La solution pour améliorer votre productivité

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1 La solution pour améliorer votre productivité Jari Kallela La plupart des installations industrielles tournent bien en dessous de leur capacité. Face à ce constat, les industriels cherchent à améliorer l efficacité de leur outil de production, sans pour autant investir dans de nouveaux moyens (lignes, usine ) qui pèsent lourd sur les comptes de l entreprise. Le progiciel Scoope répond à cet objectif en conjuguant une mesure fiable et précise de la performance des équipements de production et la détection des sources de pertes, de défaillances et de non-productivité. Le logiciel Scoope s appuie sur les grandes méthodes d amélioration des performances industrielles, comme l efficience globale des équipements (Taux de Rendement Global ou TRG), l analyse des causes de défaillance (Root Cause Analysis) et la topomaintenance (TPM). Mesure de l efficience globale des équipements Cet indicateur de productivité, baptisé TRG (pour Taux de Rendement Global), reflète le rendement de l ensemble des ressources de production (machines, lignes et procédés) en terme de disponibilité, de performance et de qualité. En phase avec le principe d amélioration permanente des équipements, le TRG constitue sans doute la meilleure évaluation de la productivité d un site industriel. Efficience globale de l outil de production : le triplet «Disponibilité x Performances x Qualité» L optimisation industrielle oblige à traquer, à analyser, puis à supprimer les trois grands facteurs de «pertes» qui contribuent à affaiblir l efficience globale de l outil de production: Pertes de disponibilité (arrêts non planifiés) Défaillances de l équipement (pannes), Pertes liées aux changements de fabrication et aux réglages. Pertes de performances Marches à vide et micro-arrêts, Pertes d allure. Pertes de qualité Non-qualité pendant le fonctionnement (défauts du procédé et retouches), Pertes au démarrage. Cette méthode multiplie les atouts : Simple d emploi, elle est facile à assimiler et à mettre en œuvre. Elle convient à une grande variété de secteurs et de contextes industriels. Elle permet de comparer les données de production de différents produits, équipes et sites. Elle assure un suivi en temps réel des améliorations de la production. Analyse des causes de défaillances La méthodologie RCA (Root Cause Analysis) intervient lorsque les performances de l outil industriel, mesurées par le TRG, s avèrent médiocres. Il s agit d une démarche structurée s attaquant aux défaillances matérielles et humaines qui peuvent fortement éroder la qualité d un produit, pénaliser les performances 48 Revue ABB 1/2001

2 au moindre coût, d autre part l implication de tous les acteurs de l entreprise. Précisons qu il s agit d une action de longue durée, et non d un projet (même si sa mise en place peut faire l objet d un projet). Cette démarche d amélioration permanente a d ordinaire un effet positif sur l ensemble du personnel. Tous les intervenants renforcent leurs compétences et sont ainsi mieux armés face aux évolutions de l entreprise. Il en résulte des gains de compétitivité, bénéfiques à tous. Ces compétences accrues, assorties d une meilleure perception des problèmes conditionnant le devenir de l entreprise, impulsent une véritable dynamique de progrès qui, à son tour, accélère le changement et l innovation. SCOOPE, solution logicielle sur NT destinée à améliorer votre productivité par la détection des sources de pertes, de défaillances et de sous-performances, trouve naturellement sa place dans les applications de laminage. du procédé et nuire à la disponibilité des équipements. l analyste, depuis l événement révélant la Cette méthode rigoureuse consiste à guider Globalement, une «défaillance» désigne ici défaillance jusqu à ses «causes premières», une situation dans laquelle les performances logiquement identifiables; celles-ci peuvent être de l installation ne sont pas à la hauteur des physiques (dysfonctionnement des éléments attentes et des objectifs. Plus précisément, constitutifs du procédé et des pièces machine), cette définition englobe plusieurs facettes du humaines (faute ou omission) ou latentes (il terme «défaillance», communes aux sites faut alors en déceler et en expliquer la raison). industriels: Après avoir cerné ces causes et mis en œuvre Toute perte brisant la continuité de la les bonnes actions correctives, la défaillance ne production, doit pas se reproduire. La perte de disponibilité des actifs industriels, Topomaintenance (TPM) L indisponibilité des équipements, La TPM est une démarche cohérente d analyse Les dérives par rapport à un état théorique et d optimisation de la productivité basée sur idéal, deux postulats: d une part l amélioration L inaptitude à atteindre les objectifs visés. systématique et continue de la production pour atteindre le «zéro panne, zéro défaut, zéro arrêt» Scoope Progiciel de mesure de la productivité et de l efficience machine Scoope est un logiciel de mesure et d analyse en ligne de la productivité de l outil industriel. Il bénéficie d une grande facilité d installation dans la plupart des procédés de fabrication et assure une multitude de fonctions: La détection et l enregistrement automatiques de toutes les pertes de production, Le calcul et l affichage en temps réel des performances, L aide à l analyse des données de production et à la formulation de propositions d amélioration, L impression de bilans et l exportation de données vers des systèmes tiers. Avec ces fonctions, Scoope fournit aux trois grandes méthodes de mesure et d analyse des performances industrielles (TRG, RCA et TPM) des données consolidées, ainsi que de puissants outils d analyse. Il permet d identifier, de suivre Revue ABB 1/

3 Table: Scoope : configuration du système Poste serveur et de résoudre les problèmes de production en s affranchissant des saisies manuelles de journaux d incidents, souvent fastidieuses et sujettes à erreurs. De plus, il autorise l exportation de ces données vers d autres systèmes qui exigent des indicateurs précis sur la performance de l outil de production. Scoope comporte trois modules 1 acquisition des données, traitement/stockage des données et restitution des informations qui peuvent être partagés sur le réseau local via TCP/IP. Poste client Processeur Pentium II cadencé à 400 MHz Pentium II cadencé à 400 MHz Mémoire RAM de 128 Mo RAM de 128 Mo Disque dur 2 Go d espace libre Transmission 10 Mbit/s, protocole TCP/IP 10 Mbit/s, protocole TCP/IP Système d exploitation Windows NT4 SP5 Windows NT4 SP5 Divers Lecteur CD, ports série de Lecteur CD connexìon API 1 Architecture du système SNCC Système numérique de contrôle-commande API Automate programmable industriel API API SNCC Acquisition automatique des données Acquisition automatique de données Scoope peut acquérir en temps réel les signaux provenant de la quasi-totalité des API (PLC, Programmable Logic Controllers) ou SNCC 1, à une vitesse dictée par le protocole, l API et l ordinateur hébergeant Scoope (normalement un message par seconde). Le nombre de signaux transmissibles n est pas limité; il faut en général compter 5 à 10 signaux par machine. Grâce à ses fonctions de récupération et d export de données, Scoope peut échanger ses Traitement et stockage des données Serveur Client Restitution des informations à l utilisateur informations avec des bases de données relationnelles, ainsi que lire les valeurs de fichiers texte, ce qui permet d obtenir automatiquement des données de production sur des variables comme l ordre de fabrication et le produit en cours. Traitement et stockage Scoope détecte l ensemble des perturbations de la ligne de production (démarrages/arrêts machine, baisses de cadence ). Ces événements sont regroupés avec les signaux de l API dans le «script», petit langage de configuration du logiciel qui classe ces informations automatiquement. Dès qu un événement répond à certains critères prédéfinis, il est sauvegardé avec son contexte dans une base de données en ligne. Le script permet également de stocker les mesures du procédé et d autres signaux en ligne dans la base de données. C est ainsi que sont traités, par exemple, les enregistrements de vitesse de la machine. Scoope consigne automatiquement la durée des événements. Ces valeurs lui permettent de calculer les taux de rendement des différentes machines de la ligne de production. L utilisateur peut aussi programmer ses propres indicateurs de performances en ligne, à l aide d équations. Ces données sont stockées dans une base de données binaire offrant un temps de réponse très court. Scoope traite ces événements à la milliseconde près, bien qu une résolution de 0,5 à 1 seconde soit en général plus que suffisante. Dans une installation type, la base de données compte 2000 à 3000 nouveaux enregistrements par machine. Notons qu il est impossible Sources de données externes Fichier Imprimante 1 Sous réserve d utiliser éventuellement un matériel et un logiciel complémentaires. 50 Revue ABB 1/2001

4 d effacer les anciens enregistrements; à défaut, Scoope affiche aussi des tendances sur la ils peuvent être archivés. production, dont le TRG ou d autres indicateurs de performances paramétrés par l utilisateur, sur Edition de rapports, bilans... une période donnée 2. Chaque couleur L opérateur peut justifier les causes de pannes représente un mode de production différent. et d arrêts ainsi que changer leur classement, Un diagramme de Pareto donne le cumul leur ordre, le produit fabriqué, en utilisant un des pannes par catégorie. Pour une période clavier, des boutons-poussoirs ou des codesbarres. Un simple clic de souris suffit pour états machines ainsi que les causes d arrêts et sélectionnée, ce rapport affiche et classe les modifier ou obtenir le détail d une information. de pertes sur la ligne de production, dans Il est également possible de consulter l historique des pannes et d analyser le rendement chaque type d événement, le Pareto indique l ordre décroissant des temps cumulés. Pour machine (TRG) pour une période donnée. son poids en durée, quantité et pourcentage En s appuyant sur les quantités planifiées et par rapport au temps de production total la cadence de production en cours par catégorie, Scoope sait calculer et afficher l heure de au classement (type d arrêt) et au type de (% IT), au temps réel en production (% EP), fin de la production. Inversement, il peut production en cours. utiliser l heure de fin théorique et la cadence de L opérateur ou le responsable de la production peut également connaître l évolution production réelle pour évaluer les quantités restant à produire. globale, au fil de l eau, de la ligne et se 2 Ecran de tendance et bilan chiffré de l évolution de la production sur une période donnée focaliser ainsi sur les événements les plus importants. Un chronogramme donne la chronologie de tous les événements liés à une machine, une ligne de production, un produit ou un lot, pour la période sélectionnée. En choisissant une couleur (chacune d elle correspondant à une classe de marches/arrêts), l utilisateur visualise immédiatement tous les incidents apparus dans une tranche horaire précise (équipe, journée, semaine ). Autres fonctions Scoope peut être couplé à d autres logiciels pour éditer des bilans personnalisés. Associé à un tableur, il autorise ainsi la création de macros et le calcul de formules afin d éditer des rapports spécifiques, adaptés aux besoins du client. Les données sont exportables à la demande ou automatiquement, sur apparition d événements prédéfinis (changement d équipe ou de produit, fin de la journée de travail, changement d heure ou toutes les 5 minutes). L export vers des bases de données via ODBC est également possible ou sous forme de fichiers XML. Il existe par ailleurs un module supplémentaire pour l édition d états par Internet. Les administrateurs peuvent paramétrer le nombre de groupes d utilisateurs et attribuer à chacun des droits. Celui, par exemple, de changer de groupe peut être limité aux chefs d atelier; de même, la connexion des membres du groupe au logiciel peut être soumise à un mot de passe. Les écrans de Scoope sont multilangues: aussi est-il possible d afficher les mêmes données en français, en anglais, en néerlandais, en finnois, en allemand, en portugais, en suédois et en espagnol, et de permuter de langue instantanément. Revue ABB 1/

5 Les brasseries figurent parmi les nombreuses industries et unités de production bénéficiant des atouts de ce logiciel dédié. SCOOPE met l accent sur d infimes modifications de faible coût qui, ajoutées les unes aux autres, ont un impact majeur sur la performance de l outil industriel. Des retours d expérience concluants Par définition, l amélioration de la productivité implique une plus grande efficience des chaînes de production. D emblée, qui dit rendement accru pense obligatoirement à investissements massifs d équipements (machines, automatismes). Une autre démarche, plus satisfaisante en terme d efficacité économique, consiste à effectuer à moindres frais de légères modifications pour maximiser l efficacité de l outil industriel. C est précisément l ambition de Scoope. Quelles sont ces petites modifications qui, mises en évidence par Scoope, recèlent de véritables gisements de productivité? En voici quatre exemples concrets: Soucieux de partir plus tôt, les opérateurs d une usine avaient coutume d arrêter systématiquement la production un quart d heure avant le changement d équipe à charge pour l équipe suivante de redémarrer la production. Le réglage de la vitesse d une machine de conditionnement, conformément aux consignes du fabricant, avait pour effet d augmenter considérablement le nombre de micro-pannes. Il a suffi d une simple réduction de la vitesse pour que la production reparte de plus belle. En lisant le diagramme de Pareto de sa machine flambant neuve, un Responsable Production eut la mauvaise surprise de constater qu elle avait cumulé des dizaines d arrêts d urgence au cours de ses deux premières semaines d exploitation. La raison? A défaut d une formation suffisante, l opérateur ne connaissait aucun autre moyen de l arrêter! Encore deux semaines de ce régime et la belle d un million de dollars finissait à la casse Sur une autre machine, la mise en œuvre de Scoope mit un terme aux traditionnels journaux d erreurs, saisis manuellement par les opérateurs. Les pannes furent alors classées automatiquement, 10% d entre elles étant signalées par «détection laser». Or la machine n avait plus de détecteur laser. Il s avéra qu une simple erreur de programme automate était à l origine des arrêts réguliers de la machine. Un dernier exemple nous est fourni par la société belge Dow Corning, utilisatrice de longue date de Scoope. En identifiant bien plus rapidement les causes de pannes et d arrêts, Scoope a permis d améliorer à la fois la disponibilité, les cadences de production et la qualité des installations de l entreprise avec, pour résultat, le gain d un mois de production. Auteur Jari Kallela Maintenance-tv NV Belgicastraat 7 BE-1930 Zaventem Belgique jari.kallela@be.abb.com Fax: Revue ABB 1/2001