Améliorer l'efficacité avec un robot réactif chez Energy Dynamics

Energy Dynamics aurait pu acheter un nouveau tour. Il a acheté un robot à la place.

L'atelier de sous-traitance de Machesney Park (Illinois) fait tourner une famille de pièces pour application hydraulique sur un tour largement dédié à ce travail. Un tour plus rapide aurait pu améliorer l'efficacité. L'atelier l'a envisagé, mais a choisi de garder le tour existant — en ajoutant un robot. Bien que ce robot coûtait moins cher qu'une nouvelle machine-outil, le prix n'était pas la raison. Le choix découlait de la façon dont cet atelier conçoit l'« efficacité ».

Pat Bye, président, souligne qu'un tour plus rapide n'aurait fait que réduire le temps de cycle d'usinage. Un tour multi-tâches capable d'opérations au-delà du tournage aurait fait pareil. Ce paramètre, temps de cycle, est une mesure évidente et importante de productivité dans beaucoup d'ateliers.

Mais Energy Dynamics est lean. Le sous-traitant est dédié aux relations kanban avec clients. Un client type a ≤5 jours de pièces en stock chez Energy Dynamics.

« On veut éliminer le besoin de gros stocks. Même éliminer le besoin de prévisions production. On veut travailler à la demande immédiate du client, quelle qu'elle soit. »

Résultat : la mesure d'efficacité pour cet atelier n'est pas le temps de cycle mais la réactivité — paramètre impliquant plus que le temps dans la machine-outil.

En fait, l'importance donnée au temps de cycle est plutôt faible. Le temps dans la machine n'est pas le goulot principal, car l'atelier ne lance pas des commandes assez grosses pour que de petites différences de temps de cycle importent. Le facteur majeur : combien de mises en place par jour les employés peuvent effectuer. Le robot aide sur cette mesure — et ce malgré le fait que les robots ne sont généralement pas vus comme cohérents avec le lean.

Robot vs perception lean

Robots = automatisation dure et lourde. Solutions lean classiques = légères, simples, directes, bon marché. C'est la perception.

Mais le lean consiste à éliminer les barrières artificielles à la fabrication des pièces, quelles qu'elles soient. Le robot fait cela chez Energy Dynamics en libérant un être humain. Spécifiquement, un opérateur se libère du chargement/déchargement pour aller monter un autre travail ailleurs. Sans robot, l'atelier n'aurait pas pu lancer ce prochain travail aussi vite.

Devenir lean

Nom « Energy Dynamics » date de la fondation. Bien que maintenant entreprise usinage, a débuté avec idée business années 80 qui n'a pas pris. Services usinage ont réussi. Bye a racheté en 2007.

Il croyait pouvoir aller plus loin en appliquant connaissances lean développées en carrière management production corporate. Atelier organisé par type équipement (dépt fraisage, tournage...). Bye a mené réarrangement en cellules par pièce, permettant à un opérateur de faire tout l'usinage nécessaire pour une pièce sans batcher le travail inachevé dans différentes zones. Changement → niveaux stock changés. Avant : 3 mois stock par référence. Maintenant : quantité kanban ≤1 semaine pour la plupart.

Autres aspects processus de longue date ont dû changer. Pour opérer fournisseur indépendant avec tels stocks bas, il faut pouvoir monter et lancer nouveaux travaux sans délais imprévisibles. Livraisons matières aussi pilotées kanban. Fournisseur matière maintenant aussi réactif, travaillant sur commandes similaires petites.

Plus grands changements : culture. Habitudes et attentes changées. Employé peut encore logiquement demander : « Pourquoi pas faire grosse série... puisque mise en place déjà en place ? » Réponse : investissement perdu si besoin client change soudain, ou erreur 1ère op non découverte avant que tout le lot passe à la 2ème. Bye dit : seule façon efficace d'enseigner = être alerte aux moments enseignables. Quand atelier satisfait besoin client inattendu grâce aux petits lots, il pointe ce succès aux employés concernés. Impressions s'accumulent.

Clients aussi à éduquer. Certains sont lean, demandent livraison kanban. Autres pas habitués aux libertés du lean. Juste après un HMC passé kanban, client a modifié design pièce sur cette machine. Client s'attendait à attendre prochaine série (potentiellement 3 mois). Energy Dynamics a pu construire et envoyer le set kanban semaine suivante, selon nouveau design, avant que client ne renvoie anciennes pièces pour modification.

Logique robot

Au tour, robot alimentant la machine = Fanuc Robotics LR Mate 200iB, capacité 5 kg, installé par Gosiger Automation. Photos montrent : il se loge compactement contre le tour. Bye dit : atelier déplace routinièrement robot pour travaux n'en ayant pas besoin.

Robot = un exemple d'accent sur disponibilité employés qui guide achats équipement maintenant. Atelier favorisera achat si cela libère employés pour plus de mises en place. Autre ex: si opérateur doit monter style porte-outil inséré >3 fois/an, atelier achète porte-outil dédié pour que corps outil reste en place.

Bye dit : robot figure aussi dans autre priorité — préparer retraite baby-boomers. Effectifs qualifiés déclinants, il imagine jour où atelier utilisera bien plus d'employés moins qualifiés. Robots = clé pour ça. Valeur à s'habituer aux robots aujourd'hui.

Choix robot évident vu objectifs. Examiner alternatives illustre comment moyens d'efficacité changent quand quantités pièces sont faibles.

Barre d'alimentation ? Atelier en a deux, rarement utilisées. Barre verrouille série production en quantité = pièces pour consommer la barre.

Machine multi-tâches ? Pièces ne sortent pas complètes du tour — passent au centre usinage. Mieux usiner complet en 1 setup ? « En un sens oui », dit Bye. Mais sans robot, machine toujours pilotée par opérateur chargement/déchargement. Opérateur devrait rester là. Robot laisse opérateur juste mettre stock brut en file et partir, revenir plus tard récupérer pièces finies en file déchargement prêtes pour VMC. Tournage et usinage centre peuvent être simultanés → débit global meilleur que processus 1 setup.

Un plus final inattendu : boost moral. Robots pas communs ateliers sous-traitance, employés n'ont pas l'habitude programmer/opérer. Employés Energy Dynamics le font maintenant, enthousiastes à développer cette compétence. Résultat : capacités améliorées + fierté employés accrue.

Quelle est la bonne façon de demander un chariot élévateur ?

Mise en place = discipline chez Energy Dynamics, car fréquence mises en place = doivent être consistantes et rapides. Une façon de rationaliser/systématiser : feuilles de compte à rebours. Affichées sur presque chaque CNC.

Compte à rebours machine peut commencer « T moins » 2h avant job prévu. Minute par minute, feuille montre étapes à faire quand.

Bye dit : un avantage = compétition ressources partagées (ex: chariots élévateurs). Si 2 employés montent 2 jobs urgents, celui disant « j'ai besoin chariot MAINTENANT » rencontre résistance. Pourquoi l'un considérerait job l'autre si important ? Feuilles setup permettent formuler différemment : « J'aurai besoin du chariot dans 1h. OK ? » Différence semble petite, mais évite conflits d'ego. Processus lean reconnaît que toute friction gaspille effort/temps — friction interpersonnelle incluse.

Portes ouvertes

Août 2007, Bye a lu cet article qui a informé sa vision lean en sous-traitance. A volé en Californie visiter l'atelier décrit : Roberts Tool. Assez gracieux pour ouvrir portes. Visite si utile que Bye étend même invitation : propriétaires ateliers voulant apprendre peuvent le contacter pour visite en personne voir comment Energy Dynamics fait le lean.