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Le Kanban est l’outil phare du Juste A Temps de part sa simplicité et à son efficacité à améliorer les performances.

Introduction

Le terme Kanban est un mot japonais du vocabulaire courant qui signifie « étiquette, fiche… ».

Il s’agit à l’origine d’une simple fiche que l’on fixe sur les bacs ou conteneurs de pièces au sein d’une ligne d’assemblage ou d’une zone de stockage. A chaque prélèvement de pièces (bacs ou conteneurs) par le poste en aval, l’étiquette remonte au poste en amont.

Historique

Elaboré par T. OHNO après la seconde guerre, sa première mise en application a eu lieu au cours des années 1950 sur les lignes de production de la Toyota Motor Company1.

C’est en cette période et au travers de son voyage aux Etats-Unis, que M. Ohno constate que « les gens ont toujours tendance à faire de la surproduction » et cherche le moyen qui permette de produire :

1. le produit demandé

2. au moment où il est demandé

3. dans la quantité demandée

Les améliorations sur les process de production cherchaient à préserver une souplesse permettant à l’entreprise de produire des petits lots de produits différents afin de répondre aux différentes demandes du marché2. En 1949, Ohno surveillait lui-même l’atelier d’usinage et il était préoccupé par la chasse au stock qui signifiait pour lui la stagnation de la production. Plusieurs employés cherchent à surproduire afin d’atteindre leur quota3. Dès lors, Ohno a cherché à solutionner ce problème en déployant une gestion des stocks.

En fait, il redécouvre le juste-à-temps qui aurait été initié par Kiichiro Toyoda au milieu des années 1930. Ce concept impliquait alors qu’il suffise d’acheter (ou de produire) exactement la quantité de pièces nécessaires et que les fournisseurs doivent les apporter juste au moment où elles sont requises et sans en accumuler. La concrétisation de cette idée permettait de réduire les besoins du fonds de roulement. Ne produire que la quantité nécessaire, n’acheter que les pièces nécessaires, et vendre aux concessionnaires au moment où Toyota leur livre des véhicules était la politique de Kiichiro. À l’époque, cette idée n’a pas été appliquée de façon systématique. En effet, à l’aube de la seconde guerre mondiale, l’entreprise avait six mois de stocks de pièces ou de composants. De plus, lors de la Seconde guerre, l’armée payait le cinquième de la commande de camions dès son lancement, ce qui évitait une bonne partie des problèmes de liquidités4.

Ohno veut créer un flux tendu entre les étapes de production. Pour ce faire, il s’inspire d’un modèle de gestion qui connaît un essor important au lendemain de la seconde guerre mondiale, le supermarché. Le client (le poste de travail en aval) va chercher des marchandises (pièces) sur les étagères (poste de travail en amont), et il suffit pour cet espace vide de remplacer (produire) les marchandises vendues (pièces prélevées). Une visite aux États-Unis en 1956 lui permettra d’affiner ses connaissances sur ce secteur d’activité et d’appliquer ses conclusions à la chaîne de production5.

Il démarre ses expérimentations entre des postes de travail d’un même atelier. Au début des années 1950, il cherche à faire en sorte que les besoins de l’atelier de montage déclenchent la production de l’atelier d’usinage. Initialement, des employés étaient en charge de multiples machines de production. Ils devaient harmoniser le flot de la production entre ces unités6. Les tentatives de synchronisation n’empêchaient par l’apparition d’un stock de pièces œuvrées. Il constate que lors de cet exercice de synchronisation, on déclenché trop tôt la production de pièces qui seraient nécessaires plus tard ou d’en produire trop.

Pour Ohno, ce problème n’est qu’un problème de partage de l’information. Pour le résoudre, il introduit en 1954 le kanban pour empêcher la production excédentaire. Initialement, le système était fait d’un nombre fixe de casier contenant une certaine quantité d’un article donné. Chaque casier a un kanban. Ainsi, toutes les pièces étaient gardées dans un casier et elles ne s’accumulaient pas sur le plancher de l’usine. Il est ainsi possible de gérer par les yeux le flux des pièces et l’état des stocks. En plus, Ohno ordonne à chaque opérateur d’arrêter sa production plutôt que d’accumuler des stocks de produits en cours.

Précisons que le Kanban a été déployé très lentement à l’intérieur des opérations de production. En 1954, il est appliqué à l’atelier d’usinage, puis à l’atelier de montage dans la deuxième division de fabrication. Il faut comprendre qu’initialement pour les opérateurs et les agents d’encadrement cette approche allait à l’encontre des pratiques habituelles basées sur la taille de lot7 et Ohno force alors  l’application du Kanban aux agents d’encadrement. En 1959, il a été étendu aux ateliers de tôlerie et d’emboutissage, de peinture et de montage de la nouvelle usine de Motomachi. En 1962, la méthode a été étendu aux activités de la fonderie et de la forge. Ainsi tous les ateliers de Toyota étaient synchronisés par cette approche. Dans toutes ces situations d’expansion, il s’agissait de sites sous la responsabilité de Ohno. En 1963, la haute direction de l’entreprise décide de généraliser le kanban à tous les sites afin de l’utiliser comme outil de transformation du système de production8. En 1965, on commence à déployer le kanban aux fournisseurs.

Objectif

L’étiquette Kanban, de par sa fonction, doit contenir les informations minimales suivantes :

  • La référence de ou des éléments à fournir
  • La quantité à fournir
  • La référence du poste « client »
  • La référence du poste « fournisseur »

La boucle Kanban

L’étiquette Kanban joue un rôle de commande qui va à l’inverse du flux physique. Le poste amont ne doit produire que ce qui lui est demandé par son poste aval qui ne doit lui-même produire que ce qui lui est demandé par son propre poste aval, et ainsi de suite… Le poste le plus en aval ne devant produire que pour répondre à la demande des clients.

L’ordre de la boucle Kanban est donc le suivant :

  1. L’opérateur en aval : il entame un conteneur. Il libère alors le Kanban fixé sur le conteneur et le dispose dans le tableau à Kanban de son poste (tableau qui constitue les commandes pour son poste fournisseur). Si sur son tableau de commande, il a des Kanban de son client, il continue de produire en utilisant son stock de sécurité. Sinon, il attend.
  2. Le manutentionnaire : il ramasse le Kanban et va au poste amont.
  3. Le poste amont : il enlève le Kanban présent sur un conteneur plein, le met sur le tableau à Kanban de ce poste (tableau qui constitue également les commandes pour son poste fournisseur) et lui substitue le Kanban du poste aval.
  4. Le manutentionnaire : Il ramène le conteneur plein avec le Kanban au poste aval.
  5. Le poste amont : il a rempli un conteneur. Si dans son tableau de commande du poste aval, il y a un Kanban, il l’enlève, le fixe à un conteneur vide et reprend la production. S’il n’y a pas de Kanban, cela veut dire que les en-cours sont suffisants et il attend.

On régule ainsi automatiquement le flux de production et les niveaux de stocks de production, le poste amont ne produisant que si le poste aval a consommé des produits.

On trouvait un système relativement similaire en Europe dans les pharmacies pour permettre le réassort automatique des stocks. Sur chaque boîte de médicaments, on plaçait une petite étiquette. Chaque fois qu’une boîte était vendue, on plaçait l’étiquette dans un récipient. Le soir, il suffisait de passer une commande de chaque étiquette pour réapprovisionner le stock. Les étiquettes commandées étaient alors placées dans un récipient en attente de réception. Lorsque la commande arrivait, on plaçait à nouveau l’étiquette sur la boîte.

Ce système très simple permettait de savoir ce qu’il fallait commander (les étiquettes du premier récipient) et ce qui était en attente de livraison (les étiquettes contenues dans le second récipient) sans aucune écriture ni enregistrement.

 

Notion de stock de sécurité

Le stock de sécurité est une notion essentielle dans le Kanban. Lorsque le poste aval émet un Kanban, il ne lui reste qu’à son poste le stock de sécurité. Ce stock doit permettre à l’opérateur de :

  • Produire bien que la demande client s’accélère pendant que la carte est approvisionnée.
  • Produire bien que le retour de la carte soit plus long que prévu.

Avantage du système

La mise en place d’un Kanban présente de nombreux avantages. On retrouve :

  • La communication des informations est plus rapide.
  • La production est harmonisée et les goulots sont plus facilement identifiables et résolus.
  • Les délais de livraison sont mieux respectés.
  • La planification de la production est simplifiée.
  • Un niveau de stock (en-cours, matières premières, produits finis) plus faible engendrant donc une meilleure trésorerie, des surfaces de stockages réduites…

Les limites du Kanban

  1. Le Kanban ne permet pas d’avoir une vision long terme car il ne fait pas de prévision sur la demande client et l’évolution des tendances du marché.
  2. Le Kanban, dans sa mise en œuvre stricte, est mal adapté à des productions trop fortement soumises à la variabilité de la demande nécessitant de prévoir et d’anticiper les attentes clients.
  3. Dans le cas des pièces a très faible consommation de classe C (appelé Slow Moving), le Kanban s’adapte mal. On lui préférera le Chakko Hiki qui fonctionne en flux poussé.

Le Chakko Hiki

Il s’agit d’un mode de planification de production de type MRP. La demande client est réparti dans un planning de livraison. A partir de ce planning et de l’éclatement de la nomenclature, on va planifier la production des pièces. Ce système ayant une philosophie inverse du Kanban et du flux tiré s’adapte toutefois correctement à des pièces à très faible consommation.

Mise en place du Kanban

Le Kanban est l’outil clé de la mise en place du Juste A Temps. Il est surtout intéressant pour la philosophie et sa culture. En effet, le Kanban va obliger l’entreprise à suivre la demande client donc à se centrer sur ses besoins et attentes.

1. Condition initiale

La condition de réussite de la mise en place du Juste A Temps dans un processus physique ou dans un processus d’informations est d’avoir assuré en amont une charge lissée.

 

Si vous ne lissez pas, le JAT va accélérer votre processus et donc accélérera aussi les augmentera l’effet de la variation !

2. Périmètre de mise en oeuvre 

Si le processus subit encore trop de variations, il faut avoir d’abord des flux courts interfacés entre eux pour traiter en boucle courte les variations et éviter les propagations.

En fonction de la maturité du processus vis-à-vis des variations, il faudra ajuster les boucles courtes ou plus longues pour arriver au final à une boucle continue.

3. Choix entre 3 types de boucles Kanban

Le Kanban permet de répondre aux contraintes de votre secteur de votre spécification de produit.

Grande série

Petite série

Faible variabilité

Kanban spécifique

Kanban générique

Forte variabilité

CONWIP

CONWIP

Conditions de réussite de la mise en place d’un Kanban

Loin de réguler les perturbations, le système Kanban a plutôt tendance à amplifier leurs effets, contrairement aux stocks qui les amortissent. Il faut s’assurer avant sa mise en oeuvre que :

  • Les ateliers sont bien implanté.
  • Les temps de changement de série sont réduits.
  • Les aléas sont suppression (pannes, pièces non conformes…).
  • La variabilité dans la demande client est limité.

Règles d’utilisation des Kanban

La pérennité du Kanban va dépendre du respect de quelques règles essentielles :

  • Le poste amont fabrique uniquement la quantité de produit indiquée sur le Kanban.
  • Sans Kanban, on ne doit pas produire ni faire de manipulation de produit.
  • Réduire les quantités des cartes Kanban ou réduire la taille du lot sur les Kanban force à se remettre en question et à s’améliorer.
  • Eviter d’augmenter le nombre de Kanban dès que l’on rencontre une problématique de rupture de stock.
  • Un Kanban spécifique est associé aux produits, où qu’ils aillent et où qu’ils se trouvent.
  • L’opérateur du poste de travail aval se rend au poste amont pour y prélever uniquement le nombre de pièces indiquées sur le Kanban.
  • Un Kanban ne peut prendre en compte que les produits à 100% dénués de défauts.

Gestion des priorités avec des Kanban

Pour que l’opérateur puisse être autonome dans la gestion de ses priorités, on utilise les principes du management visuel. Pour chaque produit, on met en évidence un index indiquant le total de chaque type de Kanban et les niveaux de stocks.

  • Zone rouge : il s’agit du stock de sécurité pour éviter les aléas de production en conservant un stock minimal de containers de pièces. Il devient urgent de produire car dès la prochaine consommation du poste client, vous serez en rupture de stock.
  • Zone orange : elle correspond au temps d’attente « normal » de production sans risque de rupture d’en-cours.
  • Zone verte : c’est le cycle de fabrication normal.

Le Kanban : juste une étiquette ?

Le Kanban est une étiquette comprenant les informations nécessaires pour que le poste amont puisse livrer le poste aval. Pour autant, pour améliorer l’usage du Kanban, quelques aménagements sont possibles. Voici ci-dessous des exemples.

Le Kanban d’emplacement

Cela consiste à remplacer les étiquettes Kanban par des emplacements matérialisés au sol, situés géographiquement entre le poste fournisseur et son ou ses clients. Un emplacement accueille un container ou une caisse de produits. Le nombre d’emplacements de chaque type est déterminé par le fonctionnement du système. Si un ou plusieurs emplacements est ou sont vide(s), le fournisseur doit produire. Si tous les emplacements sont pleins, le fournisseur ne doit pas produire.

Ce système a de nombreux avantages :

  • Il est très visuel, que l’on soit fournisseur ou client, il suffit de jeter un œil au niveau des emplacements pour savoir où l’on en est.
  • Il n’y a pas de manipulations d’étiquettes : on ne risque pas d’oublier de les retourner à son fournisseur. On ne risque pas non plus de les perdre.

Dans l’exemple, le poste fournisseur réalise 3 références de produits A, B, et C pour ses deux clients internes.

Les emplacements sont matérialisés physiquement entre le poste fournisseur et les postes clients. Il suffit de regarder les stocks pour observer qu’il y a :

  • Un seul container de produits A disponible et 5 emplacements vides.
  • Tous les emplacements de produits B sont pleins.
  • Un seul emplacement de produits C est vide.

La priorité de production se situe donc au niveau du produit A.

On remarquera que le Kanban spécifique par emplacement n’est pas aussi souple et flexible que le Kanban par étiquette : si la consommation varie, il est plus facile de changer le nombre d’étiquettes en circulation que de modifier le nombre d’emplacements.

Le système dit double boite

Cela consiste à mettre sur l’ensemble des postes 2 boites par référence de produit : une boite représente ce qui est en cours d’utilisation, la seconde représente le stock de sécurité. Le processus est le suivant :

  1. L’opérateur utilise les éléments de la boite dite « d’en cours ».
  2. Une fois celle-ci finie, l’opérateur la place de côté sur un emplacement spécifique.
  3. Il prend alors la boite de “sécurité“.
  4. Un logisticien, lors de sa tournée, prend les boites vides pour les remplir et les remettre à leur emplacement.

L’intérêt de ce système est d’être simple et visuel. Il est très utilisé pour les consommables (visserie, boulon, stylo, gomme…) car il facilite le travail de réapprovisionnement et évite de perdre des cartes.

Autre type de mise en place

Bien des entreprises font preuve de beaucoup d’imagination et d’originalité en matière de création de lignes Kanban spécifique. Une entreprise, par exemple, a remplacé les étiquettes Kanban par des balles de ping-pong colorées qui sont renvoyées très rapidement du poste client au poste fournisseur par des tuyaux à air comprimé. La couleur de la balle représente la référence ainsi que le nombre de pièces à fabriquer. La gestion des priorités est extrêmement simple : première balle arrivée, première balle traitée.

Quelques astuces de conception de la  carte Kanban

Une carte Kanban peut être relativement « froide » et contenir simplement le nom de la pièce, la quantité… Pour améliorer leur gestion, vous pouvez mettre en place un management visuel :

  • Remplacer la référence du poste client et fournisseur par un code couleur.
  • La référence de pièces peut être remplacée par un schéma voireune pièce réelle.
  • Les quantités peuvent « travailler » différemment. Par exemple, dans un Kanban double boite, vous pouvez utiliser des boites ayant une taille de la quantité nécessaire.

Sources

1 – T. Ohno (1988) – The Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production.

2 – Précisons qu’afin d’aider les employés à choisir correctement les pièces à monter selon les lots différents à produire, une fiche hari-gami leur indique les spécifications techniques de la voiture.

3 – A. Taylor (1990) – Why Toyota keeps getting better and better and better

4 – E. Daito (2000) – Automation and the organization of production in the Japanese automobile industry : Nissan and Toyota int the 1950s

5 – S. Regani, S. Dutta (2004) – Taiichi OHNO and the Toyota Production System

6 – Toyota (1988) – A History of the First 50 Years, Toyota Motors Company

7 – Précisons que l’on retrouve deux types de kanban : un premier pour des pièces qui doivent être incorporées à une opération et un second pour des pièces qui doivent être produites afin de satisfaire les opérations en aval (S. Regani. et S. Dutta, Op. cit.).

8 – M. Udagawa (1995) – The Development of Production Management at the Toyota Motor Corporation

A. Courtois, M. Pillet, C. Martin Bonnefous (2011) – Gestion de Production

D. Baeli, G. Lours (2012) – Kanban pour les nuls

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