Configuration Lean d’usines et entrepôts : guide complet et exemples pratiques

L’une des clés de réussite de la gestion d’une usine ou d’un entrepôt logistique est de disposer d’une configuration efficace. Chez TXM, nous considérons que l’aménagement est performant lorsqu’elle applique les principes du Lean Manufacturing. Cette approche élimine les gaspillages et apporte de la valeur à vos clients en réduisant les coûts, en améliorant la qualité, en diminuant les délais de livraison, en renforçant la sécurité et en augmentant la motivation des équipes.

Ce qu’il faut retenir

• Orientation flux de valeur : Une configuration Lean privilégie les chaînes de valeur complètes plutôt que le regroupement par type de processus
• Flexibilité et adaptabilité : Les équipements de taille appropriée et l’implantation modulaire permettent de s’adapter rapidement aux évolutions de la demande
• Réduction des gaspillages : Les espaces optimisés limitent les en-cours, les mouvements inutiles et la surproduction tout en rendant les problèmes visibles
• Configurations types : Les formes en U, I, S ou L s’adaptent aux spécificités de chaque processus de production
• Approche collaborative : La conception d’un aménagement Lean réussie nécessite l’implication de toutes les parties prenantes de l’entreprise

Principes fondamentaux d’aménagement d’usine et d’entrepôt en mode Lean

Chaîne de Valeur versus Ateliers par Processus

Les aménagements traditionnels se focalisent davantage sur des ateliers basés sur les processus, où les machines de même type sont regroupées ensemble. Une usine conventionnelle de fabrication est ainsi divisée en ateliers de découpe, de fabrication, d’usinage et d’assemblage. De la même manière, les entrepôts sont souvent organisés par familles de produits ou par fournisseurs

À l’inverse, la configuration d’une usine en mode lean se concentre sur la chaîne de valeur, c’est-à-dire toutes les étapes de la fabrication d’un produit, depuis la commande des matières premières jusqu’à la livraison des produits finis au client. 

Les configurations Lean combinent les étapes de production avec une orientation produit à travers l’usine. Dans un aménagement en mode Lean, les processus sont reliés entre eux dans le sens du produit fini, réduisant considérablement les besoins en manutention et manipulation.

Flexibilité et Équipements Adaptés

Au lieu d’utiliser des machines très grandes, impossibles à déplacer facilement dans des configurations d’usines traditionnelles, l’aménagement en mode lean privilégie des équipements plus petits et dédiés à chaque famille de produits. Ainsi, des équipements de taille appropriée sont sélectionnés pour répondre à la demande de la chaîne de valeur, permettant des changements rapides pour des lots de plus petites tailles.

Management Visuel et Contrôles

Les usines sont censées être fonctionnelles. Les configurations d’usines en mode lean disposent généralement de peu d’espace entre les machines, ce qui empêche l’accumulation d’en-cours intermédiaires et réduit les mouvements inutiles des hommes et matériaux.

En générant moins de gaspillages, les excès de produits sont réduits, tout comme la surproduction, les mouvements et les transports inutiles. De plus, lorsqu’il y a du gaspillage, celui-ci devient visible. La configuration des installations en mode lean permet de rationaliser les flux de personnes, de matériel, de produits et d’informations, et d’utiliser des contrôles visuels pour rendre visibles les obstacles et les interruptions des flux. Une usine bien conçue a une place pour chaque chose et chaque chose a une place. Les 5S et les contrôles visuels sont utilisés pour faciliter un lieu de travail plus organisé.

Connexion avec la Demande Client

Les usines et les entrepôts aménagés en mode lean permettent de livrer aux clients des produits sans défauts et dans les délais requis. L’un des facteurs clés d’une installation en mode lean est que les flux de valeur sont reliés à la commande du client et permettent de répondre rapidement à sa demande. 

La configuration d’une usine en mode lean permet non seulement de relier l’ensemble de la chaîne de valeur aux clients externes, mais aussi de relier les processus aux clients internes, créant ainsi une continuité de flux tout au long de la production.

L’importance des flux dans l’aménagement lean

L’élément essentiel d’une configuration d’usine en mode lean est le flux. Il existe sept flux à prendre en compte lors du design de la configuration de votre usine : 

• les matières premières, 
• l’en-cours, 
• les produits finis, 
• les consommables, 
• les mouvements de personnes, 
• les déchets, et 
• les informations.

Les longues distances, les longs délais d’installation, les grosses machines pour les productions de gros lots, une mauvaise maintenance et les goulots d’étranglement des processus constituent des obstacles classiques aux flux. Une bonne implantation permettra à ces flux de circuler efficacement dans tous les processus. Nous utilisons les termes “flux de valeur” ou “chaîne de valeur” pour décrire les activités à valeur ajoutée qui y sont rattachées.

Réduction des gaspillages et amélioration continue

Une mauvaise implantation embarquera fatalement des inefficacités qui seront ressenties au quotidien. Les configurations en mode Lean génèrent moins de gaspillages et favorisent l’amélioration continue. Le flux continu permet une production constante, avec moins de stocks et de temps d’attente.

Les espaces plus petits entre les machines réduisent non seulement les mouvements des opérateurs, mais rendent également difficile la surproduction. La place pour les en-cours de production est dimensionnée avec le même niveau d’exigence que l’implantation des machines elles-mêmes, vous obligeant ainsi à corriger les causes qui génèrent les en-cours excessifs.

Exemples de configurations d’usines en mode lean

Lors de la conception d’usine en mode lean, beaucoup de personnes partent du principe que la configuration doit être en U. Cependant, la solution qui vous convient le mieux dépend de votre processus et de vos besoins spécifiques. Voici les principaux types de configuration d’usine ou d’entrepôt en mode Lean.

Configuration en forme de « U »

Dans cette configuration, les matières premières entrent d’un côté du U et le produit circule autour (généralement dans le sens inverse des aiguilles d’une montre) jusqu’à ce qu’il atteigne l’autre extrémité où il est expédié. Les avantages de cet exemple de configuration en mode lean sont nombreux :

• Le rapprochement de la réception et de l’expédition des pièces permettent à l’opérateur de déposer les matières premières et récupérer les produits finis au cours du même trajet
• Facilitation des mouvements par l’extérieur des containers de pièces en cours de fabrication, afin que les pièces complètes puissent être déposées depuis l’extérieur du U et ramassées depuis l’intérieur
• Diminution de l’espace nécessaire pour l’en-cours

• Facilitation de la supervision et du contrôle visuel des opérations
• Augmentation des capacités des opérateurs à travailler sur plusieurs machines ou postes de travail, particulièrement utile pour ajuster la production
• Facilitation de la mise en œuvre du travail en équipe puisque les membres travaillent en étroite collaboration

Les bénéfices de la cellule en forme de U sont toutefois réduits lorsque de gros équipements ou de multiples processus sont utilisés.

 

Configuration en Forme de « I »

L’un des exemples les plus courants d’aménagement d’usine en mode Lean est la configuration en I. Elle est idéale pour les processus comportant un petit nombre d’étapes. Le flux se fait en ligne droite : les matières premières entrent à une extrémité du I et les produits finis sortent à l’autre extrémité.

Souvent, les configurations en I sont utilisées pour l’assemblage final et sont alimentées par des cellules de sous-assemblage. Cette disposition permet d’obtenir des délais très courts et de petites emprises au sol. Fréquemment, plusieurs configurations en I sont disposées en parallèle pour différents produits ou alimentent un flux central dans une configuration en arête de poisson.

Un excellent exemple de configuration en I est celle développée pour Varian Inc. pour la fabrication d’équipements de spectroscopie d’émission. Cette configuration comprenait plusieurs sous-cellules en forme de U et de I qui alimentaient directement une courte configuration en I pour l’assemblage final.

Configuration en Forme de « S »

Avec cette configuration, le flux se replie sur lui-même en forme de S. Ce type d’aménagement est utile lorsque le processus comporte de nombreuses opérations et qu’il n’est pas possible de déplacer ces opérations dans des sous-cellules d’assemblage.

Cette configuration utilise efficacement l’espace mais présente l’inconvénient que les extrémités du S peuvent être fermées, ce qui entraîne de plus longs temps de déplacement pour la manipulation des produits.

Un très bon exemple de configuration d’usine en mode lean utilisant une implantation en S est celle que TXM a développée pour le constructeur de bateaux à rames Sykes Racing. Il s’agissait d’un produit physiquement long (jusqu’à 18 mètres) et le processus de production comportait de nombreuses étapes. L’un des grands avantages du S était de permettre une bonne utilisation des retours.

Le premier retour permettait le durcissement du matériel composite et un petit tampon stock (FIFO) entre les processus de stratification et d’assemblage. Le deuxième retour permettait de ramener les moules de composite à leur point de départ dans le dépôt de moules, minimisant ainsi le transport de moules vides et les dommages potentiels.

Configuration en Forme de « L »

Une configuration en L est utilisée lorsque le flux inter-cellule se fait autour d’un angle. Il s’agit généralement de la disposition la moins efficace en termes d’espace, car il est difficile d’utiliser l’espace situé à l’intérieur du L. En revanche, cet aménagement permet facilement d’évoluer vers une forme en U ou en S.

De plus, les allées de circulation des matériaux à l’extérieur du L sont souvent longues. Le produit est réceptionné puis expédié dans les coins opposés du L. Cependant, parfois une configuration en L est la seule option possible ; elle peut être placée le long de l’extérieur d’une cellule en U pour prolonger le flux.

 

Flexibilité et adaptation aux changements futurs

Une nouvelle implantation vous permettra d’envisager une série de changements : une plus rapide expansion due à l’augmentation de la demande, au lancement de nouveaux produits, aux changements de méthodes ou d’équipements, ou pour répondre aux exigences en matière de sécurité et d’environnement. Il est donc essentiel de concevoir une configuration qui soit suffisamment flexible pour s’adapter aux changements futurs.

L’approche collaborative : un nouveau standard

Une configuration en mode Lean ne doit pas être élaborée par une seule partie prenante. Au contraire, cela doit être le fruit d’un effort de collaboration de la part d’un ensemble de parties prenantes de l’entreprise. L’intégration des différents points de vue dans la conception de l’aménagement de votre nouvelle usine ou entrepôt, et leur contribution au développement des plans est essentielle pour que le résultat soit un succès.

N’oubliez pas que la conception parfaite d’une usine n’existe pas ; vous aurez toujours une marge de manœuvre pour poursuivre l’amélioration continue.

Comment TXM peut vous accompagner ?

Le processus de développement d’aménagement d’usine lean de TXM fournit la méthodologie dont vous avez besoin pour que votre équipe travaille ensemble tout au long de cette période importante. Il est basé sur la compréhension de votre entreprise et la production de flux en utilisant l’approche Value Stream Mapping.

À partir de là, des conceptions de cellule détaillées peuvent être déterminées, en tenant compte des sept flux ainsi que de la charge de travail de la cellule pour optimiser la disposition de cette gamme de produits. Ces dispositions de cellules sont ensuite examinées dans le contexte de l’usine pour déterminer la meilleure disposition avec l’équipement et les installations dont vous disposez.

L’équipe TXM recommence ensuite l’exercice jusqu’à avoir couvert plusieurs options. Cela donne à votre équipe l’opportunité d’essayer différentes options d’aménagement, en notant les avantages et les problèmes de chacune et en arrivant finalement à une configuration convenue qui répond à la plupart des critères, tout en comprenant quand des compromis ont été faits.

Le meilleur moment pour améliorer l’agencement de votre usine est avant de déménager dans un nouveau bâtiment. Faire l’effort de développer une bonne configuration d’usine lean avant de déménager vous fera économiser de l’argent, du temps et le stress de vous tromper.

 

FAQ : configuration d’usine en mode lean

Quelle est la différence entre une configuration lean et une configuration traditionnelle ? 

Une configuration traditionnelle regroupe les machines par type de processus, tandis qu’une configuration lean organise les équipements selon les flux de valeur et les familles de produits. Cette approche réduit les déplacements, les en-cours et améliore la flexibilité de production.

Quelle forme de configuration choisir pour mon usine ? 

Le choix dépend de votre processus spécifique. La forme en U convient pour les processus multi-étapes avec peu d’équipements lourds. La forme en I est idéale pour l’assemblage final avec peu d’étapes. La forme en S s’adapte aux produits longs avec de nombreuses opérations. La forme en L permet d’évoluer vers des formes en U ou S. Chaque situation nécessite une analyse approfondie des flux.

Comment réduire les gaspillages avec une configuration lean ? 

Une configuration lean limite naturellement les gaspillages : les espaces réduits entre machines empêchent l’accumulation d’en-cours, le rapprochement des postes diminue les déplacements inutiles, et l’organisation visuelle rend les problèmes immédiatement détectables, facilitant leur résolution rapide.

Combien de temps faut-il pour mettre en place une configuration Lean ? 

La durée varie selon la taille de l’usine et la complexité des processus. La phase de conception collaborative jusqu’à l’obtention d’un plan de masses suivi d’une étude de détail prend généralement plusieurs semaines. La mise en œuvre physique peut s’étaler sur plusieurs mois. L’idéal est de planifier cette transformation avant un déménagement ou une extension d’usine ou d’entrepôt.

Peut-on adapter une configuration existante aux principes Lean ? 

Oui, il est possible d’optimiser une configuration existante en réorganisant progressivement les équipements selon les flux de valeur. Cette approche par étapes permet de limiter les perturbations tout en améliorant l’efficacité. L’accompagnement d’experts facilite cette transition et maximise les résultats.