Le robot de la réactivité

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

L'atelier sous contrat de Machesney Park, dans l'Illinois, gère une famille de pièces pour une application hydraulique sur un tour largement dédié à ce travail. Un tour plus rapide aurait pu améliorer l'efficacité de cette opération. L'atelier a envisagé cette possibilité, mais il a choisi de conserver le tour existant en ajoutant un robot. Bien que ce robot soit moins cher que ne l'aurait été la nouvelle machine-outil, le prix n'était pas la raison. Le choix s'est plutôt porté sur la façon dont ce magasin perçoit "l'efficacité".

Pat Bye, le président de l'atelier, souligne qu'un tour plus rapide aurait simplement réduit le temps de cycle d'usinage. Un tour multitâche capable d'effectuer des opérations au-delà du simple tournage aurait fait la même chose. Ce paramètre, le temps de cycle, est une mesure évidente et importante de la productivité dans de nombreux ateliers.

Mais Energy Dynamics est maigre. Le sous-traitant se consacre aux relations d'approvisionnement kanban avec les clients. Un client type n'a pas plus de 5 jours de pièces en stock sur les étagères d'Energy Dynamics.

« Nous voulons éliminer le besoin de grands stocks. Nous voulons même éliminer le besoin de prévisions de production », déclare M. Bye. "Nous voulons répondre à la demande immédiate du client, quelle qu'elle soit."

Par conséquent, la mesure de l'efficacité de cette boutique n'est pas le temps de cycle mais la réactivité — un paramètre qui implique plus qu'un simple temps au sein de la machine-outil.

En fait, le souci que cette boutique accorde au temps de cycle est plutôt faible. Le temps dans la machine n'est pas le principal goulot d'étranglement, car l'atelier ne traite pas des commandes suffisamment importantes pour que les petites différences de temps de cycle aient beaucoup d'importance. Le facteur principal est plutôt le nombre de configurations par jour que les employés peuvent effectuer. Le robot contribue à cette mesure des performances, et il le fait malgré le fait que les robots ne sont généralement pas considérés comme compatibles avec le lean.

Les robots, au contraire, sont considérés comme une automatisation lourde et lourde. Les solutions Lean classiques, en revanche, sont légères, simples, directes et bon marché. C'est la perception, de toute façon.

Mais le lean consiste à éliminer les barrières artificielles à la fabrication des pièces, quelles que soient ces barrières. Le robot le fait chez Energy Dynamics en libérant un être humain. Concrètement, un opérateur se libère du chargement et du déchargement des pièces pour aller configurer un autre travail ailleurs. Sans le robot, l'atelier n'aurait pas été en mesure d'exécuter ce prochain travail aussi rapidement.

Aller au plus fin

Le nom "Energy Dynamics" date de la création de la boutique. Bien qu'il s'agisse maintenant d'une entreprise d'usinage et qu'elle l'ait presque toujours été, l'entreprise a commencé avec une idée commerciale dans les années 1980 qui ne s'est jamais concrétisée. La prestation de services d'usinage a plutôt réussi. M. Bye a eu la chance de s'appuyer sur ce succès lorsqu'il a acheté l'entreprise en 2007.

Il pensait qu'il pouvait pousser l'atelier plus loin en appliquant les connaissances de la fabrication au plus juste qu'il avait acquises au cours d'une carrière dans la gestion de la production d'entreprise. L'atelier était organisé par type d'équipement lorsqu'il l'a trouvé, avec un département de fraisage, un département de tournage, etc. M. Bye a dirigé la réorganisation de l'équipement en cellules spécifiques aux pièces, permettant à un opérateur d'effectuer facilement tout l'usinage nécessaire pour une pièce sans avoir à regrouper le travail inachevé dans différentes zones de l'atelier. Ce changement a permis de modifier les niveaux de stocks. Alors que l'atelier gardait 3 mois d'inventaire pour chaque numéro de pièce, la quantité kanban pour la plupart des pièces est maintenant d'une semaine ou moins.

Divers autres aspects de longue date du processus de la boutique ont également dû changer. Pour fonctionner en tant que fournisseur indépendant avec des stocks aussi bas, explique M. Bye, l'atelier doit être en mesure de mettre en place et d'exécuter de nouveaux travaux sans retards imprévisibles. Cela signifiait que les expéditions de matériaux, par exemple, devaient également être régies par des exigences kanban. Le fournisseur de matériaux est désormais aussi réactif que l'atelier, et traite des commandes tout aussi petites.

Pourtant, les plus grands changements de tous étaient culturels. Les habitudes et les attentes devaient changer. Un employé pourrait toujours demander logiquement :"Pourquoi ne puis-je pas simplement exécuter un grand ensemble de pièces... puisque j'ai déjà la configuration en place ?"

La réponse, bien sûr, a à voir avec l'investissement qui serait perdu si le besoin du client pour cette pièce changeait soudainement, ou si une erreur dans la première opération ne devait pas être découverte avant que tout le lot ne soit passé à la deuxième opération. M. Bye dit que le seul moyen efficace de transmettre ce genre de leçons est d'être attentif aux moments propices à l'apprentissage. Lorsque le magasin peut répondre à un besoin inattendu d'un client en raison de la façon dont il gère de si petits lots, il essaie de s'assurer de signaler ce succès aux employés concernés. Au fil du temps, les impressions s'additionnent.

Les clients doivent aussi être formés. Certains sont maigres eux-mêmes, et ils exigent la livraison kanban. Mais d'autres ne sont pas habitués aux libertés que la fabrication au plus juste peut offrir. Juste après que l'un des HMC de l'atelier soit passé au kanban, un client a modifié la conception d'une pièce fabriquée sur cette machine. Ce client s'attendait à devoir attendre la prochaine exécution (potentiellement dans 3 mois) pour mettre en œuvre le changement. Mais Energy Dynamics a pu créer et envoyer l'ensemble de kanban de la semaine suivante, conformément à la nouvelle conception, avant même que le client ne puisse renvoyer les anciennes pièces pour qu'elles soient modifiées.

Logique robotique

Au tour, le robot qui alimente désormais la machine est un Fanuc Robotics LR Mate modèle 200iB avec une capacité de charge de 5 kilogrammes, installé par Gosiger Automation. Comme le montrent les photos de cet article, il repose de manière compacte contre le tour. M. Bye explique que l'atelier déplace régulièrement le robot afin d'exécuter des travaux qui n'ont pas d'utilité pour la manipulation des pièces.

Le robot n'est en fait qu'un exemple de l'accent mis sur la disponibilité des employés qui tend à stimuler les achats d'équipement maintenant. Le magasin favorisera l'achat d'un équipement chaque fois que cet achat peut libérer les employés pour plus de configurations. Autre exemple :si un opérateur doit configurer un style particulier d'outil inséré plus de trois fois par an, l'atelier achètera un porte-outil dédié afin que ce corps d'outil puisse rester en place.

M. Bye dit que le robot figure également dans une autre priorité importante :préparer la retraite des baby-boomers. Alors que le nombre de personnel qualifié diminue, il peut imaginer un jour où l'atelier utilisera beaucoup plus d'employés moins qualifiés. Les robots seront l'une des clés pour y parvenir. En conséquence, il voit de l'intérêt pour le magasin de s'habituer aux robots aujourd'hui.

Le choix du robot était une évidence au regard de ces objectifs. Même ainsi, l'examen de certaines des alternatives que l'atelier aurait pu choisir illustre comment les moyens d'efficacité changent lorsque les quantités de pièces sont faibles.

Par exemple, qu'en est-il d'un ravitailleur de barres ? La boutique aurait pu choisir cet accessoire. Avec une alimentation en barre, le travail pourrait être chargé en tant que barre et le tour pourrait couper des pièces discrètes au fur et à mesure qu'il les usine.

M. Bye dit que le magasin a déjà deux alimentations de barres qu'il utilise rarement. Une avance de barre verrouille le cycle de production sur une quantité particulière, le nombre de pièces nécessaires pour consommer la barre.

Qu'en est-il alors d'une machine multitâche ? Actuellement, les pièces ne sortent pas complètement du tour, elles doivent être acheminées vers un centre d'usinage. Ne serait-il pas préférable d'usiner toutes les pièces en une seule fois ?

D'une certaine manière, oui, dit M. Bye. Cependant, sans robot, la machine serait toujours entraînée par l'opérateur qui charge et décharge les pièces. L'opérateur devrait encore rester là.

En revanche, le robot permet à l'opérateur de simplement mettre en file d'attente le stock brut et de s'éloigner, revenant plus tard pour récupérer les pièces terminées dans la file d'attente de déchargement qui sont prêtes pour le VMC. Et comme les opérations de tournage et de centre d'usinage peuvent se produire simultanément, le débit global est meilleur que ce qu'un processus à configuration unique pourrait atteindre.

Un dernier avantage de l'utilisation d'un robot est un avantage que M. Bye n'avait même pas pensé à anticiper :le regain de moral.

Les robots ne sont pas courants dans les ateliers sous contrat, de sorte que les employés des ateliers sous contrat n'ont généralement pas la possibilité de les programmer et de les faire fonctionner. Mais les employés d'Energy Dynamics le font maintenant, et les employés ont été enthousiastes à l'idée d'ajouter et de développer cette compétence. Le résultat n'est pas seulement une amélioration des capacités de l'atelier, mais aussi une plus grande fierté des employés dans leurs propres capacités.

Quelle est la bonne façon de demander un moteur de remorquage ?

La configuration est une discipline chez Energy Dynamics, car la fréquence des configurations signifie qu'elles doivent être effectuées de manière cohérente et rapide. L'une des façons dont le magasin rationalise et systématise ses configurations consiste à utiliser des feuilles de compte à rebours. Ceux-ci sont apposés sur presque toutes les machines CNC.

Le compte à rebours pour une machine particulière peut commencer dès « tee moins » 2 heures avant que le travail prévu ne doive s'exécuter. Minute par minute, la feuille de configuration indique quelles étapes doivent être effectuées et à quel moment.

M. Bye dit que l'un des avantages de cartographier le temps de cette manière est lié à la concurrence pour les ressources partagées dans le magasin. Les moteurs de remorquage, par exemple. Si deux employés mettent en place deux travaux urgents, celui qui dit :« J'ai besoin de la dépanneuse tout de suite », risque de rencontrer de la résistance. Pourquoi un employé devrait-il considérer le travail de l'autre si important ?

Les fiches de configuration permettent aux opérateurs de formuler la demande autrement. Plus précisément, l'opérateur peut dire :« Je vais avoir besoin du moteur de remorquage dans une heure. Est-ce que ça va ?"

La différence peut sembler minime, mais elle évite les conflits d'ego. Un processus Lean reconnaît que toute friction est une perte d'efforts et de temps, y compris les frictions interpersonnelles.

Les portes sont ouvertes

En août 2007, M. Bye a lu cet article, qui l'a aidé à se faire une idée de la façon d'appliquer la fabrication au plus juste dans un environnement d'atelier sous contrat. Il s'est envolé pour la Californie pour visiter la boutique décrite dans cet article, Roberts Tool. La boutique a eu la gentillesse d'ouvrir ses portes. La visite a été si utile à M. Bye qu'il lance la même invitation aux commerçants qui aimeraient apprendre de lui. Toute personne désireuse de faire le voyage peut le contacter pour organiser un aperçu en personne de la manière dont Energy Dynamics s'appuie.