La Pratique Du SMED

Un ouvrage prcis et pdagogique avec :

Des tableaux et des schmas

Des exemples concrets et dtaills

Des conseils pratiques et les erreurs viter

Des indications pour calculer les gains

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Thierry LECONTE est ingnieur de formation(INSA Lyon) et consultant chez Renault. Expert ensystmes de production, il intervient dans diffrentsdomaines : management, reengineering de processus,qualit, maintenance productive, juste temps

Amliorer durablement la Qualit,les Cots, les Dlais

Le SMED (Single Minute Exchange of Die) est une technique dechangement doutillage rapide largement prouve et applicabledans tous les secteurs dactivit. Son objectif : gagner en productivitet en flexibilit,rduire le temps darrt des installations de productionet rduire la taille des lots. Lenjeu est permanent, les solutionsapportes doivent tre oprationnelles et prennes.

Cet ouvrage, accessible tous, propose des outils pour mettre enuvre cette mthode qui ncessite de laudace dans la performanceet des astuces techniques. Lauteur dtaille les tapes, illustre lesconcepts, les mthodes et les outils de schmas simples, dexemplesou danecdotes issues de lexprience. Des tableaux concisregroupent les diffrentes techniques utilises et des exemplestirs de la vie courante permettent une bonne visualisation desconcepts. Enfin, un questionnaire choix multiple permet de mettre lpreuve ses connaissances ou dinterroger son auditoire

La dimension humaine et managriale, facteur essentiel de russite,est bien sr omniprsente et aborde de manire pragmatique etcomplte.

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LECONTE HTE DEF 18/12/07 9:27 Page 1

La pratique du SMED

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ditions dOrganisationGroupe Eyrolles

61, bd Saint-Germain75240 Paris Cedex 05

www.editions-organisation.comwww.editions-eyrolles.com

Dans la mme collection :

Pascal Pouderoux, Le carnet de bord du manager de proximit

Olivier Demussat, Travailler avec les Japonais

Jean-Louis Giordano, Lapproche qualit perue

Le code de la proprit intellectuelle du 1er juillet 1992 interditen effet expressment la photocopie usage collectif sansautorisation des ayants droit. Or, cette pratique sest gnra-lise notamment dans lenseignement, provoquant une baissebrutale des achats de livres, au point que la possibilit mmepour les auteurs de crer des uvres nouvelles et de les fairediter correctement est aujourdhui menace.

En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intgrale-ment ou partiellement le prsent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sansautorisation de lditeur ou du Centre Franais dExploitation du Droit de copie,20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris.

Groupe Eyrolles, 2008ISBN : 978-2-212-54017-8

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Thierry LECONTE

La pratique du SMED

Obtenir des gains importants avec le changement doutillage rapide

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Sommaire

Table des figures.............................................................. XI

Prface ............................................................................. XIII

Introduction..................................................................... XV

1 Les enjeux de SMED ................................................. 1

Ce nest pas possible! ........................................................ 1

Les rsultats obtenus avec la mthode SMED ................... 1

Les secteurs dactivit concerns........................................ 2

Lapplication de la mthode SMED lors des oprations trs longues....................................................................... 3

Les enjeux de la mthode SMED...................................... 3

La rduction des stocks ................................................... 3

Laugmentation du temps de fonctionnement des machines 6

La scurit des personnes et lergonomie ........................... 7

La qualit des produits...................................................... 9

La formation du personnel................................................ 9

Les diffrents vocables utiliss pour exprimer le changement de srie ...................................................... 9

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2 Les tapes de la mthode SMED .............................. 11Lexemple du changement de roues en formule 1.............. 11Quelques dfinitions......................................................... 12Un historique de la mthode ............................................ 13Les concepts attachs la mthode SMED ....................... 13

Le temps de changement doutillage ................................ 13La notion dopration interne et dopration externe ........ 14

Les tapes du changement doutillage ............................... 15La nature des oprations de changement doutillage ......... 15Les tapes mthodologiques du changement doutillage ..... 17

3 La prparation du chantier damlioration ............... 21Lengagement de la direction ............................................ 21La ralisation de la vido................................................... 22Les avantages prsents par lutilisation de la vido ........... 23Tenir compte de leffet camra...................................... 24Le groupe de travail .......................................................... 24La grille de changement rapide doutillage ........................ 25

4 Identifier les oprations du changement doutillage . 27La scurit dabord! .......................................................... 27Lidentification des oprations de changement doutillage 27Lanalyse de la fonction relle de chaque opration ........... 29

5 Extraire les oprations externes .............................. 31La nature des oprations internes et externes..................... 31Le retour des outillages en magasin ................................... 32

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SOMMAIRE VII

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6 Convertir les oprations internes en oprations externes........................................................................... 35Des ides pour convertir les oprations internes en oprations externes....................................................... 35Le changement de bobines................................................ 39

7 Rationaliser les oprations internes ......................... 43Des ides pour rationaliser les oprations internes............. 43La standardisation des fonctions ....................................... 43Les fixations rapides.......................................................... 44La mthode de fixation sans vis......................................... 46Les configurations multiples ou le Plus Petit Commun Multiple (PPCM)............................................................. 47Le changement automatique de rfrence ......................... 48Le cas des fluides............................................................... 49Le reprage visuel et les dtrompeurs ................................ 50Limportance de lorganisation.......................................... 51Lexamen des procdures de contrle ................................ 51La suppression des rglages fins, ajustements et essais........ 53Loptimisation des oprations de nettoyage et la rduction des sources de salissures..................................................... 53La fiabilit des rglages...................................................... 54Laugmentation de la facilit des rglages restants ............. 54La manutention ................................................................ 55Lordre des oprations....................................................... 56La rduction des dplacements de loprateur ................... 56La mise en parallle des tches .......................................... 57Les lments communs de rglage et les lments semblables de rglage ........................................................ 58

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8 Rationaliser les oprations externes ........................ 61Limportance de cette phase.............................................. 61Les procdures de prparation........................................... 62Le poste de travail du prparateur ..................................... 62La maintenance des outillages ........................................... 62Le chariot doutillage ........................................................ 62

9 Le pilotage du plan dactions..................................... 65Les procdures de rglage.................................................. 65Le plan dactions damlioration ....................................... 65La ralisation des actions................................................... 66La mise en place de la procdure dfinitive ....................... 67La formation du personnel................................................ 67Les indicateurs et le suivi .................................................. 67Le suivi des projets SMED................................................ 69Lapplication de la mthode aux oprations autres que les changements de srie ............................................. 70

Les rglages dans une mme srie..................................... 70La maintenance prventive ........................................... 70

10 Des exemples de chantiers SMED .......................... 75Obtenir rapidement des rsultats spectaculaires ................ 75Un exemple de programme dtaill de formation action SMED ............................................................................. 76

11 Les conditions de russite lies lanimation des hommes .................................................................... 85Les attentes et les craintes des participants aux groupes SMED.............................................................................. 85Les difficults.................................................................... 86

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SOMMAIRE IX

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Les rticences du personnel.............................................. 86Le poids des habitudes.................................................... 88

Les conditions de russite ................................................. 88Le pilotage du projet ...................................................... 88Un plan de prvention des checs de la dmarche ............ 89La formation des acteurs ................................................ 90Lentranement des oprateurs la dextrit .................... 91Regagner la confiance .................................................... 92Rendre autonome loprateur charg du changement doutillage .................................................................... 93

12 Les conditions de russite lies lorganisation..... 95La prparation des outillages............................................. 95La maintenance des outillages ........................................... 97La conception des moyens de fabrication.......................... 97Lordonnancement ........................................................... 100viter tout prix les erreurs de programmation ................ 101

13 Les mthodes et outils du progrs utiliss dans SMED....................................................................... 103La mthode de rsolution de problmes en groupe ........... 103Les 5 pourquoi.............................................................. 104Les 5 S .......................................................................... 106Le management visuel ou gestion visuelle ......................... 106Les tiquettes danomalies................................................. 108Les poka-yok................................................................... 109Le rouge/vert .................................................................... 111Lauto-maintenance .......................................................... 112La maintenance prventive ............................................... 113

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Conclusion....................................................................... 115

Annexes ........................................................................... 117Les principales techniques utilises dans SMED ............... 117Vu la maison ou dans la rue ........................................... 121Questionnaire choix multiples sur SMED...................... 124Solutions du QCM........................................................... 129

Lexique ............................................................................ 133

Index des sigles................................................................ 135

Index ................................................................................ 137

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Table des figures

Figure 1. Une posture inconfortable limine avec la mthode SMED ............................................... 8

Figure 2. Les oprations de changement doutillage .......... 15Figure 3. La rpartition du temps par nature dopration.. 16Figure 4. Les phases mthodologiques du changement

doutillage .................................................................... 18Figure 5. Les gains raliss en fonction des phases

de la mthode SMED .................................................. 19Figure 6. Lutilisation de la grille de changement .............. 26Figure 7. Une feuille dobservation ................................... 28Figure 8. Un changement de broches

sur une brocheuse classique.......................................... 38Figure 9. Un changement rapide de broches

avec montage de la table porte-broche sur la machine .. 38Figure 10. Un changement de bobine sans arrt ............... 39Figure 11. Un chargeur double bobine........................... 40Figure 12. Le principe de laccumulateur .......................... 41Figure 13. La rondelle en U.............................................. 44Figure 14. Le principe de la boutonnire .......................... 45Figure 15. La fixation par sauterelle .................................. 45Figure 16. La fixation sans vis ........................................... 46Figure 17. Un changement automatique doutil ............... 48

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Figure 18. Des oprations simultanes .............................. 58Figure 19. Le chariot doutillage ....................................... 63Figure 20. La procdure de rglage ................................... 65Figure 21. Une grille de plan dactions ............................. 66Figure 22. Un premier exemple dindicateurs de suivi....... 68Figure 23. Un deuxime exemple dindicateurs de suivi .... 68Figure 24. Une typologie des solutions apportes.............. 71Figure 25. La rpartition des temps de maintenance

prventive avant et aprs amlioration.......................... 72Figure 26. La situation de dpart pour la ligne de tournage 78Figure 27. Les ralisations pour la ligne de tournage ......... 80Figure 28. Lvolution des temps de changement de rafale

pour la ligne de tournage ............................................. 80Figure 29. Synoptique de la ligne de thermoformage ........ 82Figure 30. La situation de dpart pour une ligne

de thermoformage........................................................ 82Figure 31. Les ralisations pour une ligne

de thermoformage........................................................ 83Figure 32. Les attentes des participants ............................. 85Figure 33. Les craintes des participants ............................. 86Figure 34. Un exemple de magasin doutillage.................. 97Figure 35. La matrice de changement ............................... 101Figure 36. Le cycle de conduite dune amlioration .......... 104Figure 37. Un exemple de 5 pourquoi........................... 105Figure 38. Les tiquettes danomalies................................ 109Figure 39. Poka-yok de montage dune plaque................ 110Figure 39. La notion de valeur ajoute.............................. 112

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Prface

De nombreuses entreprises cherchent gagner en productivit etefficacit en amliorant leur systme de production. Elles dispo-sent pour cela dune panoplie doutils traitant aussi bien delorganisation, de lanimation des hommes que de lamliorationdes processus techniques.

Ces mthodes visent lamlioration de lorganisation tant dansses aspects collectifs, avec les units autonomes, que dans sesaspects individuels, avec loptimisation du poste de travail, et parl mme, amliorent de faon permanente le triptyque Qualit,Cots, Dlais.

Sont mis en uvre des dmarches et outils tels que Poka-Yoke,Maintenance Productive, Kanban

Parmi ces approches, le SMED, par sa mise en uvre rapide,permet des rsultats surprenants :

Les changements de sries frquents autorisent une rductiondrastique des stocks;

Laugmentation du rendement des machines est obtenue parla rduction des temps de reconfiguration des moyens de pro-duction.

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Depuis plus de 15 ans, Renault Consulting est reconnu pour sesmthodes participatives et pragmatiques dont la composantehumaine est omniprsente.

Cet ouvrage, travers ses nombreux exemples pratiques, sesnombreuses illustrations, a pour objectif de vous faire plongerdans notre univers et de vous faire dcouvrir (ou redcouvrir)lesprit Renault Consulting.

Michel GAMBIERPrsident de Renault Consulting

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Introduction

Les exemples de russite de la mthode SMED les plus frquem-ment cits font tat de gains de temps impressionnants, lensei-gne des changements de moules demandant auparavantplusieurs heures et raliss soudainement en quelques minutes.Les ateliers de presse sont souvent cits, et les solutions techni-ques devenues emblmatiques de la mthode SMED sont, entreautres, les attaches rapides.

Mme impressionn par ces rsultats, on reste souvent dubitatifquant la pertinence de la mthode sil faut lappliquer uneautre technologie, qui ne met pas en uvre les solutions dcrites.

Si lon connat les ralits techniques de son activit, on peut dif-ficilement croire la mthode miracle, qui saffranchirait detoute contrainte, ou qui mettrait en uvre des solutions techno-logiques compltement nouvelles.

De surcrot, vouloir rduire de faon drastique les temps derglage peut paratre illusoire : pourquoi se prcipiter, prendre lerisque de raliser un mauvais rglage, jouer avec la scurit, etfinalement recommencer le rglage car la qualit est mauvaise?

Pourtant, lapplication de la mthode SMED permet de diviserpar deux, voire trois, le temps de changement de srie dans tousles secteurs dactivit, sur tous types de machines. Si une action

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damlioration a dj t mene, un gain supplmentaire de30 % est encore possible.

Dans la majeure partie des cas, ces gains peuvent tre obtenus enquelques jours (deux quatre), sans investissement majeur, lissue dun chantier damlioration : le dernier jour, un essai engrandeur nature permet de valider les solutions proposes.

Pour obtenir ces rsultats, il est ncessaire de chercher aussi dessolutions hors du primtre technique et de porter un regardneuf sur lorganisation et lanimation des quipes.

Dans cet ouvrage, je me suis attach rassembler, au-del desexemples issus de mon exprience, les bonnes pratiques, au plande la technique comme au plan de lanimation des hommes,garantes dune mise en pratique fructueuse et prenne de lamthode SMED.

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1Les enjeux de SMED

Ce nest pas possible!

Telle est la premire raction constate lvocation des rsultatsobtenus avec la mthode SMED (Single Minute Exchange ofDie). Cependant, passe cette premire raction, les diffrentsacteurs, en appliquant de faon rigoureuse cette mthode fondesur le bon sens, constatent que les rsultats obtenus dpassentlargement leurs prvisions.

Les rsultats obtenus avec la mthode SMED

La mise en place de la mthode SMED permet, sans investisse-ment majeur, de diviser par deux, voire trois, les dures de chan-gement de srie, et cela dans tous les secteurs dactivit.

Dans le cas o une amlioration a dj t mene sur lquipe-ment, il nest pas rare damliorer encore de 30 % la perfor-mance de temps de changement doutillage.

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Les secteurs dactivit concerns

La mthode SMED, dveloppe lorigine sur les presses emboutir, est applicable tous les secteurs dactivit, toutes lesmachines et toutes les technologies :

En mtallurgie, SMED sapplique sur des installations aussidiverses que les laminoirs, les machines dusinage, les installa-tions mettant en uvre la dformation des mtaux (cam-brage, frappe froid), lassemblage par sertissage ousoudage

En plasturgie, la mthode est utilise, entre autres, en injec-tion, en extrusion, en thermoformage, sur les installations decomplexage

En techniques dimpression, les machines dimprimerie off-set, de srigraphie, les vernisseuses font lobjet damliora-tions SMED.

Citons galement les installations de montage automatiqueou les installations de process en continu

Les fabrications mcaniques ne dtiennent pas lexclusivit delutilisation de la mthode : SMED est utile aussi bien pouramliorer une ligne de conditionnement de lagroalimentaireque pour prparer la squence de travail dune machine auto-matique de tri postal.

Et cette liste nest pas exhaustive!


LES ENJEUX DE SMED 3

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Lapplication de la mthode SMED lors des oprations trs longues

Dans certaines activits, le temps de changement doutillagepeut recouvrir les horaires de plusieurs quipes. Le nom de lamthode, comme nous allons le voir plus loin, prconise unchangement en moins de 10 minutes. Cet objectif peut semblerdcal et tre un frein : Cette mthode nest pas adapte notreactivit.

Mais un objectif cohrent avec les ordres de grandeur de lacti-vit, et mme libell en heures, peut tre ambitieux! SMEDsapplique et permet des gains importants : le temps darrt, laussi, peut coup sr tre divis par deux ou trois, voire plus.

Les enjeux de la mthode SMED

Lentreprise qui cherche rduire ses temps de changement desrie poursuit un double objectif :

1. rduire ses stocks en fabriquant des sries plus courtes et enprocdant plus souvent des changements de sries;

2. augmenter le rendement de ses installations en diminuant letemps darrt des machines.

La rduction des stocks

Les stocks importants engendrent dans latelier des cots suppl-mentaires de manutention et de magasinage, ainsi que des ris-ques qualit lis la dgradation ou lobsolescence desproduits.



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Mais les temps de changements longs immobilisent les moyensde production et ont une incidence lourde sur le cot unitairedes fabrications. La tendance est donc de faire des sries cono-miques les plus longues possibles, de faon minimiser les cotsdus aux rglages.

linverse, sil est possible de changer rapidement de fabrication,on peut ajuster la longueur des sries ce que demandent lesclients sans engendrer des surcots de fabrication. Il en rsulteune forte rduction des stocks qui contribue rduire les dlaisde livraison car les produits nattendent plus sous forme den-cours.

Citons deux exemples de dmarches SMED mises en uvrepour rduire les stocks.

DES FLUX OPTIMISER

Un fabricant de luminaires organise son atelier de montageen Juste Temps (JAT) afin den rationaliser les activits etrpondre ainsi plus rapidement la demande de ses clients.

Les luminaires comportent une vasque fabrique sur unepresse emboutir. Les temps de changement de srie de lapresse sont de 1 heure et 20 minutes. Une tude SMED rduitle temps de changement de srie 20 minutes. Il est alorspossible de lancer des sries plus petites sans augmenter lepoids conomique des temps de montage et de dmontage.



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UNE RDUCTION DRASTIQUE DES STOCKS

Dans cette fabrique de composants de freinage, on lance dessries la semaine. Le temps de changement de srie est de5 heures.

La mise en pratique du SMED met en vidence plusieursproblmes :

Lopration de changement doutillage tant admise partous comme longue, loutilleur charg de cette oprationest drang sans cesse pour intervenir sur des pannesurgentes.

Il intervient aussi pour assurer priodiquement lvacua-tion des copeaux de latelier.

Lopration de rglage est, en outre, mise profit pourraliser la maintenance de la machine.

Une premire rduction du temps de changement a tobtenue par leffet camra : lorganisation sur le terrainde lenregistrement vido a eu pour consquence de rame-ner immdiatement la dure de lopration 3 heures.

Limite 15 minutes lissue de ltude complte, lopra-tion de changement de srie na plus t un obstacle uneimportante rduction de la taille des sries.

Enfin, nous pouvons citer ce dernier exemple li lobjectif derduction de la taille de sries.



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LA TRAQUE LA SECONDE

Cette socit de lindustrie sidrurgique fabrique des profilslamins chaud. Elle voit la taille de ses commandes dimi-nuer. Elle est confronte un problme de rentabilit : ladure des changements de srie devient trop importante parrapport la dure de production et grve le cot de revient la tonne produite.

La socit gnralise alors la mthode SMED ses fabrica-tions afin de rduire ses cots. Lunit de mesure du tempsutilise est la seconde, pour traquer la moindre perte.

Dtail technique : le changement des cages de laminoir sepratique au pont roulant et mobilise 5 10 personnes.

Laugmentation du temps de fonctionnement des machines

Les pertes de temps des machines sont principalement constitues :

des temps darrts fonctionnels (changements de srie, rgla-ges, maintenance prventive);

des arrts pour pannes;

des micro-arrts (les bourrages, par exemple);

des ralentissements;

du temps pass fabriquer de mauvais produits.

Rduire les temps darrt pour changement de srie permetdaugmenter le rendement des machines, donc la capacit rellede production.



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DES FLUX TROP BIEN OPTIMISS?

Cette entreprise fabrique des botes de vitesses pour poidslourds. Une politique de rduction de ses cycles de fabrica-tion et de ses stocks la conduite, dans son atelier de mcani-que, mettre en ligne de produit lusinage des arbres, pourliminer au maximum les transports et les temps dattentedes produits. La cellule de production a t organise en U.

Cependant, la mise en ligne dune machine coteuse aentran une augmentation de ses temps de non-utilisation :en effet, toute machine arrte dans la ligne arrte lensem-ble des machines de la ligne.

Quelle attitude adopter :

investir dans une autre machine?

remettre en cause lorganisation de la production etlimplantation de la ligne en U?

envisager des stocks intermdiaires?

Lanalyse prcise des temps darrt a mis en vidence quilstaient en grande partie dus aux changements doutillagedes diffrentes machines de la ligne.

La mise en place dun chantier SMED, en divisant par trois letemps de changement de srie, a permis de gagner 8 points derendement oprationnel sur lensemble de la ligne. Il a tainsi possible de rduire le goulot dtranglement sans investir.

La scurit des personnes et lergonomie

Des rsultats intressants sont obtenus dans le domaine de lascurit et de lergonomie, car en cherchant rduire les pertesde temps, on dcouvre des causes potentielles daccident que lonsattache traiter : outillages inadapts, postures dangereuses ouinconfortables, protections insuffisantes, matriel dfaillant



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En particulier, la manutention des outillages est prise en compte,laccessibilit aux organes de la machine travaille, lexcutiondes tches amliore et la pnibilit rduite.

Figure 1. Une posture inconfortable limine avec la mthode SMED



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La qualit des produits

Toujours dans le but de rduire les temps de rglages, on varechercher des rglages robustes et rptitifs, autorisant du pre-mier coup, sans contrle inutile de la qualit des produits,lobtention dun bon produit.

Utilisation de gabarits, dtermination prcise de critres de rgla-ges, de valeurs fixes, unification des pratiques, formation desintresss, entranement la dextrit, sont autant de solutionsqui contribueront fiabiliser les rglages.

Il en dcoule une rduction des pertes au dmarrage et desdchets en cours de fabrication.

Les produits tant fabriqus de bonne qualit du premier coup,le volume des contrles est rduit, ainsi que le risque de livrer demauvais produits au client ou au stade du processus de fabrica-tion suivant.

La formation du personnel

Il est constat dans de nombreux cas quune dure excessive derglage est due au manque de formation ou lentranementinsuffisant du personnel. Ce point apparat rapidement dans lesactions mener de faon prioritaire.

Les diffrents vocables utiliss pour exprimer le changement de srie

On trouve diffrents vocables utiliss pour dsigner un change-ment de srie, issus de diffrentes professions :



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changement de srie, de rafale, de format, de convoi, de cam-pagne, de fabrication, de production, de rubrique, de version,de taille

reconversion, reconfiguration

La liste reste ouverte, mais le SMED sapplique toujours


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2Les tapes de la mthode SMED

Lexemple du changement de roues en formule 1

Lopration de changement de roues sur une formule 1, lors deson arrt au stand, est un exemple dapplication de la mthodeSMED que chacun connat.

Passons quelques secondes sur cet exemple : que constatons-nous?

Matriser le temps darrt au stand est stratgique pour gagnerla comptition.

Tous les lments ont t prpars et mis en position avantlarrive de la voiture.

Le mode de fixation des roues a t optimis avec une seulevis centrale.

Les oprations sont effectues simultanment et de faoncoordonne.

Chaque acteur est parfaitement entran la tche quil doitaccomplir.



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Quelques dfinitions

SMED est labrviation de langlais Single Minute Exchange ofDie, qui signifie changement de matrice en moins de 10 minu-tes, soit en un nombre de minutes un seul chiffre.

SMED est souvent traduit par changement rapide doutillage.Lutilisation des initiales SMED peut donner en franais :

On peut galement rencontrer la dnomination changementdoutillage minute.

La norme AFNOR NF X 50-310 (concepts fondamentaux de lagestion de production) dfinit SMED comme une mthodedorganisation qui cherche rduire de faon systmatique le tempsde changement de srie, avec un objectif quantifi.

OTED, One Touch Exchange of Die, soit le changement dematrice en touchant une seule fois la machine, vise faire lop-ration en moins dune minute. Dans ce type de changementdoutillage instantan, les configurations correspondant aux dif-frentes sries coexistent sur la machine, et on effectue le change-ment en effectuant un seul geste. On parlera de changementpresse-bouton sil sagit de presser un simple bouton lectrique.

NOTED, No Touch Exchange of Die, ou changement sans inter-vention de loprateur, correspond un changement programmen automatique.

Seulement 9Minutes pour l'

changeDoutillage.


LES TAPES DE LA MTHODE SMED 13

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Un historique de la mthode

La mthode SMED a t dveloppe au Japon par ShigeoShingo, au cours de la priode allant de 1950 1969.

Shingo indique les dates marquantes de la construction de lamthode dans son livre, Le systme SMED, une rvolution en ges-tion de production :

En 1950, il analyse une presse pour Toyo Kogyo. Il constatealors que lors dun changement doutillage, il existe deuxtypes doprations : les oprations internes et les oprationsexternes.

En 1957, il travaille amliorer lefficacit dune planeuse auxchantiers navals Mitsubishi Hiroshima. En construisant unetable sur laquelle il effectue au pralable les rglages, il noncele principe de transformation des oprations internes en op-rations externes.

En 1969, il parvient rduire trois minutes le dlai de mon-tage dune presse de 100 tonnes chez Toyota. Il conceptualisealors une analyse systmatique pour raliser le changementrapide doutillage laquelle il donnera le nom de SMED.

Les concepts attachs la mthode SMED

Le temps de changement doutillage

Le temps de changement doutillage est le temps coul entre ladernire bonne pice dune srie et la bonne premire pice de lasrie suivante (et jajouterais, cadence nominale).



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Cela signifie que la priode de redmarrage de la machine, o lespices ne sont pas encore conformes, et o la vitesse de lamachine nest pas encore la valeur nominale, doit tre inclusedans le temps de changement doutillage et tre tudie afindtre rduite.

De mme, des rglages non robustes vont gnrer des dysfonc-tionnements (en particulier du point de vue de la qualit) pen-dant la priode de redmarrage. Ces alas sont, bien sr, traiterpendant ltude SMED.

La notion dopration interne et dopration externe

Lors dun changement doutillage, on peut diffrencier deuxtypes doprations :

Les oprations internes sont imprativement effectuesmachine arrte (monter et dmonter les outillages, parexemple).

Les oprations externes peuvent tre effectues pendant quela machine fonctionne (par exemple, sortir les outillages et lesrintgrer au magasin).

Bon nombre des tches que nous effectuons actuellementmachine arrte peuvent, en ralit, tre effectues machine enmarche.

Lobjectif du changement rapide doutillage est de rduire le temps de ce changement doutillage

moins de dix minutes.



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Le schma suivant montre la succession des oprations lors dunchangement doutillage.

Figure 2. Les oprations de changement doutillage

Les tapes du changement doutillage

La nature des oprations de changement doutillage

Un changement doutillage comporte les tapes suivantes :

1. Prparation et vrification de lenvironnement, des machi-nes, des outillages, et de la matire : cette phase permet de

Convertir les oprations internes en oprations externes est le principe de base

du changement rapide doutillage.

Situationactuelle

Situationdsire

Temps d'arrt de la machine

Nouveau temps d'arrt machine

Oprationsexternes

Oprationsexternes

Oprationsinternes



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sassurer de la prsence et du bon fonctionnement de tous leslments entrant dans le changement doutillage.

2. Montage et dmontage des pices et des outillages : cettetape comprend le dmontage des pices et des outillages uti-liss pour la srie prcdente et le montage des pices etoutillages pour la srie suivante.

3. Centrage, positionnement et rglage : cette tape incluttoutes les oprations de centrage des outillages, de positionne-ment et de rglage des diffrents paramtres (temprature,pression, intensit, etc.).

4. Essais et ajustements : des produits sont fabriqus pourdterminer si les rglages ncessitent un rajustement.

La prparation peut prendre 30 % du temps de changement, lesmontages et dmontages 5 %, les rglages 15 %, alors que letemps consacr aux essais et ajustements peut slever 50 % dutemps.

Figure 3. La rpartition du temps par nature dopration

Essaiset ajustement

50 %

Prparation et vrification30 %

Montageet dmontage

5 %

Centrage et rglages15 %



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Les tapes mthodologiques du changement doutillage

Shingo a dfini pour la mthode SMED les stades suivants :

Stade prliminaire : les oprations internes et les oprationsexternes ne sont pas distingues.

Stade 1 : sparation des rglages internes et externes.

Stade 2 : conversion des oprations internes en oprationsexternes.

Stade 3 : rationalisation de tous les aspects de lopration derglage.

Le stade 3 consiste rationaliser aussi bien les oprations inter-nes que les oprations externes. Ces deux activits peuvent fairelobjet de deux tapes spares.

De faon pratique, la mthode peut tre prsente de la faonsuivante :

Phase 1. Identifier les oprations du changementdoutillage : les oprations sont identifies, observes et ana-lyses.

Phase 2. Extraire les oprations externes : les oprationsexternes sont spares des oprations internes et extraites dutemps de changement doutillage.

Phase 3. Convertir les oprations internes en oprationsexternes : le maximum doprations internes est transformen temps doprations externes.

Phase 4. Rationaliser les oprations internes : les opra-tions inutiles sont supprimes et les oprations internes res-tantes sont rduites et optimises au maximum. La



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rorganisation des oprations se fera par la mise en parallledes oprations internes restantes.

Phase 5. Rationaliser les oprations externes : la prpara-tion du changement doutillage est rorganise et optimise.

Les phases du SMED peuvent tre illustres par le tableausuivant :

Figure 4. Les phases mthodologiques du changement doutillage

temps

1Identifier

lesoprations

2Extraire

les oprationsexternes

3Convertir lesoprationsinternes enoprationsexternes

4Rationaliser

les oprationsinternes

5Rationaliser

les oprationsexternes

Externes

Internes

Externes Externes

Internes Internes

tem

ps



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Les gains de temps raliss au cours dune tude SMED peuventse rpartir de la faon suivante, en fonction des diffrentes pha-ses de la mthode :

Figure 5. Les gains raliss en fonction des phases de la mthode SMED

Dans les chapitres suivants, nous allons dtailler la marche sui-vre pour raliser ces tapes. La mthode est trs visuelle (utilisa-tion de vidos, de tableaux, etc.). Elle est galement trs vivante,car elle privilgie laction et le travail de groupe. Enfin, elledbouche trs vite sur des rsultats concrets et vite une phasedtude trop longue, qui entrane la dmotivation des quipes.

100 %

50 %

25 %

10 %

Temps de changementd'outillage

Les phases

Phase 1 : Identifier les oprations

Phase 2 : Sparer les oprations interneset externes (50 % de rduction)

Phase 3 : Convertir les oprations internesen oprations externes ( 75 % de rduction)

Phase 4 : Rationaliser les oprations internes (90 % de rduction)

Phase 5 : Rationaliser les oprations externes


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3La prparation

du chantier damlioration

Lengagement de la direction

Dcrivons dabord la situation idale :

Les contributions de SMED la performance de lentreprisesont incluses dans le plan de progrs. Le dploiement desobjectifs et les plans dactions ont conduit au choix du pr-sent chantier SMED.

Les acteurs choisis pour mener le chantier sont missionnspar leur direction et doivent effectuer des progrs significatifsen temps de changement doutillage. Latteinte des objectifsest obligatoire.

Lquipe dirigeante sengage mettre en uvre les solutionsproposes. Les dpenses sont bien sr engages sur la basedtudes de rentabilit, mais il nest pas vident que lesmoyens financiers soient lobstacle majeur la russite duprojet.

Il faut galement assurer la disponibilit des diffrentsacteurs. Un pilote est missionn pour animer et suivre llabo-ration des plans damlioration.



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La mise en place des solutions peut demander une modifica-tion de lorganisation et de laffectation des tches entre laproduction et les services supports. Il faut avoir anticip cettenouvelle situation et tre prt mettre en place les modifica-tions dorganisation pour assurer le succs du programme etla prennisation des rsultats.

Enfin, il sagit de prparer les conditions matrielles du bondroulement du chantier damlioration : cela commence,par exemple, et bien que cela puisse paratre anecdotique, parmettre la disposition de lquipe de travail le matriel vido.

La ralisation de la vido

Le plus simple est de raliser un enregistrement vido :

Pour bien prparer cet enregistrement, il faut organiser unerunion avec tous les acteurs, afin de bien leur expliquer, entoute transparence, le but de lopration, et prendre encompte leurs remarques. La crainte de la camra ou les inter-rogations quant lutilisation ultrieure de lenregistrementne sont pas ngliger.

Une visite sur le terrain permet galement de dterminer lesconditions pratiques de lenregistrement (consignes de scu-

Il sagit dobserver la totalit du changement doutillage, de faon relever lensemble des problmes rencontrs.


LA PRPARATION DU CHANTIER DAMLIORATION 23

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rit respecter, voies de passage garder libres, emplacementet alimentation lectrique du camscope, clairage).

Une premire squence dcrira le poste et son environnementen fonctionnement normal. Ensuite, lenregistrement seraralis de faon mettre en vidence les oprations dans leurdtail et rvler lensemble des dysfonctionnements.

La vido prendra en compte lensemble du temps de change-ment doutillage, depuis la dernire bonne pice de la srieprcdente jusqu la premire bonne pice de la srie sui-vante.

Il est important de relever de faon exhaustive lensemble desfaits intressants. Ils seront utiliss plus tard lors de sessionsde travail, et les intresss seront bien sr associs lexploita-tion de la vido.

Les avantages prsents par lutilisation de la vido

Enregistrer un changement doutillage laide de la vido permetde saisir lensemble des informations, puis de les analyser avec ungroupe de travail. Tout un groupe de personnes peut observer lechangement dans une salle de runion, sans perturber latelier.Les informations tant enregistres, elles sont disponibles en per-manence.

Il est donc possible deffectuer avec prcision la dcompositionen oprations lmentaires et dexaminer lensemble des probl-mes, en revenant, si ncessaire, sur certaines squences. Chacuncomprend mieux la nature des oprations et des problmes com-plexes, surtout quand il sagit dentrer dans le dtail. Il est inutile



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de dcrire longuement les mcanismes, de dtailler les mouve-ments, et chacun est sr dobserver les mmes faits.

Limage tant objective, on coupe vite court de nombreusesdiscussions : il suffit dobserver nouveau la squence contestepour se mettre daccord. La mme information est disponiblepour tous les participants. En groupe de travail, les oprateurspeuvent facilement expliquer leurs difficults ou admettre plusaisment les propositions damlioration.

De plus, une vido entrane moins de ractions de rejet quunetude de temps. Il faudra seulement viter, lors de la lecture de lavido, les passages en acclr et les remarques sur les personnesprsentes limage, mal perus par les intresss.

Tenir compte de leffet camra

Le temps mesur sur un enregistrement vido est souvent de30 % infrieur au temps habituellement pass. Sachant quilsseront films, les oprateurs prparent mieux leur intervention.Cest leffet camra.

La prsence de la camra carte les perturbations extrieures : lesoprateurs ne sont pas drangs pour intervenir en urgence surune autre ligne : leurs collgues nosent pas venir les dranger!

Le groupe de travail

Le groupe de travail choisi est pluridisciplinaire et comporte tous lesacteurs susceptibles dapporter des solutions au problme choisi :


LA PRPARATION DU CHANTIER DAMLIORATION 25

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La production est reprsente par le chef de lunit de travail,les rgleurs, les oprateurs. Sil existe plusieurs quipes posteseffectuant le mme rglage avec diverses manires de proc-der, il est indispensable dincorporer des reprsentants de tou-tes les quipes dans le groupe pour confronter les expriences;puis de statuer sur un mode opratoire unique. Il est primor-dial que les oprateurs ou les rgleurs films dans leur travailparticipent galement ce groupe de travail.

Pour les services supports, on peut faire appel aux agentsdordonnancement et de la logistique, aux techniciens demaintenance, aux concepteurs des outillages, aux techniciensdes mthodes, ainsi quaux techniciens Qualit.

Ce projet damlioration tant inclus dans le plan de progrs delunit de travail, il est prfrable que le chef dunit en soit lepilote.

La grille de changement rapide doutillage

Afin de rendre le travail de groupe plus vivant et que chacunpuisse bien visualiser toutes les observations et les propositionsdamliorations, il est possible dcrire les lments sur des Post-it. Au fur et mesure de leur mission, ceux-ci sont colls surune grille de changement rapide doutillage, prvue cet effet etaffiche au mur.

Chaque colonne de la grille est consacre une opration, et lesinformations relatives chaque phase occupent les lignes.



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Figure 6. Lutilisation de la grille de changement

Exploitons maintenant notre enregistrement vido


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4Identifier les oprations

du changement doutillage

La scurit dabord!

Avant de commencer la phase active damlioration, il convient derappeler la priorit donne la scurit : on sattache, dans un pre-mier temps, relever et traiter toutes les situations comportantdes risques. Mais, ensuite, lors de la mise en place de solutions, larecherche de la vitesse dexcution ne doit pas faire perdre de vuelimpratif de scurit, de conditions de travail et dergonomie.

Lidentification des oprations de changement doutillage

partir des informations recueillies (vido, relevs de tempscomplmentaires), il est possible de dresser la liste des diffrentesoprations lmentaires constituant le changement doutillage.Cette dcomposition se fait en groupe, avec loprateur qui a tfilm, afin que ce dernier commente ses gestes et fournisse desexplications complmentaires.

Une feuille dobservation rsume lensemble des oprations l-mentaires observes, ainsi que les temps passs. Elle comporte :

la liste des oprations lmentaires;

les temps cumuls;

les temps lmentaires.



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Un histogramme des temps lmentaires par opration permetde complter la visualisation.

Figure 7. Une feuille dobservation

La vido est observe et analyse par le groupe de travail. Chacunnote les faits et gestes gnrant des pertes de temps, les dysfonc-tionnements, les oprations difficiles effectuer et les situationsdangereuses.

N OprationTemps cumulminutes

Temps lmentaire

minutes

1 Dmontage tuyau flexible 1 1

2 Dmontage tour de refroidissement 2 1

3 Dmontage anneaux de refroidissement 7 5

4 Dmontage joint et nettoyage 9 2

5 Dmontage plateau 12 3

6 Dmontage rsistance 16 4

7 Dmontage vis de rglage filire 19 3

8 Dmontage filire 1er niveau 24 5

9 Dmontage poinon 1er niveau 141 117

10 Dmontage filire 2e niveau 158 17

... ... ...

Ce qui revient chasser les 3D, savoir tout ce qui est :difficile,

dfectueux,dangereux.


IDENTIFIER LES OPRATIONS DU CHANGEMENT DOUTILLAGE 29

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Le groupe dtermine alors de manire consensuelle lobjectif detemps de changement doutillage. Les objectifs proposs sponta-nment sont gnralement peu ambitieux, car les intresss ima-ginent difficilement quil est possible de diviser par deux ou troisle temps dune opration quils effectuent frquemment.

Les objectifs gnraux ayant conduit au choix du chantier doi-vent donc tre connus par tous afin que lobjectif retenu pour lechantier soit ambitieux et raliste.

La situation de dpart est formalise sur la feuille de suivi dechantier affiche la vue de tous. Elle prcisera :

la dsignation du changement, avec la rfrence de la srieprcdente et la rfrence de la nouvelle srie;

le temps actuel et la frquence du changement;

le nombre doprateurs requis;

les remarques relatives la scurit;

les remarques relatives la qualit;

lobjectif damlioration.

Lanalyse de la fonction relle de chaque opration

La premire question se poser, avant de suggrer toute solutiondamlioration relative une opration, est : Pourquoi cette op-ration est-elle effectue? Lide est tout simplement de supprimerlopration avant de chercher lamliorer.

Le meilleur changement doutillage est labsence de changement doutillage.



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Pour qualifier parfaitement les conditions qui ont conduit ladcision deffectuer chaque opration, le groupe utilisera lamthode du QQOQCP. Pour chaque opration, il se posera lesquestions suivantes :

Quoi? Quel est le but de cette opration?

Qui? Qui est lacteur?

O? O est effectue lopration? Quelles sont les distances?

Quand? Quelle est la dure, la frquence?

Comment? Quelle est la mthode utilise?

Pourquoi? Toutes ces questions sont suivies cinq fois de laquestion pourquoi.

La mthode des 5 pourquoi permet de dterminer les causesracines des dysfonctionnements, de les traiter, et de supprimerainsi la ncessit des oprations palliatives, incluses dans le chan-gement doutillage.

Certaines oprations de maintenance priodique sont parfoisexcutes loccasion dun changement doutillage. Il faut seposer la question de savoir si cette habitude est pertinente.


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5Extraire les oprations externes

La nature des oprations internes et externes

Cette tape permet de terminer la phase dobservation, avant depasser lmission de solutions techniques. Chaque opration estexamine et classe suivant sa nature :

Si lopration peut tre effectue pendant que la machinefonctionne ( cadence nominale et dans des conditions nor-males de scurit et de qualit), elle est classe dans les opra-tions externes.

Si lopration ncessite larrt de la machine, elle est classedans les oprations internes.

Dans une configuration technique donne, une opration estintrinsquement interne ou externe : sa nature ne dpend pas delinstant o elle est effectue, ni de lordre des oprations. Il suffitde se poser la question : Cette opration ncessite-t-elle larrt dela machine? pour dterminer sa nature.

Nous classerons dans les oprations externes les oprations pou-vant tre effectues pendant le fonctionnement de la machinesans modifications techniques. La prparation et lacheminementde la matire, des consommables et des contenants au plus prsde la machine, la disponibilit du personnel, des procdures, des



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outillages, du matriel roulant entrent dans cette catgorie. Nousajouterons aussi tous les prrglages ou les prmontages pouvanttre effectus sans modifications techniques. Ces oprationsseront par la suite optimises dans la phase 5 : Rationaliser lesoprations externes.

Le total des temps internes et celui des temps externes sont alorsrelevs. ce stade de lamlioration, on est souvent surpris dugain de temps ralis, sans aucune dpense ou modification tech-nique, avec pour seule action mene la prparation correcte desoutillages et des interventions.

Le retour des outillages en magasin

Aller rapporter loutillage en magasin est manifestement uneopration externe. Mais, si loutillage est lourd ou encombrant etquun moyen de manutention est utilis, il peut sembler pluslogique daller reporter loutillage pendant quil est charg sur lemoyen de manutention, ou accroch au pont roulant. On auraainsi tendance optimiser lutilisation du moyen de transport,au dtriment de la machine qui attendra pendant ce temps demanutention.

Dans les cas les plus simples, un changement dorganisation per-met de poser les outillages au plus prs, avant larrt de lamachine, puis de les vacuer aprs le redmarrage. Une zone

On peut souvent gagner par cette simple sparation des oprations internes et externes jusqu 50 %

du temps de changement doutillage.


EXTRAIRE LES OPRATIONS EXTERNES 33

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dentreposage provisoire au plus prs de la machine peut conve-nir.

Dans les cas les plus complexes, il faudra prvoir un deuximemoyen de manutention pour rendre cette externalisation possi-ble. Le nouvel outillage attend sur un premier moyen de manu-tention. Aprs arrt de la machine, lancien outillage estdmont, charg sur un deuxime moyen de manutention enattente, puis vacu.

Mais si cette opration ncessite des modifications techniques dela machine, nous anticipons dj sur ltape suivante


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6Convertir les oprations internes

en oprations externes

Des ides pour convertir les oprations internesen oprations externes

Chaque opration interne est nouveau tudie. On se posealors la question suivante :

partir de la nature de chaque opration, de sa fonction dans lechangement doutillage, des faits observs et des apports des5 pourquoi, les membres du groupe de travail proposent desides damliorations pour transformer les oprations internes enoprations externes.

Les actions ncessitant peu de dpenses sont mises en uvre enpremier; sont ensuite tudies les solutions ncessitant des inves-tissements ou des modifications techniques plus importantes.

Les solutions envisages consistent souvent acqurir undeuxime exemplaire de certains outillages ou quipements. Cela

Quelles amliorations peut-on apporter pour tre en mesure de raliser cette opration pendant que la machine tourne?



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permet deffectuer les rglages hors de la ligne pendant que lamachine fonctionne.

On pensera aussi des sous-ensembles amovibles, fixs lamachine avec des dispositifs assurant prcision dimensionnelle,rapidit de montage et de dmontage :

cuves et rceptacles dmontables pour assurer leur nettoyagehors ligne dans le cas de mise en uvre de liquides (peintures,vernis, rsines);

tables amovibles;

bancs de prrglage doutils de coupe;

systmes cassettes.

UN SYSTME DE COUPE AMOVIBLE

Sur cette ligne de fabrication de plaques bitumineuses trscharges en minraux, la nappe de produit est tranche parun couteau dont lusure oblige des remplacements fr-quents. Monter le couteau sur une cassette amovible a per-mis de rduire de manire importante les temps darrts.

De mme, le prchauffage de moules vite dattendre la monteen temprature, le moule une fois mont.

Comme dj voqu, on examine aussi les systmes de levage oudapproche des outillages. Cette tude amliore la scurit desoprateurs, car elle optimise le transport des charges lourdes. Desoutils plus lgers peuvent tre tudis. Il convient aussi dtudierlquilibrage des outillages pour leur manutention, et de choisir


CONVERTIR LES OPRATIONS INTERNES EN OPRATIONS EXTERNES 37

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lendroit des points de levage pour faciliter leur transfert. Onveillera, de mme, ne pas crer des ensembles prmonts tropencombrants ou trop lourds, dont la difficult de manutentionannulerait le bnfice li lamlioration.

Les gains de temps gnrs par cette tape de conversion des op-rations externes sont moindres que ceux gnrs par ltape pr-cdente. Les premiers investissements, gnralement limits,apparaissent souvent ce stade.

Quand des objectifs de temps de rglage sont inclus dans lecahier des charges des machines, ou si les constructeurs intgrentles principes de changement rapide doutillage ds la conceptiondes machines, les solutions suivantes, par exemple, peuvent tremises en uvre.

LEXTERNALISATION DES RGLAGES DUNE BROCHEUSE

Sur ce type de machine, destine effectuer des encochessur des axes de botes de vitesses, les broches sont portespar une table solidaire du coulisseau. Le calage des brochesncessite larrt de la machine.

Sur une machine nouvellement conue, les broches sontmontes sur une table amovible, fixe au coulisseau. Pen-dant que la machine tourne, les nouvelles broches sont mon-

Le temps des oprations internes restantes est valu en additionnant les temps lmentaires

de chaque opration restante.



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tes et rgles sur une autre table amovible, pose sur unchariot spcialement conu cet effet.

Les broches une fois rgles, le chariot est prsent devant lamachine et la table amovible monte sur la machine. Letemps de rglage se rduit au temps de dpose et de reposede la table amovible.

Figure 8. Un changement de broches sur une brocheuse classique

Figure 9. Un changement rapide de broches avec montage de la table porte-broche sur la machine

Coulisseau

Broches

Pice usiner

Table amovible

Broches Coulisseau

Chariot



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Le changement de bobines

Des dispositifs doubles bobines sont maintenant intgrs dansles drouleurs ds leur conception.

UN CHANGEMENT DE BOBINE SANS ARRT DE LA MACHINE

En entre de cette ligne de fabrication de tubes souples pourpte dentifrice, une bobine est en attente. Il suffit lopra-teur de raccorder la vole la fin de la bobine prcdente audbut de la bobine suivante pour effectuer le changement,sans arrter la machine. Il faut ensuite liminer la pice com-portant le raccord. La perte de production est limite unepice.

Figure 10. Un changement de bobine sans arrt

Alimentationde la ligne

Bobineen cours

Nouvellebobine

Extrmiten attente



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UN CHARGEUR DOUBLE BOBINE

Le drouleur de cette machine dimpression de feuille multi-couche pour emballage alimentaire est dot dun bras por-tant deux bobines. Pendant que la machine tourne, lemandrin en attente est charg avec une nouvelle bobine laide dun appareil de manutention. la fin de la bobine encours, la machine est arrte, le bras, qui est motoris, effec-tue un demi-tour, ce qui met la nouvelle bobine en positionde travail. Les oprateurs effectuent le raccordement etredmarrent la machine.

Ou encore, sur cette presse de dcoupe multiposte fabri-quant des contacts lectriques, lalimentation du feuillard estassure par un support deux bobines. Une rotation du sup-port, suivant un axe vertical, cette fois, permet de passerdune bobine lautre. Le temps darrt est limit lenfilagedu feuillard dans chaque poste de dcoupe.

Figure 11. Un chargeur double bobine

Extrmit en attente

Nouvelle bobine

Bobine en cours

Alimentation de la machine



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Enfin, larrt dune ligne peut tre vit pendant le changementde bobine avec lutilisation dun accumulateur qui emmagasinele produit pendant le temps du raccordement et le restitue pen-dant le fonctionnement normal. Cette technique est utilisequand le produit ne peut pas sarrter ou doit dfiler vitesseconstante, comme lors du passage dans un four en continu. Si leprocessus de production le tolre, cette technique peut tre asso-cie un ralentissement de la ligne, qui autorise un volumedaccumulateur plus faible, ou permet dinclure une oprationde raccordement plus longue.

Figure 12. Le principe de laccumulateur

Cependant, la technique de laccumulateur a linconvnient de masquer les alas de la ligne et peut retarder

la prise en compte de leur traitement.


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7Rationaliser les oprations internes

Des ides pour rationaliser les oprations internes

Chaque opration interne restante est nouveau examine. Lesparticipants mettent des ides pour en rduire le temps. Certai-nes oprations vont tre purement et simplement supprimes.

Comme dj voqu, tout au long de ltude technique, legroupe gardera en tte les problmes de scurit et dergonomie.Il cherchera liminer les tches difficiles, dangereuses, pniblesou les alas, et proposer des amliorations de rduction detemps qui ne crent pas de situations dangereuses. En particulierquand on abordera les oprations combines, qui devront treexamines avec soin.

La standardisation des fonctions

En examinant les fonctions assures par chaque lment, on peutdterminer les lments standardiser et les lments pour les-quels un rglage doit subsister. On recherchera le compromisentre les diffrents impratifs : poids et complexit des outillages,dure et complexit des rglages

La standardisation des hauteurs des diffrents outillages ou lutilisa-tion de gabarits permet de supprimer tout simplement les rglages.



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DES OPRATIONS INUTILES

Sur une presse demboutissage, loprateur passait du temps rgler la hauteur et la course du coulisseau. La standardisa-tion de la hauteur des moules a permis de supprimer ces op-rations.

Les fixations rapides

La mise en place de dispositifs rapides ou sans vis facilite les op-rations. La valeur et la direction de la force de fixation sont syst-matiquement examines. En effet, a-t-on vraiment besoin de laforce de fixation des dispositifs actuels? Les dispositifs qui sui-vent assurent une force de fixation moindre que des solutionsplus classiques, mais ils combinent gain de temps et facilit duti-lisation. A-t-on besoin de vis aussi longues? Seul le dernier tourdcrou est utile

On mettra en uvre, entre autres, des fixations utilisant le prin-cipe de la rondelle en U, de la boutonnire, ou des techniquesde serrage, de type sauterelle ou came.

Figure 13. La rondelle en U


RATIONALISER LES OPRATIONS INTERNES 45

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Figure 14. Le principe de la boutonnire

Figure 15. La fixation par sauterelle

Des crous ailettes vitent aussi davoir recours une cl poureffectuer le serrage. Des poignes peuvent tre installes sur lesoutillages pour faciliter leur mise en place et leur manutention.



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La mthode de fixation sans vis

ZRO VIS

Dans une usine de mcanique, le slogan zro vis, n dansle sillage des zro dfaut, zro dlai, zro papier, accom-pagnait la mthode SMED.

La force de la gravit peut tre suffisante dans certains cas. Pourdes oprations de montage automatique, les pices sont montessur des posages encliquetage, donc faciles changer sans effort.

Pour les presses horizontales injecter la matire plastique,Shingo a dvelopp la mthode de fixation des moules sans vis.Les moules ne sont plus fixs, mais sont simplement glisss dansdes supports en forme de rainure. Shingo indique aussi quun jeude 0,1 0,2 mm dans lassemblage permet dassurer un fonc-tionnement parfait de lensemble.

Figure 16. La fixation sans vis

Moule

Berceau



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Les configurations multiples ou le Plus Petit Commun Multiple (PPCM)

On prvoit sur la machine toutes les configurations correspon-dant aux diffrentes sries. Le rglage est effectu instantanmentpar la manipulation dun seul lment.

Par exemple, un barillet comporte plusieurs butes dont les lon-gueurs correspondent aux dimensions des diffrentes sries. Unesimple rotation du barillet permettra deffectuer le rglage delongueur. Ou encore, plusieurs contacteurs de fin de course sontrelis un commutateur. On choisit avec le commutateur lecontacteur utile la srie produire.

Cest la technique du Plus Petit Commun Multiple (PPCM),dont on a dj voqu le principe en dfinissant lOTED (OneTouch Exchange of Die) : on prvoit sur la machine autant dedispositifs que le plus petit commun multiple des diffrentesconfigurations couvrir.

LE MICROSCOPE

Cette technique est mise en application pour les objectifsdun microscope. Avec une simple rotation dun tiers de tour,on change lobjectif, donc le grossissement de lappareil. Onnimagine pas devoir dvisser et revisser un objectif pourchanger de grossissement.

De la mme manire, plusieurs programmes informatiques decommande de la machine peuvent tre stocks en mmoire. Lelancement du programme de la nouvelle srie peut tre assimil cette technique de PPCM.



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Le changement automatique de rfrence

Lensemble des configurations tant disponible sur la machine,on peut imaginer automatiser le changement de configurationavec, par exemple, pour des outils peu encombrants, un vrinpneumatique qui mettra en position les lments ncessaires lanouvelle srie (buse, gabarit).

Sur des installations plus importantes, lensemble des outillagesncessaires peut tre entrepos dans un magasin inclus dans lamachine. Un bras automatis effectue le transfert des outils entrele cur de la machine et le magasin. Nous pouvons citer entreautres :

les machines dusinage commande numrique;

certaines presses dcouper (schma suivant).

Figure 17. Un changement automatique doutil

Magasin Presse



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Dans dautres techniques, un systme de reconnaissance (codebarres, reconnaissance de forme ou de couleur) peut aussi per-mettre de configurer linstallation en fonction de la pice fabri-quer. On sachemine vers le NOTED (NO Touch Exchange ofDie), qui ne requiert pas lintervention de loprateur.

Le cas des fluides

En cas dutilisation de fluides, les connexions peuvent tre am-liores avec des raccords ou fiches rapides.

Souvent, les raccords ne sont pas prvus pour le dmontage. Lescolliers sont dtriors et non standardiss. Il faut souvent cher-cher loutil adapt pour monter ou dmonter les colliers.

Des raccords rapides sont installs. Le montage tte-bche desraccords sert de dtrompeurs. Le reprage visuel avec diffrentescouleurs vite davoir chercher pour effectuer le branchement.

LE BRANCHEMENT DES TUYAUX

Sur cette installation dextrusion soufflage, loprateur per-dait beaucoup de temps rebrancher les tuyaux de refroidis-sement. Ils ntaient pas reprs, les colliers de serrage desembouts ntaient pas identifis et taient dtriors.

Lamlioration a consist reprer les tuyaux et changer lesraccords.



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Nous pouvons aussi citer lutilisation de collecteurs qui permet-tent, sans risque derreur, et dune seule opration, de brancherlensemble des tuyaux.

Une ouverture calibre apportera le bon dbit, vitera le manquede liquide ou sa consommation excessive.

La pose de vannes disolation ou leur rapprochement faciliteaussi le rglage.

Le reprage visuel et les dtrompeurs

La mise en place de graduations et de repres visuels va faciliterla rapidit dexcution. Les repres visuels se posent aussi sur lesmanomtres, les dbitmtres, pour assurer un rglage rapide despressions et des dbits. De mme, la mise en place de dtrom-peurs vitera les erreurs de montage (montage dune pice lenvers, par exemple).

LUTILISATION DE REPRES VISUELS

Sur une machine sertir des couvercles de botes pour con-serves alimentaires, il faut rgler les six ttes de sertissagemontes sur un carrousel. Pour ce faire, on fait tourner lecarrousel dun sixime de tour entre chaque rglage. La rota-tion est trs rapide et les positions darrt ne sont pas rep-res. Le rgleur arrte la rotation souvent trop tard et il estsystmatiquement oblig de faire effectuer un tour suppl-mentaire au carrousel pour retrouver la bonne position derglage. Il a suffi de rduire la vitesse de rotation et de met-tre en face de chaque tte de sertissage un repre visuelpour rduire les pertes de temps et la fatigue de loprateur.



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Limportance de lorganisation

Tous ces dispositifs simples sont extrmement efficaces et embl-matiques de la mthode SMED, mais ils ne sont pas les seuls retenir. La puissance de cette mthode rside aussi et surtoutdans lorganisation.

Par exemple, noublions pas quune fixation vis optimise peutconstituer une solution intressante dans une premire tape : ilsuffit que les vis soient en nombre rduit au minimum, de formeidentique, coupes la longueur minimale, dotes de filets et dettes en parfait tat. La matrise des couples de serrage est aussiune donne importante. Combien de temps perdu essayer dedesserrer une vis bloque par un autre oprateur?

On peut aussi tre confront la situation o des dispositifsrapides avaient t mis en fonction lorigine de linstallation dela machine. la suite dun vnement particulier (modificationdoutillage, dtrioration dun organe ou ajout dun outillagenon standardis), ces dispositifs ont t mis de ct. Les remettreen service peut faire gagner beaucoup de temps pour unedpense minime. Enfin, il faut garder en mmoire quun change-ment de srie ne se limite pas au montage et au dmontage deloutillage. Les gains les plus significatifs et les plus faciles obte-nir sont souvent raliss avant ou aprs lopration pure de chan-gement de loutillage.

Lexamen des procdures de contrle

Dans de nombreuses activits, on est oblig dattendre le rsultatdu contrle de la premire bonne pice pour lancer la fabrica-



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tion, alors que lon sait pertinemment que le rglage est convena-ble. Cette opration peut tre longue sil faut attendre ladisponibilit de lanimateur Qualit. Il est donc intressant derexaminer les procdures de contrle de la qualit (mthode devrification, moyen de contrle, temps de contrle) pour gagnerce temps dattente. Cette tude se fait avec le service Qualit. Onpeut sorienter vers des solutions dautocontrle ou de dmarrage lots bloqus, tout en veillant tre parfaitement conforme auxexigences de lAssurance Qualit.

Si loprateur effectue lui-mme le contrle, il nest pas tirdaffaire pour autant : les moyens de contrle sont-ils disponibles?Si les contrles effectuer sont prcis, il utilisera un moyen uniquede contrle, pas forcment disponible, ou loign du lieu derglage. On rencontre, en effet, de telles situations.

UN MOYEN DE CONTRLE INDISPONIBLE

Sur cette ligne de tournage, loprateur effectue lui-mmeses contrles de dmarrage srie. Il doit souvent attendre ladisponibilit de la machine de contrle par vision, ce quiretarde dautant le redmarrage.

OU LOIGN

Dans cette autre usine, loprateur se dplace vers la mtro-logie situe lautre extrmit de lusine, pour vrifierlangle de rectification de sa pice.



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La suppression des rglages fins, ajustements et essais

Un temps souvent considrable est pass finir dajuster les rgla-ges. Les nombreuses pices dessais et de rglage contribuent augmenter le volume des rebuts et des dchets. On peut passerbeaucoup de temps supprimer un dfaut sur les premires picesde la nouvelle srie (rayures, bavures, marbrures). Lobjectif estde supprimer purement et simplement ces oprations. On a vo-qu prcdemment la mthode des 5 pourquoi et laugmenta-tion de la robustesse des rglages. Ajoutons la remise plat de laprocdure de rglage pour mener bien cette action. On peut seposer la question : Limprovisation et lhabilet dployes sont-elles vraiment ncessaires?

Le nombre de pices dessais utilises pour chaque rglage est unindicateur intressant. On cherchera obtenir de bonnes picesds le premier coup. On cherchera aussi redmarrer la cadencenominale ou diminuer le temps pour atteindre cette cadencenominale. Le gain sera aussi constat sur les rebuts et les dchets.

Loptimisation des oprations de nettoyage et la rduction des sources de salissures

Dans les processus gnrant des salissures importantes (utilisa-tion dencres, de vernis, mission de poussires, de scories),loptimisation des modes opratoires de nettoyage ou ltude dela rduction des sources de salissures permet de gagner du temps(rationalisation du mode opratoire de nettoyage, mise en placede protections, suppression des zones difficiles daccs, rductionet simplification des pices nettoyer).



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OBJECTIF PROPRET

Sur cette machine de moulage de pices en polyurthane, lesexcs de produit dmoulant provoquent ladhrence desmoules sur la machine, le mauvais fonctionnement des rac-cords rapide du circuit deau, ou lobturation des logementsde cl sur les ttes creuses hexagonales des vis de fixation.

La rduction des sources de salissures, puis lamlioration desprocdures de nettoyage vont constituer les actions prioritai-res du chantier SMED.

La fiabilit des rglages

Le manque de prcision et les erreurs de rglages se traduisentpar une priode de stabilisation aprs rglage longue et ponctuede nombreuses reprises. On peut aussi constater de nombreusesreprises de rglages en cours de fabrication; ces alas ne doiventpas tre oublis, mme sils ne sont pas constats lors de lexamendu changement doutillage.

Laugmentation de la facilit des rglages restants

Les difficults rencontres lors de rglages contribuent aux pertes detemps et gnrent des erreurs. On en dterminera donc les causes.

En complment des dispositifs voqus, la standardisation desoutillages, la dtermination des valeurs de rglage, le bon tat des

Faire bon du premier coup est aussi un prcepte appliquer au rglage lui-mme.



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pices dmonter et remonter et lamlioration de lergonomievont contribuer rendre les rglages plus faciles, donc plus fia-bles. Ladaptation de loutillage main (utilisation de visseusespneumatiques, par exemple) et une meilleure accessibilit sontaussi des facteurs damlioration.

Combien de fois constate-t-on que loprateur a besoin dunetroisime main (une pour tenir la pice fixer, une autre pour lavis, et enfin une troisime pour le tournevis)?

La manutention

tudier la manutention des pices lourdes permet damliorerlergonomie et la scurit. Dans le cas de changement de confi-guration dune ligne, o il faut recourir au dplacement demachines ou dlments de machines, apparaissent les difficultslies aux moyens de manutention.

Dans le cas de machines lgres, telles que des machines automati-ques dassemblage ou de dcoration sur de petits produits, penser monter ces machines ou lments de machines sur roues vitedavoir recourir un moyen de manutention. Les machines demontage de couvercles, de collage de miroirs ou de dcor par tam-pographie, installes en sortie de presse injecter, lors de la fabrica-tion de poudriers, entrent, par exemple, dans ce cas de figure.

Pour les lments mobiles dj monts sur roues ou sur galets, il fautveiller ltat des sols ou des rails, et ltat des lments de roulage.

Le recours aux moyens de manutention conventionnels, commeles chariots lvateurs ou nacelles, est source de perte de temps,car ces quipements sont affects dautres usages, et leur utilisa-



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tion ncessite de mobiliser un conducteur. Par ailleurs, un cha-riot lvateur est bien adapt au transport des palettes. En est-ilde mme pour le transport des lments de machine?

UNE OPRATION DANS LA CHARPENTE

Sur cette ligne dusinage, il est ncessaire de rajouter oudenlever un tour parallle pour changer de srie. Cette op-ration est source de perte de temps importante : il faut utili-ser un chariot fourches pour dplacer le tour et amenerune nacelle pour effectuer, hauteur de charpente, le bran-chement lectrique de la machine.

Pour les installations conues suivant les principes SMED, destables lvatrices ou des chariots spcifiques sont prvus, dslorigine, pour la manutention des outillages.

Lordre des oprations

Les temps dattente et les temps de dplacement sont rtudispour viter les dplacements inutiles. La remise plat de lordredes oprations est aussi gnratrice de gain de temps.

La rduction des dplacements de loprateur

Le nombre de pas effectus par un oprateur lors dun change-ment doutillage est un indicateur facile mesurer, et chercher le rduire souvent gnrateur de progrs. En traquant tout dpla-



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cement inutile ou trop long, on sera amen rapprocher lescommandes de machines, les outillages, les vannes disolation defluides

Comme voqu plus haut, on peut tre amen changer lordredes oprations, afin dorganiser un cycle de rglage optimis, oles temps de non-valeur ajoute sont rduits. La techniquerouge/vert est utilise. La mise en parallle des tches sur desinstallations de grandes dimensions, comme nous allons lvo-quer plus tard, offre aussi lavantage dviter les allers et retoursinutiles, car on confie la partie du rglage concerne loprateursitu au plus prs. Un oprateur se voit confier, par exemple, lapartie droite de la machine, alors quun autre se voit confier lapartie gauche. On vite loprateur de faire le tour delinstallation pour une mme opration.

La mise en parallle des tches

Enfin, on procde la mise en parallle des oprations. Plusieursoprateurs travaillent alors simultanment, et le temps de chan-gement doutillage en est diminu dautant. Par exemple, le prin-cipe consistant introduire les nouveaux outils pendant que lesanciens outils sont sortis peut tre retenu.

Dans le cas o le rglage ncessite des dplacements importantsde loprateur, le travail plusieurs personnes en parallle a aussilavantage de rduire ces dplacements. La synchronisation desoprations est tudie, et les temps dattente des oprateurs sontsupprims.

On constate alors la ncessit de modifier lorganisation desquipes afin que le nombre doprateurs adquat soit disponible



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de faon simultane pour effectuer le rglage sans pnaliser lamarche dautres machines.

Nous trouverons ci-dessous une procdure o des oprationssont effectues simultanment sur une conditionneuse et sur unmoule. Le temps prvu est exprim en minutes.

Figure 18. Des oprations simultanes

Les lments communs de rglage et les lments semblables de rglage

On sattachera reprer les lments de rglages communs deux sries de pices, lments que lon naura pas modifierpour passer dune srie lautre. Citons des posages communs,une filire dextrusion commune plusieurs sries de produits

Min Conditionneuse Moule

1 Vidange

Dconnexion moule et changement programme

2 Dplacement

3

Nettoyage4

5 Dpose moule

6

Dpose sparation chargeur (partie fixe)

Prparation nouveau moule

7 Montage nouveau moule

8 Montage pince feuille + raccordement eau/air9

10 Rglage four

... ...



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Les lments de rglage semblables concernent les rglages sim-ples effectuer, en gardant la mme forme de base. Citons lerglage dun diamtre sur un mme mandrin, ou le rglage dunelongueur en dplaant sur une mme rampe un contacteur, cur-seur, un couteau

On voit tout lintrt tirer de ces observations pour supprimerou simplifier les rglages, notamment lorsquon planifie les chan-gements de sries.

Cest ce stade de ltude que les modifications proposes nces-sitent linvestissement le plus lourd.

lissue de cette phase, on relve le temps total des oprations internes rationalises

et on le compare lobjectif fix.


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8Rationaliser les oprations externes

Limportance de cette phase

Cette phase nest pas ngliger, car si le gain financier est plusfaible que dans la phase prcdente (la machine produit pendantles oprations externes), ces oprations mobilisent les rgleurs etlimitent le nombre de changements possibles doutillage.

Les oprations externes rationaliser sont issues des phasesExtraire les oprations externes et Convertir les oprationsinternes en oprations externes, compltes des oprations djeffectues pendant le fonctionnement de la machine.

La prparation du changement doutillage est optimise. Lesalas induits par le manque de prparation sont supprims. Ilnest plus question de sapercevoir au dernier moment quune visest absente, dfectueuse ou mal range. Sur la vido, combien defois a-t-on observ loprateur quitter sa machine pour allermeuler une tige filete ou une vis?

Limportance de la planification de la production se fait aussisentir ce stade. Des prcisions fiables sont ncessaires pourassurer la prparation dans de bonnes conditions.



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Les procdures de prparation

Au cours de cette tape, sont dcrites les gammes de contrle etla prparation des outillages. Les listes des matriels ncessairesaux diffrents changements sont tablies, ainsi que les listes desparamtres et des valeurs de rglages.

Le poste de travail du prparateur

Le poste de travail de prparateur doutillage est tudi, les cha-riots de changement doutils et les moyens de manutention sontdfinis et raliss.

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