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TPM 4.0, le futur de l'usine

L’usine du futur, faite de robotisation massive, d’automatisation, de connectivité, et d’une part d’inconnu, va-t-elle reléguer la TPM sur les étagères du musée du management industriel ?

Senior Advisor KLMANAGEMENT D6

 

Du TRS à l’usine du futur

 

TPM, la source

 

TPM a fait l’objet de multiples interprétations ; il a déclenché des hostilités dans les rangs de certaines écoles de maintenance ; il a été souvent ramené à l’amélioration des TRS et aux premières pratiques de maintenance autonome. Rappeler ce qu’est TPM en rappelant ses origines et le contexte industriel dans lequel il s’est développé, permettra d’en percevoir la véritable nature.

 

Né en 1971 sur la base d’une initiative de Nippon Denso (équipementier automobile du monde Toyota) et d’une première formalisation par le JIPM (Japan Institute of Plant Maintenance – JMA), le TPM n’a connu un décollage national et international qu’en 1984. La progression des usines « applicantes » a été dès lors exponentielle, tant au Japon qu’à l’international.

 

TPM Objectif non atteint KLMANAGEMENT

 

Dans les années 70, le Japon était d’une part en plein déploiement du JIT (Just In Time) et d’autre part en déploiement important de mécanisation et d’automatisation : les deux environnements demandaient plus de fiabilité aux machines et plus de réactivité devant les aléas.

 

Les structures traditionnelles de maintenance et de production (chacun chez soi) étaient incapables de répondre à ces nouveaux besoins ; elles devaient donc évoluer. Un troisième facteur pour décrire le contexte de naissance de TPM était le développement rapide du renouvellement de gammes de produits sur les marchés japonais : à cette époque, la concurrence interne au Japon reposait essentiellement sur les capacités d’accroissement des volumes et la vitesse de mise sur le marché des nouveaux produits.

 

Il était donc nécessaire de pouvoir démarrer la production de nouvelles gammes sur de nouvelles lignes le plus rapidement possible, donc de disposer d’une ingénierie intégrant les besoins de la production : c’était aussi dans ce domaine, une nouveauté.

 

Comme toujours au Japon, un nouveau modèle de management d’une fonction industrielle, ici la production et la gestion d’équipements avec TPM, nait à partir des besoins concrets du business avec une formalisation progressive adaptant le modèle d’origine aux évolutions de l’environnement business. La pratique réussie génère la méthode généralisable.

 

Le TPM d’origine était essentiellement centré sur la machine et sa productivité mesurée avec le fameux TRS (Taux de Rendement Synthétique), mettant le focus sur la réduction des 6 pertes du TRS : pour la disponibilité : les arrêts non programmés notamment les pannes et leur traitement, les arrêts programmés en fait les changements d’outils lors des changements de série et les arrêts pour maintenance programmée, pour la performance technique : les aléas et la vitesse et pour la qualité, le nombre de défauts (process et produits) et les gaspillages matières liés aux rebuts et aux lancements de série. Les soucis de chiffrage par type de technologies détaillent et affinent ces définitions génériques. Les domaines d’action étaient liés à cette recherche du TRS optimum.

 

L’arrivée tonitruante du Lean revenu de l’Occident et faisant la promotion du Toyota Production System avec ses 7 muda-pertes principales (surproduction, défauts, transports et mouvement, stocks et en cours, sur processualisation, attentes) a poussé les auteurs du JIPM à élargir la cible de TPM en présentant comme focus les « 16 pertes en production », élargissant les catégories de pertes pour élargir du même coup les domaines d’action et faire de TPM un modèle de management de la performance en production, « rivalisant » avec le TPS.

 

TPM 16 PERTES JIPM 1987 KLMANAGEMENT VT

Les 16 pertes de Production selon TPM – JIPM 1987

 

Aujourd’hui, le TPM se définit, selon ses auteurs japonais, par les 5 composantes suivantes :

  • Création d’une culture d’entreprise visant la recherche de l’efficience maximum des systèmes de production (au sens physique)
  •  

  • Implantation et développement concrets des processus de prévention de toutes les catégories de pertes, débouchant sur le zéro défaillance - zéro défaut - zéro accident, couvrant la totalité du cycle de vie des systèmes de production (produit – équipements – technologie).
  •  

  • Implication de l’ensemble des départements opérationnels et de support dans l’entreprise dans les Initiatives et les efforts
  •  

  • Participation totale, du top management aux opérateurs de première ligne
  •  

  • Promotion des activités de petits groupes et leur structuration en chevauchement (le leader du groupe de niveau n-1 est membre du groupe de niveau n).

 

Les fondamentaux liés à cette définition sont simples : culture de la prévention, efficience économique, participation totale, pragmatisme et réalités terrain, développement personnel par les formations reçues et l’expérience de la pratique des activités TPM.

 

TPM qui signifiait à l’origine « Total Productive Maintenance » a évolué pour s’appeler de plus en plus fréquemment « Total Production Management ». TPM est aujourd’hui, une composante essentielle du monodzukuri, concept phare du manufacturing japonais actuel.

 

TPM, aperçu technique et méthodologique

 

TPM est un système de management de la performance des systèmes physiques de production et propose des concepts comme la prise d’initiative, le transversal dans les approches à différents stades et niveaux, les systèmes de formation. Ce sont ces différents apports que nous remettons dans leur contexte méthodologique dans les lignes qui suivent.

 

TPM Affichage KLMANAGEMENT

 

 

Le contenu de TPM est organisé selon 8 piliers, chacun représentant une activité.

 

1. Améliorations ponctuelles

Il s’agit de réduire les 16 pertes de production par des activités d’amélioration (Kaizen). Les premières applications sont faites sur les bottelnecks dans leur ligne et servent de démonstrateur pour les résultats attendus et pour les méthodes à appliquer. Après cette phase pilote (un pilote par périmètre de déploiement TPM), un programme de réduction des 16 pertes sera établi. La coordination avec les autres piliers TPM évitera les doublons et les impasses méthodologiques.

 

2. Maintenance autonome

C’est la part prise en charge par la production, et plus concrètement par l’opérateur de fabrication, de la maintenance des équipements. C’est aussi développer l’autonomie au poste de travail pour rendre l’opérateur moins passif et moins dépendant. Deux types d’activité dans la MA : les routines quotidiennes (inspection, nettoyage, contrôle de fonctionnement, gestion de la station de travail (différents approvisionnements, déclarations, …)). et le traitement des aléas (redémarrages, détection anomalies, traitement d’aléas, réparations définies). La mise en place de la maintenance autonome fait l’objet d’une méthode spécifique en 7 étapes. La MA peut être étendue à des secteurs non fabrication pour structurer le développement de l’autonomie aux postes de travail par l’élargissement et l’enrichissement des tâches, y compris en milieu administratif.

 

3. Maintenance programmée

C’est la part technicienne de la maintenance dans ses différents niveaux : le curatif, le préventif et le prédictif. La MP propose des méthodes pour établir un programme de maintenance programmée. Au-delà de la technique maintenance, TPM prend en charge le comment gérer le stock de pièces de rechange et leur mode d’approvisionnement, contrôler et améliorer les coûts de maintenance et travailler à l’augmentation de la durée de vie des pièces et des équipements, établir et exploiter un système de données maintenance et de mesure technique de performance.

 

4. Formation à la maintenance

L’objectif ici est d’accroitre les compétences des opérateurs en production comme des opérateurs de maintenance. Le « OJT »(On the Job Training) est un moyen de formation important : des formes de monitorat permettent aux meilleurs opérateurs de démontrer leur pratiques lors des interventions réelles. La pratique du « dojo » est un second canal de formation. Le dojo est un endroit où viennent apprendre les opérateurs ; dans cet endroit, qui n’est pas une salle dédiée, mais un « coin » d’atelier (proximité), on y voit des maquettes de fonctions machine : des éclatés de boites de vitesse, de réducteurs, de pompes etc. Ces maquettes sont en général réalisées par les opérateurs eux-mêmes, ce qui en renforce l’impact motivation. Les connaissances de base, comme les nouvelles données liées aux spécialisations, sont diffusées sur un mode classique de stages, diffusés dans l’entreprise ou en milieu académique extérieur. Cette approche de la formation selon 3 axes OJT, Dojo et stages mérite d’être considérée dans de nombreux domaines hors maintenance.

 

5. Système de contrôle initial produit – équipement

L’approche ici est double : vérifier que les nouveaux produits ne génèrent pas de difficultés de réalisation aux différents stades de leur process global, pour les corriger avant lancement en prod, et intégrer dans les nouveaux équipements les améliorations issues de l’analyse du passé et vérifier que les capabilités sont cohérentes avec les besoins du produit. On retrouve là les notions d’AMDEC, de Life Cycle Costing pour l’essentiel. A ces activités aux stades industrialisation, s’ajoute le contrôle de la phase initiale de production pour la « déverminer ». L’objectif est d’assurer des démarrages en production les plus rapides possible et des « vertical ramp up ». A noter que l’objectif dans l’amélioration des équipements nouveaux ou reconduits porte sur le développement de la prévention de la maintenance, appliquant ainsi le concept de « maintenance-free ».

 

6. Maintenance Qualité

L’objectif est de réduire à zéro les défauts sur le produit. Les causes de défauts produit sont multiples ; TPM en retient 4 : l’équipement, la matière, les méthodes et les hommes. L’entrée dans le problème est le défaut produit ; l’élargissement des causes au-delà de l’équipement, permet d’installer une cohérence entre les différents systèmes de standards du contrôle qualité, du système de maintenance, à la fois sur l’interne et à la fois avec les fournisseurs. En plus de cette recherche d’homogénéisation, le focus sur les défauts produits complète le travail développé sur les défauts process évoqués dans les améliorations ponctuelles.

 

7. TPM administratif

Deux axes de travail dans ce pilier : développer les contributions des « services » aux activités TPM en production et conduire les améliorations dans son propre secteur, telles que 5S, office sans papier, … Les activités propres aux services, indépendamment de leurs contributions aux activités en production, relevaient du 5S : on ne peut pas demander des ateliers propres et rationnellement « rangés » en production, si on laisse se développer le « bazar » dans les services périphériques et les ateliers de maintenance.

 

8. Hygiène, sécurité et environnement

C’est le domaine du zéro accident et zéro pollution. On est là dans des démarches de sécurité classiques : analyser les accidents et les pauci accidents pour en éradiquer les causes potentielles. A noter que le Japon n’a pas la même philosophie que l’Europe en matière de sécurité. On pense là-bas que laisser un peu de risque autour d’une machine permet de garder des opérateurs éveillés, s’auto protégeant ; en Europe, on considère que l’opérateur doit être protégé, même dans ses conduites parfois hasardeuses.

 

Ces 8 piliers constituent l’armature technique de TPM. Ils illustrent concrètement ce que méthodologie à la japonaise veut dire. Des emprunts sont faits au TQC (Total Quality Control); le 5S est intégré dès le démarrage de programme TPM comme une sorte de pré requis et comme trame méthodo pour les activités d’inspection de la maintenance autonome. Ces intégrations de pratiques et de méthodes visualisent l’intégration de TPM dans son environnement système de production. Comme le disait Nakajima : « Sans TPM effectif, pas de JIT qui marche et pas de TPS qui fonctionne ». Ce n’est pas faux.

 

L’application de TPM passe par l’élaboration d’un programme prenant en compte le croisement des secteurs de déploiement, les étapes d’introduction des différents piliers et bien sûr les objectifs d’avancement et de résultats et les moyens d’en suivre la progression. Ce programme prévoit également la mise en place progressive d’une structure TPM essentiellement chargée du support méthode, le management en place assurant le pilotage.

 

Ce point est important : l’implication effective du management opérationnel dans le pilotage d’un programme TPM est fondamentalement différent de la méthode « Projet » confiant à une équipe interne de  «sous-traitants » rapportant périodiquement les infos d’avancement à la hiérarchie ; celle-ci écoute, grogne ou sourit selon les cas, mais reste spectatrice ; cette attitude n’est pas de nature à motiver le terrain pour appliquer et développer TPM dans la durée.

 

TPM et l’usine du futur

 

Est-ce que l’usine du futur, faite de robotisation massive, d’automatisation, de connectivité, et d’une part d’inconnu, va ou non reléguer TPM sur les étagères du musée du management industriel ?

 

La prise de conscience récente des impacts possibles des innovations dans de nombreux domaines technologiques a mis sous le feu des projecteurs de l’actualité le vocable « d’usine du futur ». Celle-ci sera faite de plus de robotisation, qu’il s’agisse d’augmenter les capacités individuelles, ou de les remplacer, de plus d’intégration systèmes à travers des réseaux internes et externes, de plus d’automatisation des opérations.

 

Pour être franc, l’usine du futur sera d’abord une usine du rattrapage : le « pick and place » permet aux machines japonaises depuis plusieurs décennies de charger et décharger en cycle les machines automatiques ; les chariots robotisés de manutention assurant sur des itinéraires de moins en moins prédéfinis, les demi produits de poste à poste, n’ont jamais convaincus les industriels français alors qu’ils fonctionnent à la satisfaction de tous au même Japon depuis les mêmes décennies. 

 

Ce rattrapage réalisé, l’usine aura déjà un look plus actuel ; quand à ce qu'il en sera dans le futur, vraisemblablement une extension des percées actuelles à davantage de domaines industriels et davantage d’opportunités.

 

Quant au futur lointain, nos descendants le construiront dans quelques décennies. Restons sur un futur proche : les deux décennies devant nous.

 

Dans ce décor où la part des machines sera de toute évidence plus importante qu’aujourd’hui, est-ce que le TPM né en 1971 sera un support important ou totalement obsolète ?

 

Pour fonctionner l’usine du futur aura besoin de beaucoup plus de fiabilité. Que la machine soit servie par un robot ou par un opérateur, elle a besoin de fonctionner sans à-coups ; l’opérateur peut prendre l’initiative d’un redémarrage en décidant de l’intervention ad hoc, qu’il soit présent ou à distance; le robot risque de ne pas prendre la même initiative, sauf à lui donner les capacités d’intelligence artificielle correspondantes, c’est à dire énormes. On est là dans un futur plus lointain.

 

D’autre part, les robots ont le même besoin d’attention : ils doivent rester « propres » et dans des environnements eux aussi propres pour fonctionner correctement. Il y a là encore place pour une maintenance autonome adaptée. Il n’est pas besoin de commentaires longs pour justifier des besoins de maintenance des nouvelles machines : quelles qu’en soient les formes, la maintenance restera nécessaire et probablement davantage programmée. Avec elle, un besoin d’actualisation des compétences et d’acquisition de nouvelles compétences : la formation « équipements-maintenance » a de beaux jours devant elle, tant au niveau de ses contenus que de ses formes pédagogiques.

 

 

 Essence of TPM KLMANAGEMENT

 

 

L’usine du futur aura besoin de plus d’intégration « produit process systèmes » et à ce titre de plus d'«initial control» de TPM visant le contrôle des cohérences inter-systèmes. On parle aussi d’usines et de machines connectées, recherchant là une flexibilité optimum ; ceci suppose des équipements et des outillages en double ; en admettant qu’on y trouve ponctuellement des avantages compétitifs, les besoins maintenance de chaque site connecté ne changeront pas pour autant ; un nouveau besoin sera de devoir élargir le champ des cohérences systèmes. Y’a du boulot !

 

Quel que soit l’angle d’approche des besoins de l’usine du futur, les besoins de maintenance au sens de TPM resteront une réalité accrue parce que diversifiés et nouveaux. Rappelons que TPM a intéressé les industriels de l’automobile lors de l’introduction dans leurs usines de la robotisation en tôlerie. Les besoins de débogage des nouveaux systèmes ne pouvaient pas être réglés par des approches autres que la logique TPM en proposait.

 

Un premier réflexe avait été de mettre aux commandes des lignes de production robotisée, les opérateurs de maintenance, les opérateurs « anciens », utilisateurs de pinces à souder manuelles devenant inadaptés pour les nouvelles tâches.

 

Ce transfert s’est révélé être une erreur : les opérateurs de maintenance en production étaient devenus des opérateurs de production, plus soucieux de boucler le programme de production du jour, même au titre de pirouettes techniques mettant au second rang les exigences de maintenance. La dégradation des équipements s’est accélérée. La correction s’est faite par la remise en maintenance des techniciens de maintenance et en formant de nouveaux opérateurs de production.

 

Ce premier épisode de l’introduction massive de robotisation dans un univers préalablement manuel, est probablement symptomatique des erreurs à ne plus commettre dans l’usine du futur, pour ce qui a été de l’erreur initiale et aussi un exemple pour la nature de la correction apportée.

 

L’usine du futur demandera un TPM adapté dans certains de ses contenus ou de ses processus de déploiement à la nouvelle actualité des décors industriels.

 

Mais TPM restera un pilier des systèmes de production de demain. Investir aujourd’hui dans TPM reste une préparation facilitée aux changements de demain, notamment en donnant des opportunités concrètes de prise d’initiative, en formant les populations industrielles aux choses de la maintenance et des technologies contenues dans les équipements d’aujourd’hui, et enfin en développant une approche « système » dans la production, au niveau système technique, le hard, mais aussi à celui du « soft system » concernant le management et l’organisation en découlant.

 

TPM est sûrement un exemple dans l’histoire du management industriel actuel proposant un mariage heureux et équilibré, durable, entre le soft et le hard, ce qui constituera, je pense, un des nombreux challenges pour l’usine du futur.

 

TPM JIPM Notes 1 KLMANAGEMENT

What is TPM ?

In this series, Mr Nakajima will discuss TPM mainly from the stadnpoint of what it means for you, individually and for your organization to understand and use TPM in your workplace...

• TPM aims a "Doubling Productivity and Reducing Chronic Losses to Zero"

TPM aims a "Creating a Bright, Clean and Pleasant Factory"

TPM means "To Reenforce People and Facilities and, Through Them, the Organization Itself"

TPM Addresses Overall Equipment Effectiveness

TPM JIPM Notes 2 KLMANAGEMENT

What is TPM ?

 • TPM assumes "Total Involvment, "Participative Management" and an "Overlapping-Small-Group Organization"

TPM eliminates Inter-Departemental Walls and Facilitates Cooperation

TPM is Material Oriented; It seeks to Keep Equipment in Its Intended Condition

TPM Makes Possible Unmanned Operation, Factory Automation and Computer Integrated Manufacturing

TPM JIPM Notes 3 KLMANAGEMENT

What is TPM ?

 • TPM Is Closely Related to "Lean Production" and "JIT"

TPM Is a Step-by-Step Approach

 

 

TPM Essence Of TPM JIPM KLMANAGEMENT I

Essence of TPM - Seiichi Nakajima

Nihon Denso wining PM Award 1971

Nihon Denso wining Productive Maintenance Award 1971

 

Tonen 1951 Jipm KLMANAGEMENT

PM -Preventive Maintenance- introduced to Japan from the USA (Tonen-1951)

 

TPM Dates historiques KLMANAGEMENT

Naissance et développement de la TPM

TPM Nouvelle Vague de la Production Industrielle AFNOR KLMANAGEMENT

Edition française de TPM, 1987

TPM Jeu Renault JIPM KLMANAGEMENT

Jeu sérieux Renault TPM, 1990

Les 8 piliers TPM et leurs contenus KLMANAGEMENT

Les 8 piliers de la TPM et leur contenu

TPM 1999 WORLD Conference KLMANAGEMENT

Toutes les présentations du Congrès Mondial de la TPM 1999 à Yokohama

TPM KEYNOTE 1999 WORLD Conference KLMANAGEMENT

Key Note "Opening a New Century with TPM" - 1999

 TPM 1999 SONY WORLD Conference KLMANAGEMENT

 Sony Chemicals Corporation "Total Participation"

  Utilisation TPM pour reduire les couts KLMANAGEMENT

L'utilisation de TPM pour réduire les coûts(Total Productive Maintenance)

 

TPM Video 1 5S KLMANAGEMENT I

TPM by JMA Consultants

TPM BASF KLMANAGEMENT V

TPM For Every operator

TPM NESTLE KLMANAGEMENT V

TPM Team Guide

TPM OPE RALEUR KLMANAGEMENT V

TPM, la voix du terrain

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