Comment réduire les temps de changement de production dans le secteur manufacturier

La satisfaction des clients repose sur la fourniture de produits de qualité, de manière constante et dans les délais. Et dans la mesure du possible, la plupart des fabricants doivent lancer leurs cycles de production le plus rapidement possible afin de répondre aux attentes de leurs clients, voire de les dépasser.

Cependant, ni les employés ni les machines ne peuvent fonctionner sans interruption. En effet, les machines doivent être entretenues, les postes de travail doivent être nettoyés régulièrement et les employés ont besoin de repos. C'est là qu'interviennent les temps de changement de série.

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Le temps de changement de série désigne la période comprise entre le moment où le dernier produit sort de la chaîne de production lors d'un cycle de production donné et le moment où le cycle suivant démarre. Il est important de noter que le temps de changement de série inclut le délai entre le dernier et le premier article répondant aux spécifications de qualité requises par le client.

Dans de nombreux cas, les entreprises industrielles profitent du changement de série pour remplacer des pièces, nettoyer les machines et les préparer en vue de la prochaine série de production.

Dans cette optique, il est judicieux, d'un point de vue commercial, que les fabricants réduisent autant que possible la durée des changements de série afin d'optimiser l'efficacité de la production dans l'ensemble de leurs activités.

Dans de nombreux cas, on utilise les termes « temps de changement de production » et « temps de préparation » de manière interchangeable. Or, ces deux notions sont bien distinctes. Le temps de préparation n’est qu’une composante du processus de changement de production, qui est relativement plus complet. En d’autres termes, le temps de préparation fait partie de l’ensemble des opérations de changement de production, qui comprend principalement le nettoyage et la mise en route.

Pour mesurer efficacement le temps de changement de série, un responsable doit observer les processus de production et enregistrer le temps écoulé entre la dernière opération d'une série de production donnée et le début du processus de production de la série suivante.

Dans certains cas, les fabricants enregistrent leurs cycles de production, ce qui permet aux superviseurs et aux responsables concernés de suivre la durée des changements de série s'ils ne sont pas présents pour y assister en temps réel.

La réduction des temps de changement de série dans un centre de fabrication aux entreprises d'optimiser leur productivité, ce qui augmente le nombre d'unités produites au cours d'une journée donnée.

Le temps de changement d'outillage peut être classé dans la catégorie « Attente », l'un des huit types de gaspillage identifiés dans la production allégée, qu'il convient de réduire afin d'accroître la valeur ajoutée de la production.

Chaque minute consacrée à un changement de série est une minute pendant laquelle vous ne produisez pas. Et pourtant, la plupart des retards sont dus à de petits problèmes, pourtant faciles à résoudre, qui s'accumulent. Voici où le temps est généralement perdu :

1. Absence de normalisation
Lorsque chaque opérateur ou chaque équipe de travail procède de manière légèrement différente, les changements de production deviennent imprévisibles. En l’absence d’une méthode claire et partagée, les équipes perdent du temps à déterminer à quoi ressemble réellement une configuration adéquate. Et lorsque chaque configuration est perçue comme une tâche ponctuelle, vous perdez toute véritable base de référence pour l’amélioration.

Les consignes de travail numériques et les procédures opérationnelles standardisées (SOP) partagées font toute la différence. La standardisation ne consiste pas à être rigide, mais à offrir à chacun un moyen fiable de reproduire ce qui a fait ses preuves.

2. Réglages manuels et ajustements précis
De nombreuses installations s’appuient encore sur des notes manuscrites ou sur la mémoire pour régler les paramètres des machines. Cela se traduit généralement par un travail par essais et erreurs qui prend du temps et favorise les erreurs. Même lorsqu’une personne trouve les bons réglages, ceux-ci sont rarement consignés ou partagés.

La personne suivante repart de zéro, en procédant à de nouveaux ajustements et modifications.

3. Opérateurs non formés ou peu expérimentés
Si une personne n’a pas effectué de changement de série depuis des mois, ou n’a jamais reçu de formation adéquate, elle passera plus de temps à chercher les étapes à suivre, les outils nécessaires ou des conseils. Dans certaines usines, la tâche est confiée à la première personne disponible, quelle que soit son expérience.

Lorsque les connaissances ne résident que dans l'esprit des personnes, la cohérence disparaît dès qu'elles ne sont plus là.

4. Équipement non prêt ou non préparé
Les changements de série commencent en réalité bien avant l'arrêt de la machine. Si les outils ne sont pas étalonnés, si le nettoyage n'est pas terminé ou si des résidus de la dernière série sont encore présents, la production sera bloquée avant même d'avoir commencé.

C'est là que la frontière entre la configuration interne et externe devient floue, et que la préparation doit avoir lieu pendant que la machine est encore en marche.

5. Outils et matériaux manquants ou égarés
Rares sont les choses qui ralentissent davantage un changement de production que la recherche d’une clé manquante ou du lot de matériaux adéquat. Il s’agit d’un problème mineur qui s’aggrave rapidement. Si les outils et les pièces ne sont pas préparés à l’avance, les minutes s’écoulent sans que l’on s’en rende compte, pour se transformer en heures d’ici la fin de la semaine.

Des habitudes simples, comme l'utilisation de panneaux à outils, de tableaux Kanban numériques ou d'alertes automatisées pour la préparation des kits, peuvent permettre d'éviter ce problème, mais de nombreuses usines continuent de se fier à leur mémoire et aux post-it.

La plupart des équipes savent que leurs changements de relais prennent plus de temps qu’ils ne le devraient. Beaucoup utilisent encore un chronomètre, un stylo et une liste de contrôle sur papier. Le passage aux outils numériques ne consiste pas à courir après la technologie. Il s’agit plutôt d’effectuer les préparatifs de la même manière à chaque fois et de pouvoir identifier ce qui ralentit le processus.

Avec les systèmes papier, la plupart des changements de production reposent sur la mémoire des personnes ou sur leurs habitudes de travail. Si quelqu’un saute une étape ou oublie de noter quelque chose, cette information est perdue. Il est difficile de savoir où passe le temps ou quelle partie du processus nécessite des améliorations.

Les outils numériques remédient à cela en enregistrant chaque étape au fur et à mesure. Les opérateurs suivent le même processus, et les données s'accumulent d'elles-mêmes en arrière-plan. Les équipes peuvent ainsi identifier des tendances, apporter de légers ajustements et vérifier les résultats sans avoir à attendre la prochaine réunion d'évaluation.

C'est un changement tout simple : moins de conjectures, et davantage d'enseignements tirés de ce qui se passe réellement sur le terrain.

Comme nous l'avons déjà évoqué, un temps de changement de série plus court permet aux fabricants d'optimiser la disponibilité des machines et la productivité des employés au cours d'une journée donnée. De plus, cela réduit le gaspillage lié aux temps d'arrêt, ce qui diminue considérablement les coûts de production.

Pour tirer parti de ces avantages, les fabricants d'aujourd'hui devraient envisager de prendre les mesures suivantes :

1. Évaluez votre processus actuel de changement de série

Avant de mettre en œuvre des mesures visant à réduire la durée du processus de changement de série, vous devriez analyser votre protocole actuel. Cela peut vous aider à identifier les étapes du processus actuel qui nécessitent une optimisation afin de réduire au minimum le délai entre deux cycles de production réussis.

L'analyse du processus actuel consiste généralement à identifier les machines qui doivent être préparées en vue du cycle de production suivant. Par ailleurs, cette étape permet également de répertorier les différents sous-processus mis en œuvre par le personnel afin de s'assurer que les machines et les chaînes de production sont prêtes pour le prochain cycle.

Une fois qu'ils disposent d'une représentation de base du processus actuel, les fabricants peuvent alors passer à la mise en œuvre de la méthode SMED.

2. Mettre en œuvre la méthode SMED (Single-Minute Exchange of Dies)

Comme son nom l'indique, le « changement de matrice en une minute » consiste à réduire le temps de changement à une durée à un chiffre. En d'autres termes, l'intervalle idéal entre deux cycles de production réussis devrait, dans l'idéal, être inférieur à dix minutes.

La méthode SMED exige que le fabricant ait une connaissance approfondie des différentes tâches détaillées qui composent le processus de production concerné. De plus, les fabricants tirent profit de la possibilité de surveiller toutes les machines concernées en temps réel. En effet, une connaissance approfondie vous permet d'identifier les domaines spécifiques nécessitant une optimisation.

Voici en quoi consiste la méthode SMED :

• Divisez le processus de transition en plusieurs étapes distinctes afin de mieux comprendre et visualiser les protocoles.

• Le protocole comprend des parties internes et externes. Les éléments externes correspondent à des tâches pouvant être exécutées pendant que la machine reste en service, tandis que les éléments internes correspondent à des tâches qui ne peuvent être effectuées que lorsque la machine est à l'arrêt.

• Vous devriez ensuite identifier les éléments des processus internes susceptibles d'être optimisés et transformés en tâches externes. En d'autres termes, analysez les sous-tâches internes et évaluez si elles peuvent être exécutées pendant que les machines fonctionnent. Cette analyse est souvent simplifiée grâce à l'utilisation d'outils numériques intégrant des données en temps réel provenant des machines de l'atelier.

• Les autres processus internes peuvent ensuite être rationalisés grâce à des solutions numériques interconnectées, afin de garantir que leur exécution prenne le moins de temps possible.

3. Mettre en place des protocoles standardisés de passation de service

Dans de nombreux cas, il arrive que les employés ne reçoivent pas d'instructions standardisées pour les guider dans la mise en œuvre du protocole de changement de série. De ce fait, les temps de changement de série peuvent varier considérablement, car les employés peuvent procéder au nettoyage, à la mise en place et au démarrage d'un nouveau cycle de production de différentes manières.

Il est donc prudent que les responsables et les superviseurs élaborent des procédures opérationnelles standard (SOP) afin d'encadrer le processus de transition.

Les procédures opérationnelles standard (SOP) doivent contenir des instructions normalisées sur la manière de mettre en œuvre le processus. Elles doivent également décrire et mettre en évidence les réglages standard auxquels les équipements concernés doivent être ajustés ou étalonnés. Il en va de même pour les indicateurs en temps réel optimaux fournis par les machines.

Grâce à ces informations, les employés savent à quoi s'attendre lorsque vient le moment d'un changement d'équipe.

Les changements de série ralentissent la production davantage que la plupart des équipes ne le pensent, mais ils constituent également l'un des domaines où il est le plus facile de réaliser de réels gains. En vous appuyant sur les principes du SMED et en utilisant des outils numériques tels que Tulip, vous pouvez mettre en place des méthodes standardisées, guider les opérateurs à chaque étape et collecter des données au fur et à mesure que le travail avance.

Les avantages sont simples : des procédures qui se déroulent toujours de la même manière, moins d'erreurs et une vision plus claire des points où l'on perd du temps. Au fil du temps, ce cycle de retour d'information constant contribue à l'amélioration continue du processus.