A quoi sert le SMED ?

Par Xavier Perrin (xperrin@xp-consulting.fr)

Lorsqu'ils évoquent les attentes de leurs clients, tous les managers d'entreprises industrielles évoquent sans hésitation, en plus des coûts réduits et de la qualité des produits et services, des délais courts (Vitesse), un taux de service élevé (Fiabilité) et la capacité à s'adapter aux variations de la demande (Flexibilité). Quand on les interroge sur l'évolution de leur temps de changements de série au cours des 5 dernières années, ils sont beaucoup moins nombreux à donner spontanément des éléments précis et circonstanciés. De la même façon, il est intéressant d'observer les tableaux de bord industriels et de voir s'ils intègrent des indicateurs relatifs aux changements de série. Selon mon expérience, ces derniers sont souvent oubliés.

C'est généralement quand une démarche TPM (Total Productive Maintenance) est engagée, avec la mise en place de l'indicateur TRS (Taux de Rendement Synthétique), qu'on voit apparaître des mesures sur la part de la capacité consacrée aux temps de changement de série. L'objectif visé est alors d'améliorer l'exploitation des équipements pour disposer de plus de capacité tout en réduisant les coûts.

La méthode SMED (Single Minute Exchange of Die) pour réduire les temps de changement de série est ainsi déployée en tant qu'outil permettant de réduire les pertes de capacité et de limiter les gaspillages (Les temps de changement de série n'apportent pas de valeur ajoutée). La démarche semble parfaitement logique :

• On mesure les TRS des différents équipements,
• On identifie les équipements avec le TRS le plus faible,
• Pour chacun de ces équipements on réalise une analyse de Pareto des pertes de capacité,
• Quand les temps de changement de série apparaissent dans la tête de Pareto, on lance des chantiers SMED.

Ainsi, toute réduction des temps de changement de série se traduit par une diminution des pertes de capacité qui elle-même se traduit aussitôt par une amélioration de TRS.

Il est intéressant de rapprocher de telles démarches avec les attentes des clients énoncées plus haut. De quelle façon la réduction des temps de changement de série permet-elle d'améliorer le taux de service client, de réduire les délais et d'accroître la flexibilité ?

On peut considérer que la diminution des temps de changement de série peut être utilisée pour disposer d'une réserve de capacité permettant d'absorber tout ou partie des variations de la demande, en particulier quand ces gains concernent des ressources goulot. Malheureusement, je n'ai jamais vu tenir ce raisonnement : la réduction des pertes de capacité est avant tout considérée comme une opportunité de réduire les coûts de production.

En fait, l'augmentation de la capacité en tant que telle ne contribue pas directement à la réduction des délais, à l'amélioration du taux de service et à l'amélioration de la flexibilité. Sauf éventuellement pour les entreprises qui manquent de capacité. Mais celles-là ont avant tout un problème de planification à résoudre !

Réduire les délais, améliorer le taux de service et la flexibilité nécessite d'abord de prendre les décisions appropriées en terme de stock et de capacité dans le cadre des processus PIC (Plan Industriel et Commercial) et PDP (Programme Directeur de Production). Pour programmer les fabrications, on privilégiera la logique du flux tiré.

Ces préalables étant en place, le facteur déterminant de la flexibilité et de la réactivité est la taille des lots. La détermination des tailles de lot est sans doute une des problématiques les plus anciennes de la gestion de production et des stocks. Tout le monde connait la Formule de Wilson, incontournable de tous les bons cours de gestion de production et de stock depuis des décennies ! La formule de Wilson (1934) a en fait été introduite par M. Harris dès 1913 ! Elle a pour but de déterminer un lot dit "économique", compromis entre le coût des lancements (changements de série) et le coût de possession du stock généré par la taille du lot. Suivant ce paradigme, la taille de lot est l'inconnue, les variables étant la consommation annuelle, le coût d'un lancement (fonction du temps de changement de série), le coût unitaire de l'article et le taux de possession de stock. Or, quand bien-même la formule de Wilson est décriée et remise en cause depuis longtemps, que l'approche lean met en avant la surproduction comme le pire des gaspillages… elle domine encore le raisonnement de nombreux managers convaincus que des séries longues doivent toujours être privilégiées. Pour eux, pas de doute, la méthode SMED permet d'abord d'améliorer la productivité des équipements.

La méthode SMED est née dans le courant des années 60. Elle a été proposée par un consultant japonais, M. Shigeo Shingo, alors sollicité par Toyota pour systématiser la réduction des temps de changement de série. La vision des dirigeants de Toyota était alors de produire "juste-à-temps", c'est-à-dire juste le besoin (la juste quantité), au moment où on en a besoin. Ainsi, la surproduction était (et est toujours) considérée comme le pire des 7 gaspillages (Muda). Le système de production doit avoir pour cible le "flux-à-une-pièce", où une seule pièce passe d'un poste de travail à l'autre. Bien  entendu, il s'agit d'un idéal impossible à atteindre dans de nombreuses situations. Néanmoins, l'intérêt de formuler une telle vision est d'orienter et coordonner les efforts dans une même direction.

L'objectif de la méthode SMED est donc avant tout de réduire les tailles de lot. Le but n'est pas de réduire la part de la capacité consacrée aux temps de changement de série. Il est stratégique de décider quelle part de la capacité est "investie" pour faire des changements de série. Dit autrement, les managers doivent se donner les moyens de la flexibilité et de la réduction des délais. De nombreuses entreprises du secteur automobile choisissent de consacrer environ 10% de leurs capacités aux changements de série.

Ainsi, la méthode SMED, en permettant de réduire les temps de changements de série, permet avant tout de réduire les tailles de lot, et donc de réduire les "intervalles".

Le principe de l' "intervalle" est illustré dans le schéma ci-dessous. Dans cet exemple, on considère un temps d'ouverture hebdomadaire de 2 400 mn (5 jours x 8h x 60 mn). 6 références (A, B, C, D, E et F) sont affectées au procédé de production. Le temps de changement de série initial est de 40 mn. S'il est décidé de consacrer 10% du temps d'ouverture aux changements de série, on dispose alors de 240 mn. Le premier graphique montre qu'il faut une semaine pour fabriquer chacune des 6 références. Le lot correspondant représente, pour chaque référence, une semaine de consommation client. Si l'application de la méthode SMED permet de diviser par 2 le temps d'un changement de série, qui devient donc 20 mn, il devient possible de faire 12 changements de référence dans la semaine. L'intervalle est alors réduit à 2, 5 jours. Il peut être ramené à 1, 25 jours si on réduit encore le temps d'un changement de série à 10mn.

Comme le montre le graphique, la réduction du temps de changement de série n'induit pas ici d'amélioration du TRS : ce n'est pas l'objectif de la méthode.

Que gagne-t-on à réduire ainsi l'intervalle ? L'intervalle conditionne le niveau des stocks d'encours, donc les temps de passage, donc les délais. Il conditionne aussi l'horizon figé des programmes de production. À chaque fois qu'il est réduit, les encours baissent, les délais sont réduits, et l'outil de production devient plus réactif grâce à un horizon figé réduit. Les intervalles courts permettent aussi d'améliorer l'efficacité des stocks : moins de stock cyclique (la part des stocks liée à la taille des lots) permet de consacrer plus de stock en tant que stock de sécurité pour pallier les variations de la demande. Les stocks deviennent ainsi plus "utiles" puisqu'ils permettent un meilleur taux de service donc une meilleure satisfaction des clients.