'objectif n'était pas seulement d'assembler 150 armoires à la fois, mais de fabriquer et d'assembler 150 chaque semaine. "Et oh, au fait, à un moment donné, nous voudrons que vous en fabriquiez et en livriez 30 par jour!"

Comment pourrait-on s'attendre à ce que nous réalisions des machines pour des dizaines de pièces complexes 20 fois par mois ? Après tout, nous avions près de 100 autres clients à satisfaire. À l'époque, nous avions trois poinçons à tourelle, cinq presses plieuses et une demi-douzaine de machines de quincaillerie.

Nous avons retiré une tourelle, deux presses plieuses et une quincaillerie, puis ajouté une soudeuse par points et une petite zone d'assemblage. Ces pièces en acier doux devaient également être plaquées, nous avons donc dû nous coordonner avec notre fournisseur de placage pour tourner environ 30 unités par jour (traitées chaque jour par leur deuxième équipe) afin que nous puissions assembler les pièces fabriquées chaque jour dès le lendemain matin. C'était comme si les pièces n'avaient jamais quitté notre magasin. Lorsqu'il n'y avait pas besoin de traitement extérieur, nous avons lié directement les processus de fabrication et d'assemblage.

Une cartographie minutieuse du flux de valeur (VSM) nous a permis de déterminer la meilleure séquence dans laquelle poinçonner et former les composants. La deuxième étape consistait à déterminer un rythme de fabrication ou takt, c'est-à-dire le temps disponible divisé par la demande. Connaître notre takt time nous permettrait de déterminer combien de personnes, combien de pièces d'équipement et combien d'espace seraient nécessaires.

Notre équipe avait 36 ​​heures disponibles pour produire chaque semaine (en tenant compte des temps de pause et des temps d'arrêt planifiés). Nous devions produire 150 unités par semaine, ce qui, selon le takt time, nous obligeait à fabriquer et à assembler une armoire d'ordinateur central toutes les 14,4 minutes (36 heures par semaine × 60 minutes par heure divisées par 150 unités = 14,4 minutes par unité). S'il y avait 25 minutes de formage dans chaque unité, alors (25/14,4 = 1,74, arrondi à 2) nous aurions besoin de deux presses plieuses et de deux opérateurs de presse plieuse.

FIGURE 1. L'équipe de la fab shop pour laquelle Gary Conner a travaillé au début des années 1980. Après être passée au cellulaire, l'entreprise est passée de 70 à 270 personnes en quelques années seulement.

Nous avons également équilibré les temps de cycle entre les opérations. Pour ce faire, nous avons examiné les données de temps de cycle de l'opérateur et de la machine recueillies au cours du VSM. Cela nous a aidés à établir un travail standard, ou les tâches que chaque membre de l'équipe doit effectuer pour maintenir le temps takt et un flux de travail fluide. Si le temps de cycle moyen total pour traiter une unité est de 100 minutes et que le temps takt est de 14,4 minutes, nous avons besoin de 6,9 ​​membres d'équipe (100/14,4 = 6,9). Nous essayons d'éviter de charger les gens à plus de 85 %, nous avons donc arrondi à 8.

L'étape suivante consistait à répartir le travail le plus équitablement possible, en l'occurrence 100 minutes de travail divisées par 8 personnes (100/8 = 12,5). Chaque personne doit se voir attribuer 12,5 minutes de travail pendant chaque takt time de 14,4 minutes. Cela a permis de récupérer physiquement et mentalement, de nettoyer la zone de travail ou d'aider un coéquipier.

Si nous rencontrions des déséquilibres mineurs, ou si un processus ne pouvait pas être géré dans le temps takt, nous devions être flexibles. Nous avons alterné les heures de pause et de déjeuner et échelonné les heures de début. Dans le pire des cas, nous avons ajouté quelques heures de production supplémentaires au processus de contrainte, ce que nous ne considérions que comme une mesure provisoire. Si un goulot d'étranglement persistait, nous avons envisagé de rééquilibrer le travail standard, d'ajouter du personnel ou, en dernier recours, de sous-traiter temporairement une partie du travail à une autre équipe.

Nous avions un dicton dans notre atelier de tôlerie : "Peu importe le nombre de pièces que nous poinçonnons et formons ; le nombre d'assemblages que nous obtenons sur le camion compte !" Dans un mode de fabrication par lots, les opérateurs de poinçonnage et de formage (motivés par les objectifs du service) peuvent avoir eu peu ou pas de souci de savoir si l'équipe d'assemblage disposait des pièces dont elle avait besoin pour terminer son travail. Hors de vue, hors de l'esprit.

Notre équipe a choisi de repenser les programmes de poinçonnage de la tourelle pour capitaliser sur une tourelle standard tout en nous permettant de poinçonner des kits. Nous avons développé une stratégie d'outillage par étapes qui nous a permis de plier différents composants dans la même configuration de presse plieuse. Cela a nécessité quelques achats ponctuels d'outillage et a allongé certains temps de configuration, mais le temps de configuration moyen a considérablement diminué et a eu un impact financier énorme. De plus, l'agencement a permis aux opérations de quincaillerie, de soudage par points et d'assemblage de traiter immédiatement les pièces sans attendre que les 150 composants d'un composant soient formés, pour attendre davantage que les composants d'accouplement (150 de chacun) se rattrapent.

Naturellement, les propriétaires d'entreprise veulent optimiser leurs machines les plus chères, et notre atelier n'a pas fait exception. Un poinçon de tourelle occupait généralement deux ou trois presses plieuses. La demande de nos clients nécessitait deux presses plieuses à environ 90 % de leur capacité, mais cela laissait le poinçon de la tourelle inactif environ 40 % du temps.

Le directeur de production et le propriétaire rendaient fréquemment visite à l'équipe de la cellule pour enquêter sur la raison pour laquelle ils n'entendaient pas le bruit sourd et constant des coups de poing. Nous avons dû expliquer que nous n'avions tout simplement pas besoin de prédécouper des pièces juste pour constituer un inventaire que personne ne pouvait utiliser. Et en plus, nous n'avions pas de place pour mettre les pièces dans notre minuscule espace de travail. Notre cellule a été conçue pour être efficace, pas pour être un entrepôt. Notre mantra était: "Si nous le ramassons, nous le finissons." (Pour citer l'un des dictons préférés d'Ohno, "Les parties dormantes ne rapportent pas d'argent!")

L'équilibrage des lignes était essentiel, et comme certains composants nécessitaient beaucoup de matériel tandis que d'autres nécessitaient peu ou pas de matériel, nous avons construit des chariots spécialisés avec des roulettes robustes. Ceux-ci ont permis aux opérateurs de poinçonnage et de freinage de rapprocher les machines de quincaillerie de l'opération principale, où ils pouvaient installer du matériel sur certaines pièces. Et pour les composants plus gourmands en matériel, nous avons affecté un installateur de matériel dédié. Face à la réalité du travail en atelier, la flexibilité était la clé.

Bien que se concentrer sur un flux en une seule pièce ne nous ait pas immédiatement semblé logique, le flux en un seul kit semblait plus raisonnable. Mais même le flux d'un kit n'avait pas toujours de sens sur le plan économique, nous avons donc exploré un flux de 25 kits, un flux de 10 kits et un flux de cinq kits, repoussant les limites jusqu'à ce que nous exposions le seuil de douleur, puis revenant à une quantité de kit raisonnable.

Finalement, la question de l'optimisation des machines a refait surface comme une opportunité riche en cibles. Nous avons choisi de standardiser notre liste d'outils de poinçonnage de tourelle. Ce faisant, nous avons pu maximiser le nombre de pièces que nous pouvions traiter sans configuration. En utilisant notre capacité excédentaire, nous avons programmé et poinçonné des pièces pour d'autres équipes. Cela a aidé à résoudre le problème de l'efficacité globale de l'équipement (OEE) du poinçon de la tourelle et, ce faisant, a soulagé beaucoup de stress pour notre équipe de direction.

FIGURE 2. Cette disposition, typique d'un atelier de tôlerie, favorise les mouvements excessifs et l'efficacité locale plutôt que globale.

Parfois, notre plus gros client a connu une baisse des ventes ou a subi un changement de conception, ce qui a entraîné un tarissement des commandes. Nous nous sommes inquiétés et nous nous sommes demandé si notre équipe et l'agencement cellulaire seraient désassemblés et réintégrés dans le reste de l'agencement départemental du plus grand magasin. Mais nous sommes devenus si adaptables à la digestion de tout type de travail qu'en un an seulement, notre équipe de huit personnes (qui représentait environ 10 % de l'atelier de 70 personnes) produisait 40 % des revenus. Une fois que la direction a vu ce chiffre, ce n'est que peu de temps après que le reste de l'atelier a été divisé en équipes de travail plus petites qui reflétaient notre cellule.

Notre entreprise est devenue l'un des leaders dans l'adoption et l'adaptation du système de production Toyota à un environnement de fabrication sur commande. Personne dans notre région ne pouvait vraiment nous concurrencer et nous sommes passés d'un magasin de 70 personnes à un magasin de 270 personnes en quelques années seulement (voir Figure 1). Finalement, en ajoutant des lasers, plus de tourelles et des machines associées, nous avons fait irruption dans plusieurs cellules sur plusieurs quarts de travail. En fin de compte, nous avions près d'une douzaine d'équipes spécifiques au client, chacune responsable d'un nombre discret de pièces ou d'assemblages.

Même après que notre entreprise se soit divisée en équipes plus petites et en usines ciblées, nous avons continué à pratiquer une version américanisée de « se tenir dans le cercle ». Nous n'avons jamais supposé éliminer tous les déchets d'un processus. Les promenades Gemba (visites régulières de la zone de travail) et la recherche d'informations auprès des équipes de travail (kata) sont restées essentielles.

Divisé en départements fonctionnels, l'agencement traditionnel de l'atelier optimise l'utilisation des machines (voir Figure 2). Cela entraîne beaucoup de déplacements, de transports, d'attentes et tend à favoriser la surproduction et l'inventaire qui en résulte. Cela crée également un décalage important entre la fabrication et l'assemblage. La personne responsable du département de fabrication est généralement mesurée sur la "sortie" de son département.

La figure 3 présente une alternative, ne nécessitant le déplacement que de quelques machines plus petites. Remarquez la zone d'assemblage côté ligne, beaucoup plus petite que celle illustrée à la figure 2. La zone peut permettre un transfert direct du personnel de fabrication au personnel d'assemblage.

Le fait d'avoir une zone d'assemblage de la bonne taille intégrée dans le flux de valeur améliore le travail d'équipe, la communication, la formation polyvalente et la rétroaction. Cela permet également à l'équipe de partager plus facilement le travail et d'équilibrer la ligne. Étant donné que l'alignement du flux de valeur signifie qu'il y a un nombre discret de pièces à assembler, nous pouvons rationaliser le nombre d'outils à main et l'espace requis.

Notez que lorsqu'il n'y a pas de tâches répétitives et que chaque bon de travail est unique, ou lorsque des pièces doivent quitter le bâtiment pour un traitement extérieur, un transfert immédiat entre la fabrication et l'assemblage peut ne pas être possible. Cela dit, une cellule peut certainement faciliter ces transferts efficaces pour des emplois sans ces exigences.

La proximité des capacités de fabrication et d'assemblage au sein de la cellule présente un tout nouvel ensemble de considérations. Si les composants en cours d'assemblage ne sont pas tous disponibles en même temps, l'assemblage s'arrête. Encore une fois, le kitting fait partie de la solution (voir Figure 4). Le poinçonnage et le formage des composants dans l'ordre dans lequel l'équipe d'assemblage en a besoin exigent une communication claire. Les composants nécessitant un sous-assemblage doivent être traités en premier. Quelques minutes consacrées à l'examen et à la stratégie de la séquence d'assemblage aident généralement à déterminer la séquence de fabrication correcte.

Travaillant avec des lots et des kits plus petits, les personnes responsables du traitement en aval (comme le soudage, le soudage par points ou l'assemblage) découvrent immédiatement les problèmes d'ajustement et de fonctionnement. Dans la fabrication par lots, de telles erreurs peuvent ne pas apparaître pendant des jours. Une rétroaction efficace des processus en aval améliore rapidement la qualité de la sortie, réduisant les reprises et contribuant davantage aux gains financiers.

La communication reste essentielle, car soyons réalistes - il y aura éventuellement un conflit d'outillage, une exigence spécifique à la machine en dehors de la cellule ou une autre réalité qui interrompra le flux. Encore une fois, après un examen rapide mais minutieux des ordres de travail de la journée, l'équipe de la cellule peut identifier les obstacles potentiels, réfléchir à des techniques d'intervention et se coordonner avec d'autres équipes si nécessaire. Par exemple, lorsque des problèmes de dégagement de matrice et d'incompatibilité d'outillage surviennent, le fait d'avoir une petite quantité de matériau en tant que travail en cours (WIP) ou d'avoir un système de réapprovisionnement Kanban (pull) peut contribuer grandement à réduire le gaspillage d'attente pour les pièces.

FIGURE 4. Un kit de pièces est mis en scène sur un chariot construit sur mesure. Si toutes les pièces ne sont pas disponibles au bon moment, l'assemblage peut s'arrêter, d'où la nécessité d'une communication et d'une résolution de problèmes constantes.

Dans un atelier de travail fonctionnel et aligné sur les départements, les opérateurs peuvent traiter des centaines, voire des milliers de pièces uniques, ne voyant peut-être pas la même pièce répétée pendant des mois. D'un autre côté, les équipes cellulaires travaillant comme une usine ciblée pourraient n'être responsables que de quelques dizaines de composants d'une poignée de clients. Cela crée un véritable sentiment d'appartenance et la satisfaction de produire le produit d'un client du début à la fin, plutôt que d'effectuer une seule opération pour voir son travail acharné palettisé et transporté vers un autre département. Ils ne peuvent ressentir aucun réel sentiment d'achèvement.

Les usines ciblées ressemblent beaucoup à une usine dans une usine. Les équipes sont responsables et responsables d'un ensemble défini de pièces. Ceux-ci peuvent nécessiter des étapes de processus similaires, ou ils peuvent être du même type de matériau ou peuvent être destinés à un client spécifique.

Parce qu'ils se familiarisent avec un ensemble spécifique de pièces, les équipes ont de meilleures chances de résoudre les bogues. Ils se familiarisent avec les nuances d'un matériau particulier, d'une taille de pièce ou d'une autre caractéristique associée à l'ensemble de composants qui leur est assigné. Ils perfectionnent les configurations, identifient les attentes de qualité, développent des raccourcis, découvrent et documentent les pièges potentiels. Ils normalisent les meilleures pratiques et établissent des modes opératoires normalisés.

Alors, comment commencer ? Mon conseil est de commencer petit, mais de commencer bientôt. Sélectionnez une petite chaîne de valeur qui peut servir de ligne modèle où vous pouvez tester le processus et former vos équipes dans les nombreuses disciplines de la fabrication de classe mondiale. Tous les outils Lean ne s'appliquent pas à un atelier de travail, mais des dizaines s'appliquent à n'importe quelle entreprise, quels que soient sa taille, son emplacement, sa clientèle ou son type de produit. Celles-ci incluent 5S, VSM, la maintenance productive totale (TPM), la réduction de la taille des lots, la formation croisée, la disposition cellulaire, les systèmes d'extraction, les mesures de performances visuelles, etc.

Nous avons l'obligation envers nos entreprises, nos clients, nos familles, nos communautés et nous-mêmes de développer continuellement notre capacité à voir et à éliminer les déchets. Bien que les méthodes d'Ohno aient pu être considérées comme dures ou autoritaires, il a certainement prouvé qu'en développant une prise de conscience du gaspillage (dans toutes ses variantes) et en éliminant le plus possible, nous nous distinguons de la concurrence. Alors, placez-vous dans le cercle !

FIGURE 3. Cette variante d'agencement réorganise l'atelier de fabrication pour y intégrer une cellule de fabrication et d'assemblage. L'agencement comprend une presse plieuse plus petite et un service de quincaillerie pour les pièces qui ne traversent pas encore complètement les cellules. La transition vers la fabrication cellulaire ne se fait pas du jour au lendemain.