groupe n°17 - le changement rapid d'outils

La méthode SMED Gestion de Production

Gestion de ProductionThème :

Changement rapide d’outils

Responsable du cours: Mr. BELLIHI Hassan

Travail fait par:

BENJAT Rachida G1 BISDAOUNE Karima G5 MEROUAH Zineb G5 OUCHANE Keltouma G3

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Table des matières :

INTRODUCTION……………………………………………………………….2

I- Présentation de la méthode .…………………………………………….3

1) L’origine du SMED ……………………………………………………...3

2) Le contexte du SMED (Juste à Temps) …………………………………..3

3) Définition de la méthode …………………………………………………4

II- La démarche SMED :…………………………………………………..5

1) Méthodologie …………………………………………………………….5

2) les phases de la méthode …………………………………………………6

3) Durée et planification …………………………………………………….8

III- Les atouts et inconvénients du SMED ……………………………….9

1) Les atouts ………………………………………………………………...9

2) Les inconvénients ……………………………………………………….10

3) Les piéges à éviter ………………………………………………………10

IV) Exemples et applications du SMED dans la réalité ……………….12

CONCLUSION………………………………………………………………...16

BIBLIOGRAPHIE …………………………………………………………….17

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INTRODUCTION

Les entreprises se trouvent aujourd’hui confrontées à une demande des

consommateurs de plus en plus exigeante en terme de délai et de qualité. C’est pourquoi ils

s’intéressent de plus en plus au secteur de production, puisque une gestion adaptée à la

demande permettra sans aucun doute aux entreprises de rencontrer de nombreuses

opportunités sur le marché tout en cherchant à réduire les coûts. A ce titre, la production et la

logistique sont actuellement marquées par le développement du juste à temps et la nécessité

de réduire les stocks.

Dans un contexte où il est devenu indispensable de répondre rapidement aux

évolutions de la demande tout en minimisant les coûts logistiques, la mise en oeuvre de la

méthode SMED contribue à atteindre ces deux objectifs. En effet, à l’instar d’autres méthodes

telles (kanban, le takt time, les 5S …) la méthode SMED fait partie des principaux concepts

de base de l’approche juste à temps.

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I- Présentation de la méthode :

1) L’origine du SMED :

Jusqu’aux années 60, la gestion de production n’a pas vraiment fait l’objet d’études ou

d’analyses approfondies, l’activité de l’entreprise était centrée sur l’informatisation et sur les

structures de management. Plus encore, quelques années auparavant on se préoccupait bien

plus de la cadence instantanée des machines que du temps nécessaire à leur mise en service, et

à la maintenance ou changement de série, même si les équipements étaient parfois réglés pour

une longue période (peut dépasser une année), ce qui construisait un obstacle.

Cependant, à l’heure actuelle, dans un contexte de forte compétitivité entre les

entreprises, de plus en plus d’industries tentent de baser leurs objectifs de croissance sur une

amélioration,voire même une optimisation de leur système de production. Ainsi, la réduction

des temps de cycle de production, la flexibilité face aux aléas, mais aussi la maîtrise des coûts

et des qualités totales sont devenus une priorité pour les entreprises.

Cette nouvelle réflexion sur la réduction du gaspillage s’est développée

essentiellement au Japon, en effet La situation particulière du pays, privé de toutes ressources

naturelles, l’a poussés à développer une répugnance profonde pour toute forme de gaspillage,

liée principalement aux stock inactifs, mais aussi au temps de mise en route, de préparation ou

de lancement d’une machine ou d’un processus. Et c’est dans ce contexte de réduction de

mise en route que S.Shingo, qualifié de Taylor de l’ère moderne, a lancé ce qu’il a appelé la

méthode SMED en 1950.

2) Le contexte du SMED (Juste à Temps) :

L'APICS (Académie pour la Promotion Internationale de la Culture et de la Science)

nous propose une définition complète et réaliste en définissant le Juste à Temps (JAT) comme

«une philosophie de production basée sur l'élimination systématique des gaspillages et

l'amélioration continue de la productivité ».

Selon cette méthode l'entreprise est donc appelée à se tourner vers les besoins précis

de sa clientèle : Il ne s'agit plus de favoriser les économies d'échelles, puis de vendre ce qui a

été fabriqué et stocké, mais de produire la quantité réellement désirée, avec comme objectif

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principal une réduction des coûts de production. Cette démarche passe par une élimination

systématique des stocks et des en-cours de production avec des méthodes de gestion

développées.

Le JAT s’attaque à sept types de gaspillage :

La surproduction,

Le transport et la manutention,

Les transformations inutiles du produit,

Les stocks de surplus,

Les mouvements inutiles,

Les défauts de fabrication,

L'attente,

3) Définition de la méthode :

Le juste à temps impose de disposer de lots de chaque élément à assembler. On

voudrait bien entendu avoir des lots très petits mais souvent, lorsqu’on met en fabrication un

lot, on doit changer l’outillage ou le réglage de la machine, si l’on a fabriqué autre chose

auparavant. Le temps de démarrage est souvent générateur de pièces non conformes ; une

solution à ce problème consiste à réduire le temps d’outillage : c’est le SMED.

En gestion de la production, SMED est l'abréviation de Single Minute Exchange of

Die, et qui peut être traduit par : changement d’outil en (quelques) minutes. Le SMED est une

méthode d’organisation qui cherche à réduire de façon systématique le temps de changement

de série, avec un objectif quantifié.

La méthode SMED est utilisée dans le cadre de changements de fabrication. Elle a

pour objectif de réduire ces temps, et permettre ainsi de réduire la taille de lot minimale. En

effet, si les temps de changement de série deviennent nuls, on peut alors engager une

fabrication à l'unité sans augmenter les coûts. Le but c’est donc de diminuer ce temps

consacré au réglage, afin d'obtenir des changements d'outils rapides ou des réglages

instantanés.

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http://fr.wikipedia.org/wiki/Gestion_de_la_production


C’est une méthode qui permet de rationaliser le temps entre la dernière pièce bonne de

la production N et la première pièce bonne de la production N+1

IV- La démarche SMED :

1) Méthodologie :

Les stocks ont longtemps servi de garde-fou en assurant une sécurité de production et

en minimisant les conséquences des dysfonctionnements. Ils étaient alors considérés comme

un "mal nécessaire". Aujourd'hui ils sont devenus un "mal tout court". En effet L'entreprise ne

peut plus imposer sa logique industrielle calquée sur la production de masse, mais doit se

placer dans un juste équilibre entre demande et production : produire seulement ce qui est

commandé, en respectant les coûts, les délais et la qualité.

L’un des objectifs du SMED est d’arriver à convertir des opérations s’effectuant

machine à l’arrêt (MA) en opérations possibles machine en marche (MM). Et Dans ce cas on

distingue deux types de réglages :

Réglages / temps internes (opérations internes) : Cela correspond à des opérations

qui se font machine arrêtée, donc hors production.

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Réglages / temps externes (opérations externes) : Cela correspond à des opérations

qui se font (ou peuvent se faire) machine en fonctionnement, donc en production.

2) les phases de la méthode :

La démarche repose essentiellement sur la distinction qui doit être faite entre les

opérations internes et les opérations externes.

Elle se déroule en quatre étapes majeures illustrées par le graphique ci-après :

Etape préliminaire : Choix du chantier

Le principe d'application de la méthode S.M.E.D. passe par le choix d'un « chantier

pilote ». C'est le poste de travail retenu pour conduire l'action. L'objectif sous-jacent est

l'extension du chantier aux autres postes de l'atelier. Il servira de vitrine et doit pouvoir

démontrer facilement le bien fondé de la méthode afin de convaincre et faire adhérer

l'ensemble de l'entreprise à la démarche. La première de toutes les difficultés est peut être de

faire accepter cette démarche dans l'entreprise. Il faut convaincre et impliquer les hommes.

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Etape 1 : analyser

Analyser un changement de fabrication tel qu’il est pratiqué dans l’entreprise. Cette

étape permet de collecter une série d’informations concernant notamment la durée de

changement initial. Il s’agit d'analyser ce qui se passe au cours du réglage. Le moyen idéal est

la réalisation d'un film vidéo qui donne la chronologie exacte des opérations. Cette phase

concerne donc le bilan de l’état initial. Il s’agit d’observer le déroulement d’un changement de

production et de relever toutes les informations qui lui sont relatives :

- Chronologie,

- Durée,

- Contraintes,

- Moyens matériels,

- Ressources,

- …

Etape 2 : dissocier

Il s’agit de la séparation des opérations "internes" et "externes". L'objectif est de

réaliser en temps masqué des opérations externes. Le but de cette étape consiste à effectuer un

maximum d'actions tant que la machine travaille sur l'ancienne série. Pour ce faire il est

nécessaire d'agir sur l'organisation du changement de production, en particulier pour les

phases de préparation et de mise à disposition de moyens.

Il s'agit principalement d'opérations de préparation (outils, accessoires, moyens de

manutention, …). A ce stade les investissements sont généralement très faibles, par contre les

gains obtenus sont spectaculaires. Ils peuvent atteindre des taux de 25 à 50% simplement avec

une optimisation de l'organisation du changement de fabrication.

Etape 3 : convertir

Elle consiste en la transformation des opérations internes en opérations externes. Il en

résulte une réduction du nombre d'opérations internes et un gain global de temps. Mais cette

opération nécessite souvent des investissements et un apport de technologie très important.

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Elle est également délicate à mettre en œuvre car la conversion n’est pas toujours aisée et elle

peut aussi s’avérer coûteuse pour l’entreprise.

Etape 4 : réduire

Rechercher la réduction du temps d’exécution des opérations tant internes qu’externes en

les rationalisant. Il s’agit de simplifier des gestes simples dont la réalisation demande du

temps. Concrètement, cela se traduit par leur suppression partielle ou totale, par la

minimisation des mouvements et par la normalisation de l’outillage. Il s’agit aussi de prévoir

les conditions des réglages en fixant les valeurs indicatives et en privilégiant des méthodes

sans réglage.

Cette étape consiste donc à recherche des solutions pour réduire les opérations internes non

convertibles :

- Taches simultanées,

- Standardisation d’outillages,

- Blocages rapides,

- Travail en équipes . . .

- Approfondir l’étude pour réduire, voir éliminer les essais et réglages,

3) Durée et planification :

Une action S.M.E.D. est étalée dans le temps à plusieurs mois, voir une année pour des

progrès significatifs. Le point de départ est l'implication stratégique de la direction, ensuite

s'enchaînent les phases de :

Constitution des groupes,

Sensibilisation et formation,

Choix du poste pilote,

Analyse,

Définition de plan d'action,

L'objectif de progrès,

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La notion de plan d'action est fondamentale. Il résulte du travail collectif et propose des

solutions hiérarchisées, classées en fonction de critères tels que: coût / gain de temps ;

facilité / difficultés de mise en œuvre ...

Plan d’action de SMED

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V- Les atouts et inconvénients du SMED :

1) Les atouts :

Les atouts de la méthode sont identifiables par les caractéristiques suivantes :

1. Augmentation de la productivité du personnel et de la capacité de production des

machines,

2. Augmentation de la flexibilité de la production,

3. Amélioration de la qualité,

4. Coûts diminués,

5. Réduction des délais et des stocks,

6. Élimination des erreurs de réglage,

7. Diminution du nombre de rebuts et de pièces de réglage,

8. Confort et travail rationnel des régleurs,

9. Nettoyage simplifié,

Un atout majeur du SMED est qu'il exige une bonne communication entre les

différents départements de l'entreprise. S'il s'agit par exemple de modifier l'outillage pour

réduire les temps de changement de fabrication, il sera nécessaire d'impliquer le bureau

technique, mais aussi le service qualité et si possible un membre de l'encadrement supérieur.

Plus l'équipe impliquée est pluridisciplinaire, plus les résultats de son travail seront

performants.

2) Les inconvénients :

La mise en place du SMED est onéreuse. En effet, il en découle des coûts internes

difficilement quantifiables, qu’il s’agisse de la main d’œuvre impliquée ou des gains de

productivité réalisés. Cependant, vu les gains obtenus en terme de productivité, les dirigeants

d’entreprises estiment que c’est une démarche qui mérite d’être mise en place.

3) Les piéges à éviter :

a- Tout SMED :

Les gains par le SMED sont souvent spectaculaires. Dégager du temps utile pour une

machine ou un process améliore son rendement, mais peut dans bien des cas retarder

ou même rendre inutile des investissements capacitaires.

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Être plus flexible est de plus en plus nécessaire, la nouvelle donne économique nous

impose sa loi.

Il vaut mieux procéder graduellement, se fixer des objectifs réalistes, même modestes

pour le début.

Suivre les quatre étapes et enregistrer les progrès à chacune d'elle, puis reprendre la

même démarche avec un objectif plus ambitieux et réitérer jusqu'à ce que les efforts à

fournir deviennent prohibitifs par rapport aux gains escomptés.

Il ne faut pas penser que le principe du SMED n'est applicable qu'à l'industrie, aux

machines et ateliers automatisés.

b- Analyse des ressources critiques :

Dans un environnement industriel, les points d'amélioration potentiels sont nombreux.

On pourrait même améliorer indéfiniment. Or le temps, les moyens techniques, financiers et

humains sont toujours limités. Se jeter sur le SMED et vouloir l'appliquer partout, sans

réflexion préalable est "dangereux". Il convient en effet de distinguer dans le process les

postes ou machines qui méritent le SMED.

La théorie des contraintes (TOC) distingue deux types de ressources :

les goulots : sont des ressources dont la capacité est limitée et qui limitent la

capacité globale du process.

les non-goulots : sont des ressources avec des capacités en excès.

Le SMED appliqué aux non-goulots est une double absurdité dans la mesure où ces

ressources, ayant des capacités excédentaires, ont déjà la possibilité de changer d'outils ou de

séries sans que cela affecte le flux de production. Mais aussi et surtout parce que l'on

affecterait des moyens techniques et financiers limités à augmenter la capacité de ressources

qui n'en ont nul besoin, au détriment éventuel des goulots qu'il est urgent, sinon vital, de

dégouloter.

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Donc avant d'engager une démarche SMED, il faut analyser le process avec une vision

TOC, redéfinir au besoin la planification et la gestion des ressources selon les règles de la

théorie des contraintes, puis en dernier lieu définir les ressources-cibles pour l'application du

SMED.

IV) Exemples et applications du SMED dans la réalité :

1) Utilisation rondelle en U :

Pour réduire le temps de réglage, on peut remplacer une rondelle fermée par une

rondelle en U. Ce remplacement élimine le besoin de démonter complètement l’écrou du

boulon sur lequel il est vissé. En effet on relâche légèrement l’écrou et on glisse une rondelle

en U sous l’écrou, puis on revisse. Ainsi en plus de réduire le temps de montage, on élimine le

risque de laisser tomber l’écrou, de le perdre, et d’aller en chercher un autre.

2) Résultats obtenus grâce au SMED dans les entreprises :

L’exemple ci-après illustre les temps de réglages internes et externes obtenus après

application de l’outil SMED. Ces temps résultent d’une expérience menée à l’école de

technologie supérieure de Montréal.

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N° des tâches

Description de la tâche Durée (sec)

opérationMoyens de réductionintern

eexterne

1Aller chercher la clé à molette

50 50 Prépositionner clé

2Dévisser les boulons de la contre

fourche 45 45 Réduire

3 Retirer les goupilles de fourches240 240

Réduire

4Positionner la grue 85 85 Nouveau moyen

manutention

5Accrocher et soulever les fourches 110 110

6 Déplacer et déposer au sol les fourches

115 115

7 Aller chercher les nouvelles fourches

1125 1125 Manutentionnaire en avance

8Soulever la contre fourche 105 105

9Déplacer et déposer au sol la

contre – fourche40 40

10Aller chercher la nouvelle contre –

fourche330 330

Manutentionnaire en avance

11Positionner la nouvelle contre –

fourche40 40

12Visser les boulons de contre–

fourche85 85

Réduire

13 Déplacer les nouvelles fourches 240 240

14Décrocher les chaînes et positionner les fourches

45 45

15 Insérer les goupilles de fourches 480 480 Réduire

Temps total 3135 1545 1590

% respectif interne / externe 49% 51%

Ce tableau nous montre les étapes d’un changement d’outil « le changement des

fourches » en précisant la durée de temps que prend chaque tâche et les moyens de réduction

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utilisés. Ces derniers permettent de savoir la manière par laquelle il est possible de réduire le

temps du changement d’outil. Ainsi nous avons les trois moyens suivants :

Réduire : ce moyen de réduction peut être utilisé dans les tâches nécessitant un travail

manuel qui peut s’avérer long, alors qu’il ne représente qu’un geste répétitif par exemple :

dévisser, retirer, visser, insérer. Ainsi, il est possible de réduire le temps de ces gestes grâce

aux techniques du SMED, exemple comme cité en haut l’utilisation de rondelle en U ou

techniques permettant de visser et dévisser au premier tour (le premier tour visse et le

deuxième dévisse sans avoir à tourner le vis plusieurs fois).

Manutentionnaire en avance : elle concerne les opérations externes. Cela veut dire

que l’un des meilleurs moyens de réduire le temps de changement d’outil est d’accomplir les

tâches pendant le fonctionnement de la machine.

Nouveau moyen de manutention : utilisation d’opération de transfert physique de

matières ou d’accessoires. Plus il y’a utilisation des moyens mécaniques remplaçant les

interventions humaines, plus le temps du changement d’outil est réduit.

L’exemple qui suit représente un des programmes de réduction de temps de

changement d’outils de Citroën et Brown Boveri. Ce tableau montre le changement favorable

au niveau du temps et du gain :

Temps de changement d’outils en minutes Coût des

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Machines Gain modifications en KF

(Francs)Avant Après

Presse d’emboutissage WEINGARTEN (1500 tonnes).

Tour multibroches BULLARD

Presse de découpage de tôles SPIERTZ (300 t.) + équipement de déroulage et planage

Soudeuse monopoint LANGUEPAIN

Presse de moulage caoutchouc DESMA

Presse de moulage plastique D.K. (200t)

Tour horizontal RAMO à commande numérique

Four de fusion der fonte BROWN BOVERI

Ligne d’emboutissage et formage pour carrosserie automobile composée de 6 presses SPIERTZ (DE 1400t et 400t)

Ligne de 5 presses BLISS (1400t et 400t)

Ligne de 7 presses SCIAKY pour soudure par points

Machine multi-opérations (perçage, taraudage, lamage) GNUTTI pour usinage de trous de fixation sur vannes hydrauliques

Presse BULHER d’injection d’aluminium en fusion

Tandem de presses SCHULER (315t, 250t) pour découpage de tôles

285

40

58

70

120

120

5

180

130

100

33

360

247

210

22

10

15

20

15

15

1

60

26

18

5

0

84

72

93%

75%

74%

71%

87%

87%

80%

66%

80%

82%

85%

100%

66%

66%

60 KF

1 KF

61 KF

20 KF

30 KF

58 KF

30 KF

41 KF

107 KF

99 KF

23 KF

22 KF

52 KF

62 KF

CONCLUSION

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La méthode SMED est donc un concept qui présente de nombreux atouts pour la

gestion de la production de l’entreprise tels qu’une augmentation de la productivité, de la

flexibilité de la production, une amélioration de la qualité, ou encore une réduction des stocks

et coûts et une élimination des erreurs de réglage.

Cependant, son bon fonctionnement dépend avant tout d’une communication de

qualité entre les différents départements de l’entreprise. En effet, il est souvent nécessaire

d’impliquer plusieurs services de l’entreprise et de savoir les coordonner afin d’obtenir des

résultats les plus performants.

D’autre part, un aspect quelque peu pénalisant de la méthode SMED concerne son

déploiement puisque un certain nombre d’opérations ne peuvent être ni supprimées ni

réduites. Il conviendra donc de les réexaminer périodiquement car les progrès et innovations

technologiques peuvent apparaître et aider à les traiter.

Afin de conclure notre propos, on pourrait ouvrir le débat vers un aboutissement du

SMED où les temps de changements seraient à durée zéro, c’est-à-dire instantanés. A ce titre,

il existe le concept ONTED, signifiant One Touch Exchange of Die, qui illustre à la

perfection cette volonté de parvenir à un temps de changement très simplifié et d’une durée

ultra-brève.

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BIBLIOGRAPHIE :

Ouvrages :

o « Les nouvelles regles de la production », P.Beranger, édition DUNOD 1987 Paris.

o « Gestion de Production », A.Courtois, édition ORGA 1989 Paris.

o « Techniques d'amélioration continue en Production », R. Chapeaucou, édition DUNOD, 2003.

Les sites Internet :

o http://www.enpc.fr/fr/formations/depts/mgi/newsl2.pdf

o http://sti.ac-orleans-tours.fr/spip/SMED.html

o http://www.rtf.ch/pages/outils_methodes/smed.htm

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http://www.rtf.ch/pages/outils_methodes/smed.htm

http://sti.ac-orleans-tours.fr/spip/SMED.html

http://www.enpc.fr/fr/formations/depts/mgi/newsl2.pdf

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