Glossaire MES et production.

TRS

Taux de rendement synthétique (TRS, OEE en anglais)

Le taux de rendement synthétique est la part du temps requis qui a produit des pièces bonnes à pleine cadence. C’est le produit de trois facteurs, la disponibilité, la performance et la qualité, chacun étant un ratio compris entre zéro et un.

Le chiffre ne veut rien dire sans la période qu’il couvre et les arrêts qu’il compte. Deux usines qui annoncent le même TRS peuvent exclure des temps planifiés différents, utiliser des temps de cycle de référence différents et compter la retouche autrement. Le guide de calcul du TRS reprend chaque facteur et les données qui l’alimentent.

Disponibilité

Taux de disponibilité opérationnelle

La disponibilité est le temps pendant lequel une machine a réellement fonctionné, rapporté au temps pendant lequel elle devait fonctionner. C’est le premier facteur du TRS, et il porte toutes les pertes qui arrêtent la machine : pannes, changements de série, attente de matière, attente d’opérateur.

Le débat porte toujours sur le dénominateur. Une usine qui retire du temps requis la maintenance planifiée, les pauses et les postes sans personnel publie un chiffre plus élevé qu’une usine qui ne le fait pas, et aucune n’a tort tant que le choix est énoncé. Les arrêts courts sous un seuil de déclaration expliquent le plus souvent une disponibilité meilleure que ce que la production laisse penser.

Performance

Taux de performance, taux de cadence

La performance est ce qu’une machine a produit pendant son temps de fonctionnement, rapporté à ce qu’elle aurait produit à sa cadence de référence dans le même temps. C’est le deuxième facteur du TRS, et il porte les pertes de cadence et les arrêts trop courts pour avoir été déclarés.

Sa référence est le temps de cycle de référence, et c’est là que le chiffre est le plus souvent faussé : une cadence abaissée au niveau de ce que la ligne atteint réellement donne une performance flatteuse et masque la perte. Une bonne disponibilité à côté d’une performance faible signifie le plus souvent que des arrêts courts ne sont pas déclarés, plutôt qu’une machine lente.

Taux de qualité

Facteur qualité

Le taux de qualité est le nombre de pièces bonnes rapporté au nombre total de pièces produites. C’est le troisième facteur du TRS, et il porte chaque pièce mise au rebut ou qui a dû être retouchée.

La question de définition est ce qui compte comme bon. Certaines usines comptent une pièce retouchée comme bonne, d’autres comme un rebut, et une pièce rejetée au contrôle final peut être imputée ou non à la machine qui l’a produite. Chaque choix se défend ; l’essentiel est qu’il soit fait une fois et appliqué partout.

AFNOR NF E60-182

Norme française des indicateurs de production

La norme AFNOR NF E60-182 définit les temps d’un moyen de production et les taux qui en découlent, dont le TRS. Elle pose le temps total, le temps d’ouverture, le temps requis, le temps de fonctionnement, le temps net et le temps utile, ainsi que les pertes entre chacun.

Son intérêt est de nommer les catégories : deux sites qui l’appliquent peuvent comparer leurs chiffres sans comparer d’abord leurs tableurs. Elle définit aussi le TRG et le TRE, rapportés au temps d’ouverture et au temps total plutôt qu’au temps requis. VZIAM MES calcule ses taux selon cette norme.

TEEP

Total Effective Equipment Performance

Le TEEP mesure la production bonne par rapport à tout le temps calendaire, et non au seul temps de production planifié. C’est le TRS multiplié par le taux d’engagement, la part du temps calendaire réservée à la production.

Le TRS dit si le temps planifié a été bien utilisé ; le TEEP dit quelle part de la semaine l’équipement a servi. Une ligne avec un bon TRS sur un seul poste par jour a un TEEP faible, et c’est ce chiffre qui compte quand il s’agit de choisir entre acheter une machine et faire tourner l’existante plus longtemps.

Temps de cycle de référence

Cadence nominale, temps de cycle théorique

Le temps de cycle de référence est le temps le plus court dans lequel une machine peut produire une unité d’un produit donné dans de bonnes conditions. Son inverse est la cadence nominale, et c’est la référence par rapport à laquelle se mesure la performance.

Il appartient à un couple produit-machine, pas à la machine seule : la même presse produit des pièces différentes à des cadences différentes. Le prendre sur la plaque constructeur, dans un essai validé ou dans la meilleure cadence réellement enregistrée donne trois chiffres différents, et la source doit être notée à côté.

Micro-arrêt

Arrêt court, arrêt mineur

Un micro-arrêt est un arrêt assez court pour être résolu sur place et rarement noté à la main : un bourrage, un défaut d’alimentation, un capteur à réarmer. La plupart des définitions fixent une durée en dessous de laquelle un arrêt est considéré comme micro.

Insignifiants un par un et importants ensemble, les micro-arrêts n’apparaissent en général que comme un écart entre la production attendue et la production réelle. Selon AFNOR NF E60-182, ils relèvent de la performance et non de la disponibilité, et c’est pourquoi ils sont exclus des décomptes de pannes comme le MTBF.

Cause d’arrêt

Motif d’arrêt

Une cause d’arrêt est le motif enregistré pour une période pendant laquelle une machine ne produisait pas, choisi dans une liste tenue par l’usine. C’est ce qui transforme une durée en quelque chose que l’on peut classer, attribuer et traiter.

La liste décide de l’analyse. Trop courte, tout finit dans une rubrique fourre-tout ; trop longue, les opérateurs choisissent la première entrée plausible. La plupart des usines retiennent un arbre de quelques familles avec du détail en dessous, et gardent la distinction entre un arrêt propre à la machine et un arrêt induit par ses voisines.

Changement de série

Changement de format, réglage

Un changement de série est le temps entre la dernière pièce bonne d’un produit et la première pièce bonne du suivant sur le même équipement. Il comprend le réglage mécanique et les essais jusqu’au retour à une production bonne.

Le SMED, changement d’outil en moins de dix minutes, est la méthode pour le réduire : séparer ce qui peut se faire machine en marche de ce qui ne le peut pas, puis faire passer le plus possible dans la première catégorie. Compter le changement de série dans la disponibilité ou le retirer du temps requis change nettement le TRS.

Goulot d’étranglement

Contrainte, poste goulot

Le goulot est la ressource dont la capacité limite la production de toute la ligne. Une heure perdue au goulot est une heure perdue pour la ligne ; une heure perdue ailleurs peut être absorbée par un stock tampon.

C’est rarement la machine qui s’arrête le plus, car sur une ligne couplée beaucoup d’arrêts enregistrés sont la conséquence d’un arrêt ailleurs. Le trouver suppose de distinguer une machine arrêtée d’une machine en manque ou saturée, ce que le guide sur l’identification des goulots décrit étape par étape.

Takt time

Temps de takt, rythme de la demande

Le takt time est le temps de production disponible divisé par la demande client sur la même période. C’est le rythme auquel une unité doit être terminée pour répondre à la demande, fixé par le client et non par l’équipement.

Le comparer au temps de cycle de chaque étape montre où une ligne ne suit pas : une étape plus lente que le takt est une contrainte, une étape beaucoup plus rapide est une capacité en réserve. C’est un chiffre de planification, qui change avec la demande ou l’organisation des postes, et une ligne équilibrée sur un ancien takt l’est sur le mauvais chiffre.

MES

Manufacturing Execution System, système d’exécution de la production

Un MES enregistre et pilote ce qui se passe en atelier : quel ordre tourne sur quelle machine, ce qu’a fait la machine, ce qui a été produit et ce qui s’est mal passé. Il se situe entre les automates des machines et l’ERP qui planifie et valorise l’activité.

La frontière utile est la finesse de l’enregistrement. Un MES conserve chaque changement d’état, chaque arrêt et chaque déclaration ; un ERP conserve une écriture par ordre ou par poste. L’ISA-95 appelle cela le niveau 3, la gestion des opérations de fabrication, et la comparaison MES vs ERP précise où s’arrête chacun.

ISA-95

IEC 62264

L’ISA-95 est la norme internationale d’intégration entre les systèmes de gestion de l’entreprise et les systèmes de contrôle de la fabrication. Elle définit les niveaux d’une usine, du procédé physique au niveau 0 à la planification au niveau 4, et les informations échangées entre les niveaux 3 et 4.

Sa partie la plus utilisée est le vocabulaire : ordres, définitions de matières, hiérarchies d’équipements et comptes rendus de production veulent dire la même chose des deux côtés d’une intégration ERP. Elle décrit des interfaces et des modèles, pas un logiciel : deux produits peuvent la suivre et avoir quand même besoin d’une correspondance pour dialoguer.

Ordre de fabrication

OF, ordre de production

Un ordre de fabrication est l’instruction de produire une quantité donnée d’un produit, à une date donnée, selon une gamme donnée. Il est en général créé dans l’ERP, exécuté et enregistré dans le MES.

C’est l’unité à laquelle tout le reste se rattache : le temps passé par une machine, la matière consommée, les arrêts subis et les contrôles passés. Quand un OF correspond à un lot fini, l’historique de l’ordre est aussi celui du lot, ce qui rend la traçabilité simple à interroger.

Gamme

Gamme de fabrication, liste des opérations

Une gamme est la liste ordonnée des opérations par lesquelles passe un produit, avec la ressource utilisée par chacune et le temps prévu. Avec la nomenclature, elle définit la façon dont un produit est fabriqué.

Les temps prévus d’une gamme alimentent la valorisation et l’ordonnancement, et ont donc tendance à s’éloigner de ce que l’atelier atteint réellement. Un MES qui recopie la gamme sur l’ordre au démarrage garde une trace de ce qui était prévu à ce moment, qui reste vraie même après modification de la gamme de référence.

Nomenclature

Bill of materials, BOM

Une nomenclature liste les composants, matières premières et quantités nécessaires pour produire une unité d’un produit, souvent sous forme d’arbre de sous-ensembles. Elle définit ce dont un produit est fait.

La nomenclature d’étude décrit la conception et la nomenclature de fabrication décrit la façon dont l’usine produit réellement, et les deux diffèrent souvent. En atelier, c’est la référence à laquelle une consommation de matière est comparée, et ce qui relie un lot fini aux lots de composants dans sa généalogie.

En-cours

Work in progress, WIP

Les en-cours sont la matière entrée en production et pas encore terminée : pièces entre deux opérations, dans des stocks tampons ou en attente d’une ressource. C’est de la valeur immobilisée en atelier.

Un peu d’en-cours protège le goulot des arrêts en amont, et trop d’en-cours masque les problèmes et allonge les délais. L’endroit où il s’accumule est parlant : une file qui grossit devant une machine désigne la contrainte plus sûrement que l’historique d’arrêts de cette machine.

Rapport de poste

Relève, passation de poste

Un rapport de poste résume ce qu’une équipe a produit pendant son poste, ce qui s’est arrêté, ce qui a été rebuté et ce que l’équipe suivante doit savoir. C’est le principal canal entre les équipes.

Sur papier, il est rédigé en fin de poste de mémoire : les durées sont arrondies et les arrêts courts oubliés. Produit à partir de données enregistrées, il est complet dès le départ, et le temps de l’équipe va à ce que seule une personne peut ajouter : ce qu’elle a vu et ce qu’elle soupçonne.

Rebut et retouche

Non-conformités

Le rebut est une production inutilisable, jetée ou recyclée. La retouche est une production qui ne respecte pas une exigence et qu’on corrige pour qu’elle la respecte, au prix de temps et de manutention supplémentaires.

Les deux sont des pertes de qualité, mais comptées différemment d’une usine à l’autre : la retouche est tantôt comptée comme bonne, tantôt comme rebut, et le rebut de démarrage après un changement de série est parfois exclu. Un rebut déclaré avec une cause au moment où il se produit est ce qui met d’accord le Pareto des rebuts et le taux de qualité.

Rendement premier passage

First pass yield, bon du premier coup

Le rendement premier passage est la part des unités qui traversent un procédé correctement du premier coup, sans retouche ni réparation. Les unités retouchées puis acceptées n’y comptent pas.

Il est plus strict que le taux de qualité quand la retouche est comptée comme bonne, et l’écart entre les deux mesure l’usine cachée : l’effort passé à corriger. Le rendement cumulé multiplie les rendements premier passage de chaque étape pour donner la probabilité qu’une unité traverse toute la ligne sans intervention.

Généalogie

Généalogie produit, généalogie de lot

La généalogie est l’enregistrement qui relie un lot produit aux lots de matières et de composants qui le constituent, à l’équipement qui l’a produit et à la période où il a tourné. C’est la structure de données sur laquelle se lit la traçabilité.

Elle doit être enregistrée sur le moment, car elle ne se reconstitue pas de façon fiable après coup : quelle bobine était sur la machine au démarrage d’un lot ne se sait avec certitude qu’à ce moment-là. Chaque lien est une consommation, et une généalogie n’est donc complète que si les consommations ont été déclarées.

Traçabilité

Traçabilité amont et aval

La traçabilité est la capacité à suivre un produit dans son historique dans les deux sens : vers l’aval, d’une matière suspecte jusqu’à chaque lot où elle est entrée, et vers l’amont, d’une unité finie jusqu’à tout ce qui l’a produite.

Son épreuve est le rappel. La question est la rapidité et la précision avec lesquelles une usine peut dire quels lots sont concernés, et plus la réponse est précise, moins il faut rappeler. Les secteurs réglementés comme l’agroalimentaire, l’automobile et la pharmacie fixent ce qui doit être conservé et pendant combien de temps.

Dossier de lot

Dossier de lot électronique

Un dossier de lot est l’historique documenté d’un lot : les instructions suivies, les matières utilisées, les contrôles effectués, les écarts et la signature de chaque étape. C’est la preuve que le lot a été fabriqué comme prévu.

Sur papier, il est assemblé après coup et revu à la main avant libération. Enregistré électroniquement pendant la fabrication, il est complet à la fin du lot, et la revue peut se concentrer sur les exceptions plutôt que sur la vérification que chaque case a été remplie.

Andon

Signal visuel, management visuel

L’andon est un signal visuel qui montre l’état d’une ligne et appelle de l’aide quand quelque chose se passe mal : à l’origine un cordon ou un voyant, aujourd’hui souvent un écran en atelier. Le terme vient du système de production Toyota.

Son but est une réaction rapide, pas un affichage. Un andon qui s’allume sans faire venir personne est une décoration : le signal doit dire ce qui ne va pas et atteindre la personne qui peut agir. De grands écrans affichant l’état de chaque ligne et les alertes en cours en sont la forme moderne courante.