Lean 4.0

Lean 4.0 : quand la méthode Toyota rencontre l’industrie 4.0

Qu’est-ce que le Lean 4.0 ?

Le Lean 4.0 combine les concepts du Lean manufacturing avec ceux de l’industrie 4.0. À première vue, les deux philosophies se complètent, car elles ont un objectif commun : produire efficacement des produits personnalisés en petits lots.

D’où vient mon intérêt pour le Lean 4.0 ?

Lorsque j’étais une jeune ingénieure de procédé, j’arrivais au bureau le lundi matin très tôt. Je savais que je serais immédiatement submergée d’information : formulaires papier à déchiffrer, fichiers Excel à compléter et à analyser, 82 courriels et une multitude de progiciels à consulter et à valider (découvrez mon histoire ici: = Sylvie, l’ingénieure de procédé qui ne faisait qu’éteindre des feux). À la rencontre d’équipe, je devais transcrire les performances de la fin de semaine sur un grand tableau blanc et ensuite compléter des ”post it” de couleur pour les actions de suivi.

Tout cela n’était pas très Lean. Je gaspillais beaucoup de temps à chercher l’information et à la compiler. Au final, notre équipe perdait un temps fou et jusqu’à sa capacité de penser et d’analyser. Pourtant, notre job, c’était de résoudre les problèmes en équipe et d’améliorer la performance en continu.

Dans les années 1990, le Lean Manufacturing et l’adoption des principes Toyota étaient essentiels pour développer une culture d’amélioration, un petit pas à la fois. En milieu industriel et plutôt conservateur, cette philosophie s’appliquait aussi à l’adoption des nouvelles technologies. Mon patron me disait qu’il fallait être prudent avec les nouvelles ”bébelles technos”. La philosophie de la direction:  n’adopter que des technologies éprouvées ayant fait leurs preuves dans plus de 3 usines similaires à la nôtre.

Bye bye équipe innovante et early adopter !

Aujourd’hui, les technologies évoluent à la vitesse de l’éclair, en particulier dans le monde de l’industrie 4.0. Elles sont améliorées et utilisées depuis bientôt 10 ans chez nos voisins du sud, en Asie et en Europe. Je pense que la lenteur des gestionnaires d’usine d’ici à adopter les technologies 4.0 devient un réel problème, amplifié par le manque de main-d’œuvre.

Pour s’améliorer, il faut se mesurer !

Cette histoire personnelle demeure d’actualité pour plusieurs jeunes gestionaires et opérateurs d’usine que je rencontre. La cueillette et l’historisation des données reste encore un enjeu pour plusieurs: comment s’améliorer en continu, avec des données vieilles de plusieurs jours ou pas de données du tout ?

Par exemple, l’internet des objets industriels (IdO) a fait des progrès remarquables depuis 2014 en simplifiant la collecte et l’analyse de données en temps réel. Cette technologie permet d’accélérer le cycle Kaizen ou PDCA. Voici un exemple pour vous.

Étude de cas Lean 4.0 : équipement goulot

Une équipe d’amélioration continue (Kaizen) a été réunie autour du four de traitement thermique. Au cœur de l’usine, le four conditionne les pièces d’aluminium et représente le principal goulot de l’usine. L’analyse de Pareto effectuée sur le nombre d’arrêts et leur durée a incité l’équipe à se pencher sur les ventilateurs du four.

Sur le toit, une série de gros ventilateurs travaillent à maintenir une température constante de traitement. Si un seul ventilateur s’arrête, le temps total requis pour atteindre la température de 370′ Celcius  augmente de 20%. De plus, l’équipe de maintenance a besoin de 24 h pour remplacer et remonter le ventilateur, ce qui peut causer des retards importants de livraisons des commandes clients. Ce problème survient 1 à 2 fois par année et le directeur de production a demandé qu’un kaizen soit organisé afin de régler définitivement ce problème.

L’équipe Lean 4.0 se compose d’un superviseur, d’opérateurs et de mécaniciens pour déterminer les causes profondes du problème. Un des problèmes identifiés est que l’équipe disposait de peu de données pour vraiment comprendre les véritables causes racines qui affectent les ventilateurs. L’historique des mesures sur les ventilateurs consistaient à une tournée d’analyse de vibration aux trois mois faits par un fournisseur externe. Les données de vibration des ventilateurs étaient documentées sur des fichiers PDF. Cela était nettement insuffisant pour comprendre et résoudre ce problème.

Télémétrie 4.0 : se mesurer pour comprendre et améliorer

L’équipe a installé des capteurs IdO sans fil, peu coûteux et simples d’installation (=≥ voir des exemples de capteurs IdO ici).  Ces derniers mesurent en continu la température et la vibration de chaque ventilateur. Les données sont acheminées à une plateforme IoT qui met en historique les données. Dans un premier temps, elle avise par SMS ou par courriel l’équipe en cas d’anomalie ou de dépassement d’un seuil critique. Dans une deuxième étape, l’équipe a pu mettre en oeuvre un algorithme d’analyse prédictive sur la vibration, ce qui permet de voir venir une situation problématique jusqu’à 3 mois avant un bris.

L’équipe Kaizen a bien sûr impliqué les opérateurs du four dans la résolution du problème. Un tableau de bord leur est fourni pour qu’ils puissent voir en temps réel l’état de santé du four et de ses équipements auxiliaires. Un écran de saisi leur permettent aussi de noter numériquement leurs observations, les actions correctives immédiates réalisées ou de faire une demande d’amélioration auprès de l’équipe Kaizen.

Lean 4.0

Depuis ce temps, les ventilateurs ne causent plus d’arrêt majeur du four de traitement thermique. L’analyse plus poussée des données par l’équipe Lean 4.0 a permis de procéder à l’analyse des causes profondes du problème des ventilateurs, de revoir le design et les méthodes de démarrage et d’opération du four.

Lean 4.0: le dernier buzz ?

Pour moi, le Lean 4.0, c’est autre chose que d’installer une grosse télé au centre de l’usine avec un tableau de bord du taux de rendement global (TRG). Les technologies 4.0 doivent être au service des équipes de plancher pour comprendre et résoudre les problèmes en Kaizen rapide.

Encore aujourd’hui, on demande aux équipes de plancher de remplir des formulaires papier ou des tableaux blancs. Pendant qu’ils font cela, ils n’ont ni le temps ni l’énergie pour vraiment comprendre leurs données ou pour analyser les problèmes. Les opérateurs, superviseurs et ingénieurs d’usine sont, pour la  plupart, des gens allumés et créatifs qui veulent contribuer aux kaizens, en autant qu’on leur fournissent les bons outils numériques et qu’on les implique dans le processus d’amélioration.

L’historique de données facilité par l’IdO, le contrôle statistique de procédés et les algorithmes prédictifs avec l’IA donnent aux équipes les informations pertinentes, juste à temps. Il faut plus que jamais former les opérateurs, superviseurs et ingénieurs d’usine sur les techniques de contrôle statistiques de procédé (CSP), sur la résolution de problème en équipe et sur les nouvelles technologies 4.0. Avec une augmentation des compétences, ils pourront devenir de super équipes Lean 4.0, qui utilisent les technologies et l’information de manière créative pour résoudre les problèmes, avant même qu’ils ne surviennent, dans un esprit de kaizen perpétuel.

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Sylvie Rioux

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