De l'aggravation à la production en panne

Selon Dan Hogge, la clé de la mise en œuvre de l'usinage en continu peut être exprimée en un mot simple :

Misère.

Il faut voir cette misère d'un bout à l'autre, dit-il. Si un magasin n'a pas la détermination de continuer à avancer à travers une période de transition, sans savoir quand cette période se terminera, alors le magasin ne passera jamais complètement d'un processus dépendant de l'opérateur à un processus qui permet d'obtenir des lumières éteintes cohérentes, considérables et bancables. fabrication.

Son magasin est arrivé là-bas. Votre boutique peut aussi y arriver. Cependant, son expérience suggère que la réalisation de ce changement risque d'être plus difficile que prévu.

"Soyez prêt à être aggravé", dit-il.

DE 70 À 29

M. Hogge (prononcé « porc ») est directeur des opérations de l'usine chez Hogge Precision Parts à Hartsville, en Caroline du Sud. Fondée en tant qu'atelier d'usinage de vis par son père, Dan Hogge Sr., l'entreprise d'usinage à façon est passée à la CNC il y a longtemps et se spécialise désormais dans la production à barres sur des centres de tournage CNC multitâches. La plupart de ses achats récents de machines ont été de type CNC Swiss.

Le passage à la production sans surveillance a commencé avec le krach de 2007-2008, dit-il. Hogge Precision Parts a été durement touché parce que son plus gros client a été durement touché. Le personnel de l'atelier de 70 personnes a été réduit à 29 personnes, et les 29 personnes restantes ont souvent vu des semaines de travail aussi courtes que 24 heures.

Lorsque les affaires ont commencé à reprendre en 2009, la capacité de la seule équipe restante de l'atelier s'est rapidement remplie. C'est alors qu'un client se présente à l'atelier avec une commande urgente d'une pièce CNC de type suisse. L'atelier venait d'acheter sa première machine CNC de type suisse, et alors que cette machine était réservée toute la journée, elle restait inutilisée la nuit.

"Nous avons pensé, pourquoi ne pas simplement laisser la partie se dérouler quand personne n'est ici?" dit M. Hogge. Étant donné que le matériau était en laiton, il semblait y avoir peu de risque de blessure ou de perte importante en cas de problème.

Et rien ne s'est mal passé. Le processus sans surveillance s'est déroulé sans heurts. Le personnel est arrivé le lendemain matin pour trouver 500 pièces finies à la machine. Il s'agissait de la totalité de la commande du client.

L'accomplissement a attiré l'attention de M. Hogge. Le succès semblait répondre directement à ce qui aurait pu être sa question la plus urgente à l'époque :comment répondre à une demande en augmentation rapide sans augmenter rapidement les effectifs. Lâcher prise de plus de la moitié des employés de l'entreprise avait affecté l'entreprise, et cela l'avait affecté. Alors que l'activité commerciale était élevée, ni cette activité ni l'économie elle-même ne semblaient suffisamment stables pour justifier une augmentation du personnel. Cette augmentation pourrait simplement être suivie en laissant repartir une vague de personnes. La production sans surveillance semblait offrir une alternative prometteuse.

Rétrospectivement, cependant, cette première tentative d'usinage sans surveillance s'est peut-être trop bien déroulée, dit-il. Il ne savait pas dans quoi il s'embarquait. Il a chargé l'atelier de réaliser une production en continu sur diverses autres machines, et c'est là que la misère a commencé.

PROBLÈMES AUPARAVANT INVISIBLES

Il dit que l'obstacle à la mise en œuvre d'un usinage sans surveillance efficace est essentiellement le suivant :les ateliers ne réalisent pas à quel point ils dépendent des opérateurs. Il ne s'en était pas rendu compte à propos de sa propre boutique.

Sur un processus d'usinage donné, une variété de problèmes peu fréquents et imprévisibles peuvent arrêter la production. La plupart de ces problèmes sont rares. La plupart sont faciles à traiter. En fait, si un opérateur est présent, résoudre le problème peut être si facile que presque personne ne remarque même qu'un problème est survenu. Mais si un opérateur n'est pas présent, alors ce petit problème peut faire perdre des heures de production, des heures sur lesquelles l'atelier comptait pour tenir ses promesses envers les clients. Ainsi, l'engagement envers la production sans surveillance s'est avéré être le début d'un voyage d'élimination des problèmes.

C'est-à-dire qu'il s'agissait de résoudre des problèmes auparavant minuscules qui sont devenus importants, et des problèmes auparavant invisibles qui sont devenus visibles, une fois que les machines ont commencé à fonctionner sans opérateur présent. Le chemin à travers ce voyage était souvent exaspérant, dit M. Hogge, parce que réussir à résoudre un problème qui a arrêté la production une nuit pourrait simplement révéler un autre problème qui arrêterait le même processus une nuit plus tard. Tout processus sur n'importe quelle machine CNC peut être exposé à huit à dix problèmes d'arrêt de production peu fréquents, qui doivent tous être découverts et résolus avant que l'on puisse faire confiance au processus pour qu'il s'exécute sans la présence d'un employé.

Encore une fois, ce n'étaient pas de gros problèmes. Un ravitailleur de barres chargeant du matériau dans un tour peut ne pas déclencher correctement un interrupteur qu'en de rares occasions. Le jour, le problème passait inaperçu, car un opérateur remarquant que le tour ne tournait pas pouvait effacer l'erreur et reprendre la production en une minute ou deux. Quelque chose de similaire peut être vrai d'une puce se coinçant dans un endroit étrange pour affecter le mandrin de la contre-broche, ou un outil de coupe se cassant au lieu de s'user progressivement. Bien que de tels problèmes soient rares, les opérateurs avertis les repèrent et les traitent assez facilement pour que les magasins sous-estiment leur fréquence.

Pourtant, même les problèmes peu fréquents s'additionnent. Considérez ceci :si huit problèmes potentiels arrêtent chacun un processus particulier seulement 1 fois sur 20, le résultat est un processus qui fonctionnera sans surveillance avec succès seulement les deux tiers du temps.

Ainsi, le magasin a résolu les problèmes les uns après les autres au fur et à mesure qu'ils se présentaient. Ce qui a rendu cette période difficile, c'est que la voie à suivre était si imprévisible. Le succès semblait toujours avoir été gagné jusqu'à ce que le prochain problème surgisse. Lorsque l'atelier a finalement atteint une production fiable sans surveillance, les employés ne le savaient pas. Ils ne pouvaient pas savoir jusqu'à ce qu'ils aient pu se retourner sur plusieurs semaines sans qu'un nouveau blocage ne se soit révélé. Aujourd'hui, ils peuvent signaler qu'il leur a fallu environ six mois pour réaliser un usinage efficace en toute lumière.

CHANGEMENTS DE PROCESSUS

Au cours de cette période, voici quelques-unes des façons dont l'équipement et les processus de l'atelier ont changé :

1. Interrupteurs et capteurs étaient des points communs de douleur. Le transfert peu fiable du ravitailleur de barres au centre de tournage était un problème réel et récurrent. Ce n'était pas la faute de l'équipement, dit M. Hogge. Au contraire, il accepte le blâme lui-même. Au cours de la période qui a suivi l'accident, l'atelier s'est relâché en matière d'entretien, en particulier lorsque les imperfections de l'équipement semblaient si faciles à gérer. Aujourd'hui, parce qu'un fonctionnement constant est essentiel, l'entreprise a radicalement changé sa façon de penser la maintenance. Si les performances d'un composant de la machine diminuent, l'atelier signale le problème afin qu'il puisse être résolu avant qu'il n'empêche une production sans surveillance.

2. Qualité du liquide de refroidissement doit également rester cohérent. Lorsque cela commence à se dégrader, la durée de vie de l'outil et la qualité de la pièce en souffrent. Diverses machines ont maintenant reçu des séparateurs de liquide de refroidissement individuels de CoolantGuy.com.

3. Déchargement des pièces est au moins aussi important que la façon dont la pièce entre dans la machine. Lorsque de grandes quantités de production sont exécutées sans opérateur pour récupérer les pièces à la main, les pièces tombant sur les pièces peuvent causer des dommages. Un dispositif de manipulation du travail qui empêche cela, un dispositif que l'atelier a adopté dans le cadre de son voyage vers l'usinage sans surveillance, est le carrousel de déchargement Rota-Rack de Royal Products (voir encadré).

4. Quel niveau de stabilité thermique une machine donnée fournit-elle? M. Hogge dit que la réponse pourrait vous surprendre. Ses machines les plus stables thermiquement se sont avérées être parmi les plus anciennes de l'atelier. Savoir quelles machines conservent leur positionnement est précieux pour faire fonctionner les feux éteints, car les températures changent considérablement au cours d'un quart de travail sans surveillance. Suite à l'étude de ce problème, il affirme que l'atelier en sait désormais plus que jamais sur le tempérament thermique de ses machines-outils. Il sait quelles machines sont suffisamment stables pour exécuter les travaux les plus tolérants toute la nuit.

Ce ne sont là que quelques domaines dans lesquels l'atelier a adapté sa technologie et sa pensée pour une production sans surveillance. Il a également mis en œuvre l'outillage Capto à changement rapide de Sandvik Coromant aux positions de la tourelle d'outils soumises à des changements fréquents pour accélérer la configuration de nouveaux travaux à la fin de la journée. Certains autres changements sont exclusifs, car les membres du personnel ont surmonté certains problèmes de manière imaginative qu'ils espèrent que les magasins concurrents ne comprendront pas bientôt. La créativité des employés de Hogge Precision Parts a été l'un des facteurs qui ont rendu possible le passage à la production sans surveillance.

En fait, l'engagement de ces employés était vital. Le personnel lui-même a dû changer. Divers employés seniors datent de l'époque où l'entreprise était un atelier de décolletage. Leur expérience mécanique est pleinement entrée en jeu, car les imperfections qui devaient être corrigées pour amener les machines CNC en production sans surveillance étaient généralement des problèmes mécaniques. Mais en même temps, l'état d'esprit que ce personnel apporte à la production a dû changer pour adopter l'extinction des feux. Fini, maintenant, l'attente que des yeux humains ou des mains humaines soient impliqués dans n'importe quel travail en cours d'exécution.

"La question pour nous n'est plus :'Puis-je exécuter ce travail sans surveillance ?'", déclare M. Hogge. "La question est maintenant :'Combien de temps ce travail peut-il fonctionner sans surveillance ?'"

NOUVEAU EFFECTIF OPTIMAL

M. Hogge contrôle à distance la production en dehors des heures de travail via des caméras installées dans tout l'atelier. « Je cherche des feux verts », dit-il. Aujourd'hui, il les voit presque toujours.

Cela n'a pas toujours été le cas. Même après avoir commencé à réussir avec l'usinage léger, l'atelier visait 65 heures par semaine de cette production. Obtenir autant d'usinage sans surveillance était un exploit.

Aujourd'hui, il dit que c'est une déception d'avoir moins de 80 heures par semaine sur la plupart des machines de l'atelier. Les machines plus récentes dotées de fonctions de contrôle telles que la gestion des outils usés peuvent prolonger cette durée jusqu'à 100 heures. À titre de comparaison, le quart de travail complet de l'atelier ne représente toujours pas plus de 45 heures par semaine.

L'ajout de personnel est devenu encore plus difficile depuis que l'atelier est passé à la production sans surveillance. Les grandes entreprises manufacturières de la région ont elles-mêmes recruté du personnel, augmentant les taux de rémunération. Cette partie rurale de la Caroline du Sud est maintenant devenue une région où les salaires sont élevés.

Malgré tout, le magasin a augmenté sa masse salariale, notamment en ajoutant des employés qui viennent la nuit. Certains processus sans surveillance atteignent les limites de capacité avant la fin de la nuit, ce qui signifie qu'une attention au bon moment peut maintenir ces processus en cours d'exécution. Sur certains travaux, par exemple, le carrousel Rota-Rack est plein au bout de quatre heures. Lorsqu'un employé s'arrête pour vider l'unité, cette brève intervention débloque quatre heures supplémentaires de production.

Ce type d'utilisation stratégique de la main-d'œuvre augmente la valeur des efforts de chaque membre du personnel. C'est le retour sur investissement mesurable de l'investissement du magasin dans la réalisation d'un processus automatisé fiable. En fait, maintenant à 45 employés, le magasin a peut-être trouvé son nouveau niveau de dotation optimal. En entretenant des processus qui s'exécutent pour la plupart sans surveillance, M. Hogge affirme que ce nombre d'employés peut suivre un volume de ventes qui a maintenant dépassé ce que l'atelier avait réalisé avant l'accident.

Encadré :La gestion du travail maintient le travail aux États-Unis

Pour Hogge Precision Parts, l'automatisation de la gestion du travail s'est avérée essentielle pour sauver un travail qui a failli être envoyé en Chine. L'automatisation en question n'était pas destinée à charger le travail, mais à le retirer en toute sécurité de la machine.

La pièce était lourde, précieuse et fabriquée à partir d'un métal mou, dit M. Hogge. Lorsqu'une pièce finie tombait de la goulotte de sortie du centre de tournage dans un bac, elle endommageait souvent une autre pièce sur laquelle elle atterrissait. Par conséquent, une pièce pouvait terminer le cycle d'usinage avec succès et être prête à être expédiée au client, pour ensuite être mise au rebut en raison de ce qui s'était passé lorsqu'elle avait quitté la machine.

« Nous avions un employé qui se tenait devant la machine pour la décharger à la main, mais nous ne pouvions pas continuer ainsi », explique M. Hogge. Tant que la main-d'œuvre était importante pour le processus, le coût de cette main-d'œuvre ferait de l'usinage en Chine une option moins coûteuse.

En l'occurrence, Royal Products avait été confronté à un problème similaire. Le fabricant d'accessoires de machines-outils à Hauppauge, New York, avait endommagé les centres de tournage en les laissant tomber des tours CNC qui les produisaient. Pour résoudre le problème, l'entreprise a inventé un système de carrousel pour retirer et collecter en douceur les pièces finies. La société commercialise cette invention sous le nom de "Rota-Rack" et Hogge Precision Parts a découvert le produit auprès du fournisseur de machines-outils Machinery Solutions. M. Hogge dit que ce système a permis à l'atelier de faire le travail sans opérateur. Ceci, à son tour, lui a permis de baisser suffisamment le prix du travail pour conserver le travail.

En général, dit-il, la machine-outil elle-même n'est pas si importante pour réaliser une production en continu. Vraisemblablement, un atelier utilise déjà une machine-outil performante et sait comment l'utiliser efficacement. Au lieu de cela, la clé consiste souvent à trouver et à prouver les bons systèmes pour livrer le travail à la fois vers et depuis la machine.

Encadré :Les avantages vont au-delà des économies de main-d'œuvre

Étant donné que Hogge Precision Parts n'opérait qu'un seul quart de travail par jour, la réalisation d'une production en panne équivalait essentiellement à la découverte d'une grande quantité de capacité supplémentaire à faible coût.

La façon d'utiliser cette capacité est de faire la distinction entre les travaux à faible volume et à volume élevé, explique M. Hogge. Exécutez le travail à faible volume pendant le quart de travail complet et consacrez les heures de nuit sans surveillance à la production à volume élevé.

Il dit que l'utilisation efficace de la main-d'œuvre n'est que l'un des avantages de fonctionner de cette façon. D'autres incluent :

• Qualité simplifiée . L'exécution de pièces à grand volume par lots ou par étapes impliquant plusieurs machines impliquait de nombreuses mesures. Différentes configurations et processus ont dû être validés séparément. En revanche, la reconfiguration d'un processus pour exécuter chaque pièce en un seul cycle (en faisant tourner la pièce dans un tour à outils motorisés, par exemple), et également pour exécuter toute la quantité de production en une seule nuit, simplifie considérablement le contrôle qualité. En règle générale, seules les première et dernière pièces nécessitent une inspection.

• Inventaire réduit . L'inventaire est également simplifié. Les travaux qui s'exécutent par étapes laissent l'inventaire des travaux en cours dans tout l'atelier. Les pièces font la queue dans les différentes gares et le capital est immobilisé dans tout ce stock inachevé. Mais lorsqu'une tâche est repensée de sorte que les pièces s'exécutent en un seul cycle, le seul inventaire est constitué de matières premières et de produits finis.

• Vitesse . En exécutant de grandes quantités toute la nuit, Hogge peut souvent exécuter des commandes en 2 jours qui auraient pu prendre 3 semaines dans le passé. Le magasin peut répondre aux commandes d'urgence plus efficacement qu'auparavant.

• Prévisibilité . Les configurations rendent le calendrier des travaux difficile à prévoir. Mais lorsque les travaux s'exécutent sans surveillance, le temps de configuration est une partie suffisamment petite du processus pour que M. Hogge puisse prévoir avec précision quand un travail sera terminé. "Je peux dire dans trois mois si je vais atteindre la date de livraison d'une commande de 300 pièces", dit-il. Ce niveau de confiance n'était jamais possible auparavant.

• La chance d'aller de l'avant . Le temps disponible pour la production sans surveillance est suffisamment abondant pour que l'atelier n'ait pas à tout planifier. Certains sont laissés ouverts pour faire face aux surprises. S'il n'y a pas de surprise, le magasin continue de produire et fonctionne souvent en avance sur le calendrier. Au cours d'une semaine type, l'atelier prévoit 80 heures de production sans surveillance, mais peut en obtenir 100.

• Stabilité du personnel . L'effectif du magasin n'est plus directement lié à l'état des affaires. Lors de la prochaine baisse de l'économie, il doute qu'il devra licencier. Étant donné qu'une grande partie de la capacité du magasin est désormais sans surveillance, il peut d'abord réduire les heures sans surveillance.