AUTOMOBILE Fabrication

L'élimination des gaspillages

Inspiré par les travaux de l'ingénieur japonais Taiichi Ohno (1912-1990), le système de production Toyota ou T.P.S. (Toyota Production System) part d'un constat : le grand nombre de gaspillages dans la construction d'une automobile. Plus ou moins importants et plus ou moins apparents, ces gaspillages sont souvent considérés comme inéluctables dans une approche traditionnelle de la production. A contrario, l'idée centrale du T.P.S., pour augmenter l'efficacité, est d'identifier les gaspillages, d'en rechercher les causes et de les éradiquer. Afin d'atteindre cet objectif, le management de l'usine et les opérateurs doivent instaurer une démarche d'amélioration permanente qui supprime progressivement tous les gaspillages détectés.

La démarche commence par l'établissement d'une liste de gaspillages qui sont au nombre de sept :

– surproduction au-delà de la demande des clients ;

– attente de l'opérateur ;

– transport de pièces ou de composants ;

– opération inutile ;

– stock de pièces ;

– mouvement de l'opérateur n'apportant pas de valeur ajoutée à l'objet fabriqué ;

– retouches et non-conformités.

En outre, en raison des gaspillages nombreux et importants qu'elles entraînent, deux situations retiennent l'attention :

– Toute décision qui a pour effet des variations inutiles dans le travail demandé à un opérateur ou dans l'utilisation d'une machine doit être proscrite. Le lissage des tâches ainsi obtenu permet d'éviter la mise en place de moyens excédentaires que rendent nécessaires les pointes de charge.

– Soumettre un opérateur ou un groupe d'opérateurs à une charge très supérieure à sa – ou à leur – capacité de travail est à l'origine d'une tension et d'un effort inacceptables pour les individus. De même, surcharger une machine provoque des pannes et des dysfonctionnements graves qui peuvent occasionner la dégradation de la qualité des pièces produites.

Les méthodes développées par Toyota, pour déceler les gaspillages et mettre en évidence les problèmes à résoudre pour les éliminer, peuvent être regroupées autour de trois thèmes :

– l'amélioration de la qualité par l'« autonomation » ;

– la mise en flux et le juste-à-temps ;

– la standardisation des tâches et l'amélioration continue.

L'amélioration de la qualité par l'autonomation

Le principe d'« autonomation » (jidoka) correspond à l'arrêt automatique d'une machine en cas d'anomalie. Cet arrêt automatique permet à un opérateur de s'occuper de plusieurs machines sans avoir à les surveiller toutes en permanence. Après la détection d'une anomalie qui peut générer un défaut de qualité, il convient de la corriger et de mettre en place une contre-mesure immédiate.

Ce même principe s'applique aux opérations manuelles sur une chaîne d'assemblage final. Dans ce cas, l'opérateur doit signaler, dès qu'il le détecte un défaut de qualité ou un défaut potentiel qu'il ne sait pas régler seul. Le superviseur intervient alors et décide s'il est nécessaire d'arrêter la chaîne un court instant pour trouver une contre-mesure.

Toutefois, la détection et l'établissement d'une contre-mesure immédiate ne suffisent pas et il faut remonter à l'origine du problème qui a généré le défaut afin d'en supprimer la cause. Trois méthodes permettent de mener à bien cette recherche :

– les « cinq pourquoi » ;

– les outils de résolution de problème ;

– le P.D.C.A. (plan, do, check, act).

D'une manière générale, il faut chercher à comprendre les problèmes avant d'énoncer des solutions. Pour ce faire, le groupe de travail s'obligera à poser cinq fois de suite la question pourquoi pour trouver la cause première ou, en d'autres termes, la cause racine du phénomène à l'origine du défaut. La simplicité de la démarche n'est qu'apparente. En effet, pour être efficace, chaque réponse doit être un fait établi et non une opinion ou un jugement. Néanmoins, les outils de résolution de problème ne sont qu'une aide à la formulation des hypothèses sur l'origine du dysfonctionnement. Chaque hypothèse est testée jusqu'à ce que la cause racine soit identifiée. Le P.D.C.A. est un rappel des étapes à franchir pour s'assurer que la cause racine est bien identifiée et qu'un phénomène analogue ne risque pas de se reproduire dans des situations similaires.

L'efficacité de ces méthodes naît de la conviction que les opérateurs et leur encadrement direct, par leur intime connaissance des machines et des processus, ont un rôle essentiel dans la mise en œuvre d'une démarche d'amélioration de la qualité. L'attention permanente portée à la qualité incite aussi à réduire les gaspillages que sont les rebuts et les retouches et à supprimer les dysfonctionnements de toute nature qu'ils entraînent. Ces actions sont complétées par la chasse à une autre catégorie de gaspillage très importante : les stocks inutiles et la surproduction.

La mise en flux et le juste-à-temps

Dans un schéma industriel classique, la recherche d'économies d'échelle conduit à faire transiter la pièce à fabriquer dans une suite d'ateliers spécialisés par technologie pour regrouper des volumes importants de pièces identiques. Cette organisation de la production requiert de constituer un stock de pièces en attente à l'entrée de l'atelier et de créer un stock de pièces après traitement. L'immobilisation des pièces dans ces stocks ajoute un temps d'attente considérable par rapport au temps de traitement proprement dit.

La mise en flux de la fabrication suppose de disposer les machines de manière à enchaîner les opérations effectuées sur une même pièce. Ainsi, la majorité des stocks intermédiaires disparaît et il est plus facile d'identifier et d'éliminer progressivement toutes les opérations qui n'apportent pas de valeur ajoutée.

Néanmoins, certains processus – comme l'emboutissage – nécessitent des changements d'outils pour passer d'une référence à une autre. La constitution d'un stock de pièces traitées, situé en fin de ligne, est alors inévitable. Dans un fonctionnement en flux tiré ( manière la plus efficace de gérer un flux tendu), les opérateurs du processus aval ont la responsabilité de prélever dans ce stock juste la quantité dont ils ont besoin, juste au moment oò ils en ont besoin, en appliquant le principe du juste-à-temps. La taille de ce stock, souvent appelé shop stock, qu'il faut rendre le plus petit possible, dépend de deux paramètres :

– La taille des lots de pièces fabriquées dans le processus amont, qui est fonction du temps que demande un changement d'outil. Dans un système Lean, ce temps peut être amélioré en permanence par l'utilisation de la méthode S.M.E.D. (Single Minute Exchange Die) qui met en évidence tous les dysfonctionnements à supprimer pour gagner du temps.

– La fréquence de prélèvement des différentes pièces qui constituent le stock. Pour diminuer ce dernier, il faut prélever les pièces au fur et à mesure de leur utilisation qui doit être répartie dans le temps d'une manière homogène ou lissée, sans laisser se constituer d'accumulations. Dans un processus en flux tiré, le lissage commence par la ligne de montage qui est organisée pour fonctionner à un rythme constant en tenant compte du rythme de la demande commerciale, à savoir le takt time.

Le lissage doit s'appliquer, d'une part, aux tâches des opérateurs (en répartissant les voitures en fonction de leur temps de montage) et, d'autre part, à la consommation des pièces prélevées dans les shop stocks internes ou dans ceux des fournisseurs.

En pratique, chaque shop stock est régulé par un mécanisme de reconstitution du stock qui correspond à la consommation des pièces par le processus aval, en utilisant un système de cartes ou étiquettes, appelées kanban, attachées aux containers renfermant les pièces. Il existe deux types de kanban : le kanban de prélèvement et le kanban de production.

Chaque fois qu'un container est consommé par l'aval, le kanban qui lui est attaché, soit le kanban de prélèvement, est utilisé pour signaler qu'il faut prélever un nouveau container dans le shop stock.

Pour relancer la production d'un container des pièces qui viennent d'être prélevées dans le shop stock (principe de reconstitution du stock), le kanban attaché au container prélevé, soit le kanban de production, est mis dans une file d'attente pour constituer progressivement un lot de kanban qui peut être lancé en fabrication.

Ce mécanisme de régulation du flux des pièces entre les ateliers permet de réduire les gaspillages liés aux stocks, mais il doit être accompagné d'une recherche d'optimisation de chaque processus.

La standardisation des tâches et l'amélioration continue

La qualité du produit et la recherche de productivité exigent qu'une opération soit décomposée en tâches élémentaires à exécuter toujours dans le même ordre et de la même manière.

Avant le lancement d'une nouvelle production ou lors d'un changement de cadence entraînant une répartition différente des tâches sur la ligne de montage, les superviseurs et les team leaders (un des opérateurs de chaque équipe n'appartenant pas à la hiérarchie et ayant, entre autres, pour rôle d'aider à organiser le travail des membres de son équipe) doivent chercher, avec les opérateurs, la meilleure séquence d'opérations et les gestes les plus efficaces, tout en s'assurant de la sécurité et de l'ergonomie des postes. Il résulte de cette concertation la définition d'un standard de travail. Avec la montée en cadence, les mêmes personnes cherchent ensemble les possibilités supplémentaires d'amélioration.

La dialectique entre le respect des standards et la recherche de progrès continu qui caractérise l'approche Lean est un des facteurs essentiels de son efficacité. Cette logique différencie radicalement le Lean du schéma taylorien dans lequel les améliorations ne peuvent venir que des ingénieurs-méthodes. Dans le modèle Toyota, la clé de l'efficacité est d'exiger de tous l'identification des différentes sortes de gaspillage. Le rôle du management est d'impliquer l'ensemble du personnel dans cette démarche d'amélioration permanente. L'encadrement sur le terrain doit aider les équipes de production à analyser les problèmes et à trouver des solutions pour les faire disparaître. Une telle approche repose sur le développement de la capacité des personnes à améliorer au quotidien le processus de production. À ce titre, elle diffère dans une large mesure de l'approche technique à laquelle correspond l'usine virtuelle.