Le est la démarche la moins connue de toutes celles que je présente sur ce site, et c’est celle qui heurte le plus les habitudes. Elle demande d’accepter une idée que presque tout le monde trouve d’abord fausse : une machine chargée à cent pour cent n’est pas une réussite, c’est une cause d’attente. Elle demande aussi, souvent, de déplacer des machines et de changer qui fait quoi. Peu de consultants la pratiquent, et il n’existe presque pas d’outils prêts à l’emploi pour la mettre en œuvre.
Pourquoi en parler alors ? Parce que pour une catégorie précise d’entreprises, celles qui fabriquent à la commande ou en petites séries, où chaque commande est différente, c’est la démarche qui s’attaque le plus directement au délai, et que ses calculs tiennent sur une feuille. Cette page les fait tous, sur un seul atelier, comme le guide du Lean le fait pour le .
Le guide du Lean suit une tôlerie qui fabrique des coffrets en série, quatre cents par jour en trois modèles : le rythme du client et le réapprovisionnement par étiquettes y trouvent naturellement leur place. Celle de cette page fait les mêmes métiers, découpe, pliage, soudure, peinture, montage, mais à la commande : aucune commande ne ressemble à la précédente. C’est exactement là que le Lean manque d’outils, et que le QRM en a. C’est aussi l’atelier que charge le simulateur POLCA : vous y retrouverez les mêmes postes et les mêmes chiffres.
Le QRM, en une définition
veut dire Quick Response Manufacturing, la production à réponse rapide. C’est une démarche décrite par Rajan Suri, professeur à l’université du Wisconsin à Madison, qui y a fondé en 1993 un centre consacré au sujet, puis l’a exposée dans un livre en 1998. Elle poursuit un seul but : réduire le délai, compté sur le calendrier, de la commande du client à la livraison, dans toute l’entreprise, bureaux compris.
Elle a été pensée pour les entreprises qui fabriquent beaucoup de produits différents en petites quantités, souvent sur mesure. Là où le cherche un flux régulier au rythme du client, le QRM accepte que chaque commande soit différente, et organise l’usine pour y répondre vite.
Et la phrase qui évite le contresens : le QRM ne demande à personne de travailler plus vite. Il retire le temps où la commande attend, et ce temps-là fait presque tout le délai. Comme le Lean, c’est vouloir que le produit avance plus vite, pas les gens.
L’atelier qui sert de fil rouge
Avertissement, et il compte
Cet atelier n’existe pas. Je l’ai construit pour que les chiffres se tiennent d’un bout à l’autre de la page : chaque calcul se vérifie avec les précédents, et vous pouvez refaire les divisions. Aucun chiffre de cette page n’est une mesure réelle, une statistique de marché ou le résultat d’une étude. La seule recommandation chiffrée qui vient d’un ouvrage, la réserve de 15 à 25 % conseillée par le centre de recherche sur le , est signalée là où elle apparaît, avec sa source.
La situation au premier jour
Une tôlerie-chaudronnerie qui travaille à la commande, sur les plans de ses clients. Dix personnes, une équipe par jour, sept heures de travail effectif, soit 420 minutes. Le dirigeant ; trois personnes au bureau, un commercial qui fait les devis, un dessinateur, et un programmeur qui écrit les programmes de la découpe laser et du pliage ; une personne par poste à l’atelier, découpe laser, pliage, soudure, peinture, montage ; et une personne aux expéditions.
Trois familles de commandes, chacune avec son propre chemin dans l’atelier :
- les armoires électriques, pour des tableautiers, ces entreprises qui câblent les armoires de commande des machines et des bâtiments : en moyenne 3 commandes par jour, de une à une vingtaine d’armoires chacune, toutes de dimensions et de découpes différentes. Découpe, pliage, soudure, peinture, montage. Une armoire met 15 jours à être livrée ;
- les capots de machines, pour des constructeurs de machines spéciales : 4,5 commandes par jour. Découpe, pliage, peinture. 10,5 jours ;
- les supports soudés, platines, équerres et consoles pour l’industrie et le bâtiment : 2 commandes par jour. Découpe, soudure, peinture. 12 jours.
Chaque commande arrive avec ses plans, en quantité de une pièce à quelques dizaines. Il n’y a ni rythme régulier, ni stock possible de produit fini : on ne fabrique pas d’avance une armoire dont le client n’a pas encore envoyé le plan.
- Le commercial le dit sans détour : les tableautiers veulent leurs armoires en une semaine et demie. À trois semaines, il perd des affaires.
- Le soudeur est chargé à 93 %, et une douzaine de commandes attendent en permanence devant son poste. Le dirigeant veut embaucher un deuxième soudeur, et lui acheter un poste de soudure neuf.
- Dans un coin de l’atelier, une petite presse plieuse ancienne et un poste de soudure de dépannage ne servent presque plus.
La question de cette page : faut-il embaucher ce deuxième soudeur ? Nous y répondrons avec un chiffre.
Les outils traités dans cette page
Chacun est expliqué en détail au moment où le problème le réclame. En une phrase chacun, pour savoir où l’on va :
: le délai d’une commande, compté en jours de calendrier, de la commande du client à sa livraison, bureau compris.
: le travail qu’on demande à une machine ou à une personne, divisé par le temps dont elle dispose. Un poste qui a 390 minutes de travail pour 420 minutes ouvertes est chargé à 93 %.
: les commandes qui attendent leur tour devant une machine ou un bureau.
Formule de Kingman : une formule de 1961 qui calcule combien de temps une commande attend devant une machine, à partir de trois choses seulement : son taux de charge, la régularité du travail qui lui arrive, et la durée d’un passage. C’est elle qui montre qu’une machine pleine fait attendre.
Loi de Little : le nombre de commandes qui attendent est égal au nombre de commandes par jour multiplié par l’attente en jours. Elle permet de vérifier la formule précédente en comptant la file.
, le taux de rendement synthétique : la part du temps prévu qu’une machine transforme réellement en pièces bonnes. Il dit si elle travaille bien, pas combien on la charge.
Cellule : quelques machines et quelques personnes formées à toutes, réunies au même endroit, qui mènent une famille de commandes de bout en bout.
: du temps de machine et de personne laissé libre exprès, pour que les commandes n’attendent pas.
Taille des lots, et le qui la rend possible : le lot est ce qu’on traite d’un coup entre deux réglages ; le SMED est la méthode qui raccourcit les changements d’outils ou de couleur, pour faire des lots plus petits sans perdre de temps.
Polyvalence et propriété du délai : chacun sait tenir plusieurs postes, et l’équipe répond du délai de ses commandes.
: des cartes qui n’autorisent une cellule à lancer une commande que si la cellule suivante a de la place.
: la même idée appliquée aux devis, aux plans et aux programmes.
1. D’où vient le QRM
Rajan Suri a d’abord été un spécialiste de l’analyse des systèmes de production, c’est-à-dire du calcul des dans les usines. En 1993, il fonde à l’université du Wisconsin, à Madison, le Center for Quick Response Manufacturing, qui travaille avec des entreprises pour réduire leurs délais. Il publie en 1998 Quick Response Manufacturing, puis en 2010 It’s About Time, plus court, écrit pour les dirigeants.
Son point de départ est une observation simple : dans les entreprises qui font du sur-mesure ou de petites séries très variées, les méthodes conçues pour la grande série marchent mal. Le suppose qu’on garde un petit stock de chaque référence et qu’on le refasse quand il est consommé : on ne peut pas garder en stock une armoire dont le client n’a pas encore envoyé le plan. Le , le rythme auquel le client consomme, suppose une demande régulière : quand chaque commande a son propre contenu de travail, il n’y a pas de rythme unique à suivre.
Dans It’s About Time, Suri résume la démarche en quatre idées. Cette page les suit dans l’ordre.
- La puissance du temps. Le délai coûte bien plus cher qu’on ne le croit, et c’est lui qu’il faut mesurer, pas l’efficacité de chaque poste.
- L’organisation. On passe d’un atelier découpé par types de machines à des cellules découpées par familles de commandes, avec des équipes polyvalentes qui en sont propriétaires.
- La dynamique des systèmes. Comprendre comment la charge, l’irrégularité et la taille des lots fabriquent l’attente, pour décider de la capacité en connaissance de cause.
- Une stratégie pour toute l’entreprise. Le délai se joue aussi au bureau, aux achats et chez les fournisseurs.
2. Pourquoi le délai coûte : le temps où la commande attend
Demandez à l’atelier combien de temps prend une armoire : il répond en minutes. Trente-huit de découpe, cinquante de pliage, une heure dix de soudure, une heure et demie de montage. Le client, lui, compte en jours : quinze. La différence est le temps où la commande attend. Elle ne figure sur aucune feuille de , et c’est pour cela qu’on la sous-estime.
Voici ce que ce délai fabrique, dans notre atelier :
- Des urgences. Le tableautier qui relance passe devant les autres. Chaque passe-droit allonge l’attente de toutes les autres commandes, qui relanceront à leur tour.
- Du temps perdu à chercher. Le planning est refait plusieurs fois par semaine, et le dirigeant passe une partie de ses journées à dire où en est une commande.
- Des erreurs découvertes trop tard. Une découpe de serrure mal placée sur le plan se voit au montage, trois semaines après la commande. Il faut rappeler le client, refaire la porte, et le délai repart presque de zéro.
- Des ventes perdues, là où le délai compte le plus : l’armoire qu’un tableautier attend pour câbler, pendant que ses câbleurs n’ont rien à faire.
Suri décrit cet enchaînement comme une spirale. Le délai s’allonge, alors les clients commandent plus tôt et par précaution, sur des plans moins sûrs ; les commandes s’accumulent, les modifications et les urgences se multiplient, et les files s’allongent encore. On ne sort pas de la spirale en traitant les urgences une par une : on en sort en raccourcissant le délai lui-même.
3. Mesurer le délai : le MCT, pas à pas
Le MCT, en clair
, pour Manufacturing Critical-path Time, le temps du chemin critique de fabrication. Suri le définit comme la durée typique, en temps de calendrier, entre le moment où le client passe commande et celui où la première pièce de cette commande lui est livrée, en suivant le chemin critique. Trois mots comptent.
- Calendrier : on compte tout, les attentes, les nuits, les week-ends. Pas les heures de travail.
- Chemin critique : quand deux choses se font en parallèle, par exemple l’achat d’une serrure spéciale pendant que le bureau dessine, on ne compte que la plus longue.
- Typique : on mesure le délai habituel, pas celui d’une commande poussée en urgence par le dirigeant.
Tout ce qui, dans ce délai, n’est pas du travail sur la commande, Suri l’appelle l’espace blanc. C’est lui que le attaque.
MCT et temps de traversée du Lean : proches, mais pas pareils
Si vous connaissez le , le ressemble au temps de traversée de la cartographie de la chaîne de valeur : dans les deux cas, on compte les attentes, pas seulement le travail. Trois différences pourtant, et elles changent ce qu’on voit.
- Où le chronomètre démarre. Le temps de traversée du Lean part de l’entrée de la matière dans l’atelier et s’arrête à la sortie du produit fini. Le MCT part de la commande du client et s’arrête à la livraison : il compte donc aussi le bureau qui dessine et programme, les achats, et le camion. Dans notre atelier, ces étapes hors production pèsent cinq jours et demi sur quinze, quatre au bureau et un et demi à l’expédition ; le temps de traversée ne les aurait jamais montrées.
- Ce qu’on regarde. Le temps de traversée du Lean se calcule le plus souvent à partir des stocks : la quantité de pièces en attente devant un poste, divisée par ce que le client consomme par jour. C’est juste quand on fabrique toujours les mêmes produits. Le MCT, lui, suit une commande précise, avec ses dates, parce qu’à la commande il n’y a pas de stock de produit fini à diviser : chaque commande est différente.
- Ce qu’on en fait. Dans le Lean, le temps de traversée est un indicateur parmi d’autres, à côté du et des stocks. Dans le , le MCT est le seul indicateur que suit toute l’entreprise, du dirigeant à l’équipe d’une cellule.
Retenez la règle simple : le temps de traversée mesure l’atelier, le MCT mesure ce que vit le client.
Pour le mesurer, on suit cinq à dix commandes réelles de la même famille, et l’on note à chaque étape trois dates : l’arrivée devant le poste, le début du travail, la sortie. Pas besoin de logiciel : une fiche qui voyage avec la commande suffit.
Avant de lire le résultat, deux précisions sur ce qu’on va y trouver.
- Le bureau, avant l’atelier. Une armoire ne commence pas à la découpe laser. Le client envoie son plan ; au bureau, le dessinateur dessine l’armoire et met chaque pièce à plat, le client valide le dessin, puis le programmeur écrit les programmes que suivront la découpe laser et la presse plieuse. Ce n’est pas de la production, mais le client attend aussi pendant ce temps-là : le MCT le compte donc, comme les étapes de l’atelier.
- Deux sortes d’attente à chaque étape. La commande attend d’abord son tour, dans la pile ou sur le chariot devant le poste, avant que quiconque s’en occupe. Puis, une fois prise en main, elle peut encore attendre son lot. À la découpe laser, les pièces de l’armoire sont découpées en quelques minutes, mais sur une tôle partagée avec d’autres commandes de la même épaisseur, pour en perdre le moins possible : la tôle ne sort qu’une fois toutes ses pièces découpées. Au pliage, la commande commencée attend que la presse repasse sur les outils dont ont besoin ses autres pièces. Au bureau, le dossier commencé attend la réponse du client. Le tableau sépare ces deux attentes, puis isole le travail réel.
Voici ce que donne une armoire typique de notre atelier. Je compte en jours ouvrés pour garder des calculs simples ; pour le client, quinze jours ouvrés font trois semaines : commandée un lundi, l’armoire part le vendredi de la troisième semaine.
| Étape | Ce qui s’y passe | Attend son tour | Prise en main, travail et attente du lot compris | Total de l’étape | Dont travail réel |
|---|---|---|---|---|---|
| Bureau, avant l’atelier | Dessin, validation par le client, programmes de la découpe et du pliage | 2,5 j | 1,5 j | 4 j | 2 h 06 |
| Découpe laser | Les pièces partagent une tôle avec d’autres commandes de même épaisseur | 0,25 j | 0,75 j | 1 j | 38 min |
| Pliage | La grande presse, par séries de pièces qui demandent les mêmes outils | 0,5 j | 1 j | 1,5 j | 50 min |
| Soudure | Le poste principal, un soudeur | 2,5 j | 0,5 j | 3 j | 1 h 10 |
| Peinture | Poudre et cuisson, couleur par couleur | 1,5 j | 0,5 j | 2 j | 35 min |
| Montage | Portes, charnières, serrures, plaque de montage | 0,4 j | 0,6 j | 1 j | 1 h 31 |
| Transports entre les postes | Quatre fois, le chariot attend qu’on le pousse au poste suivant | 1 j | 1 j | ||
| Expédition et livraison | Le transporteur passe le mardi et le vendredi | 1,25 j | 0,25 j | 1,5 j | trajet |
| Total | 9,9 j | 5,1 j | 15 j | 6 h 50 |
Lecture d’une ligne, la soudure : l’armoire attend 2,5 jours que le soudeur s’occupe d’elle, puis encore une demi-journée, le temps que toutes ses pièces arrivent du pliage et soient soudées. Total : 3 jours, pour 1 h 10 de soudure.
Ce que ce tableau dit, en quatre lectures
- Près de dix jours sur quinze se passent dans une file. Personne ne touche la commande, elle attend son tour.
- Le travail réel est de 6 h 50, sur 105 heures ouvrées : 6,5 % du délai. Faire travailler les gens plus vite ne changerait presque rien : même en divisant tout le travail par deux, on gagnerait trois heures et demie sur trois semaines.
- Dans l’atelier, le plus gros morceau est la soudure : 2,5 jours d’attente pour 1 h 10 de travail. Ce n’est pas un hasard, c’est le poste le plus chargé. La section suivante explique pourquoi les deux vont ensemble.
- Le bureau pèse plus lourd que n’importe quel poste : quatre jours, dont deux et demi dans une bannette. Personne ne l’avait mesuré, parce que personne ne compte le temps qu’un dossier passe à attendre sur un bureau.
Les deux autres familles, mesurées de la même façon, donnent 10,5 jours pour un capot et 12 jours pour un support soudé. Les supports, qui passent eux aussi par la soudure, en paient les deux jours et demi d’attente.
4. Le cœur du QRM : taux de charge, formule de Kingman et loi de Little
Pensez à une caisse de où les clients arrivent au hasard. Tant que la caissière a du temps libre entre deux clients, la file reste courte : un petit groupe qui arrive d’un coup est vite absorbé. Quand elle n’a plus de temps libre, le même petit groupe crée une file qui ne se résorbe plus, parce qu’il n’y a jamais de moment calme pour la rattraper. Un poste d’atelier fonctionne exactement de la même façon.
Le chiffre qui compte s’appelle le : le travail qu’on demande au poste, divisé par le temps dont il dispose. Pour notre soudeur, sur une journée de 420 minutes :
| Ce qui passe à la soudure chaque jour | Nombre | Durée d’un passage | Minutes |
|---|---|---|---|
| Une commande d’armoires | 3 | 70 min | 210 |
| Une commande de supports | 2 | 90 min | 180 |
| Total | 5 passages | 78 min en moyenne | 390 min sur 420, soit 93 % |
La formule de Kingman, présentée simplement
En 1961, le mathématicien John Kingman publie une formule qui donne, approximativement, le temps moyen qu’une commande attend devant une machine, ou un client devant un guichet. Wallace Hopp et Mark Spearman, dans Factory Physics, l’appellent l’, parce qu’elle multiplie trois nombres, chacun répondant à une question simple.
attente ≈ V × U × T
T : combien de temps dure un passage ? La durée moyenne de travail d’une commande au poste. Chez nous : 390 minutes pour 5 passages, soit 78 minutes.
U : le poste a-t-il du temps libre ? On compare le temps où il travaille au temps où il est libre. À 93 % de charge, il travaille 93 % du temps et reste libre 7 % : 93 ÷ 7 ≈ 13,3. Autrement dit, pour chaque minute de liberté, le soudeur a plus de 13 minutes de travail. Plus ce temps libre se réduit, plus ce nombre s’envole : il vaut 1 à 50 % de charge, 4 à 80 %, 13,3 à 93 %, 19 à 95 %, et il devient infini à 100 %.
V : le travail arrive-t-il régulièrement ? Imaginez deux soudeurs chargés tous les deux à 93 %.
- Chez le premier, une commande arrive toutes les 84 minutes pile, et chaque passage dure exactement 78 minutes. Chaque commande trouve le poste libre : personne n’attend, même à 93 %. Ici, V vaut 0.
- Chez le second, les commandes arrivent par chariots, trois d’un coup puis plus rien pendant quatre heures, soit toujours une toutes les 84 minutes en moyenne, et les passages durent tantôt une demi-heure, tantôt deux heures vingt. Le chariot fait la queue, et le temps libre d’après ne se rattrape jamais tout à fait. Ici, tout le monde attend.
V mesure où se trouve votre poste entre ces deux extrêmes. Le repère à retenir : V vaut 1 quand les commandes arrivent au hasard, comme les clients d’un , chacun de son côté. En dessous de 1, le travail arrive plus régulièrement que le hasard ; au-dessus de 1, il arrive par paquets.
Reste à le mesurer sur votre poste. Il ne se devine pas : il se compte, avec une montre et une feuille, puis une calculette ou un tableur. C’est l’encadré suivant.
Mesurer V à la soudure, pas à pas
V se mesure en deux temps : l’irrégularité des arrivées, puis celle des durées. Les deux se calculent de la même façon, avec un seul outil : comparer l’ à la moyenne. L’écart type dit de combien, en moyenne, chaque valeur s’éloigne de la moyenne. Un tableur le calcule tout seul : c’est la fonction ECARTYPE.P.
Étape 1 : noter l’heure d’arrivée de chaque commande devant le poste. Le soudeur pose une feuille à côté de son poste, et note l’heure à laquelle chaque commande arrive sur le chariot d’entrée. Sur un vrai poste, on le fait une à deux semaines ; pour l’exemple, voici deux journées, de 8 h à 15 h. La dernière commande de la veille était arrivée à 13 h 40.
| Commande | Jour | Arrivée | Minutes depuis la commande précédente | Ce qui s’est passé |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 10 h 00 | 200 | Un chariot du pliage : trois commandes pliées avec les mêmes outils |
| 2 | 1 | 10 h 00 | 0 | |
| 3 | 1 | 10 h 05 | 5 | |
| 4 | 1 | 14 h 15 | 250 | Deuxième chariot, après un changement d’outils de la presse |
| 5 | 1 | 14 h 15 | 0 | |
| 6 | 2 | 8 h 30 | 75 | Troisième chariot, au début du deuxième jour |
| 7 | 2 | 8 h 40 | 10 | |
| 8 | 2 | 8 h 40 | 0 | |
| 9 | 2 | 13 h 40 | 300 | Quatrième chariot |
| 10 | 2 | 13 h 40 | 0 | |
| Total | 840 minutes pour 10 commandes |
Les écarts se comptent en temps de travail. Les 200 minutes de la commande 1 : 80 minutes de 13 h 40 à 15 h la veille, plus 120 minutes de 8 h à 10 h. Les 75 minutes de la commande 6 : 45 minutes de 14 h 15 à 15 h le premier jour, plus 30 minutes de 8 h à 8 h 30 le second.
Étape 2 : calculer l’irrégularité des arrivées.
- La moyenne des écarts : 840 minutes ÷ 10 = 84 minutes. En moyenne, une commande arrive toutes les 84 minutes.
- L’écart type des dix écarts (200, 0, 5, 250, 0, 75, 10, 0, 300, 0), donné par le tableur : 113 minutes. C’est énorme, puisque quatre écarts valent 0, deux autres moins de dix minutes, et que trois dépassent trois heures.
- On divise l’un par l’autre, puis on met au carré : 113 ÷ 84 ≈ 1,35, et 1,35 × 1,35 ≈ 1,8.
Étape 3 : calculer l’irrégularité des durées. Même calcul, sur la durée des dix passages des deux journées, notée par le soudeur : 80, 110, 45, 140, 60, 95, 40, 30, 70 et 110 minutes. Six commandes d’armoires, qui font 70 minutes en moyenne, et quatre de supports, qui en font 90.
- Moyenne : 780 ÷ 10 = 78 minutes, la durée T de la formule. Écart type, donné par le tableur : 34 minutes.
- 34 ÷ 78 ≈ 0,44, et 0,44 × 0,44 ≈ 0,2.
Étape 4 : faire la moyenne des deux. V = (1,8 + 0,2) ÷ 2 = 1.
Comment lire ces nombres. Chaque irrégularité vaut 0 si tout est parfaitement régulier ; elle vaut 1 quand les commandes arrivent au hasard ; elle dépasse 1 quand elles arrivent par paquets. Nos arrivées, à 1,8, sont presque deux fois plus irrégulières que le hasard : c’est la signature des chariots du pliage. Nos durées, à 0,2, sont plutôt régulières. Les deux ensemble tombent sur le cas d’école, V = 1, celui que le simulateur prend par défaut. Le problème du soudeur ne vient donc pas de l’irrégularité : il vient de sa charge.
L’attente devant la soudure
attente ≈ 1 × 13,3 × 78 minutes ≈ 1 040 minutes, soit environ 2,5 jours de 7 heures. C’est l’attente que la mesure du a trouvée devant la soudure.
La vérification par la , formulée par John Little la même année : le nombre de commandes en file est égal au débit multiplié par l’attente. 5 commandes par jour × 2,5 jours ≈ 12 commandes. C’est la douzaine de commandes que l’on compte, chaque matin, devant le poste de soudure.
Gardons le même poste, la même irrégularité, la même durée de passage, et faisons varier la seule charge.
| Facteur U | Attente moyenne devant la soudure | |
|---|---|---|
| 50 % | 1 | 78 minutes |
| 70 % | 2,3 | 3 heures |
| 80 % | 4 | 5 heures |
| 85 % | 5,7 | 7 h 20, une journée |
| 90 % | 9 | 11 h 40, 1,7 jour |
| 93 % | 13,3 | 17 heures, 2,5 jours |
| 95 % | 19 | 25 heures, 3,5 jours |
| 98 % | 49 | 64 heures, 9 jours |
| 100 % | infini | la file n’a plus de fin |
Le dessin qui suit trace la même attente, point par point, pour toutes les charges de 0 à 100 %.
Ce que dit la courbe, en trois phrases
- Entre 50 et 80 %, ajouter de la charge coûte peu d’attente. Le poste a du temps libre pour rattraper les paquets.
- Au-delà de 85 %, chaque point de charge coûte de plus en plus cher. De 93 à 98 %, cinq points de plus, et l’attente passe de 2,5 à 9 jours.
- À 100 %, l’attente n’a plus de limite. Chaque minute perdue, par une panne, un réglage plus long, un chariot de commandes, n’est jamais rattrapée. Un poste planifié à cent pour cent n’est pas un poste bien utilisé : c’est un poste qui fabrique du retard.
Ce que la formule ne dit pas
C’est une approximation : elle est d’autant meilleure que le poste est chargé, et elle décrit un poste seul. Ses chiffres sont des ordres de grandeur ; dans un atelier réel, 2,5 jours peuvent être 2 ou 3. Mais la forme de la courbe ne dépend pas des valeurs : tous les postes ont cette courbe, plus ou moins haute selon leur irrégularité.
Elle donne surtout trois leviers, un par lettre, et tout le reste de la page en découle : baisser U, en retirant du travail au poste ou en lui rendant de la réserve ; baisser V, en rendant les arrivées plus régulières, par des lots plus petits et moins de pannes ; baisser T, en raccourcissant les réglages.
5. Juger une machine autrement
Le malentendu
Dans la plupart des usines, une machine arrêtée est une machine qui coûte sans rapporter. On la charge donc au maximum, on affiche fièrement son taux d’occupation, et on en achète une autre quand elle est pleine. Notre dirigeant raisonne exactement ainsi : son soudeur est plein, il en faut un deuxième.
Le renverse ce raisonnement pour les ressources que traversent les commandes. Une heure de machine inoccupée coûte peu. Une heure que la commande passe à attendre coûte beaucoup : en urgences, en erreurs découvertes tard, en ventes perdues. Une machine chargée à cent pour cent n’est pas une réussite, c’est une cause d’attente.
et ne sont pas le même chiffre, et c’est la confusion qu’il faut lever en premier. Le TRS dit si la machine travaille bien quand elle doit travailler : la part du temps prévu réellement transformée en pièces bonnes, à la bonne cadence. Le taux de charge dit combien de travail on lui demande. Le QRM ne s’oppose pas au TRS, au contraire :
- un TRS élevé est toujours bon. Chaque perte retirée, un réglage raccourci, une panne évitée, un supprimé, fait baisser T et V dans la formule ;
- un taux de charge élevé n’est bon que si personne n’attend derrière la machine. Sur une ressource que traversent les commandes, il fabrique de l’attente.
Autrement dit : gagner des points de TRS sur une machine chargée, c’est lui rendre de la réserve, pas l’occasion de la charger davantage.
Combien de réserve ? Le Center for Quick Response Manufacturing conseille de prévoir 15 à 25 % de sur les ressources que traversent les commandes, plutôt que de viser le plein emploi (Charlene Yauch, directrice du centre, 2023). Sur la courbe, c’est la bande verte : entre 75 et 85 % de charge.
Et la règle qui va avec, qui est aussi celle de tout ce site : on mesure la machine, jamais l’homme. Dans une démarche QRM, une équipe se juge sur le délai de ses commandes. Une personne qui n’a rien à faire pendant dix minutes parce qu’aucune commande n’est arrivée n’est pas un problème : c’est la réserve qui absorbera la vague de demain.
6. Premier levier : la cellule QRM, une cellule de production faite des machines déjà là
Une rassemble au même endroit les machines et les personnes nécessaires pour mener une famille de commandes de bout en bout. L’équipe est formée à tous les postes de la cellule, et elle est propriétaire d’un seul résultat : le délai de ses commandes.
Tout se joue dans le choix de la famille. Suri insiste pour qu’on ne la découpe pas d’après les machines, ni d’après la forme des pièces, mais d’après le marché : un segment de marché ciblé, qu’il appelle (Focused Target Market Segment), où un délai court a de la valeur pour le client. Chez nous, le choix est évident : les armoires électriques. Leurs clients attendent l’armoire pour la câbler, et chaque jour de retard laisse leurs câbleurs sans travail ; elles sont toutes différentes ; et elles traversent les cinq postes, dont le plus chargé.
Avant de dessiner la cellule, regardons ce que l’atelier a déjà. Il y a cinq personnes à l’atelier, pour 1 628 minutes de travail par jour sur 2 100 disponibles : l’atelier est chargé à 77,5 % en moyenne. La réserve existe, mais elle est au mauvais endroit : 35 % au montage, 30 % à la découpe laser, 7 % à la soudure. Et deux machines dorment dans un coin. Le ne commence donc pas par un achat : il commence par déplacer.
La cellule des armoires, en détail
Les machines, toutes déjà dans l’atelier. La petite presse plieuse, déplacée à côté des établis de montage, avec les outils des armoires montés en permanence. Le poste de soudure de dépannage, déplacé entre les deux. Les établis de montage, qui ne bougent pas. La petite presse est plus ancienne et un peu plus lente que la grande ; mais comme elle ne plie que des armoires, on n’y change plus d’outils, et le pliage d’une armoire y prend 49 minutes, contre 50 sur la grande. Le préfère des machines simples, dédiées à la cellule, à une grande machine rapide partagée par tous, parce qu’une machine partagée est une commune.
Les personnes. Deux : le soudeur et le monteur, formés aux trois postes de la cellule. Le soudeur apprend le montage et la petite presse ; le monteur apprend la presse et le pointage, c’est-à-dire les points de soudure qui tiennent les pièces avant les cordons. Une armoire se manipule souvent à deux, et l’on compte que les deux prennent chaque commande ensemble.
Le travail. Une commande d’armoires demande 49 minutes de pliage, 70 de soudure et 91 de montage, soit 210 minutes. Chaque jour : 3 × 210 = 630 minutes, pour 2 × 420 = 840 disponibles. La cellule est chargée à 75 %, avec 25 % de réserve, dans la fourchette conseillée.
Et le reste de l’atelier. Le plieur garde la grande presse pour les capots, et apprend à souder les supports, des pièces simples, platines et équerres en acier épais, sur le poste de soudure principal. Son poste reçoit chaque jour 4,5 commandes de capots et 2 de supports. La découpe laser et la peinture, trop grosses pour être doublées, restent partagées par les trois familles : l’armoire va s’y faire peindre, puis revient à la cellule pour le montage.
Une condition, pourtant : avec les supports en plus, le plieur aurait 4,5 × 43 + 2 × 90 = 373,5 minutes de travail, soit 89 % de charge, presque autant que le soudeur au premier jour. On a donc commencé par raccourcir les changements d’outils de la grande presse, de 15 à 5 minutes, avec la méthode du . Le capot ne demande plus que 33 minutes, et le poste du plieur tombe à 4,5 × 33 + 2 × 90 = 328,5 minutes, soit 78 %. La section suivante revient sur cette source de réserve.
L’attente dans la cellule, avec la même formule
- T : à deux, un passage de pliage et de soudure dure (49 + 70) ÷ 2 ≈ 60 minutes, un passage de montage 91 ÷ 2 ≈ 45 minutes. En moyenne, 52,5 minutes.
- U : 75 ÷ 25 = 3.
- V : rien n’a encore été mesuré dans la cellule ; on prend le cas d’école, 1.
attente ≈ 1 × 3 × 52,5 minutes ≈ 158 minutes, deux heures et demie, soit 0,4 jour à chaque passage dans la cellule. Avant, l’armoire attendait 0,5 jour au pliage, 2,5 jours à la soudure et 0,4 jour au montage.
Au poste du plieur, le même calcul donne 78 ÷ 22 ≈ 3,6 pour U, 50,5 minutes pour T, et environ 3 heures d’attente, 0,4 jour.
Voici le nouveau d’une armoire. Le bureau et la peinture n’ont pas encore été touchés.
| Étape | Attend son tour | Prise en main, travail et attente du lot compris | Total de l’étape |
|---|---|---|---|
| Bureau, inchangé pour l’instant | 2,5 j | 1,5 j | 4 j |
| Découpe laser | 0,25 j | 0,75 j | 1 j |
| Transport vers la cellule | 0,25 j | 0,25 j | |
| Cellule : pliage et soudure | 0,38 j | 0,29 j | 0,67 j |
| Transport vers la peinture | 0,25 j | 0,25 j | |
| Peinture, inchangée pour l’instant | 1,5 j | 0,5 j | 2 j |
| Retour à la cellule | 0,25 j | 0,25 j | |
| Cellule : montage | 0,38 j | 0,26 j | 0,63 j |
| Expédition et livraison | 1,25 j | 0,25 j | 1,5 j |
| Total | 7 j | 3,55 j | 10,55 j |
Dans la cellule, la prise en main compte le travail à deux et une petite marge, 0,15 jour, pour rassembler les pièces de la commande. Il n’y a plus de série d’outils à attendre : les pièces sont pliées juste avant d’être soudées.
Le délai d’une armoire passe de 15 à 10,5 jours. Personne n’a travaillé plus vite. Et la cellule ne sert pas que les armoires : voici les trois familles, mesurées de la même façon.
| Famille | Au premier jour | Avec la cellule | Pourquoi |
|---|---|---|---|
| Armoires électriques | 15 j | 10,55 j | Une seule file dans la cellule au lieu de trois postes, et deux transports de moins |
| Capots | 10,5 j | 9,66 j | Plus de séries d’outils à attendre à la grande presse, grâce au SMED |
| Supports soudés | 12 j | 9,8 j | Ils ne font plus la queue derrière les armoires devant le soudeur |
Le dessin ci-dessous met les deux organisations l’une au-dessus de l’autre : en haut l’atelier du premier jour, en bas l’atelier avec la cellule, tel qu’on vient de le construire. Une couleur par famille, une silhouette par personne, et les commandes qui attendent leur tour en petits carrés devant chaque poste.
L’effet sur la file du soudeur
Au premier jour, la donnait 5 commandes par jour × 2,5 jours ≈ 12 commandes devant le soudeur. Dans la cellule, il y a 6 passages par jour, trois de pliage et soudure, trois de montage, et chacun attend 0,4 jour : 6 × 0,375 ≈ 2 commandes en file. Le soudeur n’a pas soudé plus vite : il a cessé d’être le poste par lequel tout le monde devait passer.
Ce que la cellule coûte, honnêtement
- De la formation. Pendant six semaines, le soudeur passe une heure par jour à former le plieur à la soudure des supports, et à vérifier chacun de ses supports. La cellule tourne alors à (630 + 60) ÷ 840 = 82 % : c’est aussi à cela que sert la réserve. Le monteur apprend la presse et le pointage, le soudeur le montage.
- Un déménagement. La petite presse et le poste de soudure de dépannage à déplacer, l’électricité et l’air comprimé à amener : un week-end de travaux.
- Une machine peu occupée. La petite presse ne plie que 3 × 49 = 147 minutes par jour, 35 % de son temps. Sur un tableau de bord classique, c’est un gâchis. Ici, elle n’a rien coûté : elle était déjà là, et elle dormait.
- Des capots un peu moins rapides qu’ils pourraient l’être. Le plieur partage maintenant son temps avec les supports : un capot attend 0,4 jour à son poste, là où une grande presse seulement passée au , sans les supports, l’aurait fait attendre 0,15 jour. La section 12 en tient le compte.
Ce qu’elle rapporte : le délai des armoires réduit de quatre jours et demi avant même d’avoir touché au bureau et à la peinture, deux jours de moins pour les supports, presque un pour les capots, la file du soudeur passée de douze commandes à deux, et ni embauche, ni machine achetée. Les cinq personnes de l’atelier sont les mêmes ; elles ne font plus tout à fait le même travail.
Le test qui décide de tout, et c’est la première question que je pose : vos clients paient-ils le délai ? S’ils ne commandent ni plus, ni plus cher, ni plus fidèlement quand vous livrez plus vite, la cellule ne se justifie pas, et je vous le dirai.
7. Deuxième levier : la capacité de réserve, voulue
La cellule a été planifiée à 75 %, et non à 100 %. Ce quart de temps libre n’est pas une marge de confort : c’est ce qui tient le délai.
Ce que la réserve absorbe, sur un exemple
Les armoires n’arrivent pas régulièrement. Un mardi, la cellule reçoit cinq commandes d’armoires au lieu de trois : 5 × 210 = 1 050 minutes, pour 840 disponibles. Il reste 210 minutes de travail le soir.
- Cellule planifiée à 75 % : le mercredi, elle a ses 630 minutes habituelles, plus les 210 de la veille, soit 840 minutes pour 840. Le retard est rattrapé dans la journée, de justesse, et le client ne s’en aperçoit pas.
- Cellule planifiée à 100 % : le mercredi, elle a déjà 840 minutes de travail pour 840 disponibles. Les 210 minutes de retard ne seront jamais rattrapées. Elles s’ajoutent à celles du prochain pic, puis du suivant : c’est la courbe, vécue de l’intérieur.
La réserve sert aussi à tout ce qui ne se fait jamais dans un atelier plein : former, améliorer un gabarit, entretenir une machine, aider le bureau à vérifier un plan douteux avant de découper.
D’où vient la réserve, quand on n’en a pas ? Dans cet ordre, et notre atelier les a suivis.
- Retirer des pertes. Le TRS dit où partent les heures d’une machine : pannes, réglages, . Chaque perte retirée sur une ressource chargée est de la réserve rendue. Chez nous, le de la grande presse, décrit pas à pas dans le guide du Lean, a rendu 45 minutes par jour au plieur : de 89 à 78 % de charge.
- Retirer du travail à une ressource trop chargée, en sortant une famille : les armoires ont quitté le poste du soudeur, et sa file avec elles.
- Déplacer la réserve qui existe déjà. L’atelier était chargé à 77,5 % en moyenne : la réserve était là, au montage et à la découpe. La polyvalence l’a amenée là où les commandes attendaient.
- Et seulement ensuite, acheter ou embaucher. Si la demande d’armoires montait d’un tiers, quatre commandes par jour au lieu de trois, la cellule passerait à 4 × 210 = 840 minutes pour 840 : 100 %. Là, oui, il faudrait une troisième personne, et c’est dans la cellule qu’elle irait. Et quand on achète, le conseille souvent la petite machine dédiée plutôt que la grande partagée.
Le réflexe à combattre : remplir la réserve dès qu’elle se voit. Dès qu’un creux apparaît dans le planning de la cellule, quelqu’un propose d’y souder des supports « pour ne pas perdre de temps ». Trois semaines plus tard, la cellule est à 95 %, et l’attente est revenue. La réserve doit être écrite, défendue par la direction, et la cellule jugée sur son délai, jamais sur son taux d’occupation.
8. Troisième levier : réduire les lots
Reste un gros morceau commun aux trois familles : la peinture, deux jours. La cabine a huit couleurs courantes, et changer de couleur prend 40 minutes : il faut nettoyer la cabine et le matériel avant de passer la poudre suivante. Pour limiter ces changements, chaque couleur ne revient que deux fois par semaine, soit tous les 2,5 jours. Une commande qui arrive juste après la campagne de sa couleur attend donc la suivante : en moyenne 1,25 jour, plus la file devant la cabine. C’est la ligne « attend son tour » de la peinture dans le .
Le calcul, pour la peinture
La cabine a 199 minutes de poudrage et de manutention par jour, hors changements, 8 couleurs, et 420 minutes disponibles. Aujourd’hui, elle fait 8 × 40 ÷ 2,5 = 128 minutes de changements par jour, et elle est chargée à (199 + 128) ÷ 420 = 78 %. Deux attentes s’additionnent :
- l’attente de la couleur : la moitié du temps entre deux passages de la cabine sur la même couleur ;
- la file devant la cabine, par la , avec une demi-heure environ par passage et V = 1. Elle grossit à mesure que les changements de couleur remplissent la journée.
Temps entre deux passages sur une même couleur Changements de couleur par jour Charge de la cabine Attente à la peinture 5 jours, une fois par semaine 8 × 40 min ÷ 5 = 64 min 63 % 2,6 j 2,5 jours, deux fois par semaine : aujourd’hui 128 min 78 % 1,5 j 2 jours 160 min 85 % 1,5 j 1,5 jour 213 min 98 % 6,3 j 1 jour, chaque couleur chaque jour 320 min 124 % sans fin 1 jour, avec un changement ramené à 15 min 120 min 76 % 0,75 j
Le dessin suivant trace ces deux attentes ensemble, pour toutes les fréquences de retour, avec le changement de couleur d’aujourd’hui et avec un changement raccourci.
Le réflexe « passons chaque couleur tous les jours » est le bon, à une condition : raccourcir d’abord le changement de couleur. Sans cela, la cabine passe plus de cinq heures par jour à changer de couleur, dépasse cent pour cent de charge, et la file explose. Avec un changement ramené de 40 à 15 minutes par la méthode du , en préparant la poudre et le matériel de la couleur suivante pendant que la précédente passe, en nettoyant à deux, en rangeant chaque poudre à côté de la cabine, chaque couleur revient tous les jours, la cabine reste à 76 % de charge, et l’attente à la peinture tombe de 1,5 à 0,75 jour. La peinture passe de 2 jours à 1,25, pour les trois familles.
Et il y a un second effet, en aval : les armoires reviennent de la peinture à la cellule par petits groupes, chaque jour, au lieu de grosses vagues deux fois par semaine. C’est ce qu’on a vu, à l’envers, à la soudure du premier jour : ses arrivées étaient presque deux fois plus irrégulières que le hasard, parce que le pliage lui envoyait ses chariots par séries d’outils. Le lot de l’amont fixe l’irrégularité de l’aval.
9. Quatrième levier : des équipes polyvalentes, propriétaires du délai
Une cellule de deux personnes ne tient que si chacune sait tenir les trois postes. Sinon, la première absence arrête tout, ou renvoie les armoires dans les files de l’atelier, et le délai avec. On tient donc une : qui sait faire quoi, et à quel niveau. Celle de notre atelier, une fois la cellule en place :
| Personne | Pliage | Soudure | Montage | Peut remplacer |
|---|---|---|---|---|
| Soudeur, dans la cellule | Petite presse, appris | Armoires et supports, il forme les autres | Appris | Le plieur, pour les supports |
| Monteur, dans la cellule | Petite presse, appris | Pointage des armoires, appris | Il forme les autres | |
| Plieur | Les deux presses, il forme les autres | Supports, appris | La cellule, à la petite presse |
La case vide de la ligne du monteur est le prochain chantier de formation : tant que le monteur ne sait pas faire les cordons de soudure, la cellule ralentit quand le soudeur est en congé. Une matrice de polyvalence sert d’abord à voir ces trous avant qu’ils ne coûtent un délai.
La polyvalence n’est pas qu’une assurance. Elle change la façon de travailler : la personne qui a plié la porte de l’armoire est celle qui la montera, et elle voit tout de suite qu’une découpe de serrure ne tombe pas en face du pêne. Elle appelle le bureau avant de souder, au lieu de le découvrir au montage, après la peinture.
La propriété compte autant. L’équipe de la cellule décide de l’ordre dans lequel elle traite ses commandes, parle directement au bureau et au commercial, et voit chaque semaine le délai de ses commandes, affiché au poste. On n’affiche pas la productivité de l’un ou de l’autre, ni le taux d’occupation de la presse : seulement le délai, et ses causes quand il dérape.
10. Piloter entre les cellules : POLCA, et pourquoi pas un kanban
Une fois la cellule en place, les commandes traversent quatre unités : la découpe laser, la cellule des armoires, le poste du plieur et la peinture. Reste à décider qui lance quoi, et quand. Trois façons de faire :
- Pousser selon le planning. Chaque unité travaille sa liste. La découpe laser découpe des capots pendant que la cabine de peinture est en panne, et une montagne de pièces s’accumule devant elle. C’est la situation de départ.
- Tirer avec un . Le kanban, l’étiquette du , dit « refais ce qui a été consommé ». Il suppose un petit stock de chaque référence. Or chaque armoire est différente : on ne garde pas en stock des armoires qui n’ont pas encore été commandées.
- , la réponse du . Le mot veut dire Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization : des boucles de cartes, par paires de cellules, qui se chevauchent, avec une autorisation. Suri l’a décrit en 1998, et le guide de mise en œuvre de Suri et Krishnamurthy, en 2003, en donne les règles.
POLCA, en quatre règles
- Le planning donne une date de lancement à chaque commande, unité par unité. Elle dit à partir de quand la commande peut démarrer, pas qu’elle doit démarrer.
- Entre deux unités que traversent les commandes, une boucle de cartes. Chez nous : laser et cellule, laser et poste du plieur, cellule et peinture, poste du plieur et peinture, et peinture et cellule, pour le retour des armoires au montage. Une carte n’est attachée à aucun produit : elle appartient à la paire.
- Une unité ne démarre une commande que si deux conditions sont réunies : sa date de lancement est passée, et une carte de la boucle vers l’unité suivante est libre. La carte part avec la commande.
- La carte revient quand l’unité suivante a fini la commande. Dans la cellule, une armoire porte donc deux cartes : la carte laser-cellule, qui l’a amenée, et la carte cellule-peinture, prise au démarrage. Quand la cellule a fini, la carte laser-cellule rentre à la découpe. C’est le chevauchement des boucles.
L’effet est simple à dire : une unité ne travaille que pour une unité suivante qui a de la place. Si la cabine de peinture tombe en panne, ses cartes ne reviennent plus : la cellule cesse de souder des armoires qui s’empileraient devant la cabine, et monte celles qui sont revenues ; la découpe laser cesse de découper pour le plieur. La montagne de pièces ne se forme plus.
Combien de cartes par boucle : le calcul
La règle de dimensionnement, dans sa forme de départ, celle du guide de Suri et Krishnamurthy :
cartes A/B = (délai prévu dans A + délai prévu dans B) × commandes passant de A à B sur la période ÷ nombre de jours de la période
Prenons la boucle entre la découpe laser et le pliage, dans l’atelier du premier jour : 1 jour de délai à la découpe, 1,5 au pliage, et 150 commandes de la découpe vers le pliage sur 20 jours ouvrés, les 60 d’armoires et les 90 de capots. (1 + 1,5) × 150 ÷ 20 = 18,75, soit 19 cartes, en arrondissant au-dessus.
Vous avez reconnu la : 19 cartes, c’est au plus 19 commandes engagées entre le début de la découpe et la fin du pliage. À 7,5 commandes par jour, aucune ne peut y rester plus de 2,5 jours en moyenne, c’est-à-dire le délai que l’on s’est donné.
Le guide pratique que Suri a publié en 2018 y ajoute trois choses : le transport entre les deux unités, le temps que met la carte libérée à revenir, et une petite marge de sécurité. C’est la formule complète du simulateur.
Le simulateur POLCA charge justement cet atelier tel qu’il était au premier jour : cinq postes avec les délais du tableau de la section 3 et leurs charges, découpe laser 70 %, pliage 82 %, soudure 93 %, peinture 78 %, montage 65 %, les trois familles, 20 jours ouvrés, un quart de jour de transport, un quart de jour pour le retour d’une carte, et 10 % de marge. Voici son calcul, boucle par boucle ; vous retrouverez les mêmes nombres en l’ouvrant.
| Boucle | Commandes sur 20 jours | Calcul | Cartes |
|---|---|---|---|
| Découpe laser → Pliage | 150 : armoires et capots | (1 + 0,25 + 1,5 + 0,25) × 150 ÷ 20 × 1,1 = 24,75 | 25 |
| Pliage → Soudure | 60 : armoires | (1,5 + 0,25 + 3 + 0,25) × 60 ÷ 20 × 1,1 = 16,5 | 17 |
| Soudure → Peinture | 100 : armoires et supports | (3 + 0,25 + 2 + 0,25) × 100 ÷ 20 × 1,1 = 30,25 | 31 |
| Peinture → Montage | 60 : armoires | (2 + 0,25 + 1 + 0,25) × 60 ÷ 20 × 1,1 = 11,55 | 12 |
| Pliage → Peinture | 90 : capots | (1,5 + 0,25 + 2 + 0,25) × 90 ÷ 20 × 1,1 = 19,8 | 20 |
| Découpe laser → Soudure | 40 : supports | (1 + 0,25 + 3 + 0,25) × 40 ÷ 20 × 1,1 = 9,9 | 10 |
| Total | 6 boucles | 115 |
La boucle de la soudure vers la peinture demande le plus de cartes, 31 : cent commandes y passent, et la soudure garde chacune trois jours. , posé sur l’atelier du premier jour, limiterait les pièces qui s’empilent devant le soudeur ; il ne lui donnerait pas une heure de plus. C’est pourquoi on a commencé par la cellule et la réserve.
Sur l’atelier réorganisé, les délais prévus viennent des sections précédentes, arrondis vers le haut pour garder de la marge : 1 jour à la découpe laser, 0,75 jour à chaque passage dans la cellule, où le calcul donne 0,67 et 0,63, 1 jour au poste du plieur, où il donne 0,66 pour un capot et 0,80 pour un support, et 1,25 jour à la peinture.
| Boucle | Commandes sur 20 jours | Calcul | Cartes |
|---|---|---|---|
| Découpe laser → Cellule | 60 : armoires | (1 + 0,25 + 0,75 + 0,25) × 60 ÷ 20 × 1,1 = 7,43 | 8 |
| Cellule → Peinture | 60 : armoires | (0,75 + 0,25 + 1,25 + 0,25) × 60 ÷ 20 × 1,1 = 8,25 | 9 |
| Peinture → Cellule | 60 : armoires, pour le montage | (1,25 + 0,25 + 0,75 + 0,25) × 60 ÷ 20 × 1,1 = 8,25 | 9 |
| Découpe laser → Poste du plieur | 130 : capots et supports | (1 + 0,25 + 1 + 0,25) × 130 ÷ 20 × 1,1 = 17,88 | 18 |
| Poste du plieur → Peinture | 130 : capots et supports | (1 + 0,25 + 1,25 + 0,25) × 130 ÷ 20 × 1,1 = 19,66 | 20 |
| Total | 5 boucles | 64 |
64 cartes au lieu de 115. Par la loi de Little, c’est autant de commandes en moins qui peuvent attendre entre les unités, sans qu’aucune commande soit refusée : il en passe toujours 190 en 20 jours. Le dessin suivant montre ces cinq boucles, avec le chemin de chaque famille.
On y lit d’un coup d’œil où sont les plus gros paquets de cartes : autour du poste du plieur, parce que 130 commandes y passent en 20 jours, plus du double de la cellule. Et la boucle de retour, de la peinture vers la cellule, rappelle que l’armoire traverse deux fois la même paire d’unités.
Pour refaire ce second calcul dans le simulateur, remplacez les cinq postes par ces quatre unités, avec leurs délais et leurs charges, et tracez les parcours : pour les armoires, découpe laser, cellule, peinture, puis cellule à nouveau ; pour les capots et les supports, découpe laser, poste du plieur, peinture.
| POLCA | ||
|---|---|---|
| Ce que dit la carte | Refais ce produit, il a été consommé | L’unité suivante a de la place pour une commande de plus |
| Attachée à | Une référence | Une paire d’unités, pour n’importe quelle commande |
| Suppose | Un petit stock de chaque référence | Aucun stock : on ne fabrique que ce qui est commandé |
| Qui choisit quoi lancer | La carte qui revient | Le planning, par la date de lancement, puis la carte |
| Fait pour | Un flux répétitif | Le sur-mesure et les petites séries variées |
POLCA ne crée pas de capacité. Si une unité est chargée à cent pour cent, ses cartes reviennent trop lentement, et tout l’amont ralentit : c’est un signal, pas une panne du système. Il dit qu’il faut d’abord rendre de la réserve à cette unité, avec les leviers des sections précédentes.
11. Le QRM au bureau : devis, plans, programmes
Le l’a montré : le bureau pèse quatre jours sur quinze, dont deux et demi passés à attendre. La formule de la section 4 dit pourquoi. Le dessinateur a chaque jour 3 armoires à 66 minutes, 4,5 capots à 32 minutes et 2 supports à 29 minutes à dessiner : 400 minutes sur 420, 95 % de charge. Un dossier passe en moyenne 42 minutes sur son bureau, et attend devant lui environ 1 × 19 × 42 ≈ 800 minutes, près de deux jours. Le reste de l’attente se passe ailleurs : chez le commercial, qui enregistre la commande, puis dans la bannette du programmeur, qui n’est pourtant chargé qu’à 50 %. Et une fois le dessin fait, le client répond par courriel, souvent le lendemain.
Suri applique au bureau la même idée qu’à l’atelier, sous le nom de à réponse rapide, ou Q-ROC (Quick Response Office Cell) : les personnes qui traitent une famille de dossiers, rassemblées au même endroit, chacune formée aux tâches de ses voisines là où c’est réaliste. Chez nous, il faut être précis sur qui apprend quoi.
- Le dessinateur et le programmeur s’échangent le travail. Leurs métiers sont voisins : l’un dessine la pièce dans le logiciel de conception, l’autre tire de ce même dessin le programme de la découpe laser et celui du pliage. Le métier de dessinateur-programmeur existe d’ailleurs en tôlerie. Le programmeur apprend d’abord à dessiner les supports et les capots à partir des modèles existants, le dessinateur à lancer les programmes de découpe ; les armoires suivent quand chacun est à l’aise. Ensuite, chacun prend un dossier du dessin jusqu’au programme.
- Le commercial ne dessine pas et ne programme pas. Ce n’est ni son métier ni son outil, et le lui demander serait une erreur. Son rôle dans la cellule est ailleurs. Assis à côté des deux autres, il prend la commande avec une liste de contrôle, plans du client, matière, épaisseur, couleur, quantités, date voulue, pour que le dossier arrive complet et ne reparte pas chez le client avec une question. Et il organise la validation du plan au téléphone : le client a le plan à l’écran, le dessinateur répond aux questions techniques, au lieu d’un courriel qui revient le lendemain.
Le bureau en cellule, avec la même formule
Une fois formés, le dessinateur et le programmeur se partagent dessins et programmes : 400 + 210 = 610 minutes par jour, pour deux personnes : 840 minutes, soit 73 % de charge chacune, au lieu de 95 % pour l’un et 50 % pour l’autre. Sur une file commune, les deux se comportent comme un dessinateur deux fois plus rapide : un dossier, dessin et programme, prend 64 minutes à l’un d’eux, soit 32 minutes pour la paire. L’attente : 1 × 2,7 × 32 ≈ 85 minutes. Le commercial garde son propre travail, et son heure d’attente est comptée telle quelle : le dossier attend en tout 0,35 jour, au lieu de 2,5. Tant que la formation croisée n’est pas faite, le gain est plus petit : c’est pour cela qu’on commence par les supports et les capots, les dessins les plus simples.
La validation au téléphone ramène la prise en main de 1,5 à 0,75 jour. Le passage au bureau tombe de 4 jours à 1,1.
Le MCT d’une armoire passe alors à 6,9 jours : commandée un lundi, elle part le mardi de la semaine suivante. C’est la semaine et demie que demandaient les tableautiers. Les capots passent à 6 jours, les supports à 6,2. Il ne reste qu’un gros morceau, l’expédition, 1,5 jour, parce que le transporteur ne passe que deux fois par semaine : c’est le prochain chantier.
La même logique vaut pour les devis. Un devis d’armoire qui met trois jours à partir pour vingt-cinq minutes de travail suit exactement la courbe de la section 4 : le bureau est trop chargé, et la file fait le délai.
12. QRM ou Lean : lequel choisir, et quand
Le n’est pas une guerre contre le . Il en reprend beaucoup d’outils : le , le , la résolution de problèmes, le respect de ceux qui font le travail. Ce qui le distingue, c’est sa façon de découper l’atelier et de juger les machines. Le Lean équilibre les postes sur le rythme du client ; le QRM refuse de les charger près du plein, parce qu’avec des commandes toutes différentes, l’irrégularité est trop forte pour qu’une ligne équilibrée tienne.
Pour que la comparaison soit honnête, j’ai refait les calculs de cette page avec ce qu’un bon praticien du Lean, adapté au travail à la commande, aurait fait dans le même atelier :
- le SMED sur la grande presse et à la peinture, avec les mêmes gains que plus haut ;
- l’équilibrage des postes : le meulage des soudures d’armoires, un quart d’heure par commande, passe du soudeur au monteur, qui avait du temps libre. La soudure tombe de 93 à 82 % de charge, le montage monte de 65 à 76 % ;
- le 5S, le et des files « premier arrivé, premier servi » entre les postes, qui ne changent pas les charges ;
- l’atelier reste rangé par postes, et le bureau n’est pas touché, parce que la commence à l’atelier.
| Famille | Au premier jour | Lean adapté | QRM, atelier seul | QRM, bureau compris |
|---|---|---|---|---|
| Armoires électriques | 15 j | 11,6 j | 9,8 j | 6,9 j |
| Capots | 10,5 j | 8,6 j | 8,9 j | 6 j |
| Supports soudés | 12 j | 9,4 j | 9 j | 6,2 j |
« QRM, atelier seul » : la cellule, le SMED de la grande presse et la peinture, sans le bureau en cellule. Mêmes formules, mêmes hypothèses que dans le reste de la page.
Ce que ce tableau dit, honnêtement
- Le Lean adapté fait beaucoup. Il gagne trois jours et demi sur les armoires, près de deux sur les capots, deux et demi sur les supports. Le SMED y est pour beaucoup, et le QRM le reprend tel quel.
- Sur l’atelier seul, capots et supports font jeu égal. Les capots sont même un peu plus rapides avec le Lean, d’un quart de jour : dans le QRM, le plieur partage son temps avec les supports. C’est le prix de la polyvalence, et je préfère vous le montrer.
- La différence se fait sur la famille choisie et sur le bureau. Pour les armoires, la cellule fait gagner presque deux jours de plus que le Lean : une seule file au lieu de trois postes, deux transports de moins, et une réserve gardée exprès. Le Lean, lui, a rempli le temps libre du monteur, et l’attente au montage a doublé, de 0,4 à 0,8 jour : pour le Lean, une personne qui attend est un ; pour le QRM, c’est de la réserve. Puis le bureau en cellule retire près de trois jours à toutes les familles. Un Lean bien mené pourrait aller au bureau lui aussi ; mais rien dans sa mesure ne l’y conduit, puisque son temps de traversée commence à l’atelier.
- Ce que le Lean ne peut pas faire ici du tout. Le d’abord : 420 minutes ÷ 9,5 commandes donnent une commande toutes les 44 minutes, un rythme qui ne veut rien dire quand une commande peut être un support ou vingt armoires. Le ensuite : aucune des 190 commandes du mois ne se refait à l’identique.
| Votre situation | Plutôt le Lean | Plutôt le QRM |
|---|---|---|
| Volume et variété | Volumes réguliers, peu de variantes | Petits volumes, forte variété, sur-mesure, produits conçus à la commande |
| Rythme | Un takt, le rythme du client | Pas de rythme unique : on pilote le délai |
| Organisation | Ligne ou cellule par produit, équilibrée | Cellule par famille de commandes, avec de la réserve |
| Pilotage | Kanban, refaire ce qui a été consommé | , ne lancer que si l’aval a de la place |
| Ce qu’on regarde d’abord | Le gaspillage et le | Le , de la commande à la livraison, bureaux compris |
Le Center for Quick Response Manufacturing fait une distinction utile : il y a la variabilité que le client demande et paie, le sur-mesure, qu’il faut garder et servir vite ; et la variabilité qui ne sert à rien, les pannes, les erreurs, les , qu’il faut supprimer. Le Lean est très fort sur la seconde. Le QRM est fait pour la première.
Quand l’atelier est surtout répétitif, la balance penche de l’autre côté. C’est ce que montre l’étude de cas d’un fabricant de meubles en panneaux, où le Lean et le QRM sont comparés chiffres en main. La carte des démarches aide à choisir pour les autres cas.
13. Pourquoi si peu d’entreprises le font, et comment je lève les obstacles
Le a cinq obstacles bien réels. Je ne les minimise pas ; voici comment je m’y prends pour chacun.
- Il est peu connu. Peu de dirigeants en ont entendu parler, et presque tout ce qui s’écrit sur le sujet est en anglais.
Ce que je fais : je ne vous demande pas d’y croire. Pendant l’audit de l’atelier, je mesure le de quelques-unes de vos commandes réelles, et je trace la courbe de votre machine la plus chargée avec vos chiffres. Un calcul fait sur votre atelier convainc mieux qu’un livre.- Peu de praticiens. On trouve facilement quelqu’un pour mettre en place un , beaucoup moins pour dimensionner une cellule et sa réserve.
Ce que je fais : je ne vends pas une méthode toute faite. Je pars de la mesure, comme pour toute démarche, et je choisis avec vous. Les calculs du QRM sont ceux de cette page, et : ils se refont, se vérifient et se transmettent à vos équipes.- Peu d’outils prêts à l’emploi. Les logiciels de planification sont pensés pour charger les machines, pas pour leur garder de la réserve.
Ce que je fais : le simulateur POLCA est gratuit et sans inscription ; le calcul du TRS chiffre les pertes à retirer pour retrouver de la réserve ; et quand le suivi du délai de vos commandes demande un outil, je le développe et l’installe chez vous, c’est le troisième temps de ma démarche.- Il faut souvent réorganiser l’atelier. Déplacer des machines fait peur, et à raison.
Ce que je fais : on commence par une seule cellule, pour une seule famille, avec les machines qui sont déjà là, et on mesure avant et après. S’il faut un jour une machine de plus, l’offre industrialisation et investissements la conduit du à la , et commence souvent par vérifier s’il faut vraiment l’acheter.- Il change la façon de juger les machines. C’est le plus difficile, parce que c’est une habitude de gestion, pas une question technique.
Ce que je fais : on change les indicateurs affichés. Le délai des commandes devient le premier chiffre de l’atelier, le reste, et le taux d’occupation cesse d’être un objectif. Les rituels courts du management Lean font tenir ce changement quand je ne suis plus là.
14. Le plan d’action, étape par étape
- Choisir une famille où un délai court a de la valeur pour vos clients. Si personne ne paie le délai, s’arrêter là.
- Mesurer le de cinq à dix commandes réelles de cette famille, sur le calendrier, de la commande à la livraison, bureau compris. Séparer le travail de l’attente.
- Calculer la charge des ressources que la famille traverse, et l’attente qu’elle produit, avec la pour l’ordre de grandeur et la pour vérifier.
- Trouver la réserve avant d’acheter : les pertes à retirer, par le et le ; les familles à sortir d’une ressource trop chargée ; les machines qui dorment ; les personnes qui ont du temps libre et peuvent apprendre un autre poste.
- Concevoir la cellule : les machines, souvent plus simples et déjà là, les personnes, formées à tous les postes, et une charge prévue entre 75 et 85 %.
- Changer les indicateurs avant de démarrer : le MCT de la cellule, affiché chaque semaine ; ni taux d’occupation, ni productivité individuelle.
- Démarrer, mesurer, corriger : le MCT chaque semaine, comparé à celui d’avant, dans les mêmes conditions.
- Étendre : les lots à la peinture ou ailleurs, les unités reliées par , puis le bureau.
15. Les erreurs fréquentes
- Mesurer le délai en heures de travail. C’est le calendrier qui compte : le client ne voit pas vos heures, il voit la date.
- Acheter avant d’avoir cherché la réserve. Dans notre atelier, elle était déjà là : dans deux machines qui dormaient et dans un monteur chargé à 65 %.
- Faire une cellule par type de machine. Mettre toutes les presses ensemble, c’est garder l’atelier rangé par postes sous un autre nom. Une cellule se découpe par famille de commandes.
- Remplir la réserve dès qu’elle apparaît. Le creux du planning est l’assurance du délai, pas du temps perdu.
- Juger la cellule sur sa productivité ou son taux d’occupation. Elle sera toujours moins « efficace » qu’un atelier plein sur ces chiffres. Elle se juge sur le délai.
- Réduire les lots sans réduire les changements. La machine se remplit de réglages, et la file explose : il faut le d’abord.
- Copier le dans un atelier à la commande. On ne peut pas tenir en stock ce qui n’a jamais été commandé : entre unités, c’est .
- Croire que POLCA crée de la capacité. Il la révèle. Une unité à cent pour cent bloque ses cartes, et c’est un signal à écouter.
16. Où en est l’atelier
Reprenons la question du premier jour : fallait-il embaucher un deuxième soudeur ? Voici l’état de l’atelier une fois les quatre leviers en place : la cellule, la réserve, les lots à la peinture, le bureau en cellule, et entre les unités.
| Ce qu’on regarde | Au premier jour | À la fin | Ce qui l’a changé |
|---|---|---|---|
| Délai d’une armoire | 15 jours | 6,9 jours | La cellule, la peinture, le bureau |
| Délai d’un capot | 10,5 jours | 6 jours | Le de la grande presse, la peinture, le bureau |
| Délai d’un support soudé | 12 jours | 6,2 jours | Plus de file derrière les armoires, la peinture, le bureau |
| Charge la plus haute de l’atelier | 93 %, le soudeur | 78 %, le poste du plieur | Réserve voulue, entre 75 et 85 % |
| Commandes en file devant le soudeur | 12 | 2, dans la cellule | Loi de Little |
| Passage au bureau | 4 jours | 1,1 jour | Le bureau en cellule |
| Cartes POLCA, donc autorisé entre les unités | 115, si on les avait posées | 64 | Des délais plus courts dans chaque unité |
| Personnes à l’atelier | 5 | 5 | Formées à plusieurs postes |
| Machines achetées | aucune | La petite presse et le poste de dépannage, déplacés |
La frise ci-dessous met le délai des trois familles côte à côte, au premier jour et à la fin, étape par étape et à l’échelle des jours ouvrés.
Les trois familles ont gagné de quatre jours et demi à huit jours. Et c’est la teinte pâle, l’attente, qui a fondu : de 9,9 à 4,1 jours pour une armoire, quand la teinte pleine, le travail et l’attente des lots, ne passait que de 5,1 à 2,8.
La réponse à la question du premier jour
Non, il ne fallait pas embaucher un deuxième soudeur, ni lui acheter un poste. Le soudeur n’avait pas trop de travail pour l’atelier : il avait trop de travail pour lui seul, pendant que le monteur avait du temps libre et que deux machines dormaient. L’atelier était chargé à 77,5 % en moyenne ; la réserve était là, mais pas au bon endroit. Il a suffi de la déplacer : une cellule pour les armoires, des personnes formées à plusieurs postes, des changements d’outils et de couleur raccourcis.
Et l’atelier n’a pas fini. L’expédition est devenue la plus longue étape du délai. Et si les armoires plus rapides font venir plus de commandes, comme l’espère le commercial, la cellule approchera de 100 % : ce jour-là, il faudra bien une personne de plus, et elle ira dans la cellule.
Pour finir
Le tient en une idée que l’on met des mois à accepter : dans un atelier où chaque commande est différente, le délai est fait d’attente, et l’attente est fabriquée par la charge. Charger une machine à fond, c’est lui faire produire du retard. Lui garder de la réserve, c’est acheter du délai, souvent bien moins cher qu’une machine, et souvent sans rien acheter du tout.
S’il ne fallait retenir qu’une chose : dans notre histoire, personne n’a travaillé plus vite, et rien n’a été acheté. Les commandes ont simplement cessé d’attendre derrière celles des autres.
Si vos délais s’allongent alors que vos machines sont pleines, ou si vous vous demandez s’il faut acheter une machine ou embaucher, écrivez-moi. Je commencerai par mesurer le délai d’une de vos commandes, du premier coup de téléphone à la livraison.
Sources
- Quick Response Manufacturing: A Companywide Approach to Reducing Lead Times, Rajan Suri, Productivity Press, 1998.
- It’s About Time: The Competitive Advantage of Quick Response Manufacturing, Rajan Suri, Productivity Press, 2010.
- How to Plan and Implement POLCA, Rajan Suri et Ananth Krishnamurthy, Center for Quick Response Manufacturing, université du Wisconsin à Madison, 2003.
- The Practitioner’s Guide to POLCA, Rajan Suri, Productivity Press, 2018.
- Factory Physics, Wallace J. Hopp et Mark L. Spearman, première édition 1996, troisième édition 2008.
- A Proof for the Queuing Formula: L = λW, John D. C. Little, Operations Research, 1961.
- The Single Server Queue in Heavy Traffic, J. F. C. Kingman, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, volume 57, 1961, pages 902 à 904.
- Ten Things You Should Know About Quick Response Manufacturing, Charlene Yauch, directrice du Center for Quick Response Manufacturing, université du Wisconsin à Madison, 2023.