Formation d’Ingénieur des Techniques de l’Industrie
Gestion Industrielle Le PDCA (ou Roue de Deming)
DELAFAILLE Patrick FABING Noël WILHELM Marcus
2002-2003
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SOMMAIRE 1.
Introduction ........................................................................................................................ 2
2.
Démarche PDCA................................................................................................................ 3 2.1. Historique ................................................................................................................... 3 2.2. Définition ................................................................................................................... 3 2.3. Les 4 étapes du PDCA ............................................................................................... 4 2.3.1. Plan (Préparer, Planifier).................................................................................... 4 2.3.2. Do (Faire) ........................................................................................................... 4 2.3.3. Check (Contrôler)............................................................................................... 4 2.3.4. Act (Réagir - Améliorer) .................................................................................... 4 2.4. Pratique....................................................................................................................... 5 2.5. Les 14 points de Deming............................................................................................ 6
3.
Outils associés à l’amélioration continue........................................................................... 7 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.
4.
Introduction ................................................................................................................ 7 Plan............................................................................................................................. 7 Do ............................................................................................................................... 8 Check.......................................................................................................................... 8 Act .............................................................................................................................. 8
Exemple industriel.............................................................................................................. 9 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7.
Introduction ................................................................................................................ 9 Démarche appliquée................................................................................................... 9 Plan : Planification des priorités............................................................................... 10 Do : Développement des actions.............................................................................. 11 Check : Contrôle des actions.................................................................................... 12 Act : Amélioration de la performance...................................................................... 12 Conclusion du travail réalisé .................................................................................... 13
5.
Conclusion........................................................................................................................ 14
6.
Bibliographie .................................................................................................................... 15
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1. Introduction La démarche PDCA est une démarche d'amélioration de tout processus qui consiste à réaliser quatre grandes étapes majeures : • • • •
PLAN (Planifier) DO (Réaliser) CHECK (Contrôler) ACT (Réagir - Améliorer)
Cette démarche est également appelée Roue de Deming, du nom de William Edwards Deming (bien que ce soit une création de Shewhart). A chaque étape correspond un certain nombre d’actions nécessaires à la réalisation et à l’amélioration des objectifs choisis. Des outils spécifiques intégrés dans la méthode sont nécessaires pour permettre une augmentation rapide du progrès. Il est nécessaire de respecter rigoureusement chaque étape afin d’obtenir des résultats optimaux. Vous trouverez dans ce fascicule de nombreux renseignements sur ces différentes étapes afin de réaliser un bon PDCA.
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2. Démarche PDCA 2.1. Historique C’est au Japon après la deuxième guerre mondiale ou la production baisse et où l’on se voit confronté avec une situation de misère généralisée. Un désarroi moral profond et une absence quasi-complète de ressources naturelles, tel sont leur décor d'après-guerre. Les Japonais avaient donc besoin d'une bouée de sauvetage, et celle qui leur a été présentée leur a parue bonne. William Edwards Deming a présenté ce modèle d’amélioration continue en juillet 1950 au comité directeur du Keidanren. Deming était l'homme providentiel et expliqua comment accéder rapidement au niveau de qualité occidental. Sa réflexion était : "Commençons par améliorer ce que nous savons faire, mais pas encore assez bien. Ensuite nous innoverons. Mais pas l'inverse". Pendant cette période les Japonais ont sincèrement cru que Deming leur décrivait la pratique Américaine (qui était forcément meilleure que la leur puisqu'ils avaient été vaincus), dont on se servait après le « jeudi noir » de 1929 et non pas ses convictions personnelles. Par la suite, les résultats obtenus étaient tellement bons, pourquoi changer ? Ils se sont contentés de rajouter quelques strates... qui masquent le socle de départ. La méthode a ensuite été popularisée dans les années 50, s’est développée, et fait partie des méthodes les plus utilisées aujourd’hui.
2.2. Définition Au sens général, la démarche PDCA est un des moyens classiques de maîtriser un processus. Deming a proposer de construire un système de management de la qualité basé sur l’enchaînement de 4 étapes fondamentales qui permettent de développer au maximum la prévention, afin de réduire le besoin de corrections. Les quatre étapes fondamentales de la démarche PDCA sont Plan, Do, Check, Act (description § 2.3.). Le principe est de procédé à une amélioration, de vérifier que le résultat correspond à l’attente, qu’il est stable, et ensuite de recommencer. Cette démarche permet l’amélioration permanente de tout processus (qualité, production, conception…). Le cycle de Deming peut être représenté comme sur la figure 1 :
Progrès
Figure 1 : Le cycle de la roue de Deming
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De tour de roue en tour de roue, l’entreprise monte la pente des améliorations. L'altitude de la roue correspond à l'indicateur de performance choisi. Cette démarche d’amélioration est continue, puisqu’une fois les quatre étapes réalisées, on peut continuer à réaliser ces opérations afin d’obtenir plus de résultats. Plus la roue tourne, plus les objectifs se réalisent et les résultats augmentent.
2.3. Les 4 étapes du PDCA 2.3.1. Plan (Préparer, Planifier) Cette première étape consiste à exposer le problème à partir des données existantes ou à identifier. Après définition des objectifs à atteindre, les causes du problème étudié sont analysées, un plan d’action est défini et des solutions sont proposées avec des indicateurs de suivi. La collecte des données peut se réaliser à partir de tableau de relevés ou des diagrammes de Pareto. L’analyse des causes est possible en organisant des séances de remue-méninges ou brainstorming, en utilisant le diagramme cause-effet ou tout autre outil qualité permettant d’optimiser la première phase du PDCA.
2.3.2. Do (Faire) C’est l’étape ‘chantier’, la construction. Les solutions proposés et décidées en première phase sont mises en œuvre, le plan d’action est appliqué et aboutit à des modifications et des améliorations.
2.3.3. Check (Contrôler) Il s’agit de vérifier la conformité des résultats par rapport aux objectifs. La mesure des résultats s’effectue en suivant les indicateurs. Les outils utilisés sont par exemple les cartes de contrôles, les mesures de capabilité machine ou process, les graphiques de suivi, les audits. Les relevés permettent d’analyser les écarts, les dérives et de réagir en appliquant des actions correctives ou de progrès.
2.3.4. Act (Réagir - Améliorer) Le suivi des indicateurs du PDCA va permettre d’obtenir des informations dont certaines auront pour effet de standardiser l’amélioration en faisant en sorte de maintenir le résultat, en instaurant des règles de travail, des procédures de contrôle, des audits ou des fiches d’instruction. On recherche les améliorations à apporter au projet. Cette dernière partie permet également de réagir en cas de résultats non-satisfaisants, avant de recommencer un nouveau cycle d’amélioration. La partie Act (réagir) est le cliquet anti-retour de la roue symbolique.
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2.4. Pratique Si certaines étapes sont généralement abrégées dans les entreprises, d’autres sont hypertrophiées. Le plus souvent le management tend à développer tout de suite des actions à grande échelle, à faire tout de suite de gros investissements en espérant en retour faire des investissements rapides. Les étapes les plus négligées généralement sont les étapes 1 et 4 (figure 2).
Figure 2 : Une mauvaise pratique Il arrive souvent que la dernière étape soit mal comprise : Act signifie prendre des décisions mûrement réfléchies, consolider les améliorations et se préparer au cycle suivant. Principal blocage d’utilisation de la méthode : Le refus de consacrer le temps nécessaire à la préparation d’un projet vient de ce que dans les entreprises les gens ont le sentiment d’être surchargés de travail. Malgré l’apparition de nouveaux outils pour traiter l’information et de nouveaux moyens de communication (Internet, Extranet, téléphones portables…) la situation ne cesse d’empirer. On n’a pas le temps, on croit savoir, on reste dans le flou. On ne tire pas assez profit des expériences précédentes. On comprend assez bien la cause des défauts, mais on ne cherche pas à comprendre les causes de l’amélioration.
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2.5. Les 14 points de Deming 1. Se donner des objectifs fermes pour améliorer le produit et le service, pour devenir compétitif, rester présent et créer des emplois. 2. Adopter la nouvelle philosophie. Nous sommes dans un nouvel âge économique, initié par le Japon. Le management occidental doit être attentif à ce défi, apprendre ses responsabilités, et conduire le changement. 3. Cesser d'obtenir la Qualité au travers des contrôles, éliminer le besoin de contrôle systématique en fabricant la Qualité. 4. En finir avec la politique d'achat au moins-disant. Minimiser plutôt le coût total. Aller vers le fournisseur unique pour chaque produit, sur la base d'une relation à long terme loyale et confiante. 5. Améliorer encore et toujours le système de production et de service pour améliorer la Qualité et la productivité, et par là, réduire les coûts en permanence. 6. Généraliser la formation sur le tas. 7. Améliorer le leadership, pour aider le personnel, les machines ainsi que le restant de l'entreprise à mieux travailler. Vitaminer les directions générales, vitaminer l'encadrement. 8. Chasser la crainte pour que chacun puisse travailler plus efficacement pour l'entreprise. 9. Renverser les barrières inter-services, R&D, méthodes, ventes et fabrication doivent travailler en équipe pour anticiper les problèmes de production et d'utilisation des biens et des services. 10. Eliminer les slogans, les exhortations et les objectifs qui demandent au personnel d'atteindre le zéro défaut ou de nouveaux seuils de productivité. 11. Eliminer les standards de production dans les ateliers. Eliminer la direction par objectifs et les enjeux numériques. Remplacer tout cela par de meilleures qualité managériales. 12. Supprimer les barrières qui frustrent les ouvriers du droit à la fierté de leur savoirfaire. La responsabilité de l'encadrement doit s'exercer sur la qualité et non plus sur des chiffres abstraits. Supprimer les barrières qui frustrent les cadres de la fierté de leur savoir-faire. Conséquence parmi d'autres, abolir la notation annuelle et la direction par objectifs. 13. Instituer un programme de formation et de développement personnel volontariste. 14. Mettre chacun des membres de l'organisation à l’œuvre pour accomplir la transformation. La transformation est l'affaire de tous.
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3. Outils associés à l’amélioration continue 3.1. Introduction Pour chaque étape de progression de la démarche correspondent un certain nombre d’outils méthodologiques intégrés dans la démarche PDCA. En voici une liste (non exhaustive) classée par étape des principaux outils utilisés dans les entreprises.
3.2. Plan 1) Choisissez le problème Définissez les limites du sujet Listez les problèmes Brainstorming o o Indicateurs (résultats/objectifs) o Analyse du processus : logigramme Choisissez le problème prioritaire o Diagramme et Pareto Vote pondéré o • •
•
2) Observez la situation actuelle Décrivez précisément et concrètement le problème o QQOQCP o Est / N'est pas o Tableaux de relevés o Outils de visualisation : diagramme, graphiques, histogrammes… Choisissez un indicateur d'amélioration Fixez un objectif de progrès o Réaliste, mesurable o Planifier l'action Circonscrivez le problème par une solution immédiate et provisoire •
• •
•
3) Analysez les causes Recherchez, classez et analysez les causes possibles Diagramme cause-effet o o Vérification sur le terrain •
4) Trouvez des solutions Proposez des idées d'amélioration Brainstorming o Choisissez et validez la meilleure solution o Matrice de décision (rentabilité…) •
•
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3.3. Do 5) Appliquez les améliorations Mettez en œuvre la solution retenue Elaborez le plan d'actions Quoi, qui, quand… o o Planning de mise en œuvre Pilotez la mise en œuvre • •
•
3.4. Check 6) Vérifiez les résultats Vérifiez les effets de la solution Tableaux de relevés o o Graphiques Comparez objectifs et résultats o Résultat/objectif de progrès •
•
3.5. Act 7) Normalisez la solution Stabilisez l'amélioration par de nouvelles règles de travail Procédures o Assurez le respect des règles o Résultats o Audit •
•
8) Poursuivre la démarche Choisissez un nouveau problème prioritaire Diagramme de Pareto o Vote pondéré o Tirez profit de l'expérience Faire savoir o o Bêtisier, … •
•
•
Généralisez les informations
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4. Exemple industriel 4.1. Introduction Cette démarche d’amélioration continue est utilisée par le groupe Faurecia. Elle assure l’amélioration permanente des différents processus au sein du groupe. Cette méthode a été utilisée sur le site de Nompatelize lors de l’installation de la ligne de montage destinée à la production des armatures de siège de la Peugeot 307. Cette ligne a été installée en 2000 et les premiers sièges furent produits fin 2000. L’objectif pour le groupe est de produire des pièces selon l’objectif fixé : un TRS de 85 % (taux de rendement synthétique, déf. ci-dessous). La démarche PDCA a été mise en place dans le but d’atteindre cet objectif en réduisant les temps de non production. Une grande quantité d'outils méthodologiques (Pareto, QQOQCP…) a été utilisée pour construire le PDCA et améliorer les objectifs.
4.2. Démarche appliquée De mars à juillet 2001, un des objectifs principaux du stage fut d’améliorer le rendement de cette nouvelle ligne (TRS). Le taux de rendement synthétique (TRS) est un nombre, en pourcentage qui permet de déterminer le temps effectif de production. C'est un indicateur de performance. L'objectif du groupe est de produire à 85% de TRS, soit un travail effectif de 6 heures et 48 minutes. Les 15 % de non TRS représentent théoriquement les pauses, l'auto-maintenance, la maintenance préventive et le 5S.
Calcul du TRS : TU *100 TO TU brut TU perte
Trs (% ) TU
=
=
−
TO : Temps d'ouverture en centièmes d'heure (8heures = 800 centièmes d'heure). TU brut : Quantité de pièces produites multipliée par le temps de cycle de la machine. TU perte : Quantité de rebuts produits multipliée par le temps de cycle de la machine.
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4.3. Plan : Planification des priorités Dans cette première étape, nous nous sommes intéressés à déterminer quelles pouvaient être les causes de non production de cette ligne. Voici une liste non exhaustive des principales causes de non TRS : • • • • • • • •
Pannes moyens, Approvisionnement, Pauses, Qualité, Auto maintenance, Réglages et essai, Personnel, formation, Causes extérieures…
Une fois les causes éventuelles déterminées, il a fallu relever les temps de non production. Des feuilles de postes ont été crées, remplies par les opérateurs. A chaque cause d’arrêt, l’opérateur note la cause et évalue le temps d’arrêt. L’opérateur calcule également son TRS à l’aide de cette feuille. Grâce aux informations relevées par les opérateurs, nous avons pu établir un diagramme de Pareto (figure 3).
Figure 3 : Pareto des Aléas Robots
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Grâce à ce diagramme (Pareto) et à la règle des 80/20, il est possible de planifier les actions prioritaires pour faire évoluer le processus de fabrication et augmenter le TRS. Règle de 80/20 appliquée à ce diagramme : 20 % des causes de non production correspondent à 80 % du temps de non production.
4.4. Do : Développement des actions D’après les consignes de la démarche PDCA, la deuxième étape consiste à établir et à réaliser des actions d’amélioration du processus de production. L’ensemble du service s’est alors réuni pour discuter des différentes actions à mettre en œuvre pour solutionner les principaux problèmes déterminés précédemment. Le chef de projet réalise un plan d’action dans lequel il indique les informations suivantes (figure 4) : • • • • • • • •
Les causes principales de non production, Constats (remarques diverses sur la cause), Les différentes natures des causes, Les actions décidées par le groupe de travail et à mettre en œuvre, Le ou les responsables de chaque action (Pilote), La date de commencement de l’action, L’avancement, La date de fin (théorique)
Figure 4 : Plan d’action
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4.5. Check : Contrôle des actions Une fois les différentes actions mises en œuvre, il faut observer l’état d’avancement des différentes actions, et donc du processus. Grâce aux feuilles de contrôle mises en place sur les postes, il devient alors très simple de suivre l’évolution des actions correctives. Le chef de projet suit au fil des semaines l’évolution des actions : il contrôle (figure 5).
Figure 5 : Contrôle des actions
4.6. Act : Amélioration de la performance La dernière étape du PDCA appliqué chez Faurecia est l’étape d’amélioration de la performance. Le diagramme ci-dessous (figure 6) permet de suivre l’évolution de la démarche. Il permet également au responsable du projet d’évaluer le temps nécessaire à poursuivre dans la direction choisie jusqu’à maintenant ou bien de stopper la démarche s’il juge avoir atteint les objectifs de départ.
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Figure 6 : Amélioration de la performance
4.7. Conclusion du travail réalisé Pendant les 5 mois passés au sein du groupe Faurecia, la démarche PDCA a permis au groupe de travail de se donner des objectifs réalisables afin de réduire les causes de non TRS. Les taches furent séparées et confiées aux responsables les plus qualifiés. Dans cette démarche le responsable du projet gère et contrôle les améliorations : il manage . Les résultats obtenus en 5 mois furent une augmentation du TRS de 40 % dont 30 % (estimation) sont dus aux actions réalisés à partir de la démarche d’amélioration continue.
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5. Conclusion L’utilisation du cycle PDCA est une méthode qui donne d’excellents résultats à condition d’accorder à la phase de préparation toute l’importance nécessaire. C’est la principale manifestation du style de management orienté vers la connaissance. Quand une entreprise pratique le leadership, c’est la direction qui amorce la mise en marche de chaque cycle à partir des informations du cycle précédent (amélioration continue). Cette méthode a pour effet de réduire autant que faire se peut l’effet du hasard, qui est bien souvent le nom donné à notre ignorance.
Tableau récapitulatif des étapes de la démarche PDCA •
PLAN
Description de la situation actuelle Proposition d’amélioration
•
Dire ce que l’on va faire
• • • •
DO CHECK ACT
Application du plan
Faire ce que l’on a dit
Vérification des résultats
Vérifier que l’on a bien fait ce que l’on a dit qu’on allait faire
Stabiliser ou réagir
Si on a bien fait tenter de continuer Si on a mal fait redéfinir ce que l’on a réaliser
• •
• •
•
Décrire le problème Menaces et opportunités Causes du problème Quelles alternatives Quels sont les risques Ressources nécessaires Correction des causes Application des améliorations Indicateurs de performance Analyser les résultats Formaliser sur documents les bonnes pratiques pour éviter à nouveau les erreurs dans le futur
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6. Bibliographie •
Groupe Faurecia Méthode de résolution de problème : Le PDCA.
•
Association Edwards Deming La dynamique PDCA dans une entreprise.
•
La Roue de Deming http://www.idecq.asso.fr/theme/deming.htm Les 14 points de Deming
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