La méthode KANBAN – Gestion des flux

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KANBAN signifie étiquette en japonais.

Voici donc un nouveau cours de gestion de production que je devais publier depuis longtemps. J’espère qu’il sera suffisament clair. Il sera plus tard complété par une petite application de calcul du nombre de cartes kanbans à mettre en place sur un système de production.

Voici son sommaire:
  • 1) Présentation de la méthode KANBAN – Gestion dynamique des flux
  • 2) Principe de la méthode du KANBAN
  • 3) Fonctionnement du KANBAN
  • 4) Le KANBAN dans la pratique
  • –4-1) Utilisation des plannings
  • –4-2) Les types de cartes KANBAN
  • –4-3) Tension du flux

1) Présentation de la méthode KANBAN – Gestion dynamique des flux

La méthode KANBAN est une réalisation pratique du principe du ‘’Juste à Temps‘’. C’est la Société TOYOTA qui l’a mise au point dans les années 60.
Elle intéresse les entreprises qui fabriquent des produits standards (avec peu d’options ou de variantes) dont la production est continue dans des ateliers constitués en lignes ou îlots de fabrication.

La demande en produits finis est relativement stable et la prévision peut se faire sur historique.
La production est régulée par la demande, ce qui permet de produire à ‘’STOCK 0’’ et ‘’Juste à Temps’’.

2) Principe de la méthode du KANBAN

Les produits, les moyens et la main d’œuvre doivent être mis en flux de production.
Un certain niveau de stock (en-cours) est maintenu entre les postes pour répondre immédiatement à la demande du poste ‘’aval’’
Il est nécessaire d’assurer la fluidité de l’écoulement des composants et de supprimer les goulets d’étranglement.

Kanban

LE POSTE AVAL COMMANDE AU POSTE AMONT JUSTE CE QU’IL A CONSOMME

Les ordres de fabrication sont directement liés à la demande client (poste « aval ») qui pilote l’activité des postes de travail « amont »: c’est une gestion à flux tiré

La fabrication au poste ‘’amont’’ est déclenchée par l’appel du poste ‘’aval’’ par l’intermédiaire de la fiche KANBAN (carte, étiquette, ticket) qui sert d’ordre de fabrication : C’est une méthode manuelle de pilotage situé directement sur le site et exécuté par le personnel de production.

3) Fonctionnement du KANBAN

Soit la fabrication de 3 types de pièces A, B et C stockées dans les containers A, B et C portant chacun leur étiquette respective: Kanban a, b et c.

Kanban

Kanban

Il prend le container, décroche le Kanban c qui sera placé sur le tableau planning du poste AMONT chargé de fabriquer la pièce C. L’opérateur du poste AMONT est ainsi informé qu’un container de pièces C a été consommé: il peut mettre en fabrication une quantité de pièces égale à un container.

PRODUCTION = DEMANDE

Son travail terminé, cet opérateur place les nouvelles pièces C dans un nouveau container accompagné du même Kanban c que le précédent, au lieu de stockage prévu.

c) le processus se répète ainsi pour tout le cycle de fabrication de poste en poste.

Kanban

Remarques:
Il y a donc un flux d’informations : ordres de fabrications avec les kanban et des flux de production : containers avec la production.

  • la circulation de la carte Kanban peut être faite (selon la distance entre postes) par le client-opérateur du poste ‘’aval’’, par un ‘’facteur’’, par courrier, par télex,…
  • l’ordre de fabrication, le Kanban est toujours le même entre deux postes : cette méthode ne génère pas de nouveaux documents à chaque lancement, elle s’approche de l’objectif zéro papier.
  • la dégradation ou la perte d’une carte Kanban est un ennui majeur pour le pilotage :

==>Un container plein sans étiquette n’a plus d’identité.
==>Une étiquette perdue = un container en moins dans le cycle de production, ce qui entraîne la rupture d’approvisionnement du poste ‘’aval’’.

Règles de fonctionnement
Elles sont impératives et doivent être appliquées à la lettre par les opérateurs :

  • a- tout container rempli possède obligatoirement un Kanban issu de la dernière opération.
  • b- un Kanban libre, qui n’est plus sur un container, est un ordre de travail pour une quantité fixe, pour un poste précis ==> il doit rejoindre le planning correspondant.
  • c- le nombre de Kanbans est fixe entre 2 postes.

d) Sur une ligne de fabrication, en fonction des variantes sur les pièces, tous les postes ne sont pas sollicités dans un ordre chronologique constant.
Le croquis suivant nous montre que l’opérateur P1 fabrique sur le même poste 2 types de pièces dont la demande provient de 2 postes ‘’aval’’ différents.

Dans la pratique, le système est bien maitrisé jusqu’à 6 types de fabrications différents par poste.
L’exemple nous montre également que le contrôle de la situation est permanent entre postes :

  • il y a 5 Kanbans en circulation pour chaque pièce
  • pièces A : le poste P2 a 2 containers en réserve et 3 Kanbans sont sur le planning du poste P1.
  • pièces B : le poste P3 a 4 containers en réserve et 1 Kanban est sur le planning du poste P1.

Kanban

Remarque :
Ce système de cartes Kanbans peut être étendu aux fournisseurs extérieurs qui livreront uniquement après réception de cartes Kanbans et seulement la quantité demandée. Libre choix leur est laissé pour gérer leur production interne.

4) Le KANBAN dans la pratique

Les opérateurs doivent parfaitement maîtriser le système de pilotage et les cartes Kanbans doivent posséder toutes les informations nécessaires pour :

  • L’identification de la pièce (références, nombre de pièces du container)
  • Les manutentions (adresse du poste « amont », adresse du poste « aval », lieu de stockage du container, planning de dépôt des kanbans
  • Le contrôle de suivi (nombre de kanbans en circulations pour cette opération)

A cela peuvent s’ajouter d’autres informations concernant l’outillage, des instructions spécifiques à l’opération…

4-1) Utilisation des plannings

Dans ce système, les décisions sont prises en temps réel par l’opérateur qui face à son (ses) planning(s) doit décider :

Kanban

En règle générale, un planning se présente de la façon suivante :

Kanban

le planning se remplit de bas en haut

  • le taquet noir représente le nombre total de kanbans en circulation
  • le taquet rouge représente le niveau d’alerte : Si la fabrication ne commence pas, le poste aval est en rupture d’approvisionnement
  • le taquet vert représente le lot minimum à lancer (coûts de changement de fabrication)

Devant un tel planning, à l’instant t, que doit faire l’opérateur ?
1) il doit interpréter :

  • qu’il y a 9 Kanbans en circulation
  • qu’il y a 3 containers pleins en attente au poste « aval »
  • que le poste « aval » a consommé 6 containers
  • qu’il n’a pas atteint le niveau d’alerte
2) il doit décider, soit :
  • de ne pas produire (voir travaux plus urgents)
  • de produire 3 containers minimum

4-2) Les types de cartes KANBAN

Actuellement, les entreprises utilisent 2 systèmes de cartes KB

  • système à 1 carte (cartes de production)
  • système à 2 cartes (cartes de transfert + cartes de production)

a)Les cartes de production

Kanban

Cycle d’utilisation du Kanban de production et en-cours de travail :

  • Etape 1 : le poste aval consomme un container de pièces
  • Étape 2 : le Kanbans de production est ramené au poste amont ou à la boite à Kanban (il sert d’ordre de fabrication)
  • Étape 3 : le poste amont produit la quantité nécessaire et accroche le Kanban sur le container
  • Étape 4 : celui-ci est livré avec son Kanban au poste aval

b)Les cartes de transfert
1 carte Kanban = 1 Bon d’achat ou un bon de transport

Ce système d’utilisation plus compliqué concerne seulement le cas où plusieurs destinations sont possibles : des clients différents consomment le même produit

Pour différencier la demande de chacun, il faut utiliser un kanban propre à chaque client avec ses références personnelles :

  • pour connaitre la destination du container
  • pour chiffrer les consommations

    Dans ce système, on distingue la carte de production et la carte de transfert
    Il se caractérise par deux zones de stockage :

    • le poste amont
    • le poste aval

    Les containers produits par l’amont stationnent sur la zone de départ avec leur carte de production. L’aval retire un container avec une carte de transfert qui prend la place de la carte de production, celle-ci retourne au planning du poste amont.
    Les containers attendent en zone d’arrivée aval avec leur kanban de transfert.

    Cycle d’utilisation du Kanban :
    – de transfert
    – de prélèvement

    • Etape 1 : le poste aval consomme un container de pièces, la carte de transfert est retirée
    • Etape 2 : celle-ci est ramenée au stock amont et substituée à la carte de production d’un container, celle-ci va sur le planning du poste amont.
    • Etape 3 : le container et le Kanban de transfert sont livrés au poste aval
    • Etape 4 : le poste amont fabrique la quantité manquante : container et Kanbans de production prennent place en zone départ

    4-3) Tension du flux

    Le nombre de cartes mises en circulation, pour chaque phase, définit l’en-cours MAXI entre deux postes de travail

    Kanban

    L’objectif de la méthode étant de réduire les en-cours, sans risque de rupture d’approvisionnement, la détermination du nombre de cartes est un point essentiel du système.
    Ce nombre dépend principalement du temps nécessaire au remplacement, par le poste amont, du consommé du poste aval

    Ce délai d’obtention peut se décomposer ainsi :

    • 1) temps de retour des cartes kanban du poste aval au poste amont (distance entre postes, ramassage des cartes à période fixe)
    • 2) temps d’attente sur le planning éventuellement
      – cas de plusieurs fabrications sur le même poste
      – opérateur conduisant plusieurs postes
      – lancement d’une série économique
    • 3) temps de réglage et de production au poste amont d’une série économique
    • 4) temps de transfert des containers du poste amont au poste aval

    Pour une détermination simplifiée, on peut utiliser une formule de la forme :

    Kanban

    Avec la mise en place d’un tel système, il existe entre tous les postes d’une ligne de fabrication des en-cours de valeur connue.
    La tension du flux doit permettre de les diminuer en :
    1) réduisant le nombre de cartes, donc de containers
    2) réduisant le nombre de pièces par container

    Il est possible d’agir sur les facteurs T, délai d’obtention et R, facteur de sécurité

    Pour réduire R, il faut tendre vers :
    – 0 défaut ==> Mise en place d’une politique qualité
    – 0 panne ==> Assurer la maintenance des matériel

    Pour réduire T, il faut tendre vers :
    – 0 réglage ==> changement rapide de production, ce qui se traduit par une diminution de la série économique Qe de la taille des lots = moins de pièces par container et temps de réponse plus court
    – 0 attente ==> fonction de la taille du lot en cours de production
    – une diminution du nombre de circuits des cartes KB par une mise en ligne rigoureuse des postes==> moins de cartes = moins d’en-cours et moins de délais de transferts vers les postes amont

    L’étude théorique du système nous a montré la répétition des circuits des cartes de poste à poste. Un regroupement des postes (s’il est possible) permet de supprimer un ou plusieurs circuits :

    Kanban

    C’est en réalisant cette tension du flux, que l’on va découvrir tous les points anti-flux de la ligne de fabrication. Il faudra donc les supprimer un à un pour aller plus loin dans cette tension avec pour objectif le flux parfait, sans en-cours, qui serait l’écoulement pièce par pièce.

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