Stratégie d'implantation de la TPM dans une entreprise agroalimentaire

74 Pages·2010·16.8 MB·French

by  Dorval, Valérie

VALERIE DORVAL
STRATEGIE D'IMPLANTATION DE LA TPM DANS
UNE ENTREPRISE AGROALIMANTAIRE
Mémoire présentée
à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval
dans le cadre du programme de maîtrise en génie mécanique
pour l'obtention du grade de Maître es sciences (M.Sc.)
DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE
FACULTÉ DE SCIENCES ET GÉNIE
UNIVERSITÉ LAVAL
QUÉBEC
2010
© Valérie Dorval, 2010
Résumé
Ce mémoire traite d'une stratégie d'implantation de la maintenance productive totale à
l'intérieur d'une entreprise œuvrant dans le domaine agroalimentaire et disposant de
plusieurs sites de production en Amérique du Nord.
Cette entreprise a connu une croissance fulgurante mais a néanmoins conservé une façon de
faire informelle que l'on retrouve principalement dans les petites entreprises. Ses dirigeants
sont souvent contraints de prendre des décisions basées sur l'urgence d'agir et le court
terme, n'ayant pas le temps ni les ressources que nécessite une planification stratégique qui
tient compte des impacts à long terme et de la mise en place des structures nécessaires. Les
principales difficultés reliées à ce contexte d'implantation sont exposées dans ce rapport.
La démarche d'implantation a débuté par le choix d'une unité de production pilote. Cette
unité est sélectionnée pour son caractère démonstratif ainsi que son personnel motivé et
volontaire. Une étude détaillée de cette unité pilote a été réalisée. Cette étude a permis
d'examiner les processus de gestion de la production et de la maintenance ainsi que
d'identifier les sources de gaspillage. Un plan d'action a été mis au point et a été validé par
l'entreprise pour l'implantation des solutions proposées.
Ce travail a permis de mettre en place un système d'information et une standardisation des
procédures assurant une meilleure gestion de l'unité de production étudiée. Des outils
d'aide à la décision ont été mis au point pour assurer l'acquisition et le traitement des
données recueillies en vue d'améliorer les performances globales de l'entreprise.
Cette étude a finalement permis à l'entreprise de saisir la contribution de la maintenance et
d'apprécier l'envergure du projet de déploiement de la TPM au sein de tout son réseau de
production. Satisfaite des démarches entreprises dans le cadre du pilote, l'entreprise s'est
présentée à un salon sur les bonnes pratiques d'affaire où nous avons remporté le premier
prix du public pour notre exposé du projet.
Ill
Remerciements
Ce mémoire a été rendu possible, premièrement, grâce à l'ouverture d'esprit des dirigeants
de l'entreprise qui ont cru en ce projet, nous donnant libre accès aux facilités de l'entreprise
et à la riche expérience de son personnel.
Par ailleurs, ce travail n'aurait pas été pensable sans la collaboration et la gentillesse de tout
le personnel, notamment les employés de production de la ligne granola non-enrobée,
l'équipe d'amélioration continue, les mécaniciens, le laboratoire, la planification, le
magasin, l'ingénierie et les finances. Tous ont démontré professionnalisme et enthousiasme
en ayant la patience de répondre aux nombreuses questions et soumettant des
renseignements supplémentaires.
Les échanges hebdomadaires avec la responsable de l'amélioration continue ont toujours
été riches en informations et en questionnements permettant de mieux poursuivre le travail
amorcé.
L'encadrement de mon directeur de maîtrise, le professeur Daoud Aït-Kadi, et ses conseils
judicieux ont permis de travailler toujours plus efficacement et mieux saisir la visée du
projet.
Table des matières
Résumé ii
Remerciements iii
Table des matières iv
Liste des tableaux v
Liste des figures vi
1 Introduction 7
2 Concepts de base 11
2.1 Maintenance 11
2.1.1 Types de maintenance 11
2.1.2 Les stratégies de maintenance 15
2.2 Maintenance Productive Totale (TPM) 19
2.2.1 Généralités 19
2.2.2 Sources de pertes 21
2.2.3 Les indicateurs de performance 23
3 Exploitation de l'unité de production 26
3.1 Étapes préliminaires 26
3.2 Procédé de fabrication 29
3.3 Planification de la production 31
3.4 Les arrêts de productions 32
3.5 Temps d'arrêts et causes pour 2005 39
3.6 Moyens palliatifs aux arrêts de production et indicateurs de performance 44
3.6.1 Acquisition de données automatique 44
3.7 Qualité et conformité des produits 47
3.7.1 Variabilité du poids des barres tendres 47
3.7.2 Contrôle de la qualité 50
4 Maintenance de l'unité de production 53
4.1 Maintenance corrective urgente 54
4.2 Maintenance corrective (liste de travaux à effectuer) 55
4.3 Maintenance préventive 56
4.4 Magasin de pièces de rechange 60
4.5 Salubrité 66
5 Conclusion 68
Bibliographie 73
Liste des tableaux
Tableau 2-1 : Différence de perception entre centre de coût et centre de profit [13] 18
Tableau 3-1 : Tableau des motifs d'écarts et leur imputabilité 34
Tableau 3-2: Causes d'arrêt, exemples et explications 37
Tableau 3-3: Causes et temps d'arrêt en 2005 pour la ligne granola non-enrobée 39
Tableau 3-4 : définition d'un bon produit 47
Tableau 3-5 : ensemble des contrôles de qualité effectués 51
Tableau 5-1 : plan d'action suivant l'étude de l'état des lieux 71
Liste des figures
Figure 2-1 : Les types de maintenance 12
Figure 2-2 : Courbe des coûts pour les remplacements correctifs et préventifs 13
Figure 2-3 : Indicateurs pour situer les résultats de la maintenance [2] 16
Figure 2-4 : Définition maintenance productive totale 19
Figure 2-5 : Taux de rendement global 23
Figure 2-6 : Exemple de calcul du TRG 25
Figure 3-1 : Schéma de la ligne de production de barres granola 34
Figure 3-2: Arbre de décision, classement des causes d'arrêts 38
Figure 3-3: Heures d'arrêt pour troubles mécaniques depuis janvier 2004 sur la ligne
granola non-enrobée 41
Figure 3-4 : Heures d'arrêt pour ajustements mécaniques depuis janvier 2004 sur la ligne
granola non-enrobée 41
Figure 3-5 : Formulaire d'ajustements 42
Figure 3-6: Données sur les moyens palliatifs 45
Figure 3-7 : Options possibles lors de problèmes de production 46
Figure 3-8: Quantité moyenne de rejets par jour, selon le mois, pour 2006 53
Figure 4-1 : Ressources, moyens et tâches de la maintenance 54
Figure 4-2 : Maintenance corrective urgente 55
Figure 4-3 : Maintenance corrective non-urgente 56
Figure 4-4: Maintenance préventive 57
Figure 4-5: Commande et réception des pièces au magasin 64
Figure 4-6: Sortie de pièces du magasin 66
1 Introduction
L'entreprise familiale ici étudiée produit une grande variété de produits alimentaires sur
plusieurs sites de production en Amérique du Nord. Chaque site de production fabrique une
gamme de produits distincte. Les unités de production fonctionnent sur une base quasi
autonome et sont hautement automatisées. Leurs capacités de production varient selon le
produit. Une ligne de production typique est constituée de plusieurs équipements et des
convoyeurs assurent le transport du produit entre les machines. Le contrôle des différentes
vitesses ainsi qu'une partie de l'inspection et du retrait des produits non-conformes, depuis
l'arrivée des matières premières jusqu'à la mise en palette, se fait de manière automatique.
Chaque ligne est divisée en postes de travail où un opérateur voit au bon fonctionnement et
au contrôle de la qualité de trois à six équipements.
Les produits sont fabriqués selon une séquence établie par le service de planification. Les
lots de production sont fonction de l'état des stocks et de la demande. Des stocks de
produits finis sont prévus pour satisfaire la demande. Le produit contient plusieurs
ingrédients et les stocks doivent être gérés avec le plus grand soin, tant à
l'approvisionnement en matières premières que pour l'écoulement des produits finis pour
éviter les pertes et assurer la satisfaction de la clientèle. Le respect des dates de péremption
est primordial car l'âge est un facteur important de variation de la qualité tout au long du
processus de fabrication. Cela a pour effet de restreindre la taille des lots de production et
d'augmenter leur fréquence de mise en fabrication.
Cependant, lors de la fabrication, il est important de prendre en compte les différences
d'allergènes entre les produits, ce qui prolonge les temps de changement de sorte. Lorsque
la production passe d'un produit comportant un allergène à un produit qui ne le contient
pas, le nettoyage doit être rigoureux, ce qui engendre des temps de nettoyage plus long et
nécessite plus de personnel.
La majorité des sites produisent en continu, jour et soir. Le quart de nuit permet
normalement le nettoyage pour assurer une production de qualité car la nature du produit
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rend les convoyeurs collants, ce qui occasionne davantage de rejets. C'est également
pendant ce quart que sont effectués les changements d'outillages nécessaires aux
différentes variétés de produits. Selon les sites, ils sont réalisés par des opérateurs qualifiés
ou des mécaniciens. Occasionnellement, lorsque la demande est accrue, la production peut
se poursuivre pendant le quart de nuit.
Il n'est pas aisé, dans le secteur alimentaire, d'effectuer des travaux de maintenance. Les
travaux ne peuvent pas être effectués en tout temps car il faut éviter les actions pouvant
entraîner la contamination des produits lors de leur fabrication et veiller à protéger
adéquatement la production. La nature du produit induit une contrainte supplémentaire lors
des pannes car le produit en fabrication est périssable et sa qualité est altérée après un
certain délai. Ne satisfaisant plus les normes requises par la clientèle, il doit être jeté. Ainsi,
il faut ajouter au temps nécessaire pour la réparation, le temps nécessaire pour redémarrer
et acheminer le produit conforme. Ceci augmente considérablement les coûts associés à la
panne.
Une équipe de maintenance composée de techniciens et de planificateurs assure le maintien
et la remise en état des différents équipements de l'unité de production. Il y a une équipe
par site de production et elle est affectée à plusieurs lignes de production.
Les données générées par l'exécution des interventions de maintenance sont, en partie,
saisies manuellement dans le module de gestion de la maintenance du progiciel de gestion
intégré SAP et l'historique des interventions peut ensuite être consulté. L'équipe de
maintenance dispose de téléphones portables et d'ordinateurs de poche. Ces derniers
permettent de consulter les tâches préventives à entreprendre puis de confirmer leur
exécution et d'inscrire des commentaires. Cependant, ces outils ne sont pas utilisés à leur
juste valeur par les techniciens qui y voient plutôt une charge supplémentaire de travail.
L'équipe de maintenance de chaque site de production dispose d'un magasin de pièces de
rechange et d'outillages et d'un parc de machine outils pour effectuer certains travaux
d'ajustement. Il peut y avoir transfert de pièces de rechange entre les sites de production
selon les besoins. L'inventaire de pièces détachées est géré à l'aide de SAP et les
mouvements d'inventaire sont saisis à l'aide d'un système de lecteur optique. En effet,
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chaque pièce est identifiée par un code à barres. La date et l'heure du mouvement
d'inventaire sont transmises directement au progiciel intégré lorsqu'un article est saisi.
L'entreprise a mis sur pied depuis quelques années un programme 5S, une collecte de
données concernant les temps et causes d'arrêt ainsi que des exercices Kaizen sporadiques.
Cependant, ces méthodes ne sont pas appliquées dans une démarche de qualité globale et il
y a un manque concernant le suivi et l'analyse des données, tant au niveau de la production
que de la maintenance. On constate des lacunes quant aux objectifs spécifiques de la
maintenance et aux méthodes de collecte, d'analyse et d'ordonnancement de ses activités.
Des lacunes dans les communications interdépartementales et au niveau du système de
collecte et d'analyse d'informations relatives à l'efficacité et aux pertes des imités de
production sont aussi constatées. Finalement, il existe peu de traces des activités
d'amélioration réalisées par le passé.
L'exemple qui suit expose bien le contexte actuel de l'entreprise. Il y avait auparavant des
périodes de deux semaines d'arrêt planifiées pendant l'été pour effectuer de la maintenance
préventive. L'analyse de l'historique des interventions correctives était effectuée avant
cette période dans le but de réviser et d'améliorer les plans d'entretiens préventifs. En
raison de l'accroissement de la production, ces arrêts ont été supprimés. La maintenance
n'a pas été réinsérée dans le quotidien et l'analyse de l'historique du correctif ne se fait
plus, faute de temps pour réaliser le préventif. La période de vacances est maintenant
répartie sur deux mois et demi où les opérateurs réguliers partent en vacances à tour de rôle
et sont remplacés par d'autres, moins expérimentés. C'est un moment très exigeant pour les
opérateurs qui voient leur équipe de travaille changer, pour les remplaçants qui ne sont pas
convenablement formés et pour l'équipe de maintenance. Cette dernière est très sollicitée à
cause des erreurs d'opération induites par le manque de formation. Les techniciens de la
maintenance doivent alors délaisser le préventif et ne disposent plus du temps nécessaire
pour effectuer des réparations valables. Dans ces conditions, la qualité diminue également
et la quantité de produits non conformes, demandant un temps de retraitement ultérieur,
augmente considérablement.
Ces constations sont expliquées en partie par la croissance fulgurante connue par
l'entreprise au cours des dernières années. Étant donnée la forte demande, l'entreprise s'est
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principalement axée sur la production et le développement de nouvelles unités de
production. L'entreprise a développée une culture basée sur un principe d'action/réaction
l'obligeant à subir les arrêts et la maintenance plutôt qu'à les planifier. Le défi est d'amener
l'entreprise vers un nouveau paradigme fondé sur la réflexion avant l'action permettant
entre autre de formaliser les processus, d'améliorer le système de collecte de données et de
planifier les arrêts et les interventions de maintenance.
Avant d'entreprendre un projet de cette envergure, il faut d'abord connaître certaines
notions théoriques relatives au sujet, c'est pourquoi le chapitre suivant traite des notions de
base de la maintenance et de la maintenance productive totale.
Le chapitre trois présente les étapes préliminaires à l'implantation des principes de la TPM,
soit le choix d'une unité de production pilote et la formation d'un comité de pilotage.
Ensuite, l'étude de l'état des lieux a permis de découvrir le fonctionnement et l'exploitation
de la ligne de production choisie. Nous y exposons les produits fabriqués, les contraintes de
production, ce qui est relatif à la quantité de produits fabriqués et leurs particularités, ainsi
que les caractéristiques requises pour que le produit fini soit conforme aux normes de
qualité en vigueur dans l'entreprise. Les mesures d'amélioration proposées et mises en
place relativement à ces sujets sont présentées au fur et à mesure.
Finalement, le chapitre quatre traite du système de maintenance de l'entreprise. Y sont
exposés le fonctionnement interne au niveau des pannes, de la maintenance corrective, de la
maintenance préventive et de la gestion des pièces de rechange ainsi que les mesures
d'amélioration mises en place dans le cadre du projet.