Outils d’amélioration continue II
3eme année ingénierie de la maintenance des moyens de transports(IMMT)
La méthode SMED (Changement rapide d’outil et de série) I.
Introduction Les
entreprises
se
trouvent
aujourd’hui
confrontées
à
une
demande
des
consommateurs de plus en plus exigeante en termes de délai et de qualité. C’est pourquoi ils s’intéressent de plus
en plus au secteur de production, puisque une gestion adaptée à la
demande permettra sans aucun doute aux entreprises de rencontrer de nombreuses opportunités sur le marché tout en cherchant à réduire les coûts. A ce titre, la production et la logistique sont actuellement marqués par le développement du juste à temps et la nécessité de réduire les stocks. Dans un contexte où il est devenu indispensable de répondre rapidement aux évolutions de la demande tout en minimisant les coûts logistiques, la m ise en œuvre de la méthode SMED contribue à atteindre ces deux objectifs. En effet, à l’instar d’autres méthodes
telles (kanban, le
takt time,
les 5S …) la méthode SMED fait partie des principaux concepts
de base de l’approche juste à temps.
Changement classique
Très souvent, les changements d'outils s’effectuent de cette manière à partir de la dernière
pièce de la série série achevée : Décomposition d'un arrêt pour changement Démontage Montage Réglages (machine à l'arrêt) Essais
La machine est arrêtée et les opérations s'enchaînent, la machine ne redémarre qu'après la fin des essais. Notons aussi : l'absence fréquente de méthode standard, de mode opératoire, non utilisation des fiches de réglage (check- list) et l’absence de travail simultané (à plusieurs). Dans de nombreuses entreprises, les temps de changement de série trop importants provoquent une perte de productivité. L'augmentation de la taille des lots est alors tentante pour effectuer ces changements le moins souvent possibles et diluer cette perte. Ce raisonnement a conduit en son temps à la notion de taille de taille de lot économique. 1
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Présentation de la méthode :
1) L’origine du SMED : 1950 : Découverte à l'usine MAZDA des phénomènes d'arrêt liés
aux changements de série.
1957 : Idée de transférer en temps masqué certaines opérations alors réalisées pendant l'arrêt
de la machine. Le SMED est né en 1970 dans l’univers industriel compétitif de TOYOTA, puis s’est développée essentiellement au Japon, sous l'impulsion de SHIGEO SHINGO. S.SHINGO découvre le rôle pivot des temps de changement de série dans l'obtention de la flexibilité industrielle globale et entame un combat systématique contre les idées reçues en la matière. 2) Définition de la méthode : Qu’est-ce que c’est les SMED ?
Le SMED (Single Minute Exchange of Die) est une méthode d’organisation qui cherche à réduire de façon systématique le temps de changement d’outil, de série, avec un
objectif
quantifié. (Norme AFNOR NF X50-310). Single Minute Exchange of Die = Echange d'outil en moins de 10 minutes.
Schématisation :
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3) Objectif : Pourquoi utiliser le SMED? Lorsqu’il y a :
Un gain de temps : opérer les changements d’outils en unité de temps d’un seul chiffre (1 à 9
minutes) ;
Un gain de productivité : flexibiliser les machines et postes de travail. C'est-à-dire, améliorer
leur capacité à changer rapidement de fabrication, réduire l'arrêt pour le changement des outils et si possible l’éliminer ;
Un gain d’argent :
réduire la taille de lot minimale. En effet, si les temps de changement de
série deviennent nuls, on peut alors envisager une fabrication à l'unité sans augmenter les coûts. Moins de dépense pour le changement d’outils et plus de production en unité. III.
La démarche SMED : Comment faire ? 1) Méthodologie (méthode):
La démarche repose essentiellement sur la distinction qui doit Être faite entre les opérations internes et les opérations externes.
Opérations internes : Opérations devant être réalisées obligatoirement machine arrêtée (MA).
Opérations externes : Opérations pouvant être réalisées lorsque la machine est en marche (MM). L’un des objectifs du SMED est d’arriver à convertir des opérations s’effectuant machine à l’arrêt (MA) en opérations possibles machine en marche (MM). Et Dans ce cas on
distingue deux types de réglages :
Réglages / temps internes (opérations internes) : Cela correspond à des opérations qui se font
machine arrêtée, donc hors production.
Réglages / temps externes (opérations
externes) : Cela correspond à des opérations qui se
font (ou peuvent se faire) machine en fonctionnement, donc en production.
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2) Les étapes de la méthode SMED
Une fois que la machine pilote est choisie, c'est une machine à ressource critique généralement, donc stratégique, le chantier de la méthode démarre en quatre étapes.
Etape préliminaire : étape de préparation
Le principe d'application de la méthode S.M.E.D. passe par le choix d'un « chantier pilote ».
Définir et Fixer les objectifs en mettant en place les indicateurs qui nous permettent de juger objectivement la valeur de l’amélioration. Choisir les chantiers pilote et des machines pilotent : qui jouera le rôle d’un modèle pour réaliser l’extension du chantier aux autres postes de l’atelier, le chantier pilote
doit être un poste représentatif de la production et des ressource contrainte significatif. Déployer le chantier SMED Constituer et Identifier le Groupe de travail : ce groupe doit être sensibilisé et motivé pour ce projet
Etape 1 : Identifier les opérations de changement de série.
Le démarrage du chantier SMED débute par un état des lieux, il est nécessaire d'étudier dans le détail les conditions réelles de l'atelier. Une analyse du mode opératoire du changement de série tel qu'il est fait en production avec un chronomètre est une bonne approche. Une approche plus efficace encore est d'utiliser une ou plusieurs caméras vidéo, dont les films pourront être analysés par le groupe du chantier. Il est impératif d'obtenir une totale implication de la direction et des membres du groupe de travail. Le personnel opérationnel doit pouvoir dégager du temps pour le chantier. A partir des durées des opérations de changement de série relevées en condition réel, on fixe un objectif. On distingue deux types de réglages ou opérations : 4
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Durées de réglages internes : se
sont des opérations qui se font impérativement
machine arrêtée, donc avec arrêts induits.
Durée de réglages externes : se
sont des opérations qui peuvent se faire machine en
fonctionnement, donc en temps masqués. C'est un stade préliminaire. Pour les postes de travail non optimisé, les réglages internes et externes sont mélangés. Cette phase nous permet d’établir le bilan de l’état initial, elle s’agit d’observer le déroulement d’un changement de référence et relever toutes les informations qui lui sont
relatives: - la préparation de la machine, du poste de travail, des outillages - la vérification de la matière et des instruments de mesures - le démontage / montage de l'outillage - les réglages des cotes de fabrication - la réalisation et le contrôle des pièces d'essai - le nettoyage - le rangement du poste de travail… Ce qui conduit à définir: - la chronologie - la durée - les contraintes - les moyens matériels - les ressources Etape 2. Séparer des opérations internes et externes
C'est l'étape la plus importante. Les réglages internes (ou "temps propres") sont les opérations qui nécessitent obligatoirement un arrêt de production (par exemple un changement d'outil). Les réglages externes (ou "temps externes") regroupent les opérations qui peuvent avoir lieu pendant la production telles (par exemple la préparation des outils et outillages, des préréglages, ou le préchauffage, le rangement des outillages).
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Etape 3. Transformer des opérations internes en opérations externes
Le but est de transformer les réglages internes en réglages externes. Par exemple : préchauffage, pré assemblage, utilisation d'un banc de préréglage, etc. Mais aussi, les opérations externes qui sont traitées comme des opérations internes vont être repositionnées. Le but est de réaliser en temps masqué les opérations externes. Il s'agit principalement d'opérations de préparation. (Outils, accessoires, moyens de manutention,). A cette étape les investissements sont faibles, mais les gains obtenus sont spectaculaires. Les résultats obtenus sont simplement le fruit de la formalisation du tri des opérations internes et externes, de l'organisation des opérations avec du bon sens et de la logique. Etape 4. Optimiser toutes les opérations
Le but de cette étape est de minimiser le temps des opérations et des réglages. La conversion en réglages externes a permis de gagner du temps, mais en rationalisant les réglages, il est possible d'atteindre les quelques minutes de réglage. Simplifier bridages et fixations : Par Exemples d'autres types de serrages et bridages :
Rondelles en U
Trous en Boutonnière (oblong) est un trou qui est la somme ou la combinaison d'une lumière rectangulaire et de deux demi-cylindres.
Vis à filet entaillé (serrage quart de tour, tiers de tour)
Rainures en U, fixation par queue d'aronde, avec des aimants, gorge à billes…
Serrage par came
Grenouillères
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Le recours aux outils peut être réduit ou même éliminé :
Ecrou papillon
Clef en T sur la vis même
De plus en plus, les performances obtenues par une démarche SMED sont intégrées dès la conception d'un poste de travail, ce qui est plus économique, de même, qu'on intègre l'analyse AMDEC, et standard 5S. Dans le contexte économique d'une entreprise, il est judicieux de cibler le chantier SMED sur les ressources critiques afin de réduire les goulots d'étranglements. IV.
Les avantages et inconvénients du SMED : 1) Les avantages :
Les avantages de la méthode sont identifiables par les caractéristiques suivantes : 1. Augmentation de la productivité du personnel et de la capacité de production des machines, 2. Augmentation de la flexibilité de la production, 3. Amélioration de la qualité, 4. Coûts diminués, 5. Réduction des délais et des stocks, 6. Élimination des erreurs de réglage, 7. Diminution du nombre de rebuts et de pièces de réglage, 8. Confort et travail rationnel des régleurs, 9. Nettoyage simplifié,
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Un avantage majeur du SMED est qu'il exige une bonne communication entre les différents départements de l'entreprise. S'il s'agit par exemple de modifier l'outillage pour réduire les temps de changement de fabrication, il sera nécessaire d'impliquer le bureau technique, mais aussi le service qualité et si possible un membre de l'encadrement supérieur. Plus l'équipe impliquée est pluridisciplinaire, plus les résultats de son travail seront performants. 2) Les inconvénients :
La mise en place du SMED est onéreuse. En effet, il en découle
des coûts internes
difficilement quantifiables, qu’il s’agisse de la main d’œuvre impliquée ou des gains de productivité réalisés. Cependant, vu les gains obtenus en terme de productivit é, les dirigeants d’entreprises estiment que c’est une démarche qui mérite d’être mise en place. V.
Les pièges qu’il faut éviter
Il faut associer les personnes filmées au travail d’optimisation
et le leur dire avant de
commencer . Il ne sert à rien d’améliorer le temps de changement de série d’un équipement qui n’est pas goulet dans l’entreprise .
Le gain ne se traduira pas en capacité supplémentaire, sauf à faire des stocks … VI.
Exemples et applications du SMED dans la réalité : 1) Utilisation rondelle en U :
Pour réduire le temps de réglage, on peut remplacer une rondelle fermée par une rondelle en U. Ce remplacement élimine le besoin de démonter complètement l’écrou du boulon sur lequel il est vissé. En effet on relâche légèrement l’écrou et on glisse une rondelle en U sous l’écrou, puis on revisse. Ainsi en plus de réduire le temps de montage, on élimine le risque de laisser tomber l’écrou, de le perdre, et d’aller en chercher un autre. 8
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VII.
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Conclusion
La méthode SMED est donc un concept qui présente de nombreux atouts pour la gestion de la production de l’entreprise tels qu’une augmentation de la productivité ,
de la
flexibilité de la production, une amélioration de la qualité, ou encore une réduction des stocks et coûts et une élimination des erreurs de réglage. Cependant, son bon fonctionnement dépend avant tout d’une communication de
qualité entre les diffé rents départements de l’entreprise. En effet, il est souvent nécessaire d’impliquer plusieurs services de l’entreprise et de savoir les coordonner afin d’obtenir des
résultats les plus performants. D’autre part, un aspect quelque peu pénalisant de la méth ode
SMED concerne son
déploiement puisque un certain nombre d’opérations ne peuvent être ni supprimées ni
réduites. Il conviendra donc de les réexaminer périodiquement car les progrès et innovations technologiques peuvent apparaître et aider à les traiter. Afin de conclure notre propos, on pourrait ouvrir le débat vers un aboutissement du SMED où les temps de changements seraient à durée zéro, c’est -à-dire instantanés. A ce titre,
il existe le concept ONTED, signifiant One Touch Exchange of Die, qui illustre à la perfection cette volonté de parvenir à un temps de changement très simplifié et d’une durée
ultra-brève.
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