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Le Value Stream Mapping est un outil permettant de cartographier les flux d’informations et les flux physiques de l’ensemble du processus.

Introduction

La Value Stream Mapping (“cartographie de la chaîne de création de valeur” appelée également MIFA – Material and Information Flow Analysis) est un outil permettant de cartographier les flux d’informations et les flux physiques de l’ensemble du processus. Elle permet de :

  • Visualiser l’ensemble du flux de valeur.
  • Partager une vision commune et pragmatique d’une situation.
  • Identifier les sources de gaspillages.
  • Fournir un plan d’améliorations.

C’est une méthodologie que développa Toyota dans les années 1980 pour leur permettre d’être plus efficace dans leur recherche perpétuelle de réduction des gaspillages.

1 – La VSM “Etat Actuel”

1.1 Recueillir le périmètre

Première étape, le choix du périmètre d’analyse. Comme pour la plupart des projets, choisir trop petit, on aura que peu de résultats, choisir trop grand, on risque d’avoir une VSM illisible.

Pour un première mise en pratique, on va choisir un périmètre lié uniquement à l’usine. On évitera de choisir un processus incluant plusieurs sites ou sociétés différentes.

Ensuite, on va choisir le produit ou la famille de produits. On va dresser un tableau produit / process tel que celui ci-dessous.

Si un produit est identique à 2 clients, alors on distinguera les 2 produits.

 

On considèrera comme identique, des produits ayant à minima 70% de pièce en commun.

Nous allons choisir le produit ou la famille de produit qui passe par le plus de processus. Ceci nous permettra d’obtenir des résultats qui vont affectés positivement d’autres produits. 2 cas se présente à nous :

  • Cas 1 : Nous avons 2 produits qui passent par 5 processus sur 6, les autres ne passant que par 4 au maximum. Mais ce ne sont pas les mêmes les produits. Notre choix va se porter sur le produit le plus stratégique, soit parce que nous avons le plus de problèmes, soit parce que vis-à-vis de l’avenir de la société, c’est celui-ci qui est stratégique.
  • Cas 2 : nous avons 1 produit qui passe par 5 processus sur 6, les autres ne passant que par 4 au maximum. On choisira alors ce produit pour l’étude, celui-ci étant le plus représentatif de notre production.

1.2 Représenter le client

On va dans l’immédiat calculer le temps de Takt Time du produit que nous avons choisi. On note que le Takt Time, dans le cas de l’étude d’une famille de produits, se calcule sur le besoin de tous les produits de la famille.

Ensuite, on va commencer notre mapping par représenter le client. Celui-ci se défini de la manière suivante :

  • Nom de l’usine, du centre de distribution… du client : bien spécifier le nom de l’usine ou le lieu particulièrement dans le cas où le client en a plusieurs.
  • Spécifier les versions ou les types de produits.
  • Quantité du produit par jour et par version.
  • Indiquer l’unité de conditionnement standard.
  • Indiquer le délai de livraison et la fréquence des livraisons.
  • D’autres informations peuvent être indiquées comme le type de transport…

1.3 Représenter le processus

Dans une première version, on ne va pas encore recueillir de données précises. On va se rendre sur le terrain, parcourir le processus en commençant par la fin, puis le remonter en notant toutes les étapes du processus.

Ensuite, on va refaire le parcours en relevant les données QCDSM de chaque étape du processus. La liste ci-dessous est générique, elle est à adapter en fonction de votre situation :

  • Le temps de cycle.
  • Le nombre d’opérateur.
  • Le taux de non qualité ligne et client.
  • Le temps de changement de série.
  • Le TRS.
  • La taille de lot.
  • Le niveau de stock d’en-cours amont et aval.
  • Nombre d’incidents.
  • Taux de service.
  • Temps d’ouverture, nb d’équipe.
  • Surface utile…

1.4 Représenter le flux physique

On va représenter le type de flux matière qu’il y entre les postes à valeurs ajoutées. Dans le cas où le flux entre poste s’effectue en Kanban, on ne mettra rien à ce stade car cela est considéré comme un flux d’informations.

En définitive, lors de cette étape, nous indiquons les flux poussés et les FIFO, ainsi que les modes de transports des pièces entre poste ou en entrée/sortie de l’entreprise.

Rappel sur le FIFO

Le FIFO, First In First Out, indique que le premier élément qui rentre dans une séquence de production est le premier qui en sort. Le plus souvent, ce type de flux se conçoit en mettant les produits sur des rails à rouleaux ayant une légère pente. Le poste amont pose l’objet en haut du rail, à la suite de la file. L’opérateur du poste aval prend le premier produit qu’il a devant lui.

Cette démarche s’oppose au LIFO (Last In, First Out).

Pour agrémenter la VSM état actuelle et mieux comprendre la situation, on pourra réaliser un diagramme Spaghetti d’un ou plusieurs postes de travail.

1.5 Représenter les flux d’informations

A ce stade, nous avons une vue précise du flux des matières et des différentes tâches. Notre objectif est désormais de représenter le flux d’informations. Le flux d’informations étant l’information qui permet au personnel de savoir ce qu’il a à produire (Quoi, Quand, Combien). Ce flux d’informations se compose des systèmes du Juste A Temps (KanbanHeijunka Box…), et de tous les moyens mis en œuvre pour faire passer l’information : téléphone, fax, mail, commande papier…

Pour chacun des éléments, on indique :

  • Taille de lot.
  • Fréquence d’arrivée ou de mise à jour des informations.

1.6 Calculer les différents indicateurs

 

Dernière étape de l’élaboration de la VSM état actuel, on va calculer différents indicateurs qui vont nous permettre de construire la VSM état futur et de décider des projets Lean 6 Sigma à mettre en œuvre. On retrouve :

  • Le temps de Valeur Ajoutée : il est égal à l’addition des temps de cycles des processus à valeur ajoutée.
  • Le lead time de production : il va de l’arrivée en magasin d’entrée au départ du camion avec les produits finis.
  • Les niveaux de stocks d’entrées, de sorties et d’encours.
  • Les surfaces utiles pour les postes de production et les stocks.

 

Grace à ces données, on calcule 3 indicateurs permettant de qualifier les niveaux de stocks :

Le ratio de stock d’encours = nombre de pièces (bonnes ou non encore considéré comme rebut) dans les différents stocks d’encours / demande client journalière

 

Le ratio de stock de matières premières = nb de pièces bonnes dans le stock initial / demande client journalière

 

Le ratio de stock de produit fini = nb de pièces bonnes dans le stock final / demande client journalière 

 

Au plus ces ratios sont faibles, au moins nous avons de stock. 

Enfin, on calcule le ratio de valeur ajoutée :

 

Somme de temps de cycle de chaque opération / Lead Time de production

 

Exprimé en pourcentage, ce ratio nous permet de qualifier notre temps de valeur ajoutée global. Il s’interprète assez facilement : si nous avons 1hr de valeur ajoutée pour 2 semaines dans l’usine, on « stocke » notre pièce pendant quasiment tous le temps. On va donc rechercher à avoir un ratio le plus proche de 100%.

 

Dans notre exemple, nous avons une demande journalière de 920 pièces en moyenne ((17 600 + 10 000) / 30), nous obtenons :

  • Ratio de stock d’encours = 24 670 / 920 = 27 jours de stock d’en-cours.
  • Ratio de stock de matières premières = 11 jours de stocks de matières premières.
  • Ratio de stock de produit fini = 9 600 / 920 = 10,4 jours de stocks de produits finis bons.
  • Ratio de valeur ajoutée = 167 / 2 246 400 = 0,0075 %.

Au regard de ces valeurs, nous avons beaucoup de stock, puisque nous avons plus de 10 jours de produit finis en stock pour un temps de valeur ajoutée de moins de 3 minutes.

2 – La VSM « état futur »

A ce stade, nous avons une bonne connaissance de notre flux global, de notre niveau de stocks et de notre productivité. Nous allons construire notre « état futur », qui va représenter la vision que l’on a de nos processus.

2.1 Visualiser le flux en fonction de la demande client

On commence par comparer les temps de cycle de nos différents processus par rapport au Takt Time. On construit le graphique d’équilibrage qui dans notre cas est le suivant (Takt Time de 93 sec : 920 pcs jours, pour un temps d’ouverture de 24 hr).

On s’aperçoit que dans la globalité, nos temps de cycle sont bien en dessous du Takt Time (on note que l’on a 2 Takt Time, les postes 3 et 4 étant ouverts sur 3 équipes alors que les autres postes sont ouverts sur 2 équipes). Ce qui est normal, puisque nous avons pris en compte que le besoin lié aux 2 produits étudiés alors que nous avons utilisé le temps d’ouverture global de chacun des processus. Dans le cadre de l’exemple, cela n’est pas important puisque nous avons plus une problématique de stock que de capacité et que les temps de cycle sont identiques quelque soit le produit.

2.2 Où est le goulot ?

La première question à se poser est de savoir quel est le processus Goulot (voir la Théorie des Contraintes et la Loi de Little pour plus de précision). Autrement dit, le processus le plus long de notre chaîne de valeur. 2 cas vont se présenter :

  • Temps de Cycle du Goulot > Takt Time : on va se concentrer sur celui-ci pour éliminer les Muda et faire en sorte qu’il ne prenne pas plus de temps que le Takt Time.
  • Temps de Cycle du Goulot < Takt Time : la priorité sera donnée au processus le plus rapide qui nous génère de la surproduction.

Dans notre exemple, nous avons clairement un problème avec les postes 3 et 4 puisqu’ils nécessitent des équipes supplémentaires pour pouvoir absorber la charge. Notre priorité est d’augmenter la productivité de ces 2 postes.

2.3 La ligne est équilibrée ?

On va rechercher à avoir une ligne la plus équilibrée possible afin de se rapprocher du principe de One Piece Flow.

En reprenant notre exemple, on observe que les postes 1 et 5 ont été déjà beaucoup amélioré provoquant un déséquilibre dans la chaîne. On va en faire de même avec les 3 et 4 qui nous posent problèmes.

3. Quel est le processus pacemaker ?

Avant de redessiner la chaîne de valeur, on va choisir le pacemaker de la ligne. Le Pacemaker va nous permettre de régler le rythme de production de la ligne et c’est sur lui que l’on règle la ligne. Une fois celui-ci sélectionné, on mettra toute la ligne en FIFO. Sauf contre-indication particulière, le pacemaker est toujours le poste le plus près du client, le dernier avant l’expédition. Cela ce comprend par le fait que le focus est fait sur la livraison à temps, dans les bonnes quantités et à la qualité demandée par le client.

C’est ici que nous retrouvons la différence fondamentale entre le Lean et la Théorie des Contraintes. Les deux méthodes sont d’accord sur le fait d’identifier et de “casser” les goulots. Par contre, la TOC donne comme Pacemaker le goulot là où le Lean donne le client comme Pacemaker.

4. Quel type de flux pouvons nous mettre en place ?

A ce stade, nous savons sur quel processus nous devons régler la ligne et nous avons une idée de la productivité finale et des projets que nous allons devoir mettre en œuvre. Ultime étape de l’analyse, choisir le type de flux tiré que nous allons mettre en œuvre. Nous allons choisir entre :

Pour autant, il est parfois nécessaire d’avoir un fonctionnement en stocks, où l’on « alterne » flux tiré et flux poussé. C’est les cas typiques où :

  • Il y a beaucoup de changement de série engendrant une forte variabilité.
  • On ne peut équilibrer les postes de manière efficace (trop de poste…).

On utilisera alors la DDMRP.

5. Dessiner le nouveau flux

A ce stade, nous savons ce que nous voulons faire. Il nous suffit de le dessiner en pensant bien à indiquer les différentes boucles de Kanban, les supermarchés, les boites de nivellement

On peut alors recalculer les nouveaux ratios, redéfinir le Takt Time et identifier les temps d’opérations. Ceci nous permet de fixer les objectifs des futurs projets et de comparer avec la situation actuelle.

Ci-dessous, des exemples de VSM Etat Futur pour chacune des stratégies de flux tirés (exemples simplifiés pour en faciliter la lecture).

Make To Stock

Le client devra attendre le temps d’écoulement d’assemblage pour recevoir son produit.

Assembly To Order

Le client devra attendre le temps d’écoulement d’assemblage pour recevoir son produit.

Make To Order

Le client devra attendre le temps d’écoulement de la production pour recevoir son produit

Engineering To Order

Dans ce cas, adapté au sur-mesure, il suffira simplement de la mise en place de FIFO.

3 – Le plan d’actions

A partir de cet état futur, on va identifier et planifier les projets Lean à mettre en œuvre pour arriver à la situation souhaitée. On commencera par les processus les plus proches du client et prioriser les autres en utilisant la matrice gain/coût.

Source

M. Rother, J. Shook (2008) – Leearning to see ; value stream mapping to add value and eliminate muda

M. A. Nash, S. R. Poling (2008) – Mapping the total value stream

D. R. Locher (2008) – Value stream mapping for Lean Development

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