Le S.M.E.D. est une méthode d’amélioration des changements de production sur une ligne.
Cette amélioration a pour objectif la réduction du temps nécessaire à un changement de production.
Single Minute Exchange of Die = Échange d'outil en moins de 10 minutes.
« Single Minute » signifie que le temps en minutes nécessaire à l'échange doit se compter avec un seul chiffre.
Le SMED est né en 1970 dans l'univers industriel compétitif de TOYOTA, sous l'impulsion de M. SHINGO.
S.SHINGO découvre le rôle pivot des temps de changement de série en terme économique et de flexibilité industrielle globale.
La réduction du temps de changement d’outils est à apprécier en fonction d’un critère économique.
Des temps d’arrêt de production long présentent un coût important :
- Des coûts directs (manque à gagner de la chaine non-exploitée)
- Des coût indirects (de part la nécessité d’un stockage)
Pendant l’arrêt de la production, l’usine ne s’arrête pas de dépenser : les salaires sont toujours là, ainsi que l’amortissement de la machine et les charges de structures. C’est le coût direct d’un changement de production non-optimisé.
Par ailleurs, comme le coût de changement d’outil est important, on cherchera à en réaliser le moins possible.
Exemple : Unité produite en 30 sec, changement de production en 1800 sec (½h) :
Pour éviter que le temps de changement de production ait un impact sur le coût unitaire du produit, on voit qu’il faut traiter des lots les plus importants possibles.
Les lots étant importants et la demande des clients toujours variable, il faudra stocker les différentes références produites pour disposer au mieux des références commandées.
Finalement, réduire le nombre de changement de production permet d’éviter le surcoût direct, mais entraine des coûts indirects dus à la nécessité du stockage :
- Mobilisation de surface (amortissement ou loyer),
- Gestion de stock,
- Manutention,
- Transport,
- Dépérissement des produits,
- …
Temps de changement SANS SMED : 1H
PAR POSTE :
Temps de production : 8H – 2x1H = 6H
Nb de blocs produits : 6H x 3000 = 18000
Amortissement : 8H x 520€ = 4160€
Coût salariaux : 22€ x 6 x 8H = 1056 €
Coût matière : 18000 x 0.14€ = 2520 €
Coût total : 4160€ + 1056€ + 2520€ = 7736 €
pour 18000 blocs creux
soit 7736 € / 18000 = 0.43 € / blocs
Marge : 50 cts - 43 cts = 7 cts
Temps de changement AVEC SMED : ½ H
PAR POSTE :
Temps de production : 8H – 2x½H = 7H00
Nb de blocs produits : 7H00 x 3000 = 21000
Amortissement : 8H x 520€ = 4160€
Coût salariaux : 22€ x 6 x 8H = 1056 €
Coût matière : 21000 x 0.14€ = 2940 €
Coût total : 4160€ + 1056€ + 2940€ = 8156 €
pour 21000 blocs creux
Soit 8156 € / 21000 = 0.39 € / blocs
Marge : 50 cts - 0.37 cts = 11 cts
On constate immédiatement l’impact des temps de changement de production sur la marge du produit.
Une solution pour réduire l’impact des temps de changements est de réduire le nombre de ceux-ci. Mais cela contraint à stocker plus, pour répondre dans des temps brefs à la demande variable. Et ce stockage à lui-même un coût.
La solution vis-à-vis du coût du temps de changement de production n’est donc pas de limiter ceux-ci, mais de réduire leur durée.
Le SMED distingue 2 types d’opérations concernant un changement de production :
Les opérations internes : Opérations qui ne peuvent être réalisées que pendant l’arrêt de la machine ou chaine de production.
Les opérations externes : Opérations pouvant être réalisées pendant le fonctionnement de la machine ou la chaine.
Temps de changement de production : Durée entre la dernière bonne pièce produite sur la série à terminer et la première bonne pièce produite sur la série à commencer.
1) Lister toutes les opérations d’un changement de production.
2) Identifier les opérations internes (devant obligatoirement être réalisées machine arrêtée) et les opérations externes (pouvant être réalisées machine en marche).
3) Extraire les opérations externes qui sont traitées, à tord, comme des opérations internes.
4) Repérer les opérations internes les plus couteuses.
5) Convertir les opérations internes en externes quand cela est possible.
6) Réduire la durée des opérations internes.
7) Paralléliser les opérations internes.
La première phase est une phase d’observation.
Il faut réaliser le listing exhaustif des opérations unitaires composant le changement de production. Pour chaque opérations, on relèvera notamment :
- L’objet,
- Le descriptif,
- L’ordre,
- La durée,
- Les contraintes spécifiques,
- Les moyens matériels,
- Les ressources humaines.
L’objectif de cette observation est de connaitre précisément la réalité des faits.
L’utilisation d’une vidéo est souvent la méthode idéale.
Attention, pendant la phase d’observation : il ne faut pas perturber le changement de production. Il faut que celui-ci soit conforme aux faits.
On construira, sur cette base, le diagramme d’enchainement des opérations avec horodatage. On indiquera l’arrêt de la série précédente et le commencement de la série suivante. On figurera aussi le temps total d’arrêt de la production.
Pour chaque opération relevée à la phase précédente, on notera si celle-ci à lieu pendant l’arrêt de la machine (opération interne) ou pendant le fonctionnement de la machine (opération externe) que cela soit avant ou après l’arrêt de celle-ci.
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Cette phase va permettre de compléter le diagramme temporel du changement de production et servira de base aux optimisations que l’on va rechercher pendant les phases suivantes du SMED.
Cette première optimisation consiste à déterminer les opérations internes pouvant être traitées en opérations externes (avant ou après l’arrêt de production) sans modification autre.
Il s’agit typiquement d’opérations de préparation.
Cette phase nécessite généralement peu d’investissement, les solutions mises en place ne nécessitant que de la logique et du bon sens et les gains en temps de changement de production important, typiquement 25 à 50%.
Sur le processus exemple, plus de 2.5 minutes ont été gagnées.
Ce gain de 6% n’a coûté que du bon sens.
Externalisation
Pour cette phase, le travail consiste à identifier les opérations internes les plus couteuses (longues) dans changement de production.
En effet, l’optimisation (par externalisation ou par réduction de durée) des opérations internes peut nécessiter des investissements et du temps.
Il est donc pertinent de réaliser ces optimisations sur les opérations les plus couteuses pour que le gain soit maximisé.
On dénote 5 opérations représentant 1999 secondes soit 80% du temps de changement de production.
C’est sur ces opérations qu’il faudra principalement se concentrer parce que le potentiel de gain de temps est élevé.
Une optimisation extrême sur l’opération 19 ne permettra jamais qu’un gain de 23 secondes, soit 1% du temps de changement total.
Les opérations pouvant être externes ayant été identifiées, le temps de changement de production ne peut être amélioré qu’en convertissant des opérations internes en opérations externes.
Cette phase nécessite souvent des investissements et c’est pourquoi on ne l’applique que sur les opérations internes les plus coûteuses (longues).
Exemple d’externalisation :
Un moule préchauffé par la machine pourra être préchauffé avant son montage par un autre moyen.
Le bridage compliqué d’une pièce sur le porte pièce de la machine n’est plus fait en place, mais sur un porte pièce amovible venant prendre place par fixation rapide sur la machine.
Un mélange de peinture réalisé par la machine de production et nécessitant des essais, peut être préparé par une autre machine afin de délivrer à la machine de production un mélange prêt à l’emploi.
Convertir les opérations internes en externes
Pour les opérations internes que l’on ne peut pas externaliser, le seul moyen d’optimisation, vis-à-vis du temps de changement de production, est dans la recherche de solutions techniques.
Cette phase, comme la précédente, nécessite souvent des investissements et sera donc appliquée uniquement sur les opérations internes les plus coûteuses (longues).
Exemples de solutions :
- Bridages rapides en remplacement de vissages (lents),
- Détrompeur, poka-yoké pour ne pas faire d’erreur,
- Plateau spécifique d’outils pour ne pas avoir à chercher,
- Automatismes pour remplacer des opérations manuelles laborieuses,
- Ergots, butées pour ne pas rechercher à chaque changement le point de réglage,
- Unification des types de fixations pour ne pas avoir à changer d’outil,
- Moyens de manutention adaptés,
- Pré-assemblages et préréglages,
- Outillages spécifiques
Par ailleurs, des optimisations simples sont à rechercher dans l’organisation (voir méthode 5S), notamment :
- Outillage adapté et facile à trouver,
- Poste de travail dégagé et propre.
Les étapes 11 et 18 (642s et 422s) sont retravaillées.
Elles seront réalisées à 4 opérateurs, l’espace autour de la machine le permettant.
Par ailleurs, les fixations M10 sont remplacées par des M12 pour ne nécessiter qu’un seul outil.
Pour ne pas avoir à desserrer et serrer complètement ces écrous, un système à rondelles « U » est mis en place.
Un plateau d’outils spécifique (4 clefs de 12 + 8 rondelles « U ») est fabriqué pour supprimer les temps de recherche.
Le gain est de 977s soit 36% pour un coût technique faible (modification fixation et plateau d’outils).
Contact - Devis dentaire
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