En utilisant des indices visuels et auditifs, un responsable de fabrication expérimenté peut souvent détecter le bon fonctionnement d’une usine. Silence signifie pas de production. Pas de travailleurs présents, pas de production. Il s’agit d’une forme informelle et hautement subjective de surveillance de la machine avec des « données » obtenues grâce à la « Gestion en marchant » (MBWA.)
La pratique a beaucoup à recommander, mais elle n’est pas suffisante pour maximiser la production et minimiser les coûts: cela prend une mesure réelle. La plupart des usines utilisent une combinaison d’efficacité, d’utilisation et de productivité pour cela. Ces dernières années, beaucoup ont ajouté de l’OEE à ce mélange. Mais que mesurent ces mesures? Fourniront-ils des commentaires précis? Ces mesures sont-elles les mesures les plus appropriées?
MESURE DES PERFORMANCES DE FABRICATION
Les systèmes MRP planifient la production, l’efficacité et la production de journaux. Les systèmes d’exécution de fabrication (MES) organisent et suivent le travail au fur et à mesure qu’il se déplace dans l’usine. Les deux fournissent des données sur ce qui a été produit et quand, mais sont d’une aide limitée pour contrôler les coûts et maximiser la production à partir d’un ensemble fixe de ressources.
C’est là que les mesures d’efficacité, d’utilisation et de productivité entrent en jeu.
L’efficacité est un rapport entre l’entrée et la sortie. Un processus efficace convertit la majeure partie des entrées en sorties, un processus inefficace gaspille une proportion plus élevée. Certains processus sont cependant intrinsèquement inefficaces. L’usinage d’un support aérospatial implique de couper la majeure partie du métal, en fait, de le gaspiller. Est-ce efficace? L’impression 3D serait peut-être plus efficace, même si cela pourrait prendre plus de temps et nécessiter plus d’étapes de traitement.
En bref, l’efficacité en tant que jauge peut être ambiguë et même trompeuse.
Que diriez-vous de l’utilisation? Il s’agit d’une mesure de l’activation des ressources. Une presse qui perfore des pièces métalliques est utilisée. Celui qui attend la réparation ne l’est pas. Mais une faible utilisation est-elle nécessairement négative? Une presse qui fait partie d’une cellule de fabrication ne peut fonctionner qu’une fois par minute, car c’est ce que le temps Takt dicte. L’utilisation de la presse est faible même si la cellule fonctionne efficacement.
La productivité est déterminée par la quantité produite par unité d’intrant. Le plus souvent, il est exprimé en termes de productivité du travail: combien d’heures de travail nécessaires pour assembler une voiture, par exemple. La raison en est que moins d’heures par véhicule signifie moins de coûts.
Cela aurait pu être vrai avant l’automatisation généralisée, mais la mesure a moins de valeur aujourd’hui. Dans les usines hautement automatisées, très peu de personnes sont directement impliquées dans la fabrication des choses et la contribution directe de la main-d’œuvre aux coûts totaux est faible.
UN MEILLEUR CALCUL DES PERFORMANCES DE FABRICATION ?
Au cours des 25 dernières années, de nombreux fabricants, à la recherche d’une meilleure façon de mesurer les performances de l’usine, ont adopté l’efficacité globale de l’équipement (OEE) L’OEE est un pourcentage, obtenu en multipliant la disponibilité par le taux de performance et le taux de qualité. Pour comprendre la valeur de l’OEE, il est nécessaire d’approfondir ces termes.
- Disponibilité – c’est le pourcentage du temps total qu’une machine peut exécuter. (Il y a 168 heures dans une semaine, alors utilisez-le comme dénominateur.) Cela implique des heures d’installation et du temps lorsqu’il n’est pas disponible en raison d’une panne. Remarque : en quoi cela diffère de l’utilisation, qui ne mesure que si la machine est en cours d’exécution.
- Taux de performance – c’est la sortie réelle atteinte, en pourcentage de ce dont la machine ou le processus est capable. Il considère le fonctionnement à vitesse réduite pour augmenter la durée de vie de l’outil ou réduire la ferraille ainsi que les micro-arrêts qui affectent certaines opérations.
- Taux de qualité – c’est le pourcentage de produit commercialisable sortant du processus par rapport à la production totale. Il tient compte de la ferraille due à la variation des processus et des matériaux ainsi que des pertes de démarrage et d’arrêt.
VALEUR ET LIMITES DE L’EEO
OEE souligne les possibilités d’amélioration. Il aide les gestionnaires à identifier sur quoi se concentrer et sur quoi négliger. Si une machine ou une ligne prend beaucoup de temps à mettre en place, cela peut se refléter dans les trois facteurs contributifs. Si le processus n’est pas capable de respecter les tolérances requises, cela apparaîtra dans le taux de qualité. De même, les micro-arrêts réduisent le taux de performance et une mauvaise fiabilité apparaîtra dans la disponibilité.
OEE présente deux lacunes importantes. Il ne mesure pas la productivité et, comme toutes les autres mesures, il nécessite des données précises.
Abordant la productivité en premier lieu, la composante disponibilité peut être augmentée en ajoutant de la main-d’œuvre. Comme pour un arrêt au stand d’une voiture de course, plus de personnes pourraient réduire le temps d’installation. Dans le même ordre d’idées, il peut être possible de réduire l’impact des micro-arrêts en stationnant des travailleurs aux points de difficulté. Le taux de qualité pourrait peut-être être réglé en inspectant les composants ou les matériaux entrants avant leur entrée dans le processus. De telles actions pourraient améliorer l’EEO, mais au détriment de la productivité. L’essentiel est le suivant: l’EEO ne suffit pas à elle seule pour gérer les opérations de l’usine.
Des données inexactes sont un problème avec toutes les mesures de performance. Dans les usines sans surveillance automatisée des machines, les données proviennent d’une saisie manuelle, combinée peut-être à un suivi MES du démarrage et de la fin des travaux.
Dans une usine occupée, les superviseurs peuvent facilement oublier de consigner chaque arrêt et incident, en particulier ceux qui ont un impact mineur. (Bien que s’ils se reproduisent fréquemment, ils constituent une perte chronique.) La saisie manuelle des données est également subjective et présente un risque de biais conscient ou inconscient. Et comme on le comprend bien, des données peu fiables se traduisent par des mesures de performance peu fiables.
RÉSOUDRE LE PROBLÈME DES DONNÉES
Des données de fabrication précises sur ce que chaque machine d’une usine fait pendant le quart de travail et la journée nécessitent une solution de surveillance de la machine. Historiquement, c’était cher et difficile. Aujourd’hui, les capteurs à faible coût et un éventail de technologies de communication (MTConnect, OPC UA, Ethernet) le rendent peu coûteux et relativement simple.
Deux termes associés à la surveillance des machines sont l’Internet des objets industriel (IIoT) et l’Industrie 4.0. Bien qu’ils ne soient pas identiques, ils se chevauchent et se rapportent tous deux à la collecte de données très granulaires sur l’activité de l’usine et de la machine à tout moment. Comme l’a montré cette discussion sur les méthodes de performance de l’usine, en récoltant des données précises, les fabricants qui mettent en œuvre une technologie de surveillance des machines amélioreront leur capacité à mesurer, et donc à améliorer, les opérations de l’usine.