La fabrication de produits saisonniers basée sur les délais de

TECHNOLOGY
Quick Response Manufacturing
La fabrication de produits saisonniers
basée sur les délais de mise en oeuvre
par Alfons Calders
Les concepts de Lean Manufacturing et
de Kanban se focalisent sur la diminution
des coûts. Et qui dit minimalisation des
coûts, dit maximalisation de la capacité
et maîtrise des temps de mise en oeuvre
(tenir des stocks intermédiaires jusqu’à
la rupture, donner priorité aux commandes de production en séries). Notre
compétitivité ne signifie pas “fournir au
prix le plus bas” mais fournir rapidement
et de manière fiable, faire des économies
grâce à une bonne logistique bien planifiée, du bon de commande à la livraison.
La haute réactivité attire les clients.
e changement de mentalité
– passer de l’accent sur la
“maîtrise des coûts” à l’accent sur la “production temporisée” – a notamment eu lieu au
sein de l’entreprise familiale Harol Consyst. En raison de sa
croissance et du développement
permanent de la gamme de ses
produits, la production s’est avérée de plus en plus complexe, ce
qui a débouché sur une augmentation problématique des délais
de livraison. Lean et Kanban, implémentés il y a dix ans, n’ont pas
résolu le problème. Avec l’aide de
Sirris, le concept de Quick Response Manufacturing (QRM) a
alors été implémenté. Les premières expériences ont donné
des délais de mise en oeuvre et
C
de livraison fortement raccourcis,
même au plus fort de la haute saison (la réduction du délai de mise
en oeuvre est de 50 % en
moyenne). Et surtout, la production est gérable sans pour autant
jouer avec l’accumulation de commandes rush . Au niveau financier, ce nouveau système offre
aussi de meilleurs résultats
qu’avec le système de maîtrise
des coûts classique. Harol est la
première entreprise à implémenter en Belgique la théorie du professeur américain Rajan Suri. La
société est par ailleurs cofondatrice de la fondation QRM.
Industrie Technique & Management s’est entretenu du QRM
avec Arthur Vandebosch, production manager et Kristof Souwens, project manager chez Harol, ainsi qu’avec Pascal Pollet de
Sirris.
RV/Harol
LA CROISSANCE
REND L’ENTREPRISE
PLUS COMPLEXE
42 ■ INDUSTRIE TECHNIQUE & MANAGEMENT FÉVRIER 2011
Le fabricant de volets et de
protections solaires Harol est
la première entreprise en Belgique à mettre en œuvre la
stratégie QRM.
Harol Consyst a vu le jour en
1946 et se consacrait à la menuiserie pour la fabrication de volets roulants en bois. L’entreprise
compte aujourd’hui 320 salariés,
réalise un chiffre d’affaires de
plus de 40 millions d’euros et fait
partie des principaux fabricants
européens de stores, patios, rideaux, volets roulants et portes
sectionnelles. Outre la Belgique
(qui réalise la moitié du chiffre
d’affaires), elle se focalise sur les
marchés hollandais, français,
scandinaves et britanniques.
Les produits, distribués via un réseau d’installateurs, sont en
grande partie liés aux saisons.
Les mois de printemps et d’été
représentent la haute saison. S’y
ajoutent les demandes spécifiques des clients (taille, couleur,
type de tissu...) qui sont fabriquées à 95 % selon le concept
make-to-order ou fabrication à la
demande. Cela signifie que les
composants bruts ne sont
presque pas en stock, ni les composants finis. Il y a quatre lignes
de production (cinq en fait car il y
en a une pour les produits spé-
ciaux) et chaque ligne dispose de
sa ligne d’assemblage. Les préfabrications (mise à mesure des armatures et laquage, mise à mesure du tissu) ont lieu aux postes
de travail communs.
Évolution de la réflexion
L’offre, très large, et la variabilité
des flux de commande suite aux
variations saisonnières, à la production journalière et à la quantité
de travail par produit, rendent la
production très complexe dans
l’atelier. Cela a donné lieu à des
problèmes au niveau des délais
de mise en oeuvre et la fiabilité
des livraisons en a été fragilisée.
DE LEAN A QRM
On remarque actuellement en Europe un changement de paradigme. L’évolution se fait de la maîtrise des coûts vers la maîtrise logistique, du Cost Based Production vers un Time Based Competition. Il est aujourd’hui évident que, pour rester compétitif, le temps de réponse doit être maintenu au minimum. Ce n’est donc pas le coût direct local ni le taux d’occupation par machine mais
le délai de livraison et donc le délai de mise en oeuvre qui détermine la satisfaction des clients, donc
le chiffre d’affaires et la pénétration du marché.
Cela donne aussi de meilleurs résultats au niveau du prix de revient total (ce que paie votre client
pour intégrer vos produits et services dans son produit fini). N’oublions pas que – malgré notre environnement de production plus coûteux – le coût de production direct (les machines et les hommes
de la production) ne représente qu’un ordre de grandeur de 15% du prix de revient total. Le reste
provient des coûts indirects comme le coût de l’organisation (administration client, planning, supervision...) et celui de la logistique. Sur ces coûts-là – bien souvent négligés – le Quick Response
Manufacturing, enfant spirituel de Rajan Suri, peut générer des économies significatives.
Si le Lean Production est plus un visual management system pour les grandes
séries avec un nombre relativement limité de variantes (un développement de Toyota), le QRM
s’avère être plus pertinent pour l’organisation de la production des entreprises qui fabriquent un
grand nombre de variantes dans des volumes limités. Le concept QRM se base sur un taux d’occupation moins élevé des machines, ce qui permet de réduire fortement le délai de mise en oeuvre.
L’économie de coûts se retrouve dans la diminution drastique des temps de (re)planification, le travail de recherche à l’atelier, le traitement des plaintes... L’inconvénient est qu’il faut des personnes
plus polyvalentes (pour équiper de manière optimale les cellules de production selon la capacité variable). Avec la philosophie Lean, on dispose – du fait de scinder les complexités et donc les tâches
– de personnel moins formé (donc moins onéreux) qui est spécialisé dans un seul type de cellule de
production (les machines sont occupées en permanence).
Un système de lubrification peut éviter
les problèmes. Vraiment ?
Les transmissions et roulements qui surchauffent ou qui se bloquent soudainement sont pour le
moins ennuyeux, voire parfois dangereux. Si vous avez déjà rencontré ce type de problèmes, vous
avez une bonne raison de choisir SKF pour tous vos produits, systèmes et conseils en matière
de lubrification. Pourquoi ? Tout simplement parce que SKF vous permet de faire fonctionner les
machines pendant des années sans le moindre problème. Ceci est possible non seulement grâce
au savoir-faire d’un groupe international mais également aux services et conseils d’une équipe de
techniciens auxquels vous pouvez faire totalement confiance.
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La production chez Harol est basée sur les routes (en Belgique,
vers la France, les Pays-Bas, les
pays scandinaves) empruntées
pour livrer aux distributeurs. L’entreprise dispose d’un mix de produits diversifié qui doit être prêt à
l’envoi lorsque vient le moment de
charger les camions.
Il y a une ligne d’assemblage par
type de produit et les préparations (les fabrications à la demande) sont fabriquées via des
cellules de production pour les
cinq lignes. Lorsque tous les composants sont présents dans l’atelier, l’assemblage et le conditionnement ont lieu. Lors de l’assemblage, deux flux de marchandises
sont rassemblés: les armatures
laquées et les tissus coupés sur
mesure. Pour les armatures, la
production démarre généralement à partir d’un matériau brut
qui est scié puis laqué. L’atelier
RV/Harol
RV/Harol
Quick Response Manufacturing
Cette technique, développée par le professeur américain Rajan Suri
qui a visité l’entreprise Harol, a pour but de regrouper les meilleures pratiques pour réduire les délais de production. Elle
s’adresse aux entreprises qui produisent un grand nombre de variantes de produit en petites séries.
de peinture, avec un délai de mise
en œuvre de six heures, représente un goulot d’étranglement.
Voilà pourquoi des couleurs standards sont disponibles de stock,
via le système Kanban, à la ligne
d’assemblage.
L’attention pour la qualité et les
délais de livraison a toujours
existé. Il y a 23 ans, la production
a par exemple été fluidisée à l’aide
de listes informatisées en MSDOS, pour les activités de sciage.
En 1993, un système ERP
AS400 fut implémenté (avec, à
l’époque, une capacité “infinie”
par machine). Il y a dix ans, Harol
a démarré le trajet Lean Manufacturing . La production et le
contrôle de production des armatures en quatre couleurs standards ont été optimalisés avec
Kanban. Pour les pièces en stock,
celles-ci étaient en nombre suffisant toute l’année à l’atelier d’assemblage.
Néanmoins, en haute saison, la
production était assez problématique. Le stock d’armatures laquées à l’atelier avait un taux de
rotation trop faible et, en parallèle, de nombreuses commandes
étaient en attente parce qu’il
manquait les bonnes couleurs. Si
la fabrication d’armatures à la demande était freinée, le tissu pour
ces commandes était par contre
déjà apprêté à la ligne d’assemblage. Tout cela entraînait donc
des pertes de temps en recherche des pièces par commande, en ordonnancement des
chariots avec le matériel, en suivi
des bons de commande, replanification, lancement et suivi des
commandes urgentes... Les commandes classiques étaient déclassées à cause des commandes urgentes jusqu’au moment où les premières devenaient
aussi urgentes.
Malgré les efforts de fluidisation
entrepris, on obtenait des temps
de mise en oeuvre très variables,
énormément de travail en cours
et, à cause du Kanban, des
stocks intermédiaires importants.
En 2009, un nouveau système
ERP a été installé dans l’idée de
comprimer ces stocks. Lors des
Manufacturing Days de 2009, un
événement organisé par Sirris,
l’entreprise a découvert la stratégie Quick Response Manufacturing. Harol s’est lancé dès 2010
dans le QRM et la première ligne
de production basée sur ce système est aujourd’hui pleinement
opérationnelle. C’est la première
entreprise en Belgique à être passée au QRM. De plus, des extensions innovatrices ont été réali-
44 ■ INDUSTRIE TECHNIQUE & MANAGEMENT FÉVRIER 2011
Harol a entamé l’implémentation de la procédure QRM en 2009
avec l’aide de Sirris. Une nouvelle meilleure pratique a notamment
été développée, à savoir un système de commande autogéré appelé
‘POLWIP’ qui permet de lancer en production les commandes de
manière très rapide et très facile.
sées et Rajan Suri est venu visiter
l’usine. En novembre 2010, Sirris
a organisé les Master Classes
QRM dont l’événement final était
une visite chez Harol.
UNE SEULE LIGNE
COMME PROJET PILOTE
Après avoir étudié la procédure
QRM, Harol a visité une entreprise de référence, Bosch Scharnieren aux Pays-Bas, où Godfried
Kaanen est le premier chef d’entreprise européen à avoir intégré
le QRM dans sa structure de production, il y a quatre ans.
Convaincu des potentialités du
concept, Harol a demandé à Sirris d’accompagner l’introduction
du projet QRM. Ensemble, les
deux partenaires ont adapté la
procédure de production interne.
Des formations ont été organisées pour tous les responsables
chargés de la théorie QRM. Les
procédures de travail ont été acquises via des jeux de simulation,
puis testées.
La division de production d’écrans
solaires à bras articulés a alors
été choisie comme projet pilote.
Tous les travailleurs impliqués ont
suivi une formation sur le QRM.
La production des écrans solaires
à bras articulés consiste en la
préparation des armatures (prise
en magasin, sciage sur mesure...) puis au transfert vers la
cellule de production et l’installation de laquage à la poudre. La
confection des tissus a lieu sur
mesure. Le poste de travail final
rassemble et assemble les armatures et le tissu pour former un
écran solaire à bras articulé. En
fin de ligne, le produit est conditionné.
Selon le système QRM, chaque
boucle (ou POLCA-Loop, lire plus
loin) reçoit un certain nombre de
chariots dédicacés. Ceux-ci assurent le transport des pièces de
l’ancienne cellule de production
vers la cellule exécutante. Le
nombre de chariots par cellule
est déterminé en fonction de la
capacité. Les chariots sont visuellement indiqués à l’aide de
deux plaquettes (chaque plaquette comprend une couleur et
une lettre spécifiques). Un chariot
dispose donc deux plaquettes :
pour la destination finale (le propriétaire du chariot, donc de la
capacité) et pour l’emplacement
de départ (l’ancienne cellule de
production). En QRM, on parle de
POLCA (Paired-cell Overlapping
Loops of Cards with Authorization) pour cette paire de destinations de départ et d’arrivée vers
les cellules de production.
RV/Harol
En QRM, le déclencheur de la production est la capacité de la cellule de production suivante. L’ordonnancement des commandes
est transmis par le planning qui
est établi sur base d’une liste de
bons de commande. Il est établi
chaque jour, en fonction de la
date finale de réalisation. Étant
donné qu’un produit demande
plus de temps d’assemblage
qu’un autre, l’ordonnancement
Gros plan sur les plaquettes apposées sur les chariots. Celles-ci
spécifient leur destination finale
et leur emplacement de départ.
est équilibré selon les délais de
production des différents postes
de travail afin de tenir la charge
homogène pour toutes les cellules de production.
Le temps de travail à une commande n’est donc plus déterminé
par le rythme d’une cellule de production, la commande suivante
étant automatiquement lancée
lorsque la précédente est finalisée. Elle est déterminée par la capacité du poste de travail final de
POLCA. S’il n’y a pas de capacité
pour le poste de travail de la cellule concernée, il n’y a pas de production. Les chariots représentent une expression visuelle de la
capacité: à chaque travail finalisé,
un chariot de pièces vide, propre
à une cellule, retourne à l’ancienne cellule de production de
POLCA. Là, un nouveau bon de
commande est lancé pour cette
cellule de production. Lorsque le
chariot est prêt pour la cellule suivante, il est envoyé au stock tampon et retiré selon le principe
FIFO.
Le lancement d’un nouveau bon
de commande du planning n’a
donc pas lieu en début de production mais au dernier poste de
travail, le poste de conditionnement de la cellule d’assemblage.
RV/Harol
LES CHARIOTS,
RÉGULATEURS
DE LA PRODUCTION
Ce n’est que lorsqu’une commande est signalée comme finalisée que le bon de commande suivant du planning est lancé vers
les différentes cellules de production, celui-ci étant placé après les
autres commandes à exécuter.
Lorsqu’un produit est prêt, son
chariot de pièces est vide et son
retour signifie que de la capacité
a été libérée. La division assemblage travaille alors à l’order in
process suivant la liste du planning, tandis que la cellule précédente réceptionne un chariot vide
Rivaliser avec la concurrence grâce à une
lubrification plus intelligente. C’est possible ?
Les utilisateurs de machines veulent être certains que leurs transmissions et roulements
fonctionneront toujours sans problème. SKF vous offre cette sécurité. Comment ? En premier
lieu, grâce à un arsenal de solutions de lubrification intelligentes. SKF propose des combinaisons
de produits et de systèmes de lubrification qui conviennent à chaque application et à chaque
environnement, ainsi que des conseils et une assistance pour les utiliser. Ainsi, votre productivité
est toujours garantie.
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En QRM, le déclencheur
de la production est la capacité
de la cellule de production suivante. Ce sont les chariots qui
régulent la production.
et une nouvelle commande peut
être lancée. Une fois finis, les produits sont transférés sur le chariot vide de la division suivante,
qui est ensuite envoyé au stock
tampon. Une commande finalisée
signifie qu’un des chariots de
pièces de cette division est vide,
il est alors envoyé à la division
précédente où il commence une
nouvelle commande. Lorsque
tous les chariots de pièces de la
cellule suivante sont remplis et
qu’il n’en vient pas d’autres, le travail est arrêté. Harol ne produit
Quick Response Manufacturing
que s’il y a une capacité disponible dans la cellule de production
de la division suivante.
ADAPTATIONS AU SYSTÈME
L’assemblage est donc alimenté
par deux flux: les armatures laquées et le tissu. Chaque élément
a son propre délai de fabrication.
L’assemblage ne commence que
lorsque les deux éléments sont présents. Un seul chariot POLCA est
donc utilisé pour les deux cellules
de production: celui-ci se rend
d’abord à la division Métal puis à la
cellule de production des tissus.
L’équilibrage optimal
entre le travail en cours
et la ligne des bons de
commande permet
d’avoir une charge de
capacité très élevée.
RV/Harol
Il y a aussi deux types de produits:
les fabrications à la demande et
les commandes standards. Pour
la fabrication à la demande, la division laquage réceptionne un chariot alors que la production du
tissu n’a lieu que quelques heures
plus tard. S’il s’agit d’une commande standard, le chariot ne
passe pas par le laquage mais il
est directement chargé avec des
armatures en stock à l’assemblage. L’atelier de peinture n’est
pas surchargé par la cellule assemblage des écrans solaires à
bras articulés et le temps libre
peut être utilisé par d’autres divisions d’assemblage. Le chariot
peut alors passer directement à
la cellule de production suivante:
la fabrication du tissu.
Cela fait aussi une différence pour
le bon de commande lancé car le
délai d’assemblage planifié diffère. En fonction d’une commande ayant un long temps d’at-
tente (car les pièces doivent provenir de l’atelier de peinture) ou
pas (les pièces proviennent du
magasin), celle-ci sera déplacée
dans la liste de la production. De
cette manière, on s’assure que
l’assemblage ne reste pas trop
longtemps sans chariot et que la
capacité soit optimale. Cette procédure à deux lignes QRM équilibrées et boucles mutantes, appelée POLWIP (couplement polca
en fonction du travail en cours),
est une innovation que l’inventeur
du QRM, Rajan Suri, est venu découvrir par lui-même.
ÉQUILIBRAGE DES
FACTEURS FONCTIONNELS
Grâce à un équilibrage optimal entre le travail en cours et la ligne des
bons de commande, on obtient une
charge de capacité très élevée.
Le nombre de jobs en cours est
planifié – via une feuille de calcul
établie par Sirris – de manière à
ce que le taux d’occupation corresponde à 80% de commandes
classiques. La capacité résiduelle
est complétée par les commandes urgentes, le rework et les
réparations. S’il y a une commande urgente, une réparation
ou un rework pour une cellule de
production spécifique, celle-ci se
voit octroyer le premier chariot de
la ligne des commandes. Une plaquette placée sur le chariot indique de quel type de demande urgente il s’agit. Les opérateurs perçoivent visuellement qu’il s’agit
d’un chariot urgent et celui-ci est
traité en priorité par la cellule. Les
commandes urgentes sont ainsi
traitées plus rapidement, et grâce
à la capacité de réserve, les délais du planning initial ne sont pas
mis en danger et les commandes
classiques ne sont plus traitées
dans l’urgence. Si les commandes
urgentes sont inférieures à 20%,
le temps de mise en œuvre sera
plus rapide que prévu.
S’il semble que certaines cellules
de production sont en surcapacité (en hommes), les responsables de production peuvent déplacer des opérateurs vers des
cellules qui ont un manque de capacité. Les opérateurs sont formés pour pouvoir effectuer plusieurs tâches et travaillent selon
un système de rotation pour qu’ils
puissent s’habituer aux diverses
tâches. Généralement, les rotations ont lieu au sein d’une cellule
de production, souvent vers d’au-
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la maintenance industrielle en y intégrant les dernières tendances
et les évolutions technologiques.
EVOLUTION DES OBJECTIFS
DE MAINTENANCE
En maintenance, l’approche corrective dont la philosophie est «on répare
quand ça casse», a été certainement la
plus répandue durant ces 20 dernières
années. Bien que justifiée sous certaines conditions, cette approche
connait de nombreux inconvénients:
perte de contrôle sur la production,
coût de maintenance élevé, stock de
pièces important, moins de sécurité,
usine sous mode réactif,...
blement plus professionnelle et demande une expertise pointue. Verdon
a répondu à cette évolution en intégrant dans son approche de la maintenance des outils avancés d’analyse et
de diagnostic de l’état des machines
tels que : l’analyse vibratoire, l’analyse
d’huile, l’analyse thermographique et
l’analyse ultrason.
Au fur et à mesure du temps, cette approche corrective a évolué vers une
approche prédictive voire proactive
qui consiste à dire que le meilleur
moyen de maitriser son outil de production et de prévenir les défaillances
est de connaitre en temps réel l’état de
ses machines, de pouvoir détecter les
débuts d’usures et de suivre leurs évolutions.
mieux maitriser son installation mais
aussi d’améliorer le taux de rendement global de celui-ci. La maintenance trop souvent vue comme un
gouffre financier devient une source
■
de revenus à part entière...
EVOLUTION DES
COMPÉTENCES
L’intégration de ces dernières tendances rend la maintenance inévita-
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RV/Harol
L’utilisation de ces outils à travers
l’implantation d’un plan de maintenance permet non seulement de
Prochain objectif chez Harol : le pilotage de toutes les cellules de
production à partir du système d’autogestion des stocks tampons
d’ici la fin de l’année.
tres lignes de production du fait
de la grande influence liée à la variabilité des saisons.
LES RÉSULTATS
Il apparaît qu’il faut surveiller le
respect des règles en permanence pour éviter que l’atelier de
production ne retombe dans le
chaos (lancement immédiat d’un
bon de commande lorsqu’une
commande est finalisée en fin de
ligne, la non-production si on ne
dispose pas de chariot de la cellule de production suivante...).
Avec ce nouveau système, il n’est
plus nécessaire de refaire le planning, les délais de livraison pouvant même être raccourcis malgré des variations de production.
Le délai de mise en œuvre moyen
à cette division a été ramené à
50 %, le taux d’occupation est
élevé du fait que l’on perd moins
de temps à déplacer et à attendre les bons chariots, à chercher
des chariots vides lors de la haute
saison pour y placer les pièces finies et surtout parce que les
bonnes commandes que chaque
ligne d’assemblage a besoin sont
laquées.
L’étape suivante est donc l’extension de cette procédure à toutes
les cellules de production. On fait
en sorte ici que la feuille de calcul
du planning avec les algorithmes
élaborés soit intégrée dans le système ERP. Cela demande une
adaptation du système ERP mais
elle est nécessaire pour pouvoir
réaliser un planning exempt d’erreurs et transparent et pour pouvoir suivre les équilibrages QRM.
L’objectif est que toutes les cellules de production soient pilotées
par le système d’autogestion des
stocks tampons d’ici fin 2011. ■
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INDUSTRIE TECHNIQUE & MANAGEMENT FÉVRIER 2011 ■
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