Qu'est-ce que l'équilibrage des lignes et comment y parvenir ?

Définition de l'équilibrage de ligne dans la fabrication

L'équilibrage de ligne est une stratégie de production qui consiste à équilibrer le temps des opérateurs et des machines pour faire correspondre la cadence de production au temps de cycle.

Letemps de cycle est le rythme auquel les pièces ou les produits doivent être produits afin de répondre à la demande des clients.

Pour une ligne de production donnée, si le temps de production est exactement égal au takt time, alors la ligne est parfaitement équilibrée. Dans le cas contraire, les ressources doivent être réaffectées ou réorganisées pour éliminer les goulots d'étranglement ou la surcapacité. En d'autres termes, les quantités de travailleurs et de machines affectées à chaque tâche de la ligne doivent être rééquilibrées pour atteindre le taux de production optimal.

Avantages de l'équilibrage des lignes

1. Réduire les déchets d'attente

Les déchets d'attente sont l'un des huit types de déchets de la production allégée. Il s'agit de tout temps mort qui se produit lorsque les opérations ne sont pas entièrement synchronisées. Par exemple, les déchets d'attente se produisent lorsque les opérateurs attendent des matériaux ou que quelqu'un d'autre termine sa tâche. Les temps d'arrêt de l'équipement, pendant lesquels l'équipement ne fonctionne pas, sont un autre exemple de gaspillage dû à l'attente.

L'équilibrage des lignes garantit que tous les opérateurs et toutes les machines travaillent ensemble de manière équilibrée. Aucun opérateur ou machine ne doit être surchargé ou inactif. En minimisant les temps d'arrêt, l'équilibrage des lignes réduit les déchets d'attente.

2. Réduire les déchets d'inventaire

Les déchets d'inventaire sont un autre type de déchets. Il correspond à un excès de matières premières, de travaux en cours (produits non finis) ou de produits finis. Le gaspillage des stocks indique une allocation inefficace du capital.

L'équilibrage des lignes standardise la production, ce qui signifie qu'il est beaucoup plus facile d'éviter les accumulations ou les stocks excédentaires. En réduisant les temps morts, l'équilibrage des lignes garantit un minimum de travaux en cours. Et enfin, en rapprochant le temps de production du temps de cycle, il garantit une livraison à temps.

3. Absorber les irrégularités internes et externes

L'équilibrage de la ligne réduit les variations au sein d'une ligne de production. Une ligne de production équilibrée est suffisamment stable et flexible pour s'adapter aux changements.

Par exemple, si la demande du client change - ce qui signifie que le temps de cycle change - les opérations peuvent être réalignées rapidement grâce à l'équilibrage de la ligne. Les conséquences des changements apportés à une ligne de production équilibrée sont prévisibles. Il est donc beaucoup plus facile de modifier la ligne pour ajuster la cadence de production.

4. Réduire les coûts de production et augmenter les profits

L'équilibrage parfait des lignes permet aux travailleurs et aux machines de fonctionner de manière totalement synchronisée. Aucun opérateur n'est payé pour rester inactif. Toutes les machines sont utilisées au maximum de leur potentiel. En d'autres termes, la main-d'œuvre et la capacité des machines sont maximisées. Une telle efficacité des processus se traduit par une réduction des coûts et une augmentation des bénéfices.

Comment réaliser l'équilibrage des lignes ?

1. Calculer le temps de cycle

Puisque l'objectif de l'équilibrage de ligne est de faire correspondre la cadence de production au temps de cycle, il est essentiel de connaître votre temps de cycle. Tulip propose une application Takt Time et un tableau de bord Takt Time prêts à l'emploi qui font du calcul et du suivi du takt time une partie intégrante de votre processus de production.

2. Réaliser des études de temps

Nous avons rédigé un article détaillé sur la manière de réaliser des études de temps. L'objectif des études de temps est d'établir le temps nécessaire pour accomplir chaque tâche le long d'une ligne de production. En d'autres termes, vous voulez savoir combien de temps les employés et les machines passent sur chaque partie d'un processus.

Gardez à l'esprit que s'il est possible de réaliser des études de temps avec un chronomètre et un presse-papiers, il existe désormais des options nettement meilleures. La connectivité IoT et le cloud computing ont transformé la collecte et le stockage des données. Grâce aux capteurs et aux apps de fabrication, les fabricants peuvent désormais réaliser des études de temps automatiques et continues, éliminant ainsi le biais humain et l'effet de taille d'échantillon.

3. Identifier les goulots d'étranglement et les capacités excédentaires.

Lorsque vient le moment d'analyser les données de vos études de temps, remarquez quelles parties du processus prennent plus de temps que le takt time. Le dépassement du temps de cycle signifie des livraisons tardives, des coûts d'expédition élevés ou des clients mécontents. Remarquez également les parties qui prennent moins de temps que le temps de cycle. Il y a une capacité excédentaire à ces endroits.

4. Réaffecter les ressources

Commencez par examiner la priorité des tâches, c'est-à-dire l'ordre dans lequel elles doivent être exécutées. Par exemple, si une étape nécessite une certaine partie, vous devez vous assurer que cette partie est terminée avant d'atteindre cette étape. Un diagramme de préséance peut s'avérer utile.

Ensuite, réorganisez les tâches pour réduire la capacité excédentaire et les goulots d'étranglement. Par exemple, déplacez les ressources - travailleurs et équipements - des parties de la ligne qui ont une capacité excédentaire vers les goulots d'étranglement. En d'autres termes, cherchez à alléger la charge de travail là où il y a des blocages, et déplacez-la vers des endroits où la capacité excédentaire peut être comblée en absorbant davantage de travail. Cela permettra de réduire les déchets d'attente dans les endroits où il y avait une capacité excédentaire. Cela permettra également d'améliorer le flux de production là où il y avait des goulots d'étranglement.

Essayez d'organiser les tâches élémentaires en groupes qui minimisent les temps morts des opérateurs et qui maximisent l'utilisation des machines et des équipements. Répartissez la charge de travail entre les opérateurs de la manière la plus logique, en tenant compte des données sur les performances des opérateurs que vous avez recueillies. Idéalement, chaque groupe de tâches devrait être accompli dans le même laps de temps pour obtenir une synchronisation.

Demandez-vous si vous avez trop ou trop peu de postes de travail. L'équilibrage de la ligne peut améliorer l'efficacité du processus jusqu'au point où il y a une capacité excédentaire sur toute la ligne. Il peut être avantageux de supprimer des postes de travail ou de combiner des processus.

Lorsque vous avez plusieurs opérateurs qui effectuent des tâches consécutives et travaillent en tant qu'unité, vous devez vous efforcer de réduire le déséquilibre entre les travailleurs et les charges de travail. Une disposition et une répartition appropriées des tâches dans les lignes de production permettent de maximiser la production au moment voulu.

5. Apporter d'autres améliorations

L'analyse des données quantitatives de vos lignes révélera sûrement d'autres possibilités d'amélioration qui pourraient améliorer l'équilibre de vos lignes.

Pour mettre en œuvre l'amélioration des processus, vous pouvez manipuler trois paramètres : le temps de l'opérateur, le temps de la machine et le temps de réglage. Par exemple, vous pouvez donner une formation supplémentaire aux travailleurs qui mettent plus de temps à effectuer des tâches ou faciliter les transitions pour réduire les temps de changement. Vous pouvez également moderniser les machines ou vous assurer que les opérateurs respectent les procédures opérationnelles standard (POS) de réglage et de maintenance des machines.

De nombreuses pratiques Lean peuvent également contribuer à réduire la variation dans vos lignes. Les 5S et le management visuel créent un espace de travail cohérent, ce qui réduit le temps perdu à chercher des outils et améliore l'efficacité du processus. Le Poka-yoke, ou contrôle des erreurs, est un processus qui permet de détecter rapidement les défauts, ce qui augmente la cohérence de la production.

Conclusions

L'équilibrage des lignes est un problème d'optimisation d'une grande importance pour l'industrie. En améliorant l'efficacité de leurs lignes, les entreprises peuvent réduire les gaspillages de la production allégée et dégager davantage de valeur.