7 ème Conférence d Échanges des Bonnes Pratiques Industrielles LEAN MANUFACTURING

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1 7 ème Conférence d Échanges des Bonnes Pratiques Industrielles LEAN MANUFACTURING 22 octobre 2009 à Chartres 1 / Gustave PAOLI / Octobre

2 «Comment gagner 50% de productivité sans investir, ni délocaliser!» Analyse détaillée d un chantier Lean Manufacturing réalisé dans une industrie du secteur automobile Gustave Paoli : Lean Expert

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5 Commençons par les résultats Temps opérateur (secondes. par produits) Surface de Production Encours de Production Distance parcourue AVANT APRES Evolution 138 sec. 80 sec. -42% 55 m 2 10 m 2-82% % 22 3,5-84% Capacité par équipe Effectif par équipe /5 = /169=+73% 5 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

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7 Les étapes de cette présentation Comment s est déroulée cette démarche, pas à pas? Comment est-il possible d identifier des potentiels de gains aussi importants? Quels enseignements en tirer? 7 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

8 PREMIERE PARTIE: Comment s est déroulée cette démarche, pas à pas? 8 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

9 Le contexte Contexte: séquence de formation au LEAN Manufacturing Population: Préparateurs Méthodes, Responsables Qualité, Animateur Productivité, Chef de Projet Industrialisation Ligne de Production choisie: ciblée pour sa disponibilité lors de l'exercice Caractéristiques principales de la ligne: étape d'assemblage final d'un produit, ligne en flux occupant 5 personnes, niveau de mécanisation limité. Durée de l'exercice: 2 journées de 7 heures Objectif: comprendre comment définir de nouvelles lignes de production LEAN. 9 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

10 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 10 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

11 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 11 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

12 Ligne actuelle Configuration initiale de la ligne: 1. Un contrôle + montage 2. Un montage 3. Un chargement testeur & AOI 4. Un Contrôle mécanique 5. Un coach Magasin (absent de la photo) 12 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

13 Effectif actuel Une contrôleuse monteuse Une monteuse Une chargement testeur chargement AOI Une Contrôleuse mécanique Une coach Magasinière 13 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

14 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 14 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

15 15 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

16 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 16 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

17 Les photos de l'analyse de processus Identification étape par étape du du type d'activité: transformation, transfert, inspection, stockage Identification étape par étape des grandeurs significatives: durées, surfaces, quantités, distances / Gustave PAOLI / Octobre 2009

18 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 18 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

19 Les photos de la cartographie En faisant la remise au propre des renseignements enregistrés sur le terrain, l'équipe prend conscience qu'il existe 12 étapes de stock!!! et 13 opérations de transfert!!! pour effectuer 7 opérations "indispensables". 19 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

20 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 20 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

21 Analyse et solutions au MUDA Les MUDA sont listés, analysés pour en trouver les causes, puis une solution est proposée sur le mode ECRS: Eliminer Combiner Réarranger Simplifier 21 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

22 Effectif actuel La ligne est capable de produire un produit toutes les 27,7 secondes, avec un rendement de 80% et un effectif de 5 personnes. Une contrôleuse monteuse Une monteuse Une chargement testeur chargement AOI Une Contrôleuse mécanique Une coach Magasinière 22 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

23 Circulation du produit - 22 mètres parcourus 2 6, , , Rapprocher un chariot de PWB Charger les chargeurs sur le gravitaire Descendre le gravitaire Prendre le PWB sur le gravitaire Poser le produit entre les postes 1 et 2 Prendre le produit Déposer avant testeur prendre poser sur testeur Prendre poser dans le testeur sortir du testeur et poser sur support AOI introduire dans l'aoi 8, 9, 10, Transfert dans l'aoi Prise du convoyeur et dépose sur poste CM Dépose dans le bac de Produits Finis 15 4 Transfert sur le gravitaire de PF Transfert sur un chariot Prise et scan des produits Transport vers palette de PF 23 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

24 Deux exemples de gaspillages (1/2) Opération de chargement déchargement des testeur: Factuellement, les actions à valeur ajoutée de la troisième opératrice prennent 6 secondes sur les 27,7 disponibles (temps de cycle de la ligne). Les autres mouvements observés ne sont que des façon de s'occuper. VA non VA 24 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

25 Deux exemples de gaspillages (2/2) Opération de vente traçabilité individuelle des produits Après la fabrication d'un contenant de 24 pièces, l'opératrice 5 (coach + magasinière) ressort chaque produit de son emballage, le lit avec un lecteur laser, attend un retour du système informatique et ensuite le ré-emballe. Au lieu de 2 secondes pour la lecture seule, cela prend plus de 6 secondes par produit. VA non VA 25 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

26 Détermination du temps opératoire Les bases utilisées: Approche WWOOD; Travail debout Postes rapprochés C est la machine qui attend, pas l opérateur Le poste final est proche du poste initial Les données sur les étapes opératoires peuvent provenir: Des éléments de temps ayant servi aux gammes actuelles; Des observations pendant la cartographie De simulations en salle De compléments d observation sur ligne pendant le chantier 26 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

27 Détermination du temps opératoire Dégrappage + contrôle + étiquettage Transfert vers vissage Vissage Transfert vers testeur décharger charger testeur transfert vers étiquettage etiquettage Transfert vers AOI Lancement AOI Transfert vers CM CM + Diag + étiquette Transfert vers emballage lecture code + emballage retour à la position initiale Temps opérateur Temps machine temps operatoire total 77 Temps de déplacement secondes par produit 27 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

28 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 28 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

29 Petit rappel: une définition du takt time et du calcul d'effectif Takt Time: TT= T D Temps disponible pour produire Demande du client pour cette période Nb d'op: Eff = C TT Contenu de travail du produit Takt Time du produit Ces calculs sont sans lien direct avec le le temps de de cycle de de la la ligne, ou ou la la décomposition actuelle du du travail. 29 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

30 Calcul du takt time et du nombre de personnes mois1 mois2 mois3 mois4 mois5 mois6 mois7 mois8 mois9 mois10 mois11 mois12 Nb de jours dans le mois Nb de produits par mois (en K) 8,2 9,6 12,0 11,2 8,8 10,0 9,0 5,0 8,4 5,8 5,0 3,9 Quantité par jour Takt time sur 2 équipes (13 heures) Takt time sur 1 équipes (6,5 heures) Cycle time avec rendement 95% Il Il faut être capable de de produire un un produit bon toutes les secondes sur deux équipes de de 6,5 heures chacune En fonction de de l'estimation de de temps opératoire, une personne par équipe est suffisante pour travailler sur la la ligne: 77sec /82sec < 1OP 30 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

31 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 31 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

32 La photo de l'implantation proposée 32 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

33 Standard Operation Sheet Standard Cost center: MCC2Opération Process: HW12 Power Sheet module Type/Reference : only one version Name : G PAOLI Date: 18/02/ AOI Automatic.... Optical... Inspection A PWB.. PWB.. PWB.. PWB Mech label carrier.. carrier carrier carrier..... Ctrl. + V Printer Diag PWB.. PWB.. PWB.. PWB.. A label Tester Printer carrier.. carrier.. carrier.. carrier..... Box.. for Finished PWB.. PWB.. PWB.. PWB..... Products Screwing carrier.. carrier.. carrier.. carrier HeatS ink The Standard Operation Sheet Must be placed Separation AA on the Line and be Visible for the Supervisor. Box for Finished Bin 1 & visual Products V for control packaging PWB PWB.... PWB.. PWB.. PWB Box for. Finished.... Box. for. Finished carrier carrier.. carrier.. carrier.. Products Products Takt time 75 sec cycle time 73 sec 2 fonctionnement à une personne au cycle de 80 secondes (fréquentiels compris) fonctionnement à une personne au cycle de 80 secondes (fréquentiels compris) distance de circulation du produit: 3.5 mètres distance de circulation du produit: 3.5 mètres surface: surface: m2 m2 33 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

34 MCC1 Process: Work Combination Sheet Department: Product description Power Module HW12 Workplan Work combination sheet Final Assy Name : Gustave PAOLI Date : Production 600 Pieces/day Cycle time 80 Minutes, Seconds Operator s time Process (machine) time Walking (between operations No. Description of the operation Time Working time (Unit: 1 column = 1 Second) Man Machine Walk 5" 10" 15" 20" 25" 30" 35" 40" 45" 50" 55" 60" 65" 70" 75" 80" 85" 90" 95" 100" 105" 110" 115" 120" 125" 130" H H H H H H H 1 Dégrappage + contrôle + étiquettage 20 Transfert vers vissage 2 Vissage 18 Transfert vers testeur 3 décharger charger testeur 2 40 transfert vers étiquettage 4 etiquettage 2 Transfert vers AOI 5 Lancement AOI 2 40 Transfert vers CM 6 CM + Diag + étiquette 20 Transfert vers emballage 7 lecture code + emballage 4 retour à la position initiale H H H H H H H H H H H H H H H H H H H 2 T T H H H H H H H H H H H H H H H H H 1 t H M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M 1 T H 1 T H M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M 1 T H H H H H H H H H H H H H H H H H H H 1 T H H H 2 T T fréquentiels mise en place chargeur 24 modules mise en place boite de 2O sur palette enlevement palette 0,6 H 0,8 H 0,5 H H H H H H H marge H H H 1,2 Sum / Gustave PAOLI / Octobre 2009

35 Le Processus suivi: Présentation de la ligne de production Rappel sur les MUDA (les gaspillages) que l'on cherche à déceler Cartographie du processus de production (sur le terrain) Mise au propre de la cartographie (en salle) Identification et discussion sur les gaspillages trouvés s et les solutions à apporter + temps des opérations incompressibles Détermination du takt time auquel il faut produire. -> > détermination d de l'effectif nécessairen Maquettage d'une proposition de ligne de production Calcul des résultats r du chantier 35 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

36 Comparaison AVANT APRES 15.5 mètres 55 m2 3.5 mètres 10 m2 36 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

37 Commençons par les résultats Temps opérateur (secondes. par produits) Surface de Production Encours de Production Distance parcourue AVANT APRES Evolution 138 sec. 80 sec. -42% 55 m 2 10 m 2-82% % % Capacité par équipe Effectif par équipe % 37 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

38 Bilan à ce stade 1ère partie 38 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

39 Bilan à ce stade 2ème partie 39 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

40 DEUXIEME PARTIE: Comment est-il possible d identifier des potentiels de gains aussi importants? 40 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

41 La productivité: Classique versus LEAN AVANT APRES Valeur Valeur Ajoutée Ajoutée VA VA Classique Non Non Valeur Valeur Ajoutée Ajoutée Dans Dans L'approche L'approche classique classique on on se se focalise focalise sur l'amélioration de la valeur ajoutée sur l'amélioration de la valeur ajoutée puisqu'on puisqu'on ne ne VOIT VOIT PAS PAS la la non non VA VA Effort Effort très très important pour pour un un Gain Gain très très faible. faible. Non Non VA VA VA VA LEAN Non Non VA VA Dans Dans l'approche l'approche LEAN LEAN on on se se focalise focalise sur sur la la réduction des activités non VA réduction des activités non VA Effort Effort limité limitéet et Gain Gain très très important VA VA Non Non VA VA 41 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

42 Situation de départ secondes Répartition du travail Quantité de de travail consommée: 5 x 27,7 secondes = 138,5 secondes opérations / Gustave PAOLI / Octobre 2009

43 Identification du potentiel Travail consommé (hors rendement) 138, / Gustave PAOLI / Octobre 2009

44 Première méthode classique d'amélioration: l'equilibrage Focalisation sur les activités "directes" et sur leur équilibrage secondes secondes Répartition du travail Répartition du travail 1 2 opération 3 4 opération On s intéresse aux 4 postes de travail en mettant de coté le poste de magasinière coach cycle AVANT: 27,7 secondes cycle équilibré: 25,6 secondes Potentiel d'amélioration: 8,1% 8,1% 44 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

45 Identification du potentiel Travail consommé (hors rendement) Potentiel en cas de lissage parfait ,5 Potentiel de productivité: 8,1% / Gustave PAOLI / Octobre 2009

46 La vue classique secondes secondes Focalisation sur les activités "directes" et sur leur accélération des goulets d'étranglement Répartition du travail Répartition du travail 1 2 opération 3 4 opération On s intéresse aux 4 postes de travail en mettant de coté le poste de magasinière coach cycle AVANT: 27,7 secondes cycle accéléré: 24 secondes Potentiel d'amélioration: 15,4% 46 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

47 Identification du potentiel Travail consommé (hors rendement) Potentiel en cas de lissage parfait potentiel en cas de réduction des 2 goulets ,5 Potentiel de productivité: 15,4% / Gustave PAOLI / Octobre 2009

48 Une vue LEAN En réalité, les opérations contiennent aussi bien les opérations que l'on souhaite faire, que des gaspillages (manutentions par exemple) et des attentes. répartition avant hors rendement secondes travail gaspillage attente Répartition du travail opérations travail gaspillage attente Potentiel d'amélioration: >100% 48 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

49 Identification du potentiel Travail consommé (hors rendement) 138,5 Potentiel en cas de lissage parfait potentiel en cas de réduction des 2 goulets Potentiel de productivité: 103 % Travail à faire (secondes par produit) / Gustave PAOLI / Octobre 2009

50 Et si on parlait rendement? En prenant en compte un rendement de 80% (lié aux retards, absence, formations, fluctuations... répartition avant avec rendement 34% 39% 27% travail gaspillage attente Potentiel d'amélioration: >150% 50 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

51 Identification du potentiel Travail consommé (rendement 80%) 173 Travail consommé (hors rendement) Potentiel en cas de lissage parfait potentiel en cas de réduction des 2 goulets ,5 Potentiel de productivité: 154 % Travail à faire (secondes par produit) / Gustave PAOLI / Octobre 2009

52 Et c'est tout? 52 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

53 Supposons que nous devons fabriquer 500 produits par jour Premier choix: fonctionner en exploitant la capacité à 100% (mais pas tous les jours) WASTE 845 WASTE WASTE 845 WASTE Jour 1 Jour 2 Jour 3 Jour 4 Jour 5 Jour 6 Jour 7 Jour 8 Jour 9 Jour 10 CONSEQUENCES: bonne(?) utilisation du personnel les jours d'arrêt? charge d'encadrement pour organiser au jour le jour stockage des pièces d'avance besoin de stockage par rapport aux opérations amont surfaces de stockage, emballages de stockage, chariots de stockage rallongement des boucles de feedback qualité... Au total, le personnel est en réalité gaspillé, + activités additionnelles liées au fonctionnement en accordéon + structure nécessaire + risques qualité / Gustave PAOLI / Octobre 2009

54 Supposons que nous devons fabriquer 500 produits par jour Deuxième Choix: fonctionner en produisant le juste nécessaire tous les jours WASTE WASTE WASTE WASTE WASTE WASTE WASTE WASTE WASTE WASTE CONSEQUENCES: Absence d'effets pervers lié au stocks mais: difficulté à occuper correctement les 5 personnes disponibles en même temps tous les jours difficulté à garantir des bons rendements et à rechercher des améliorations avec cette proportion d'arrêt. Risques sur les opérations faites pour «occuper» les personnes disponibles Charge d encadrement pour occuper former surveiller le personnel... Au total, le temps où le personnel est disponible est en réalité en grande partie gaspillé, 54 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

55 Identification du potentiel Travail consommé en fabriquant 500 produits par jour 234 Travail consommé (rendement 80%) 173,125 Travail consommé (hors rendement) Potentiel en cas de lissage parfait potentiel en cas de réduction des 2 goulets ,5 Potentiel de productivité: 244 % Travail à faire (secondes par produit) / Gustave PAOLI / Octobre 2009

56 Temps de travail avec la nouvelle implantation pour 500/jour Avec la nouvelle implantation, il faut 1,8 équipes à une personne pour 500 produits. ( = 500 / ( 292 x 95%)) Même en considérant que les deux personnes travaillent à 100% pour ce produit, le temps passé par produit sera de: 2 (personnes) x 6.5 (heures par équipe de travail effectif) X 3600 (secondes par heure) / 500 (produits) = 93,6 secondes par produit 56 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

57 Identification du potentiel Travail consommé en fabriquant 500 produits par jour Super Réel = vécu 234 Travail consommé (rendement 80%) Réel 173,125 Travail consommé (hors rendement) Potentiel en cas de lissage parfait potentiel en cas de réduction des 2 goulets Thérorique hypothétique chimérique 138, Productivité pour 500/jour: +150 % Travail consommé sur ilôt pour 500 produits par jour 93,6 Super Réel = vécu Travail à faire (secondes par produit) / Gustave PAOLI / Octobre 2009

58 Mais alors cela rapporte combien? mois1 mois2 mois3 mois4 mois5 mois6 mois7 mois8 mois9 mois10 mois11 mois12 Nb de jours dans le mois Nb de produits par mois (en K) 8,2 9,6 12,0 11,2 8,8 10,0 9,0 5,0 8,4 5,8 5,0 3,9 Quantité par jour Takt time sur 2 équipes (13 heures) Takt time sur 1 équipes (6,5 heures) Cycle time avec rendement 95% Le gain sur 12 mois du passage en îlot atteint 123K en travail direct économisé Et ce n est qu une partie des gains 58 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

59 Et combien coûte la mise en œuvre? Travaux à entreprendre réagencement de la ligne sur une base de matériel flexible et simple d utilisation (exemple trilogiq) suppression d'un testeur de produit (suite au ralentissement de 27,7 secondes à 77 secondes) modification du convoyeur de l équipement de contrôle par vision pour avoir le chargement et le déchargement au même endroit. (suppression des convoyeurs d'entrée et de sortie et modification du programme). 59 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

60 Et alors? 60 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

61 Travaux de mise en place (hypothèse d implantation) 61 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

62 Quelques images 62 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

63 TROISIEME PARTIE: Quels enseignements en tirer? 63 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

64 Est-il facile de voir ces potentiels? Oui, à condition d avoir appris à porter les bonnes lunettes! 64 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

65 Est-ce que l on gagne autant à chaque fois? Les gains possibles sont souvent impressionnants dans différentes classes de résultats. 65 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

66 Est-ce que la mise en place est toujours aussi simple? Cela dépend fortement de la complexité et de la modularité de la solution initiale. 66 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

67 Est-ce que la mise en place est toujours rentable? Quand une mise en place simple est faisable, les gains annexes peuvent suffire à payer le chantier. 67 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

68 Quel est l élément clé de succès? L implication de tous les métiers concernés, des opérateurs et de leur encadrement. 68 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

69 Y a t il d autres retombées? 69 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

70 Et pour conclure, une histoire 70 / Gustave PAOLI / Octobre 2009

71 71 / Gustave PAOLI / Octobre 2009