Les difficultés d’équilibrer une chaîne d’assemblage

Le rassurant de l'équilibre, c'est que rien ne bouge. Le vrai de l'équilibre, c'est qu'il suffit d'un souffle pour tout faire bouger. Julien Gracq

Dans une chaîne d'assemblage, vos produits sont déplacés d’un poste de travail à l’autre, pour être progressivement assemblés. Un ou des employés sont affectés à chaque poste de travail.

Ce modèle d’organisation du travail est très populaire dans le secteur manufacturier. D’autres secteurs utilisent également ce modèle, souvent sans le savoir. Regardez comment le travail est organisé lorsque vous irez la prochaine fois dans une chaîne de restauration rapide comme McDonald's^® ou Subway^®.

Le défi d’une chaîne d'assemblage est d'équilibrer le travail de chaque employé afin d’éviter les pertes de temps et les goulots. Pour ce faire, des informations souvent difficiles à obtenir sont requises :

• L’identification des tâches pour assembler votre produit
• Les relations d'antériorité qui lient les tâches
• La durée de chaque tâche
• Les contraintes physiques et humaines de chaque tâche
• La demande de vos clients pour ce produit

Exemple

• Dix (10) tâches totalisant 2,5 heures (Temps de cycle) sont requises pour assembler un produit dont les ventes mensuelles s’élèvent à 346 unités.
• Tâche 1 = Durée de 0,2 heure, Tâche 2 = Durée de 0,4 heure, Tâche 3 = Durée de 0,2 heure, Tâche 4 = Durée de 0,3 heure, Tâche 5 = Durée de 0,3 heure, Tâche 6 = Durée de 0,2 heure, Tâche 7 = Durée de 0,1 heure, Tâche 8 = Durée de 0,4 heure, Tâche 9 = Durée de 0,3 heure, et Tâche 10 = Durée de 0,1 heure.
• Le produit est assemblé sur une chaîne d'assemblage opérée sur un seul quart de travail soit 40 heures par semaine ou 173 heures par mois (4,33 semaines par mois).
• Le Temps Takt de la chaîne d'assemblage = 173 heures par mois / 346 unités par mois = 0,5 heure par produit.
• Le nombre minimal d’employés requis sur la chaîne d'assemblage = Temps de cycle / Temps Takt = 2,5 heures par unité / 0,5 heure par unité = 5 employés.

L'équilibrage consiste à distribuer les tâches entre les employés. Tel qu'illustré ci-dessous, il est difficile de parfaitement équilibrer la charge de travail de tous les employés.

L’efficacité de cette chaîne d'assemblage = 5 employés selon les calculs / 6 employés selon l'équilibrage x 100 = 83 %.

17 % du temps des employés sur la chaîne d'assemblage (les postes 1, 2 et 6) est perdu. Il est difficile d’observer ces pertes de temps en cours de production, car les employés ajustent généralement leur rythme de travail pour combler le temps, et ce, selon la Loi de Parkinson.

La loi de Parkinson

La Loi de Parkinson stipule que le travail se dilate ou se comprime comme un gaz pour remplir très exactement le temps et l’espace qui lui sont alloués. Une tâche prendra toujours la durée prévue même si le temps nécessaire pour la réaliser est inférieur.

L'équilibrage mathématique

L'équilibrage des chaînes d’assemblage a fait l’objet de nombreuses études par la communauté scientifique. Les chercheurs ont tenté de résoudre ce problème complexe avec des solutions complexes. De nombreux articles scientifiques proposent des solutions mathématiques sophistiquées, imparfaites et difficiles à mettre en œuvre dans la réalité.

C’est simple de trouver une solution complexe à un problème. C’est complexe de trouver une solution simple à un problème. Jean-Pierre Dubé

Les solutions mathématiques sont difficiles à mettre en œuvre pour les raisons suivantes :

• La difficulté de définir la durée des tâches
  • Exemple : Vous estimez ou chronométrez la durée de chaque tâche avec un degré de confiance de 95 %. Si votre chaîne d’assemblage contient 10 tâches, la probabilité que toutes ces tâches se terminent à temps est de 0,95EXP10  x 100 = 60 %. Pour 20 tâches, la probabilité est de seulement 36 % ou 0,95EXP20 X 100.
• Les variations communes et les variations spéciales
  • La durée des tâches est sujette aux variations communes et aux variations spéciales.
  • Les variations communes sont dues à la variation naturelle de la tâche. Ces variations sont normales et prévisibles.
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  • Les variations spéciales sont dues à une cause spéciale, accidentelle et imprévisible.
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• Les changements continus aux produits
  • Pour survivre, les manufacturiers doivent constamment changer leurs produits pour mieux répondre aux exigences de coût et de qualité de leurs clients. Les tâches, leurs relations d’antériorité, leurs contraintes et leur durée sont donc régulièrement modifiées. Ces changements sont difficiles à maintenir à jour avec l’équilibrage mathématique.
• Les options aux produits
  • Les produits sont de moins en moins standards. Les manufacturiers conçoivent leurs produits avec plusieurs options afin de capturer une plus large part de marché. Ces options sont difficiles à prendre en compte avec l’équilibrage mathématique.
• L’absentéisme
  • Vos employés ne sont pas des robots. La plupart des manufacturiers doivent composer avec un taux d’absentéisme qui oscille autour de 5 %.

Pour les praticiens du Lean comme moi, les meilleures solutions sont les plus simples. Il existe une solution beaucoup plus simple pour équilibrer vos chaînes d’assemblage. Cette solution, l’auto-équilibrage, permet d’accroître votre productivité d’au moins 20 % par rapport aux solutions mathématiques.

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