Soutenance mémoire
Sujet : Flux Tiré « Kanban »
Depuis plusieurs années, les entreprises cherchent la meilleure façon d’optimiser leurs productions et ainsi passer des flux poussés qui consistent à produire sur prévisions et vendre ce qui est produit, à un mode de Juste à Temps aussi appelé Flux tirés.
Les flux tirés eux définissent leur mode de fonctionnement comme produire sur commandes fermes, la consommation d’un produit dans le stock de produits finis est le déclenchement pour un ordre de fabrication et donc produire ce qui a été vendu. Ils ont aussi 3 objectifs :
– livrer ce que veut le client, et pas un autre produit
– quand il le veut, ni avant, ni après
– où il le veut, et dans la quantité demandé, ni plus, ni moins
Les flux tirés possèdent un outil optimal : le KANBAN.
Un kanban est un terme Japonais signifiant « étiquette » que l’on fixe sur les moyens de conditionnement de pièces ou produits dans une ligne d’assemblage ou sur une aire de stockage.
Le nombre de cartes kanban en circulation doit être optimisé pour éviter la constitution d’une production trop importante qui pourrait dérégler la boucle.
Cette méthode, déployée à la fin des années 1950 dans les usines Toyota, est mise en place entre deux postes de travail et limite la production du poste amont aux besoins exacts du poste aval. Cette méthode est surtout adaptée aux entreprises ayant une production répétitive et relativement régulière.
La méthode est fondée sur :
• l’emploi optimal du personnel
• le just-in-time (juste à temps)
• la réduction des stocks (par commandes journalières)
• la concertation entre la production et la vente pour assurer une charge constante
• la qualité du personnel
• la standardisation du travail
• la conception des produits en vue de faciliter leur fabrication
• la gestion centralisée
• le principe » SMED » (Single Minute Exchange of Die) qui consiste en réduire les temps de changement d’outils de fabrication.
Le Kanban a pour but de définir les modalités de mise en route d’une production en flux tiré, c’est-à-dire dans laquelle ce sont les commandes-clients qui déclenchent « automatiquement » la fabrication par remontée des ordres depuis la sortie des produits.
Dans un atelier de production, cela se traduit par le fait qu’un poste amont ne doit produire que ce qui lui est demandé par son poste aval qui ne doit lui même ne produire que ce qui lui est demandé par son propre poste aval et ainsi de suite… le poste le plus en aval ne devant produire que pour répondre à la demande des clients. Dans ce contexte, la production est donc tirée vers l’aval à partir des commandes.
Projet – Réalisation Technique
Organisation
Il s’agit d’un projet complet, de l’étude de l’existant à la réalisation du chantier et application du flux tiré. C’était un projet court terme prévu au retour des congés 2009.
Un premier Gantt (voir Annexe A.1) a été réalisé afin de définir les étapes importantes de ce projet.
Pendant les trois premières semaines de stage, j’ai vécu une première phase du projet qui comprenait un travail d’approche du sujet, de l’entreprise et des futurs interlocuteurs de mon projet. Elle consistait également à dresser un état des lieuxsur l’implantation existante, les flux actuels.
La seconde phase consistait à la mise en place d’un groupe de travailet à la confection de différents scénarios des flux, afin de définir exactement les besoins et de valider ensemble les solutions. Le groupe de travail était formé par des personnes clefs de chaque service affecté au projet (méthodes logistiques, magasin expéditions, ordonnancement, fabrication et qualité). On faisait des réunions hebdomadaires d’une heure pour analyser et valider les différents sujets. Comme animateur du projet, j’ai préparé les présentations et j’ai organisé toutes les décisions et actions futures avec responsable et délai dans un fichier de suivi informatique (voir Annexe A.2), que j’envoyais après chaque réunion aux participants du groupe aussi bien que ses responsables. Avec ce fichier on pouvait suivre lesactions par rapport au planning établi et bien respecter les délais du projet.
La troisième étape consistait au calcul de la boucle Kanban (définition du nombre de cartes, surface nécessaire, coûts impliqués), déploiement du projet et mise en place d’un système Kanban dans l’atelier avec la formation de tous les acteurs engagés de l’entreprise.
La quatrième et dernière étape, débutant le 31 d’Août était l’application du projet (démarrage du flux tiré) et suivi de fonctionnement avec des audits hebdomadaires. Malheureusement, mon stage se terminant le 18 Septembre, je n’ai pas pu participer qu’aux trois premières semaines de cette phase.
Au niveau du projet, j’étais vraiment autonome mais, je pouvais m’appuyer sur l’aide de mon tuteur. Nous avons fait des points régulièrement afin de réfléchir ensemble sur les solutions et leur faisabilité. Il m’indiquait ce que je devrais faire passer en priorité, les personnes à rencontrer pour obtenir des informations.
Au fil des semaines, j’ai acquis plus d’autonomie, en sachant où et comment trouver les informations et en connaissant les personnes compétentes dans les domaines voulues. Je savais également mieux quelle était la démarche à suivre lors d’un projet au sein du centre. En parallèle, mon tuteur me donnaitplus de responsabilités, par exemple,la présentation de notre projet au comité de direction le jour du démarrage du nouveau mode de pilotage de la ligne TGP (le 31/08) et dernièrement (le 10/09) au niveau de la direction de fabrication général de Renault Trucks.
Outils Utilisés
VTPX
Un logiciel de GPAO, Gestion de la production assistée par ordinateur, est un programme modulaire de gestion de production permettant de gérer l’ensemble des activités, liées à la production, d’une entreprise industrielle :
– Gestion des stocks et des achats
– Gestion de commandes
– Gestion des produits engendrés par ces commandes
– Gestion des articles entrant dans la fabrication des produits et de leurs nomenclatures-gammes
– Expédition des produits
– Facturation
VTPX permet à tous les salariés de Renault-Trucks en France de visionner les informations d’une référence. En effet, il permet de savoir la disponibilité en magasin, les ordres de fabrication, les quantités de production, et beaucoup d’autres encore. Il gère aussi tout ce qui attrait au personnel et commandesfournitures.
HARRY
Le logiciel HARRY permet l’extraction sous format Excel des données trouvées sur le système VTPX. L’utilisation d’HARRY est indispensable pour obtenir et organiser toutes les données en relation aux références de pièces de la ligne TGP, comme la famille d’outils, consommation moyenne journalière, type de contenant utilisé, quantité de pièces par contenant, cadence de fabrication. Tous ces paramètres ont été utilisés pour le calcul de la boucle Kanban.
Microsoft Excel
Microsoft Excel a été le logiciel le plus utilisé pour moi depuis le début du stage. Avec les extractions HARRY et une multitude de données pour traiter, je pouvais organiser et classifier les données par références et par familles de pièces de façon rapide. Excel m’a permit de créer un fichier automatique pour le calcul de la boucle avec toutes les paramètres impliqués inclus et de très facile mise à jour. De cette façon, le gestionnaire du système Kanban va pouvoir mettre à jour son nombre de cartes lors des modifications des paramètres.
Définitions et Calculs des paramètres
Après une première phase de découverte de l’entreprise et analyse de l’existant on a déterminé quelques paramètres et données d’entrée pour le calcul de la boucle et confectionner différents scénarios de flux.
Familles ou Séries
La première décision qu’on a pris a été de regrouper les références de pièces finies TGP (correspondant à 132 références) en famille d’outils (on réduit à 44 familles). Ça veut dire que les pièces d’une même famille ou série sont produites avec les mêmes outils de presse et donc, nous n’avons pas besoin de changer les outils (environ 35 minutes pour changer les outils d’une série à l’autre sont nécessaires) et comme ça on simplifie la production. Les familles en général utilisent le même type de flan et matière première (bobine) pour ses références. De cette façon, on décide de lancer toujours la production d’une famille, par rapport à la consommation de chaque référence concernée.
Taille du Lot
Une autre décision prise au début a été de figer le temps de fabrication de l’ensemble de pièces d’une famille à 3 heures da fabrication. On a vu qu’avec 3 heures de fabrication par famille, on aurait environ 4 ou 5 jours de couverture en stock pour la majorité des familles avec une consommation régulière. Au-delà de ça, 3 heures de fabrication est cohérent avec la performance de la ligne TGP et le nombre de changements de séries par jour voulu. Il faut préciser que le temps de 3 heures est ajusté par rapport au temps de fabrication d’un contenant complet, et donc on aura toujours un peu plus que trois heures de fabrication. Pour déterminer le nombre de pièces correspondantes au temps de fabrication, on a multiplié la cadence en coup/minute de la machine par le temps de fabrication en minutes (soit 180 min).
Le nombre total des contenants complets qui corresponde au temps de fabrication de la famille va nous déterminer le nombre de cartes Kanban correspondants au seuil de déclenchement de la famille dans le tableau accumulateur.
Familles en Kanban (voir Annexe A.3)
En théorie, on peut dire que le flux tiré marchera bien pour les pièces avec une consommation forte et régulière. Pour cette raison, on a choisi les familles qui passent en Kanban par rapport à leur consommation moyenne journalière (CMJ).
Pour les familles avec une CMJ au dessus de 20, on les traite par le Kanban (ce qui correspond à 73% des références TGP ou 86 références). Les autres familles avec une CMJ faible (au dessous de 20) ou zéro, on les a laissé en OF (Ordre de Fabrication) avec un lancement au moment qu’on a une demande spécifique de la pièce (correspondant à 32 références).
Dans un autre onglet (voir Figure 16), le fichier calcule la surface nécessaire pour avoir un stock pour tous ces contenants. Il prend le nombre de contenants par référence divisé par la gerbabilité du contenant (ça veut dire le nombre de contenants qui peuvent être rangés les un sur les autres). Avec ça, on obtient le nombre de piles de contenants par référence, et du coup on peut le multiplier par la surface d’une pile pour avoir la surface nécessaire en stock pour chaque référence. La somme de la surface occupée pour toutes les références multipliée par un coefficientde 1,5 (qui représente une surface de sécurité pour les déplacements des chariots élévateurs et les allées de circulation) va nous donner une estimation de la surface nécessaire pour constituer un stock supermarché pour ces références.
Un dernier onglet, va calculer le coût moyen du stock, en prenant la quantité de pièces en stock (nombre de cartes ou contenants multiplié par le nombre de pièces par contenant) et la multiplier par le prix de la pièce. La somme des coûts de toutes les références va nous donner une valeur qui divisée par 2 (car dans le flux tiré on ne doit jamais avoir tous les contenants de la boucle en stock, on doit aussi avoir les cartes sur le tableau d’accumulation) correspondra à la valeurmoyenne du stock.
L’intérêt d’avoir cet outil de calcul automatique au-delà d’une mise à jour facile et rapide, est aussi de pouvoir voir tout de suite l’impact du changement d’un paramètre (si par exemple on réduit le temps de changements d’outils en faisant du SMED) sur le nombre de cartes, sur la surface en supermarché et sur le coût du stock.
Analyse des Propositions de flux
Dans cette partie on va analyser les différentes propositions du groupe de projet pour le déploiement du flux tiré sur la ligne TGP, et identifier les problèmes trouvés dans chaque proposition.
Proposition I
La première proposition c’était d’avoir 3 supermarchés (stock dédié par référence) avec 3 boucles Kanban indépendants. Un supermarché de pièces finies pour piloter la fabrication de pièces TGP, un supermarché de flans prédécoupés pour piloter l’opération de prédécoupe et un supermarché de flans pour piloter la découpe à CD5 (voir Glossaire).
On a utilisé l’outil de calcul de la boucle pour dimensionner les supermarchés et identifier les coûts de réalisation du projet.
Le supermarché de pièces finies, avec 86 références avec emplacements dédiés au sol et dimensionné de 2430m² va piloter la production de pièces finies. Ce supermarché serait basé sur la consommation du client (l’usine Renault Trucks à Blainville est le principal client). Ce qui représente une boucle de plus de 1500 cartes avec un coût moyen estimé de 630k€selon les paramètres fixés dans l’outil de calcul. Blainville consomme les contenants complets de pièces finies, et cette consommation va déclencher un nouveau lot de fabrication une fois que les cartes des pièces (soit contenants) consommées arrivent à un seuil de déclenchement établi par famille. Après sa fabrication, le contenant va être identifié avec la carte kanban et va retourner au supermarché.
Le supermarché de flans prédécoupés, avec 6 familles de références (parce qu’il y a des références qu’utilisent le même type de flan) avec emplacements dédiés au sol et dimensionné de 60m²va piloter l’opération de prédécoupe. Ce supermarché serait basé dans la consommation de la fabrication de la ligne TGP. Il y a 10 références de pièces TGP qu’ont besoin d’une opération de prédécoupe avant de passer en fabrication.
Le but c’est d’avoir une série d’avance en flans pour toutes les familles dans le système Kanban. Ce qui représente une boucle d’à peu près 40 cartes avec un coût estimé de 45k€ selon les paramètres fixés dans l’outil de calcul. Pour conditionner les flans, on utilise des palettes (voir Glossaire), et en général on peut empiler jusqu’à 250 flans sur les palettes. Ça sera l’équivalent des contenants dans ce supermarché.
Donc, la fabrication va consommer des palettes complètes de flans, et cette consommation va déclencher l’opération de prédécoupe pour la quantité équivalente de flans d’une série. Après la prédécoupe, la palette va être identifié avec la carte kanban et va retourner au supermarché.
Le supermarché de flans, avec 40 familles de références (6 familles qui vont passer pour la prédécoupe et 34 familles qui vont être fabriquées directement) avec emplacements dédiés au sol et dimensionné de 350m² va piloter l’opération de cisaille à CD5. Ce supermarché serait basé sur la consommationde la fabrication et de l’opération de prédécoupe de la ligne TGP. Ça représente une boucle d’à peu près 150 cartes avec un coût moyen estimé de 278 569,42 € selon les paramètres fixés dans l’outil de calcul.
Avantages
Cette proposition nous permettrai de piloter directement toutes les opérations concernées au flux de pièces TGP, depuis la cisaille de la bobine à CD5 jusqu’à consommation du client.
Le fait d’avoir un stock de flans avec une série d’avance pour chaque famille nous permettra de réduire les délais de disponibilité des flans pour la fabrication des pièces finies et d’avoir une souplesse sur le flux.
En plus, on a une surface disponible pour créer un supermarché de pièces finies et un peu aussi pour créer un supermarché pour les flans prédécoupés.
Inconvénients
Les problèmes trouvés sont plutôt liés à la disposition des flans en supermarché. Un des inconvénients de cette proposition c’est d’avoir le supermarché de flans pour toutes les familles. D’abord, on trouve un problème de surface physique pour constituer ce supermarché. La surface qu’on avait disponible pour les flans n’était pas suffisamment grande pour nous permettre de créer un emplacement dédié pour chaque famille. Pour faire ça, il fallait réorganiser l’espace physique de l’entreprise.
Le coût de ce supermarché augmenterait beaucoup la valeur du stock, une fois que le stock de bobines à CD5 est en consignation avec le fournisseur Arcelor Mittal pendant 15 jours. C’est-à-dire qu’on paie seulement quand on la coupe en flans.
Normalement, notre stock en cours de flan nous coûte environ 180k€, et donc un supermarché de flans avec aussi un supermarché de flans prédécoupés nous couterai à peu près 145k€ plus cher.
Aussi pour les flans, le service de qualité a alerté sur la possibilité de dégradation des flans, une fois que les flans de quelques familles qui n’ont pas une consommation très forte peuvent rester stockés pendant quelques mois, et accumuler une couche de poussière qui peut nuire à la production de pièces finies. Donc, un risque qualité important.
Un dernier point, et décisif pour la prise d’une décision est que la société n’a pas assez de palette en stock pour constituer un supermarché comme cela. Il fallait donc investir et acheter des palettes supplémentaires (pour information, ça nous couterai environ 40k€ d’investissement, soit 1k€ par palette), ce que pendant un moment de crise économique nous a forcé à réfléchir vers une autre proposition de flux sans investissement.
Avantages
Cette proposition va nous permettre de piloter toutes les opérations concernées au flux de pièces TGP, même si on ne fait pas ça directement pour CD5 dans le cas des pièces sans prédécoupe. Le fait d’envoyer l’information de production sur forme de carte (la carte jaune) nous aide à découper les flans parrapport aux besoins TGP.
L’opération de prédécoupe nous pose toujours un problème de planification pour le gestionnaire, du coup, il faut prévoir en stock une série d’avance de flans prédécoupés et à prédécouper pour chaque famille pour nous permettre de réduire les délais de disponibilité de ces flans pour tous les opérations, et mieux gérer le planning de production.
En plus, il n’y aura pas de problèmes de surface pour stocker les flans. Avec une série d’avance pour les flans prédécoupés et pour les flans à prédécouper, on occupe 120m², ce qui rend faisable cette solution (voir plan en annexe A.6). Pour constituer les deux stocks, on aura assez de palette, et donc, il ne faudra pas dépenser d’argent pour acheter d’autres palettes supplémentaires.
En un comparatif avec la proposition I, le fait d’avoir les deux supermarchés de flans (avant prédécoupe et après prédécoupe) pour la proposition II va nous coûter 85k€, tandis que seulement le supermarché pour tous les flans présenté dans la proposition I nous coûterait 278 569,42 €.
Les références qui passent pour la prédécoupe ont une forte CMJ, donc, on n’aura pas un problème de qualité due le temps que les flans restent stockés, en sachant qu’on aura au moins une série par semaine à produire. Pour les autres types de flans, le temps de stockage est d’environ 48 heures selon les calculs réalisés, ce qui ne pose pas un problème pour la qualité non plus.
Inconvénients
Les inconvénients de cette solution sont plutôt liés à la gestion des incomplets, vue que parfois CD5 ne peut pas couper la quantité exacte demandée dans la carte jaune qui le pilote, à cause des contraintes techniques des bobines. Du coup, ça va générer les reliquats de flans ou des contenants de pièces finies incomplets. Les solutions qu’on a prises par rapport à ça, seront présentées dans la session 5.2.3.
En prenant compte des avantages et inconvénients de chaque solution, on a décidé de mettre en place la proposition II et dans la prochaine session, j’expliquerai toutes les démarches de la mise en place de la boucle kanban sur le flux de pièces TGP.
Création du supermarché de flans à prédécouper
Un autre chantier réalisé a été la création d’un stock dédié pour les flans que vont passer par la prédécoupe. Avant, ces flans se trouvaient avec tous les autres dans le même stock et sans identification spécial. Encore une fois, on a utilisé Microsoft Visio pour élaborer un plan du futur supermarché (voir annexe A.6) pour guider les travaux. La surface choisie se trouve maintenant à 5 mètres de la machine qui réalise la prédécoupe (1300T), en sachant qu’avant elle se trouvait à environ 100 mètres. Pendant une semaine, une personne a travaillé pour la création de ce supermarché. Comme on a seulement 6 types de flans différents (soit 6 emplacements), on n’a pas crée une numérotation pour les emplacements ou allées. Une identification au sol avec le numéro de la famille nous indique le flan à chercher.
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Table des matières
REMERCIEMENTS
RÉSUMÉ
ABSTRACT
SOMMAIRE
INTRODUCTION
1 PRÉSENTATION DE L’ENTREPRISE
1.1 HISTORIQUE RENAULT TRUCKS
1.2 LE GROUPE AB VOLVO
1.2.1 LA STRUCTURE DU GROUPE VOLVO
1.3 L’ENTREPRISE RENAULT TRUCKS
1.3.1 PRESENTATION GENERALE
1.3.2 LES PRODUITS
1.3.3 LES SITES DE PRODUCTION
1.4 LE CENTRE D’EMBOUTISSAGE, VENISSIEUX
1.4.1 PRESENTATION GENERALE
1.4.2 LES DIFFERENTS BATIMENTS DU CENTRE EMBOUTISSAGE
1.4.3 LES PRODUITS DU CENTRE EMBOUTISSAGE
1.4.4 ORGANISATION DE LA PRODUCTION
2 CONTEXTE, ANALYSE DE L’EXISTANT
2.1 LE FLUX TGP
2.1.1 ETAT DES LIEUX
2.2 DEFINITION DU PROJET
2.2.1 MISSION
2.2.2 SUJET: FLUX TIRE « KANBAN»
3 PROJET – RÉALISATION TECHNIQUE
3.1 ORGANISATION
3.1.1 OUTILS UTILISES
3.2 DEFINITIONS ET CALCULS DES PARAMETRES
• FAMILLES OU SERIES
• TAILLE DU LOT
• FAMILLES EN KANBAN (VOIR ANNEXE A.3)
3.2.1 OUTIL DE CALCUL DE LA BOUCLE
3.3 ANALYSE DES PROPOSITIONS DE FLUX
3.3.1 PROPOSITION I
3.3.2 PROPOSITION II
4 PROJET – DÉPLOIEMENT DE LA BOUCLE KANBAN
4.1 DEFINITION ET ELABORATION DES CARTES KANBAN
4.1.1 KANBAN DE PIECES FINIES
4.1.2 KANBAN DE LANCEMENT DE FABRICATION
4.1.3 KANBAN DE LANCEMENT CD5
4.1.4 KANBAN DE FLANS PREDECOUPES
4.1.5 KANBAN DE LANCEMENT PREDECOUPE
4.1.6 KANBAN DE FLANS AVANT PREDECOUPE
4.1.7 KANBAN POUR LES OF
4.2 MISE EN PLACE DES TABLEAUX
4.2.1 TABLEAU D’ACCUMULATION
4.2.2 TABLEAU LANCEUR
4.3 CREATION DU SUPERMARCHE DE PIECES FINIES
4.4 CREATION DU SUPERMARCHE DE FLANS A PREDECOUPER
4.5 MODIFICATIONS ADMINISTRATIVES
4.5.1 MODE DE PAIEMENT
4.5.2 IDENTIFICATION PAR CONTENANT
4.6 FORMATION DES ACTEURS
4.7 BUDGET DU PROJET
5 RÉSULTATS
5.1 COMITE DE PILOTAGE
5.2 PROBLEMES TROUVES ET REACTIONS
5.2.1 INFORMATIONS SUR LES CARTES KANBAN
5.2.2 DISPOSITION DES CARTES SUR LES CONTENANTS
5.2.3 GESTION DES INCOMPLETS
5.2.4 PILOTAGE CD5
5.2.5 ORGANISATION DU LANCEUR TGP
5.3 RETOUR DES ACTEURS
5.4 INDICATEURS
5.4.1 DISPONIBILITE DU STOCK
5.4.2 CONFORMITE DU STOCK
5.4.3 VALEUR DU STOCK
5.4.4 FIABILITE DU NOMBRE DE CARTES
ENJEUX
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
GLOSSAIRE
TABLES DES ANNEXES
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