Maintenance Productive Totale (TPM) : guide complet pour fiabiliser vos équipements

Dans le monde industriel actuel, certaines implémentations sont indispensables pour maintenir les standards de fonctionnement, comme la Maintenance Productive Totale (TPM) et l'Efficacité Globale des Équipements (OEE). La TPM est une stratégie qui repose sur l'idée que tous dans une usine doivent participer à la maintenance, pas seulement l'équipe maintenance. Cette méthode exploite les compétences de tous les employés et intègre la maintenance dans la performance quotidienne de l'usine.

Aujourd'hui, vous découvrirez la définition, l'importance, l'implémentation, les avantages et inconvénients de la TPM. Aussi les 5S et les huit piliers de la TPM.

Qu'est-ce que la Maintenance Productive Totale ?

La TPM est le processus d'utilisation des machines, équipements, employés et processus support pour maintenir et améliorer l'intégrité de la production et la qualité des systèmes. C'est une approche holistique de la maintenance d'équipement visant la production parfaite : aucune panne, micro-arrêts, lenteurs, défauts, accidents.

Le processus industriel met l'accent sur la maintenance proactive et préventive pour maximiser l'efficacité opérationnelle des équipements. La TPM introduit des rôles pour la production et la maintenance, insistant sur l'autonomisation des opérateurs pour entretenir leurs équipements. L'implémentation du programme TPM crée une responsabilité partagée qui encourage une plus grande implication des ouvriers. Bien menée, elle améliore efficacement la productivité en augmentant le temps de fonctionnement, éliminant les défauts et réduisant les temps de cycle.

Avec l'objectif susmentionné, la TPM peut grandement impacter l'OEE global de l'organisation dans le temps. Pour y parvenir, tous doivent avoir la maintenance préventive à l'esprit : éliminer le « on réparera quand ça cassera » pour placer la machine au cœur de l'opération et maximiser sa disponibilité. C'est une des importances de la TPM.

Améliorer l'OEE par la TPM se fait en formant de petites équipes pluridisciplinaires pour traiter des domaines vitaux : maintenance préventive et autonome, formation des opérateurs, sécurisation et standardisation des processus. La définition de la TPM vise l'utilisation efficace et efficiente des moyens de production : tous les départements doivent être impliqués. Par le travail en petites équipes, la productivité augmente et les temps d'arrêt diminuent par la fiabilité des équipements.

Les 5S de la Maintenance Productive Totale

Les 5S de la stratégie TPM signifient : Seiri (Trier), Seiton (Ranger), Seiso (Nettoyer), Seiketsu (Standardiser), Shitsuke (Respecter/Soutenir).

Trier (Seiri) :

Identifier les articles les plus utilisés et ceux qui ne le sont pas. Les plus utilisés restent à portée de main, les autres stockés plus loin. Organiser tous les actifs en un lieu avec un gabarit d'organisation d'actifs.

Ranger (Seiton) :

Chaque article doit avoir une place de stockage unique.

Nettoyer (Seiso) :

Garder le lieu de travail propre. Sans cela, les problèmes sont plus difficiles à identifier et la maintenance plus ardue pour les employés.

Standardiser (Seiketsu) :

Le lieu de travail doit être standardisé et étiqueté : créer des processus là où il n'y en avait pas.

Respecter/Soutenir (Shitsuke) :

Appliquer continuellement les quatre étapes ci-dessus. Une fois les fondations posées, l'organisation peut lancer les huit piliers de la TPM.

Note : Le programme TPM a été développé par Seiichi Nakajima au Japon à la fin des années 1960-1970. Le processus repose sur huit piliers basés sur le système 5S. Ce système organisationnel repose sur cinq mots japonais et leur sens :

• Seiri (organiser) : éliminer l'encombrement du poste de travail
• Seiton (ordonner) : assurer l'ordre par « une place pour chaque chose et chaque chose à sa place »
• Seiso (nettoyer) : nettoyer le poste de travail et le maintenir ainsi
• Seiketsu (standardiser) : standardiser tous les processus de travail, les rendre cohérents
• Shitsuke (soutenir/discipline) : renforcer constamment les quatre premières étapes

Les 8 piliers de la Maintenance Productive Totale (TPM)

Les piliers traitent de techniques proactives et préventives pour améliorer la fiabilité des équipements. Les huit piliers :

Maintenance autonome :

Assure que tous les opérateurs sont formés à la maintenance de routine : nettoyage, lubrification, inspection. Cela donne aux opérateurs un sentiment de propriété sur leurs équipements et augmente leur connaissance. Garantit aussi que la machine est toujours propre et lubrifiée. Aide l'opérateur à repérer les problèmes avant qu'ils ne deviennent des pannes.

Le processus implique le nettoyage de la machine à un standard « de référence » que l'opérateur doit maintenir. Les opérateurs sont formés aux compétences techniques pour inspections de routine selon le manuel de la machine. L'opérateur définit son propre planning d'inspection autonome après formation. Un standard assure que tous suivent les mêmes procédures.

Amélioration ciblée (Focused Improvement) :

Basée sur le terme japonais « kaizen » (amélioration). Exige d'améliorer continuellement fonctions et processus. Regarde le processus dans son ensemble et brainstorme des idées d'amélioration. Petites équipes avec l'état d'esprit de travailler proactivement ensemble pour implémenter des améliorations régulières et incrémentales sur les processus d'exploitation des équipements. C'est la clé de la TPM. Différents membres d'équipe permettent d'identifier les problèmes récurrents par brainstorming transversal. Combine les inputs de toute l'entreprise pour voir comment les processus affectent différents départements.

De plus, l'amélioration ciblée augmente l'efficacité en réduisant les défauts produits et le nombre de processus tout en renforçant la sécurité. Atteint par l'analyse des risques de chaque action. Assure aussi que les améliorations sont standardisées, donc durables et reproductibles.

Maintenance planifiée :

Étudie des métriques comme taux de défaillance et temps d'arrêt historiques, puis planifie les tâches de maintenance selon les périodes mesurées de défaillance et d'arrêt. Comme il y a un moment spécifique pour la maintenance, on peut la planifier quand l'équipement est à l'arrêt ou en basse capacité, rarement interrompant la production.

Permet aussi la constitution de stocks pour la maintenance planifiée. Comme on sait quand chaque équipement est en maintenance, le stock tampon atténue toute baisse de production. Cette méthode proactive réduit fortement les arrêts imprévus en planifiant la maintenance quand la machinerie n'est pas en production. L'inventaire est planifié rigoureusement, contrôlant mieux les pièces sujettes à l'usure et la défaillance. Autres bénéfices : diminution progressive des pannes = plus de disponibilité, réduction des investissements en capital car équipements utilisés à leur potentiel maximum.

Maintenance qualité :

La qualité de la maintenance doit être adéquate, sinon son but est vain. Ce pilier intègre la détection et la prévention des erreurs de conception dans le processus de production. Accompli par l'analyse des causes racines (spécifiquement techniques 5S) pour identifier et éliminer les sources récurrentes de défauts. Les processus deviennent plus fiables quand la source d'erreurs/défauts est détectée proactivement.

Un grand bénéfice : empêcher les produits défectueux de descendre la ligne, évitant beaucoup de retouches. Les problèmes qualité sont adressés, contre-mesures permanentes mises en place par maintenance qualité ciblée. Minimisation/élimination des défauts et temps d'arrêt liés aux produits défectueux.

Gestion précoce des équipements :

Ce pilier utilise les connaissances pratiques et la compréhension globale des équipements de fabrication acquises par la TPM. Ces connaissances améliorent la conception des nouveaux équipements. Des équipements conçus avec l'apport de ceux qui les utilisent font améliorer la maintenabilité et le fonctionnement futur par les fournisseurs.

Dans la conception : facilité de nettoyage/lubrification, accessibilité des pièces, commandes ergonomiques confortables pour l'opérateur. Aussi : changements de série et fonctions de sécurité. Cette approche augmente l'efficacité car les nouveaux équipements répondent déjà aux spécifications souhaitées et ont moins de problèmes au démarrage. Atteindre les niveaux de performance planifiés est plus facile et rapide.

Formation et éducation :

Opérateurs, managers, personnel maintenance doivent avoir formation et éducation dans le domaine. Le manque de connaissances sur les équipements peut faire dérailler un programme TPM. Ils doivent porter le processus TPM et combler les lacunes pour atteindre l'objectif. Opérateurs : compétences pour maintenir proactivement et identifier les problèmes émergents. Équipe maintenance : implémenter planning préventif/proactif. Managers : maîtriser principes TPM, développement employés, coaching.

Sécurité, santé et environnement :

Un environnement de travail sûr permet aux employés d'exécuter leurs tâches sans risques sanitaires. La direction doit assurer un environnement rendant la production plus efficace, sans risque pour la sécurité/santé des employés. Les solutions TPM doivent toujours considérer sécurité, santé, environnement.

Un bon avantage : employés venant travailler dans un environnement sûr chaque jour ont une meilleure attitude (pas d'inquiétude sur cet aspect). La productivité augmente notablement.

TPM dans l'administration :

La maintenance préventive totale doit aller au-delà de l'atelier en adressant et éliminant les gaspillages dans les fonctions administratives. Soutenir la production en améliorant : traitement des commandes, approvisionnement, planification. Les fonctions administratives sont souvent la première étape du processus de fabrication, donc doivent être rationalisées et sans gaspillage. Ex: procédures plus fluides, matériaux disponibles vite avec moins d'erreurs. Élimination temps d'arrêt potentiels pendant la recherche de pièces manquantes.

Implémentation de la Maintenance Productive Totale (TPM)

Implémenter la TPM est clair après les 5S et piliers. Cinq étapes : zone pilote, remise en état optimal, mesure OEE, réduction pertes majeures, maintenance planifiée.

Identifier une zone pilote :

Questions pour choisir l'équipement pilote : Qu'est-ce qui est le plus facile à améliorer ? (Équipement facile à améliorer, résultats rapides positifs). Où est le goulot d'étranglement ? (Équipement où la production est bloquée, augmentation immédiate du rendement total, retour rapide). Inconvénient : utiliser un actif critique comme exemple risque un arrêt plus long que souhaité. Qu'est-ce qui pose le plus de problèmes ? (Corriger l'équipement qui donne le plus de soucis aux opérateurs renforce le soutien au programme TPM). Inconvénient : moins de retour immédiat, difficulté à obtenir résultat rapide sur problème non résolu, risque de perte d'intérêt.

Le meilleur choix pour débuter : premier critère (le plus facile à améliorer). On peut choisir le goulot si expérience TPM solide, car on peut constituer un stock tampon temporaire, tolérant l'arrêt, réduisant le risque. Toute l'entreprise doit participer à la sélection du pilote.

Remettre l'équipement en état optimal :

Approche basée sur 5S et maintenance autonome. D'abord, participants TPM apprennent à maintenir continuellement l'équipement à son état d'origine via 5S : organiser, propreté, ordre, standardiser, soutenir. Réalisé par :

• Photographier la zone et l'état actuel de l'équipement, afficher au tableau de projet.
• Dégager la zone : enlever outils inutilisés, débris, déchets.
• Organiser outils et composants utilisés régulièrement.
• Nettoyer sérieusement l'équipement et les alentours.
• Enregistrer l'amélioration et afficher au tableau.
• Standardiser le 5S et maintenir sa continuité.
• Auditer le processus à fréquence décroissante (quotidien, puis hebdo, etc.) pour vérifier l'efficacité et le respect du 5S.

Après avoir établi l'état de référence, les opérateurs doivent être formés à nettoyer l'équipement en l'inspectant pour usure et anomalies. Accompli par le programme de maintenance autonome. Créer ce programme : développer une méthode standardisée pour nettoyer, inspecter, lubrifier correctement. Points à adresser pendant la planification :

• Identifier et enregistrer les points d'inspection
• Augmenter la visibilité pour faciliter l'inspection machine en marche
• Identifier et étiqueter clairement les points de réglage avec leurs valeurs (certains mettent ces étiquettes directement sur l'équipement)
• Identifier tous les points de lubrification et planifier la maintenance pendant changements de série ou arrêts planifiés (points difficiles d'accès à l'extérieur de l'équipement ne doivent pas être oubliés)
• Former les opérateurs à repérer tout problème émergent/potentiel pour le signaler au superviseur de ligne
• Créer une check-list de maintenance autonome pour toutes les tâches opérateur
• Auditer à fréquence décroissante pour vérifier le respect de la check-list

Mesurer l'Efficacité Globale des Équipements (OEE)

L'OEE de l'équipement ciblé doit être suivi manuellement ou par logiciel automatisé. Mesurer régulièrement l'OEE donne une confirmation data-driven sur l'efficacité du programme TPM et permet de suivre les progrès. Chaque événement d'arrêt imprévu doit être catégorisé car les plus grosses pertes sont dues aux arrêts imprévus. Ainsi, on sait où et comment allouer les arrêts. Inclure une catégorie « cause inconnue » pour les causes indéterminées.

Minimum deux semaines de données recommandé pour une représentation précise des arrêts imprévus. Donne aussi une image claire de l'impact des micro-arrêts et cycles lents sur la production.

Adresser/Réduire les pertes majeures :

Après le snapshot data-driven de vos principales pertes, il faut les traiter. Étape réalisée via le pilier amélioration ciblée (kaizen) : constituer une équipe transversale (opérateurs, maintenance, superviseurs) pour dissecter les données OEE par analyse des causes racines, identifier la/les cause(s) principale(s) des pertes. Processus d'équipe :

Sélectionner la perte basée sur données OEE et temps d'arrêt (plus grande source d'arrêt imprévu).

Examiner les symptômes : collecter infos détaillées (observations, preuves physiques, photos). Enregistrer sur place recommandé, diagramme d'Ishikawa (arête de poisson) pour tracer les symptômes essentiel.

Identifier et discuter les causes potentielles avec l'équipe. Vérifier les causes possibles contre les preuves, brainstormer les solutions les plus efficaces.

Planifier l'arrêt programmé pour implémenter les correctifs validés.

Redémarrer la production et observer l'efficacité du correctif dans le temps. Si résolu, noter l'implémentation et passer à la cause suivante. Sinon, collecter plus d'infos et nouvelle session brainstorming.

Implémenter la maintenance planifiée

Dernière étape : intégrer techniques de maintenance proactive. Travaille sur le 3e pilier (maintenance planifiée). Choisir équipements nécessitant maintenance proactive selon trois facteurs : composants d'usure, composants qui défaillent, points de contrainte. Identification des points de contrainte : thermographie infrarouge et analyse vibratoire.

Deuxièmement, utiliser intervalles de maintenance proactive. Intervalls mis à jour si requis : flexibles, accommodent le changement. Pour composants usure/défaillance prédite, établir niveau d'usure actuel puis intervalle de remplacement de base. Créer planning de remplacement proactif de tous composants sujets usure/défaillance une fois intervalles déterminés. Utiliser « temps de fonctionnement » (run time) et non « temps calendaire ». Enfin, créer processus standardisé pour générer ordres de travail basés sur planning maintenance planifiée.

Avantages et inconvénients de la Maintenance Productive Totale (TPM)

Avantages :

• Moins de pannes : gros problèmes repérés tôt, opérateurs remarquent facilement les changements sur leurs équipements.
• Lieu de travail plus sûr : tous gardent la maintenance en tête, problèmes traités avant de devenir dangereux.
• Meilleure performance globale : tous surveillent la maintenance, petites corrections ne passent plus inaperçues.

Applications du programme TPM impactent l'installation directement et indirectement. Bénéfices sous forme tabulaire :

Bénéfices de la Maintenance Productive Totale
Bénéfices Directs	Bénéfices Indirects
Moins d'arrêts imprévus augmentant l'OEE	Augmentation de la confiance des employés
Réduction des réclamations clients	Lieu de travail propre et ordonné
Réduction des accidents du travail	Attitudes positives accrues par sentiment de propriété
Réduction des coûts de fabrication	Mesures de contrôle de pollution respectées
Augmentation de la qualité produit	Connaissances et expérience partagées inter-départements

Inconvénients :

Le seul inconvénient de la TPM est qu'elle demande une planification approfondie, de la rigueur et de la discipline. Mais le résultat en vaut la peine.

Conclusion

La TPM utilise machines, équipements, employés et processus support pour maintenir et améliorer l'intégrité de la production et la qualité des systèmes. Elle vise l'utilisation efficace et efficiente des moyens de production : tous les départements impliqués. Par le travail en petites équipes, productivité en hausse, temps d'arrêt en baisse par la fiabilité des équipements. Cet article a couvert définition, importance, implémentation, avantages, inconvénients, 5S et huit piliers.

J'espère que vous en avez beaucoup appris. Si oui, partagez avec d'autres étudiants. Merci de votre lecture, à la prochaine !