L’industrie 4.0 fait entrer la TPM à l’ère numérique

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Avant de parler TPM, vous devez savoir que l’industrie 4.0 révolutionne la fabrication sur plusieurs fronts – du débit de production; de la maintenance prédictive et de la qualité à la gestion de la chaîne d’approvisionnement et des stocks.

En effet, bien que cette vague d’innovation soit accueillie avec beaucoup d’enthousiasme par une industrie traditionnellement conservatrice; il est nécessaire d’adopter une stratégie claire de déploiement et de gestion continue pour adopter avec succès les technologies de l’Industrie 4.0.

Donc, la maintenance productive totale (TPM) est une approche de fabrication au plus juste – développée au Japon en 1971 et largement utilisée aujourd’hui – elle est proposée comme une stratégie bien adaptée à l’usine intelligente et à ses cas d’utilisation de l’IoT.

Dans cet article, nous allons couvrir:

  • -Les principes fondamentaux de la maintenance productive totale
  • -Comment le TPM est amélioré par les technologies de l’Industrie 4.0
  • -Choisir un pilote pour l’implémentation du TPM dans l’usine intelligente
  • -Qu’est-ce que la maintenance productive totale?
  • -Ainsi, la Maintenance Productive Totale est un système permettant d’optimiser la maintenance et d’atteindre un état de parfaite efficacité en production.

-Donc, la TPM se concentre sur la conduite de l’efficacité par des moyens organiques, c.-à-d. en utilisant les ressources existantes de l’entreprise

Enfin, Les principaux objectifs de la Maintenance Productive Totale sont:

  • -Pas de micro arrêts ni de cadences de production sous-optimales
  • -Aucun défaut
  • -Pas de temps d’arrêt imprévu
  • -Aucun accident

Les origines de la TPM

L’approche TPM est attribuée à Nippondenso (connue aujourd’hui sous le nom de Denso Corp.), une entreprise qui a créé des pièces pour Toyota.

Du fait qu’ils étaient iInsatisfait des méthodes de maintenance préventive transférées des États-Unis dans les années 1960; Seiichi Nakajima; considéré comme le fondateur de TPM; a promu l’idée que les ouvriers des usines devraient assumer un plus large éventail de responsabilités concernant l’entretien des machines.

En effet, au lieu que chaque machine / ligne de production ait des employés séparés pour l’exploitation et la maintenance; les employés seraient formés avec les outils et les connaissances nécessaires pour faire les deux; ce qui leur donnerait une approche plus holistique pour assurer la santé de la machine.

La méthodologie TPM crée une responsabilité partagée entre les travailleurs d’usine et une augmentation du moral et de la fierté de l’efficacité et de l’état des machines et de la production.

5S - Le fondement du Lean TPM

TPM a pour fondement une autre méthodologie de gestion, également originaire du Japon, connue sous le nom de 5S.

5S se concentre sur l’organisation de l’environnement de travail pour améliorer l’efficience et l’efficacité à travers 5 activités principales:

1ère activité : Trier (Seiri)

  • Action – Trier les  équipements et le matériel dans chaque zone de travail, les articles inutiles étant déplacés vers une autre zone ou éliminés.
  • Résultat – la réduction de l’encombrement facilite l’inspection, libère de l’espace disponible et facilite la recherche.

2ème activité : Mettre en ordre (Seiton)

  • Action – Placer les outils et l’équipement d’une manière qui convient au travail. Les outils les plus fréquemment utilisés sont les plus faciles à atteindre, et le stockage est marqué pour faciliter le retour des articles à leurs emplacements désignés.
  • Résultat – Un flux de travail plus fluide.

3ème activité : Brillance / balayage (Seiso)

  • Action – Nettoyage et inspection régulière des zones de travail, des outils et des machines.
  • Résultat – Détérioration plus lente des équipements et des infrastructures et amélioration de la sécurité.

4ème activité : Standardiser (Seiketsu)

  • Action – Formation détaillée des employés des différentes procédures et leur mettre à disposition un calendrier organisé, des instructions claires et les aides visuelles nécessaires sur place sous forme de marquages, de photographies et d’illustrations.
  • Résultat – Les procédures couvrant les 3 premières pratiques «S» sont planifiées, exécutées régulièrement et surveillées.

5ème activité : Sustain / Auto-discipline (Shitsuke)

  • Action – Mise en place de sessions de formation et d’un suivi régulier pour assurer la conformité.
  • Résultat – La méthodologie 5S est suivie non pas parce que les travailleurs sont invités à le faire, mais parce qu’ils le souhaitent, en initiant des améliorations supplémentaires par l’expérience.

Industrie 4.0 et les 8 piliers de la TPM​

Avec 5S comme base, TPM propose une approche en 8 piliers qui vise à couvrir tous les aspects possibles de la maintenance dans le cadre de la fabrication industrielle.

Tout d’abord, voici un aperçu de ces 8 piliers ainsi que de la manière dont l’Industrie 4.0 peut pousser encore plus loin cette approche:

Pilier 1 : Maintenance autonome

Probablement la caractéristique la plus unique de TPM; l’idée ici est de rendre les personnes qui travaillent quotidiennement avec une machine; les plus «en phase» avec son comportement et ses performances.

En effet, la formation des opérateurs à revendiquer la «propriété» de leurs machines; s’occupant des activités d’entretien de routine telles que la propreté; la lubrification et l’inspection; et devraient être les premiers à tenter de résoudre les problèmes dans le cadre de leur formation; avant de faire appel à des techniciens experts.

Ainsi, avec l’Industrie 4.0: Au fur et à mesure que les machines deviennent plus automatisées; que la surveillance s’améliore et que les tableaux de bord sont plus faciles à lire; le fonctionnement devient moins complexe; rendant la «propriété» suggérée par TPM beaucoup plus simple et donc plus accessible aux travailleurs.

Pilier 2 :Maintenance planifiée

La maintenance prévient les dysfonctionnements tandis que les interventions par des techniciens de haut niveau sont soigneusement planifiées afin de minimiser les temps d’arrêt pour toute mise à jour logicielle ou remplacement de pièce.

finalement, avec l’industrie 4.0: En utilisant la maintenance prédictive au moyen de l’apprentissage automatique; les activités de maintenance ne sont effectuées que lorsque cela est nécessaire et peuvent être chronométrées pour éviter complètement les temps d’arrêt.

Pilier 3 :Gestion de la qualité

Formation et encouragement des travailleurs à identifier les problèmes de production qui conduisent finalement à des défauts et à des problèmes de qualité.

Donc, avec l’industrie 4.0: entrez la «qualité prédictive» – les données des capteurs et l’apprentissage automatique aident à identifier les anomalies dans le comportement de la machine; en alertant les opérateurs; qui peuvent ensuite effectuer une analyse ciblée des causes profondes. Les problèmes peuvent être corrigés beaucoup plus tôt que ce qui était auparavant possible; ce qui réduit les dommages financiers liés à la détérioration de la qualité et aux défauts.

Pilier 4 :Amélioration ciblée

Encouragement de la constitution des équipes inter fonctionnelles et une implication proactive. 

Les problèmes affectant la production sont abordés par les travailleurs qui commencent par les principaux obstacles / obstacles, pour passer à des inefficacités plus mineures.

Ainsi, avec l’Industrie 4.0: grâce à une collecte de données organisée et à l’application d’algorithmes d’intelligence artificielle (par exemple; des réseaux de neurones artificiels); des corrélations moins évidentes entre les défauts et les causes profondes peuvent être exposées. Les informations d’inspection et les hypothèses peuvent être partagées à l’échelle de l’entreprise; ce qui permet une collaboration mieux synchronisée et plus réussie.

Pilier 5 : Gestion du nouveau matériel

Les processus de conception et d’installation des nouveaux équipements doivent être planifiés sur la base des expériences précédentes pour garantir que les objectifs de performance sont atteints rapidement avec un minimum de problèmes de démarrage et pour une sécurité améliorée.

Donc, avec l’industrie 4.0: les données de production dans les systèmes historiques peuvent être analysées pour identifier les meilleures pratiques des installations / conceptions précédentes tout en tenant compte des conditions actuelles de l’usine / usine.

Pilier 6 : Éducation et formation

Voir Pilier 1 – les opérateurs reçoivent une formation leur donnant les compétences nécessaires pour entretenir les machines et identifier les problèmes. À leur tour; les techniciens de maintenance apprennent des approches pour un travail plus proactif tandis que les gestionnaires sont encouragés à améliorer leurs compétences en leadership.

Ainsi, avec l’Industrie 4.0: Les solutions SYRAM offrent une excellente opportunité de découvrir les complexités de la fabrication à tous les niveaux; des composants et des machines aux lignes de production et à la gestion globale des installations.

Finalement, le contenu éducatif peut être en ligne et disponible aux employés 24/7. Le personnel novice peut être affecté à des mentors expérimentés qui peuvent avoir accès à leurs activités et être disponibles pour répondre aux questions.

Pilier 7 : Sécurité, santé et environnement

Un environnement de travail plus sûr est créé en identifiant les risques pour la santé et les dangers potentiels et en s’efforçant de les éliminer. Les conditions inconfortables nuisent à la productivité et les employés ne devraient pas être productifs lorsqu’ils sont à risque.

Enfin, avec l’industrie 4.0: les capteurs peuvent mesurer la qualité de l’air; le rayonnement; la température et d’autres conditions environnementales susceptibles d’affecter la santé et les performances; tandis que la détection précoce des gaz nocifs; des surtensions électriques et des incendies peut sauver des vies et éviter d’endommager l’équipement.

Pilier 8 : Administration

L’approche TPM peut être appliquée aux systèmes qui ne sont pas directement impliqués dans la fabrication; y compris l’administration. L’intérêt d’inclure les fonctions administratives comme l’un des huit piliers est que ce niveau de gestion – traitement des commandes; planification; gestion du personnel; comptabilité – doit être synchronisé avec les autres facettes de l’installation grâce à une communication efficace, à la transparence et à des protocoles éprouvés.

donc, avec l’Industrie 4.0: les algorithmes d’Intelligence Artificielle sont très bien adaptés aux processus d’analyse et de prise de décision; ce qui rend cette technologie extrêmement avantageuse pour la direction.

finalement, Selon l’approche de la TPM; atteindre l’excellence dans chacun des 8 piliers mentionnés ci-dessus est la vérification qu’une usine de fabrication produit des résultats de «classe mondiale».

OEE/TRS et TPM

Le TPM a donné naissance à l’un des indicateurs de performance clés les plus utilisés dans le secteur de la fabrication: le taux de rendement synthétique TRS (OEE).

En effet, l’OEE est une métrique importante du TPM, utilisée pour évaluer l’efficacité globale de l’installation.

Ainsi, si nous examinons les objectifs que nous avons précédemment décrits pour la TPM, il devient évident comment ils s’alignent pour le calcul de l’OEE:

Les objectifs de la TPM​ Le calcul du TRS​
Pas d’arrêt de production Taux de disponibilité
Pas de micro-arrêts Taux de performance
Pas de défaut de fabrication Taux de qualité

Finalement, lors de votre mise en œuvre du TPM dans l’industrie 4.0; il est judicieux de commencer par une preuve de concept; d’analyser; puis de relever des défis plus importants. Le choix du bon pilote est une première étape importante du processus de mise en œuvre.

3 niveaux de complexité a prendre en compte lors du choix d'un pilote TPM pour votre projet

1èr niveau : Améliorations simples

  • Avantages : Initier une petite amélioration est une bonne opportunité de remporter une «victoire» en peu de temps et ne nécessite pas un niveau approfondi de connaissances TPM. C’est un bon type de pilote pour recruter des parties prenantes et renforcer la confiance dans le processus dès le départ.
  • Les inconvénients : N’apporter qu’une petite amélioration se traduira par un retour sur investissement relativement faible pour le projet et ne produira pas autant d’informations sur le processus TPM.

2ème niveau : Optimisation

  • Avantages : En résolvant un goulot d’étranglement dans votre ligne de production ou en allégeant une contrainte; vous constaterez une augmentation immédiate de la production totale.
  • Les inconvénients : L’optimisation ciblée peut nécessiter un certain temps d’arrêt planifié pour l’expérimentation et l’analyse et il existe un risque que vous n’obteniez pas une amélioration mesurée sur le taux de sortie d’origine.

3ème niveau : Résolution d'un problème

  • Avantages : La résolution d’un problème de longue date avec une machine / un processus bénéficiera d’un soutien pour la mise en œuvre du TPM et sera bien accueillie par les opérateurs.
  • Les inconvénients : Le retour sur investissement peut être relativement faible. En outre; un problème complexe peut être trop difficile comme point de départ, ce qui fait perdre de l’élan au projet.

L'impact de l'industrie 4.0 sur la total productive maintenance

À mesure que l’industrie 4.0 progresse, perturbant davantage la façon dont les produits et les matériaux sont fabriqués et le marché lui-même, de nouveaux problèmes de gestion des usines / usines se poseront.

Dans le but de relever ces défis; les gestionnaires feraient bien d’utiliser des méthodologies telles que le TPM pour faciliter la transition vers l’Industrie 4.0 et pour garantir un impact sur les résultats grâce à une amélioration des taux de production; de la qualité et de la satisfaction client.

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