Cours Système Lean-ESPRIT [PDF]

Zitiervorschau

Cours de Système Lean 4EM OGI (A & B) UP-PI Unité Pédagogique-Production Industrielle Janvier 2018

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Plan • Chapitre 0: Introduction Terminologie

• Chapitre I: Approche Japonaise de la Gestion de la Production • Chapitre II: Le Kanban • Chapitre III: Implantation et équilibrage d’ateliers • Chapitre IV: VSM (Value Stream Mapping)

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Chapitre I: Philosophie/Approche Japonaise de la Gestion de Production

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Évènement historique?

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Début du JAT

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Contexte

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Contexte

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Réflexion: un maçon doit fixer des faïences sur un mur

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Réflexion: un maçon doit fixer des faïences sur un mur • Fixation du bas vers le haut

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Flux tendu (ou tiré)

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Modèle USA & europe

Introduction Modèle Japonais

Force

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Force

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Chapitre II: Philosophie Japonaise de la GP • 1-Historique Depuis 1900, il y a eu 3 grandes écoles (ou modèles) de gestion de la production Le Taylorisme ♣ Taylor

Le Fordisme ♣ Ford

Le Toyotisme ♣ Toyota

• 2-Le Taylorisme (Taylor) Contexte 1ère guerre mondiale ♣ Offre Demande

• 5- Flux poussé Versus Flux tendu (ou flux tiré) Modèle général du flux poussé (push)

Fournisseur de pneus

Ford

Grossiste

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Garage

Client

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Chapitre II: Philosophie Japonaise de la GP Modèle général du flux tendu (ou tiré, pull)

Fournisseur de pneus

Toyota

Grossiste

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Garage

Client

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6- Outils du Toyotisme • • • • • • • •

Le Kanban Le Jidoka La cellule en U Le Kaizen Le PDCA Le Poka Yoke Le SMED Les 5S

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h-Le 5S • C’est une technique de mise au propre des postes et zones de travail. On l’appelle 5S car les équivalents de ces étapes commencent par la lettre S en Japonais (en anglais et en français aussi) Seiri : Supprimer l’inutile Seiton: Situer les choses Seiso: faire Scintiller Seiketsu: Standardiser les règles Shitsuke: Suivre et progresser

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h-Le 5S Supprimer l’inutile ou Trier Séparer entre l’utile et l’inutile

Seiton: Situer les choses ou Ranger Ranger l’utile dans des emplacements appropriés

Seiso: faire Scintiller ou Nettoyer Éliminer les saletés (poussières, huiles, K)

Seiketsu: Standardiser les règles Normaliser cette procédure

Shitsuke: Suivre et progresser ou Pérenniser Continuité dans le temps

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h-Le 5S

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h-Le 5S, exemple • Appliquer les 5S chez un(e) étudiant(e) de ESPRIT 1ère étape: Oter l’inutile Cours ancien (exemple cours de philosophie du Bac)

2ème étape: ranger l’utile Cours de cette année (exemple cours de GP)

3ème étape: Nettoyer Éliminer les feuilles de brouillon

4ème étape: Standardiser Coller un tableau en face de lui dans lequel il met les différentes étapes

5ème étape Appliquer ces étapes pendant toute l’année universitaire UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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JAT et Kanban • Système nerveux humain Il donne des signaux

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Définition du Kanban • • • •

Étiquette Fiche Carte K

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Proposition du Kanban

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Idée de base du Kanban

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Idée de base du Kanban

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Énigme?

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Comprendre la différence entre FP et FT dans un restaurant

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a- Le Kanban • Le mot Japonais Kanban désigne en français ‘étiquette’ ou ‘fiche’. Illustration Vous êtes invités à un dîner de mariage ♣ Ça sert à rien de saturer la salle si on n’a pas la capacité!

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a- Le Kanban • Exemple: Mariage dans une salle de fêtes L’invité ne peut entrer que si: Il possède une invitation Le serveur vient le chercher

• En pratique (dans un atelier) Invitation=Kanban Serveur=Conteneur (ou chariot)

• Combien de Kanban dans le système? L’exemple de l’oiseau qui a soif dans le désert Il a soif et il a trouvé une bouteille à moitié pleine ♣ Son bec n’atteint pas l’eau! UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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a- Le Kanban

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b-Le Poka Yoke • En français: dispositif anti erreur ou détrompeur C’est un dispositif qui empêche la survenue des erreurs pendant le fonctionnement d’un système. Exemples Prise tri bornes Fiche USB Fiche ADSL K

• Avantages: Augmentation de la qualité Baisse du prix de revient UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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c- le SMED • Illustration: Changement de 4 pneus sur une course de F1 10 secondes!

Changement de 4 pneus chez le garagiste du quartier 30 minutes!

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c- le SMED • SMED: Single Minute Exchange of Die Changement rapide d’outil Seulement 9 Minutes pour l’ Échange D’outillage Single: Temps de changement avec un seul chiffre (1..9). Minute: L’unité de mesure est la minute. Exchange: Changement Die: Moule OU outillage

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c- le SMED • Explication de cette grosse différence: Procédures de changement d’outils non maîtrisées Manque de préparation préalable Manque de matériel Matériel inapproprié Matériel mal rangé Discontinuité dans le changement K

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c- le SMED, exemple • Station de lavage et de vidange Une station qui n’applique pas le SMED Plusieurs voitures sont en attente ♣ VW, Peugeot, Renault, K ♣ TO (temps opératoire) =1h ♣ TCS (temps de changement de série) =1/4h

Sur une journée de 8h

Une station qui applique le SMED Cette station est mieux préparée pour traiter un grand nombre de voitures ♣ TO=1h ♣ TCS=5 minutes! UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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c- le SMED • La démarche SMED repose essentiellement sur la distinction qui doit être faite entre les opérations internes et les opérations externes. Opérations internes: Opérations devant être réalisées obligatoirement machine arrêtée. Opérations externes : Opérations pouvant être réalisées lorsque la machine est en marche.

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d-la cellule en U • Les Japonais ont proposé ce type d’ateliers afin de remédier aux inconvénients des systèmes existants (linéaires) : Diminuer considérablement les temps de déplacement Augmenter la flexibilité des opérateurs Illustration

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e-Autonomation (Jidoka) • Autonomation est un ‘néologisme’ qui ‘concatène’ deux mots: Autonomie (prise de décision sans assistance) Automatique

• Illustration Détection de la casse d’un fil sur un métier de tissage Toyota a commencé par la conception de métiers à tisser Détecteur de casse fil

• Avantages Augmenter la qualité Diminuer le coût UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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e-Autonomation (Jidoka)

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f-Kaizen • En français: Amélioration continue Le modèle occidental (USA et Europe) existant limite la proposition des améliorations et leurs exécutions seulement aux cadres. Les Japonais ont proposé de faire participer tout le monde (du directeur à la femme du ménage) au processus d’amélioration. Des primes sont accordées à chaque personne ayant proposé une amélioration

• Exemple Mettre un sceau d’eau dans chaque salle de classe C’est une proposition d’une femme de ménage ♣ Coût : 2d (amortissable sur 5 ans) ♣ Gain du temps : 50 *4 *2 =400 minutes= 6,66h! UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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g-Le PDCA • PDCA ou roue de Deming (Deming est un ingénieur qualiticien américain qui a beaucoup travaillé au Japon): Plan: Planifier Do: Faire Check: Vérifier Act: Agir

P D A C

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Conclusion • Ces (8) outils et d’autres encore (Andon, Muda, Muri, HeijunkaK) font partie d’une approche plus globale: Le Juste A Temps (JAT), en anglais Just In Time L’objectif du JAT est de livrer le: ♣ Bon produit (la référence exacte (demandée) et de bonne qualité) ♣ Au bon moment (ni trop tôt ni trop tard) ♣ Au bon endroit (au plus près du client) ♣ Au meilleur prix (diminuer les coûts)

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • Une entreprise de sous-traitance automobile produit, en juste à temps, des tableaux de bord. Chaque soir elle reçoit, par mail, la référence et la quantité exacte à livrer le lendemain soir. Les réglages, pour le changement de série sont faits par une équipe de nuit en même temps que la maintenance des équipements. L’unité de production est une ligne de fabrication qui fonctionne en flux tendus : lorsque le remplissage d'un conteneur est terminé à un poste, le conteneur est transféré immédiatement au poste suivant.

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • Une entreprise de sous-traitance automobile produit, en juste à temps, des tableaux de bord. Chaque soir elle reçoit, par mail(Kanban), la référence et la quantité exacte à livrer le lendemain soir. Les réglages, pour le changement de série (SMED) sont faits par une équipe de nuit en même temps que la maintenance des équipements. L’unité de production est une ligne de fabrication qui fonctionne en flux tendus : lorsque le remplissage d'un conteneur est terminé à un poste, le conteneur est transféré immédiatement au poste suivant. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • Une société fonctionne en JAT: Chaque soir elle reçoit une commande de 100 tableaux de bord L’atelier est composé de 4 postes: A

B

C

D

Les temps opératoires sont comme suit (pour 1 TdB): ♣ 3 minutes/A ♣ 6 minutes/B ♣ 2 minutes/C ♣ 4 minutes/D

Le temps de transfert d’un chariot entre deux postes est de 4 minutes UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • Les contraintes de cet ateliers: Un chariot ne peut passer sur un poste que si ce dernier est libre. On dispose de n chariots. Chaque chariot contient X TdB

• Déterminer D1: Date de sortie de l’atelier du 1er chariot D1=

• Déterminer D2: Date de sortie de l’atelier du 2ème chariot D2=

• Déterminer Dn: Date de sortie de l’atelier du nème chariot Montrer que Dn= 9X + 612 UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • Les contraintes de cet ateliers: Un chariot ne peut passer sur un poste que si ce dernier est libre. On dispose de n chariots. Chaque chariot contient X TdB

• Déterminer D1: Date de sortie de l’atelier du 1er chariot D1=15X + 12

• Déterminer D2: Date de sortie de l’atelier du 2ème chariot D2=D1+6X

• Déterminer Dn: Date de sortie de l’atelier du nème chariot Montrer que Dn= 9X + 612 UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • Pour Chariot 1 (C1) À t=0 : C1/A À t=3X : C1 fini/A À t=3X + 4 : C1 /B À t=9X + 4 : C1 fini /B À t=9X + 8 : C1 /C À t=11X + 8 : C1 fini /C À t=11X + 12 : C1 /D À t=15X + 12 : C1 FINI

• Pour Chariot 2 (C2) À t=3X : C2/A À t=6X : C2 fini/A À t=9X + 4 : C2 /B À t=15X + 4 : C2 fini /B À t=15X + 8 : C2 /C À t=17X + 8 : C2 fini /C À t=17X + 12 : C2 /D À t=21X + 12 : C2 FINI

D1= 15X + 12

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D2= D1 + 6X

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • • • • • •

D1= 15 X +12 D2= D1 +6X D3= D2 +6X K D(n-1)= D(n-2) +6X Dn= D(n-1) +6X

• Dn=15 X +12 + 6X* (n-1) X=100/n

• Dn=15 X +12 + 6X* (100/X-1) • Dn=15 X +12 UP-PI-Cours + 6X*Système ((100-X)/X)= 9X + 612 Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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TD n°1:Le Juste à Temps (JAT) • On a 14 heures pour réaliser les 100 TdB: 14*60= 9X + 612 X=25, n=4

• Conclusion 1 Dans un système géré par des kanban, le nombre de pièces par conteneur (chariot) est identique

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Chapitre II: La méthode Kanban

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Contexte

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Contexte

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Contexte • Premier constat Pas de ressources naturelles au Japon

• Deuxième constat Au Japon, il y a un manque d’espace

• Troisième constat Le Japon a été totalement dévasté après la 2ème guerre mondiale Les japonais n’avaient beaucoup de choix pour concurrencer les américains. Il vont alors se focaliser sur ♣ La formation et la polyvalences de leurs opérateurs ♣ La chasse aux gaspillages ♣ La qualité ♣K UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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Début du JAT

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Proposition du Kanban

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Idée de base du Kanban

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Idée de base du Kanban

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Idée de base du Kanban • Taiichi Ohno a eu l’idée de proposer le système Kanban en visitant un supermarché aux USA Il a observé comment la consommation d’un article par le consommateur déclenche le processus de réapprovisionnement des rayons Une consommation réelle envoie en faite un signal au responsable du rayon ♣ L’appellation ‘Supermarket’ est toujours utilisée lorsqu’on applique le Kanban

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Évolution du système Kanban • Depuis sa création, le principe du Kanban est resté le même (envoi d’un signal grâce à des fiches cartonnées) Grâce aux évolutions technologiques, la mise en œuvre de ce signal a évolué Mail Signal lumineux, Balles de ping-pong colorées envoyées à l’aide d’air comprimée K

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Différents types du Kanban • Kanban simple (ou à simple boucle, ou à une carte)

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Différents types du Kanban • Kanban double (ou Kanban à 2 cartes) En blanc: Kanban de production En gris: Kanban de transfert, de transport

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Différents types du Kanban • Ce type de Kanban est utilisé essentiellement lorsque fournisseur et client ne sont pas situés à proximité

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Différents types du Kanban • Kanban double (ou Kanban à 2 cartes)

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Différents types du Kanban • Kanban à emplacements Kanban sans étiquettes

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Différents types du Kanban • Kanban à emplacements

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Différents types du Kanban • Kanban à emplacements Avantages: Pas de manipulation d’étiquettes Très visuel

Limites: Ne convient pour les produits périssables, à cause de l’adoption de la règle LIFO En cas de variation continue de la demande, nécessité de réajustement

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Différents types du Kanban • Kanban à 2 bacs (ou à deux casiers) Two bins (en anglais)

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Différents types du Kanban • Kanban à 2 bacs (ou à deux casiers) Two bins (en anglais) Ce type de Kanban est utilisé surtout pour des pièces pas chères

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Différents types du Kanban • Kanban à 2 bacs (ou à deux casiers)

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Différents types du Kanban • Kanban à 2 bacs (ou à deux casiers)

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Différents types du Kanban

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TOP

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Le TOP • Tableau d’Ordonnancement de la Production Appelé aussi Planning Kanban

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Le TOP

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Le TOP

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Données d’une carte Kanabn

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Données d’une carte Kanabn

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Données d’une carte Kanabn

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Kanban spécifique et CONWIP • La méthode CONWIP (Constant Work In Process) est apparue comme une amélioration du Kanban dans le cas d’une ligne de production produisant des produits très différents.

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Kanban spécifique et CONWIP

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Kanban spécifique et CONWIP • Supposons que, brusquement, la demande de l’aval bascule vers le produit B. Comme on était en train de consommer du produit A, il faudra un certain temps pour remonter l’information de la consommation du produit B avant que le poste P1 ne commence à s’adapter à la nouvelle commande. Or, l’information du changement de demande était disponible sur le poste aval : pourquoi ne pas répercuter au plus vite cette information ?

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Système Kanban générique • La différence essentielle entre le Kanban spécifique et le Kanban générique est la suivante : en Kanban spécifique, l’étiquette ou l’emplacement vide donne l’autorisation de produire et dit quelle référence produire ; en Kanban générique, l’étiquette ou l’emplacement vide donne seulement l’autorisation de produire. C’est le « programme client », matérialisé par un programme directeur de production par exemple, qui va nous dire quelle référence produire.

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Système Kanban générique • À l’instant t

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Système Kanban générique • À l’instant t+delta

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • On peut remarquer qu’un poste amont fournisseur réalise la plupart du temps plusieurs types de produits pour le ou les postes aval clients. On dit qu’en général, il ne doit pas en fabriquer plus de dix différents car, audelà, cela devient ingérable. • Supposons qu’un poste de travail fabrique 3 types de pièces : Référence A : 8 Kanban en circulation. Référence B : 5 Kanban en circulation. Référence C : 3 Kanban en circulation.

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • Cas n°1: il n’y a aucun Kanban sur le planning ; l’opérateur du poste ne doit donc pas produire !

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • Cas n°2: le planning a la physionomie de la figure suivante:

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • Le nombre de Kanban étant identique pour chaque produit, il est quasiment impossible de définir une priorité. • Si par contre, on sait que pour la pièce A, on a 8 Kanban en circulation et qu’on en a trois sur le planning, il y a donc 5 containers de pièces A stockées. • De même, on a 5 – 3 = 2 containers de pièces B stockées et 3 – 3 = 0 container de pièces C stockées. Il est donc urgent de lancer la fabrication des pièces de référence C.

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • Pour que l’opérateur puisse tenir ce type de raisonnement, il est nécessaire de faire apparaître sur le planning des index indiquant le total de chaque type de Kanban

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • Afin d’éviter des ruptures au niveau du flux de production (en cas de panne par exemple), on peut décider de conserver un stock minimal de containers de pièces. On utilisera alors un deuxième index qui définit une zone d’alerte au-delà de laquelle il faut lancer la production.

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • Ce système se traduit par l’existence de stocks de sécurité qui sont là pour absorber les aléas divers qui peuvent se produire sur les postes de travail.

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La gestion des priorités en Kanban spécifique • Dans notre exemple, cela donne : stock de sécurité de A = 2 containers ; stock de sécurité de B = 3 containers ; stock de sécurité de C = 1 container.

• On choisira dans notre exemple de lancer la production des pièces dont la colonne de Kanban est la plus proche de l’index zone d’alerte, c’est-à-dire C.

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Caractéristiques des étiquettes Kanban spécifiques • Le Kanban n’est autre que l’étiquette attachée à un container. Il se présente généralement sous la forme d’un rectangle de carton plastifié ou non de petite taille. Un certain nombre d’informations sont précisées sur un Kanban. • Ces informations varient beaucoup selon les entreprises, mais l’on retrouve des informations indispensables minimales sur tous les Kanban : la référence de la pièce fabriquée ; la capacité du container, et donc la quantité à produire ; l’adresse ou référence du poste amont fournisseur ; l’adresse ou référence du poste aval client. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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Kanban spécifique à emplacements • Cela consiste à remplacer les étiquettes Kanban par des emplacements matérialisés au sol, situés géographiquement entre le poste fournisseur et son ou ses clients.

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Kanban spécifique à emplacements • Si un ou plusieurs emplacements est ou sont vide(s), le fournisseur doit produire. Si tous les emplacements sont pleins, le fournisseur ne doit pas produire. • Ce système a de nombreux avantages : Il est très visuel, que l’on soit fournisseur ou client, il suffit de jeter un coup d’œil au niveau des emplacements pour savoir où l’on en est. Il n’y a pas de manipulations d’étiquettes (puisqu’il n’y en a pas) ; on ne risque donc pas d’oublier de les retourner à son fournisseur. On ne risque pas non plus de les perdre, ce qui arrive parfois dans les entreprises. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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Kanban spécifique à emplacements • Inconvénients Pour des raisons de recherche de déplacement minimal, les clients ont tendance à utiliser les containers de pièces le plus proches d’eux, et les fournisseurs viennent positionner leurs productions au niveau de ces mêmes emplacements. Ce n’est donc pas du tout une logique de type FIFO (First In First Out : premier arrivé, premier utilisé) mais plutôt LIFO (Last In First Out : dernier arrivé, premier utilisé), ce qui signifie que les containers situés à proximité des postes fournisseurs, qui sont en général des stocks de sécurité, ne sont que peu ou pas utilisés. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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Dimensionnement d’un système Kanban • À propos de la taille d’un container Chaque container d’un même type de produits doit contenir le même nombre de produits conformes. Pour déterminer la taille d’un container, il faut tout d’abord tenir compte des caractéristiques du produit (poids, volume...). la taille doit permettre d’assurer la fluidité de la production. On tient compte du délai de production et du délai de consommation des produits. On a coutume de dire que dans un container on doit trouver un nombre de pièces représentant moins d’un dixième de la consommation journalière, pour assurer une fluidité minimale. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT 99

Dimensionnement d’un système Kanban Mais cette règle n’est pas obligatoire et ne s’adapte pas à toutes les situations. Il convient donc de tâtonner quelque temps, d’observer le fonctionnement du système dans différentes situations avant d’arrêter une décision. L’objectif est de parvenir à la situation optimale, ce que les Anglo-Saxons appellent le système one piece flow, qui se traduit par une seule pièce dans le container. Mais, pour y parvenir, on doit fiabiliser presque totalement le système de fabrication, ce qui n’est pas facile !

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À propos du nombre de Kanban • Les entreprises procèdent en général empiriquement, pas à pas, en mettant beaucoup de Kanban au début, puis en diminuant petit à petit le nombre jusqu’à ce que le flux casse. • Pour déterminer le nombre de Kanban, il n’existe pas de formule magique ! • Le nombre de Kanban doit tout de même permettre de couvrir les aléas existant dans le système au moment où on met en place la méthode (réglages, pannes, nonqualité...), sinon le flux va casser en permanence et on ne produira que peu de pièces. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

101

À propos du nombre de Kanban • Le nombre de Kanban peut néanmoins être calculé grâce à la formule suivante : • N = (DL + G)/C Où : D : représente la consommation moyenne de produits par les clients par unité de temps ; L : le délai de mise à disposition des produits ; G : le facteur de gestion : facteur de couverture contre les aléas et les changements de séries ; C : le nombre de pièces contenues dans un container.

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102

Exemple • Imaginons un poste de production fonctionnant en Kanban avec ses fournisseurs pour lesquels il réalise des produits de deux types A et B. Le poste fournisseur produit 50 produits de type A ou 100 produits de type B à chaque heure de production, ce qui correspond aux besoins des clients (D = 50 pour A et 100 pour B, L = 1). Il requiert 2 heures à chaque réglage. Il peut tomber en panne et cela nécessite en moyenne une heure de remise en route à chaque fois Les containers des produits A et B sont de 100 pièces.

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103

Exemple • Nombre de Kanban pour A = (50 × 1 + (100 + 50))/100 = 2 Kanban Le facteur de gestion G sera égal à 100 + 50 car on aura besoin de 100 pièces pour continuer à produire sur les postes clients pendant que le poste fournisseur effectue un réglage et, de la même manière, on aura besoin de 50 pièces supplémentaires pour absorber les arrêts liés au temps de remise en route après une panne.

• Nombre de Kanban pour B = (100 × 1 + (200 + 100))/100 = 4 Kanban

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104

Exemple Attention, la formule de calcul du nombre de Kanban doit être considérée avec beaucoup de prudence. Le bon sens reste un élément essentiel dans la mise en place de ce type de méthode, dans son application et dans son évolution.

• D’ailleurs, ainsi que le note S. Shingo dans son ouvrage Maîtrise de la production et méthode Kanban, « la façon de déterminer le nombre de Kanban n’est pas le plus important. Ce qui compte, c’est de se demander comment doit-on améliorer le système de production pour fixer un nombre de Kanban minimum ? » UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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Exemple • La réponse à cette question comporte un certain nombre d’éléments, en particulier : la diminution des temps nécessaires aux changements d’outils ; la diminution des délais de production ; la diminution des pannes machines ; la diminution du nombre de pièces non conformes ; la suppression des stocks de sécurité que l’on garde généralement pour se protéger contre les aléas de production.

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TOP: Tableau d’Ordonnancement de la Production

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Remarques • Dans un TOP: La zone verte représente la taille minimale de lot pour lancer la production La zone jaune définie une première priorité (combien reste avant de consommer le SS?) La zone rouge = stock de sécurité

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108

Conclusion 2 • Il n’existe pas une formule magique pour calculer le nombre des kanban en circulation! Néanmoins, une formule est largement utilisée: N= (D*L +G)/C ♣ Avec D demande du poste aval (par jour, heure, K) ♣ L: délai de mise à disposition ♣ G: coefficient de sécurité ♣ C: taille du conteneur

Exemple Chez Toyota taille du conteneur = 1/10 ème de D

Au délà de 10 références, ce système (Kanban) devient ingérable (inadéquat)! UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT 109

Exercice • Étant donné la maille Kanban suivante composée des 4 postes de travail M1, M2, M3 et M4.

• Le poste M1 est prévu pour fournir des pièces P aux postes M2, M3 et M4. Sachant que: l’on consomme : 30 pièces P par jour au poste M2, 45 pièces P par jour au poste M3, 105 pièces P par jour au poste M4. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

110

Exercice l’on souhaite avoir des containers contenant, pour des questions de logistique, plus de 6 pièces P.

• Travail demandé Déterminez le nombre de pièces P que doit contenir chaque container. Combien de « Kanbans » doivent circuler entre M1 et chacun des autres postes (M2, M3, et M4) ? Combien d’emplacements de « Kanbans » doit-on prévoir pour la pièce P sur le TOP du poste M1 ?

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111

Corrigé • Détermination de la taille des containers Rappel : Tous les containers d’une même pièce sortant d’un poste contiennent le même nombre de pièces. Une étude des possibilités des tailles des containers nous montre les combinaisons suivantes :

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112

Chapitre III: Implantation et équilibrage d’ateliers

113

Matrice de proximité des équipements • Objectif Rapprocher (éloigner) les postes qui ont des impératifs de proximité (d’éloignement)

• Méthode qualitative par constructions successives Choix d’un critère de rapprochement ou d’éloignement : flux de produit, déplacements des personnes, bruit, lumière, partage de ressource, dangerosité, etc. Degrés de proximité qualitatifs : A = absolument nécessaire, B = très important, C = important, D = sans importance, E = éloignement souhaitable, F = éloignement impératif

• Utilisation d’une matrice de proximité UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

114

Exemple • Une entreprise de peinture travaillant pour l’industrie automobile comporte huit ateliers de traitement qui doivent être implantés en deux rangées et quatre colonnes. L’évaluation des contraintes de la proximité des ateliers (alimentation en eau ou énergie, pollution, sécurité, K) est donnée sur le graphe suivant :

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115

Exemple • Avec AN pour absolument nécessaire, I pour important et E pour éviter. • Implanter d’abord les ateliers de production critique (c'est à dire les liens AN et E) et développez une disposition convenable.

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116

Implantations pratiques • Plusieurs topologies possibles En S avec un opérateur par poste de travail

En U avec un opérateur pour plusieurs postes de travail

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117

Introduction • Réimplanter des machines, réorganiser un atelier, mettre des postes de travail en ligne sont devenus des opérations de plus en plus courantes dans les entreprises, avec notamment la mise en place du Lean Manufacturing. La plupart du temps, ces réimplantations se font avec le simple bon sens. • Il existe pourtant des méthodes permettant d’optimiser les implantations comme l’approche de King, Kusiak, les méthodes des antériorités, des proximités, des chaînonsK

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118

Méthode de Kusiak • Cette méthode consiste à créer la matrice des gammes, en indiquant pour chaque produit les numéros d’opération issus des gammes.

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119

Méthode de Kusiak • On commence la méthode en rayant le produit qui engendre le plus de trafic, puis tous les postes qui sont utilisés par ce produit. Ceci assure que ce produit sera réalisé dans un îlot.

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120

Méthode de Kusiak • Exemple P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P08 P09 P10 P11 P12 P13

CO1 CO2 CO3 CU1 CU2 CU3 CU4 CU5 CU6 TCN1 TCN2 TR1 TR2 TR3 MP PF Trafic 4 3 5 2 1 6 4000 5 4 2 3 1 6 500 4 2 3 1 5 4500 3 2 1 4 90 5 4 2 3 1 6 15000 3 4 2 1 5 2800 5 4 2 3 1 6 1000 2 3 4 5 1 6 1800 3 2 1 4 6000 5 4 3 2 1 6 13500 4 3 2 1 5 2200 5 2 4 3 1 6 2250 3 4 5 2 1 6 2250 UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

121

Méthode de Kusiak Pour faciliter la recherche des îlots, les postes ou magasins de stockage qui seraient utilisés par tous les produits ne sont pas à prendre en compte (on enlève ici MP et PF). P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P08 P09 P10 P11 P12 P13

CO1 CO2 CO3 CU1 CU2 CU3 CU4 CU5 CU6 TCN1 TCN2 TR1 TR2 TR3 Trafic 4 3 5 2 4000 5 4 2 3 500 4 2 3 4500 3 2 90 5 4 2 3 15000 3 4 2 2800 5 4 2 3 1000 2 3 4 5 1800 3 2 6000 5 4 3 2 13500 4 3 2 2200 UP-PI-Cours A&B-ESPRIT 5 2 Système Lean-4ème-EM-OGI 4 3 2250 122 3 4 5 2 2250

Méthode de Kusiak

P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P08 P09 P10 P11 P12 P13

CO1 CO2 CO3 CU1 CU2 CU3 CU4 CU5 CU6 TCN1 TCN2 TR1 TR2 TR3 Trafic 4 3 5 2 4000 5 4 2 3 500 4 2 3 4500 3 2 90 5 4 2 3 15000 3 4 2 2800 5 4 2 3 1000 2 3 4 5 1800 3 2 6000 5 4 3 2 13500 4 3 2 2200 5 2 4 3 2250 3 4 5 2 2250 UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

123

Méthode de Kusiak • On regarde ensuite si l’on peut ajouter des produits à cet îlot en appliquant la règle des 50% On n’ajoute un nouveau produit que s’il y a déjà plus de 50% de chiffres qui sont déjà rayés Ceci permet d’ajouter ♣ P02 (3 sur 4 = 75%) ♣ Puis P03 (2 sur 3 = 67%) ♣ Puis P07 (3 sur 4 = 75%).

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Méthode de Kusiak • Ensuite, on regarde si l’on peut ajouter de nouveaux postes, toujours avec la règle des 50%. Ici, il faut ajouter dans l’îlot les postes CO3 (50%), puis CU3 (100%), puis TCN1 (50%).

On recommence alors avec les produits, ce qui permet d’ajouter P11 (100%).

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Méthode de Kusiak • Dans cet exemple, la méthode de Kusiak conduit à créer trois îlots. Pour présenter le résultat, il suffit de trier les lignes et les colonnes dans l’ordre des numéros d’îlot. On remarquera que certains produits, comme le produit P01, devront passer dans plusieurs îlots lors de leur réalisation. Parfois, les îlots trouvés sont petits et pas entièrement distincts des autres (cas de l’îlot 2 et 3). Dans ce cas, on peut éventuellement regrouper plusieurs petits îlots en un seul.

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Méthode de King • La méthode de King est un algorithme de diagonalisation de matrice. Cette méthode consiste à créer la matrice des gammes, en indiquant par un 1 l’utilisation du poste par le produit, ou par un 0 ou un blanc, la non-utilisation.

Pour le premier tableau (T1) on remplira la ligne «Poids» avec les puissances successives de 2 (20 = 1, 21 = 2, 22 = 4, 23 = 8, etc.). Ceci permettra de calculer pour chaque ligne de la matrice un équivalent décimal au nombre binaire. UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

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Méthode de King

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Méthode de King • Exemple Exemple : pour P01, le nombre binaire est 0100000110000111 et le nombre décimal équivalent est : 16384 + 256 + 128 + 4 + 2 + 1 = 16775.

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129

Méthode de King

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130

Méthode de King • Il faut ensuite trier les lignes de la matrice du plus grand nombre décimal au plus petit.

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131

Méthode de King • On fait la même opération avec les colonnes : on inscrit les puissances successives de 2 dans la dernière colonne, et on calcule l’équivalent décimal de chaque colonne dans la dernière ligne. On commence par le bas

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132

Méthode de King

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Méthode de King • Il faut ensuite trier les colonnes de la matrice du plus grand nombre décimal • au plus petit.

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134

Méthode de King • La méthode est itérative et continue donc par un nouveau tri des lignes, puis des colonnes, etc. La méthode s’arrête lorsque, lors d’un calcul d’équivalent décimal, on tombe sur un tableau déjà trié. C’est le cas dans l’exemple avec le tableau T11, où l’on voit bien l’effet de la diagonalisation.

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Dernier tableau de la méthode de King

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Dernier tableau de la méthode de King

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Dernier tableau de la méthode de King • Dans le cas présent, on devine deux îlots mais le poste CU5 est utilisé par les produits P03, P05 et P07 qui sont dans le premier îlot, et aussi par les produits P01, P13 et P06 qui sont dans le second îlot. Si le taux de charge du poste CU5 et le coût d’achat le permettent, il est évident qu’il faudrait doubler ce poste. Mais même si ce n’est pas le cas, pour l’étude séparée des îlots, on peut remplacer temporairement CU5 par deux postes : CU5’ et CU5’’.

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Méthode des antériorités • La méthode des antériorités permet de rechercher une mise en ligne en construisant une implantation fondée sur les antériorités de chaque poste. Si l’on prend l’exemple suivant, nous avons les gammes suivantes : Produit

P02

P03

Phase

P05

P07

P11 CO1 CO3 CU1 CU3 CU5 TCN1 TR1

Gamme

10

MP

MP

MP

MP

MP

P02

5

20

CU3

CU5’

CU5’

CU5’

TCN1

P03

4

30

TR1

TCN1

TR1

TR1

CO3

40

CU1

CO1

CU1

CU1

CO1

P05

5

50

CO1

PF

CO1

CO3

PF

60

PF

PF

PF

P07

UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT P11

4

3 2

5 4

2

3

3

4

2

3

4

2

3 2139

Méthode des antériorités • Pour la recherche de la mise en ligne nous n’allons pas prendre en compte les magasins de stockage (MP et PF) car ils ne font pas partie de l’îlot n°1 (on aurait pu, comme pour CU5, dédoubler les magasins pour intégrer ceux-ci dans les îlots).

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140

Méthode des antériorités • À partir des gammes, on doit créer le tableau des antériorités. Pour chaque poste considéré, il s’agit de mentionner les postes directement antérieurs dans les gammes. Exemple : dans la gamme de P02, le poste TR1 a comme poste antérieur le poste CU3. Postes

CO1

TCN1

CO3

Postes directement antérieurs

CU1

CU5’

CU1

Rang

TCN1

CU5’

TCN1

CU1

TR1

TR1

CU3

CU3

CU5’

CO3 1 UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

1 141

Méthode des antériorités • Les postes CU5’ et CU3 n’ayant pas d’antériorité, on les place en tête de ligne (rang 1) puis on raye dans le tableau les postes CU5’ et CU3. On recherche ensuite les nouveaux postes sans antériorité (TR1 et TCN1) que l’on place en seconde position dans la ligne (rang 2), puis on raye les postes TCN1 et TR1. Postes

CO1

TCN1

CO3

Postes directement antérieurs

CU1

CU5’

CU1

Rang

TCN1

CU5’

TCN1

CU1

TR1

TR1

CU3

CU3

CU5’

CO3 1 UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

1 142

Méthode des antériorités • À partir des gammes, on doit créer le tableau des antériorités. Pour chaque poste considéré, il s’agit de mentionner les postes directement antérieurs dans les gammes. Exemple : dans la gamme de P02, le poste TR1 a comme poste antérieur le poste CU3. Postes

CO1

TCN1

CO3

Postes directement antérieurs

CU1

CU5’

CU1

Rang

TCN1

CU5’

TCN1

CU1

TR1

TR1

CU3

CU3

CU5’

CO3 1 UP-PI-Cours Système Lean-4ème-EM-OGI A&B-ESPRIT

1 143

Méthode des antériorités

CU3 CU5’

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144

Méthode des antériorités • À partir des gammes, on doit créer le tableau des antériorités. Pour chaque poste considéré, il s’agit de mentionner les postes directement antérieurs dans les gammes. Exemple : dans la gamme de P02, le poste TR1 a comme poste antérieur le poste CU3. Postes

CO1

TCN1

CO3

Postes directement antérieurs

CU1

CU5’

CU1

Rang

TCN1

CU5’

TCN1

CU1

TR1

TR1

CU3

CU3

CU5’

CO3 2

1

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2

1 145

Méthode des antériorités

CU3

TCN1

CU5’

TR1

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146

Méthode des antériorités • À partir des gammes, on doit créer le tableau des antériorités. Pour chaque poste considéré, il s’agit de mentionner les postes directement antérieurs dans les gammes. Exemple : dans la gamme de P02, le poste TR1 a comme poste antérieur le poste CU3. Postes

CO1

TCN1

CO3

Postes directement antérieurs

CU1

CU5’

CU1

Rang

TCN1

CU5’

CU1

TR1

TR1

CU3

TCN1

CU3

CU5’

CO3 2

1

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3

2

1 147

Méthode des antériorités

CU3

TCN1

CU5’

TR1

CU1

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148

Méthode des antériorités • À partir des gammes, on doit créer le tableau des antériorités. Pour chaque poste considéré, il s’agit de mentionner les postes directement antérieurs dans les gammes. Exemple : dans la gamme de P02, le poste TR1 a comme poste antérieur le poste CU3. Postes

CO1

TCN1

CO3

Postes directement antérieurs

CU1

CU5’

CU1

Rang

TCN1

CU5’

CU1

TR1

TR1

CU3

TCN1

CU3

CU5’

CO3 2

4

1

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3

2

1 149

Méthode des antériorités

CU3

TCN1

CU5’

TR1

CU1

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CO3

150

Méthode des antériorités • À partir des gammes, on doit créer le tableau des antériorités. Pour chaque poste considéré, il s’agit de mentionner les postes directement antérieurs dans les gammes. Exemple : dans la gamme de P02, le poste TR1 a comme poste antérieur le poste CU3. Postes

CO1

TCN1

CO3

Postes directement antérieurs

CU1

CU5’

CU1

TCN1

Rang

5

CU5’

CU1

TR1

TR1

CU3

TCN1

CU3

CU5’

CO3 2

4

1

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3

2

1 151

Méthode des antériorités

CU3

TCN1

CU5’

TR1

CU1

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CO3

CO1

152

Méthode des antériorités • Une modification de la ligne s’impose car certains trafics sont trop longs.

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Méthode des antériorités • Remarque : si deux postes sont antérieurs l’un de l’autre, alors il suffit de les placer ensemble au même rang pour débloquer la situation. En revanche, il arrive que dans certains cas, la méthode des antériorités échoue en raison de flux trop complexes. C’est dans ce cas-là que l’on peut essayer une mise en ligne par la méthode des rangs moyens.

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154

Méthode des rangs moyens • Remarque : Cette méthode n’est à utiliser que si la méthode des antériorités n’a pas fonctionné. Dans notre exemple, la mise en ligne proposée par la méthode des antériorités et modifiée par nos soins, était quasi parfaite (flux orientés de la gauche vers la droite avec flux rouges courts, flux bleus courts et même flux verts courts) ; il était donc inutile de faire la méthode des rangs moyens.

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≥

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Références bibliographiques • Gestion de production: Les fondamentaux et les bonnes pratiques, Maurice Pillet, Chantal Martin-Bonnefous, Pascal Bonnefous et Alain Courtois. Editions d'Organisation, Collection Références - 5e édition - juillet 2011.

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