Délai d'exécution et temps de cycle dans le remplissage de produits en vrac : différences et leviers d'action

Dans le domaine du conditionnement, ce n’est pas seulement la vitesse de la machine qui détermine la capacité de livraison, mais le temps total écoulé entre le début de la commande et la mise à disposition de la palette prête à être expédiée. Une installation de conditionnement qui traite 300 sacs par heure semble productive. Mais si 45 minutes s'écoulent entre deux commandes pour le changement de produit et le nettoyage, si la palettisation ne se déroule pas de manière synchronisée et si l’opérateur fait des allers-retours entre le réapprovisionnement du magasin et la préparation des palettes, alors la commande perd des heures – non pas sur la machine, mais tout autour.

Ce temps total est appelé « temps de traitement » : il s'agit de l'intervalle entre le moment où la commande démarre sur la ligne de conditionnement et celui où la dernière palette de la commande est prête à être expédiée. Il comprend les temps de préparation, les temps de remplissage, les temps d’attente et les temps de transport interne. L’expérience montre que ceux qui se contentent d’optimiser le temps de cycle au niveau de la machine d’ensachage – c’est-à-dire le nombre de secondes par sac – négligent 40 à 60 % du temps de traitement total. Kletti et Schumacher décrivent cet effet comme typique : dans de nombreuses entreprises de production, le temps de traitement proprement dit représente moins de la moitié du temps de traitement total – le reste est consacré à l’attente, à la préparation et au transport.

Cet article explique la composition du délai d'exécution lors du remplissage de produits en vrac, présente les composantes temporelles typiques et identifie les leviers qui vont au-delà de la simple vitesse de la machine. Le optimisation systématique de la production commence là où l'on cesse de ne voir que le « Packer ».

Le délai d'exécution – « lead time » en anglais – mesure le temps écoulé entre le début de la production d'une commande sur la ligne d'ensachage et la fin de la production : la dernière palette de la commande est prête à être expédiée dans la zone de chargement. Il ne s'agit pas d'un indicateur de performance des machines, mais d'un indicateur de performance des commandes : il englobe tout ce qui se passe entre la première opération manuelle et le dernier conteneur, y compris les temps d'inactivité.

Il est essentiel de faire la distinction entre deux notions apparentées, car toute confusion peut conduire à des approches d'optimisation erronées :

Le temps de cycle en tant que composante du délai d'exécution ne mesure que le temps machine pur pour un seul sac : mise en place du sac, dosage, remplissage, scellage, éjection. À raison de 300 sacs par heure, le temps de cycle est de 12 secondes. Le temps de cycle détermine le débit maximal théorique de l’installation, mais il ne donne aucune indication sur la durée réelle d’une commande de 500 sacs, car il ne tient pas compte des temps de préparation, d’attente et de transport. L’article de Paar consacré au temps de cycle approfondit la question des sous-cycles au niveau de la machine.

Le délai de livraison est quant à lui plus long que le délai d'exécution : il commence à la réception de la commande par le service commercial et se termine à la livraison chez le client. Il englobe le traitement de la commande, l'approvisionnement en matériaux, la planification de la production, le délai d'exécution proprement dit et le transport jusqu'au client. Cet article se concentre exclusivement sur la partie production – le délai de fabrication au sein de l'usine d'embouteillage –, car c'est là que se trouvent les leviers sur lesquels le responsable de production peut agir directement.

Bertagnolli inscrit le temps de traitement dans la logique Lean : c’est l’indicateur de la fluidité du système de création de valeur. Des temps de traitement courts signifient que les matériaux et les commandes circulent au lieu de stagner : moins de stocks intermédiaires, moins de capital immobilisé, un temps de réaction plus court face aux demandes des clients. Dennis décrit l’idéal comme un flux pièce par pièce : chaque conteneur parcourt l’ensemble du processus sans interruption. Sur une ligne de conditionnement, cet état idéal n’est jamais pleinement atteint – mais il définit la direction vers laquelle tend toute réduction du temps de cycle.

Le temps de traitement d’une commande d’ensachage se décompose en quatre phases qui diffèrent fondamentalement quant à leur influence et à leur contribution à la valeur ajoutée. Une seule d’entre elles – le temps de remplissage – génère directement ce pour quoi le client paie : un sac rempli, soudé et prêt à être expédié. Les trois autres sont nécessaires, mais ne créent pas de valeur ajoutée au sens du Lean. Bertagnolli les classe parmi les gaspillages – non pas parce qu’elles seraient superflues, mais parce que chaque minute consacrée à la mise en place, à l’attente ou au transport est une minute pendant laquelle aucun sac ne quitte la chaîne de production.

Kletti et Schumacher montrent que cette proportion est encore nettement plus élevée dans de nombreuses entreprises de production – atteignant 60 %, voire plus – lorsque les temps de préparation ne sont pas optimisés de manière systématique et que les temps d'attente ne sont pas enregistrés. La La disponibilité a une incidence directe sur le délai d'exécution: Tout incident imprévu, qui apparaît dans l'exemple de calcul de l'OEE comme une perte de disponibilité, prolonge en même temps le délai d'exécution de la commande concernée – il s'agit du même arrêt, considéré sous deux angles différents.

Conséquence pour l’optimisation : pour réduire le temps de cycle, il n’est pas forcément nécessaire d’acheter une machine plus rapide. Dans de nombreuses entreprises, le principal levier d’action réside dans les 50 à 70 % de temps non productif : le réglage, l’attente, le transport. C’est précisément là qu’interviennent les leviers décrits dans la section suivante.

Le tableau indique où se situent les pertes de temps – cette section explique comment les réduire. Les leviers suivent un ordre qui correspond à la logique Lean : éliminer d'abord le plus gros gaspillage, puis le suivant. Pour la plupart des installations d'ensachage, cela signifie : d'abord le temps de préparation, puis les temps d'attente, puis le flux.

Réduire le temps de préparation : Distinguer le réglage externe du réglage interne. Dans de nombreuses entreprises, un changement de produit prend entre 30 et 45 minutes – et la chaîne de production reste à l'arrêt pendant tout ce temps. Le principe SMED, évoqué dans l’article sur la production allégée, s’applique ici directement : tout ce qui peut être préparé pendant que la machine fonctionne encore est anticipé dans la production en cours. Le prochain type de sac est prêt dans le magasin, les nouveaux paramètres de dosage sont enregistrés dans le système, l’outil de nettoyage est à portée de main. Lorsque la machine s’arrête, seule la partie interne commence : nettoyage, changement de type de sac, étalonnage. Hänggi, Fimpel et Siegenthaler démontrent que cette simple séparation organisationnelle – sans aucune modification technique – permet de réduire les temps de changement de plus de 50 %. Dans une entreprise effectuant quatre changements de produit par équipe et avec un temps de préparation de 40 minutes par changement, cette réduction de moitié permet de gagner 80 minutes par équipe – du temps pendant lequel l’installation produit des sacs au lieu d’être à l’arrêt. Le SMED pour des changements de produit plus courts sera abordé plus en détail dans un article spécialisé qui sera publié prochainement.

Éliminer les temps d'attente : Il vaut mieux synchroniser les opérations plutôt que de les enchaîner. Les temps d'attente constituent la source de perte la moins bien prise en compte dans le délai d'exécution, car ils n'apparaissent dans aucun message d'erreur. L'installation n'est pas à l'arrêt, elle attend : elle attend les matériaux provenant du silo, une palette provenant de l'entrepôt, l'opérateur qui est justement en train de résoudre un dysfonctionnement sur la ligne secondaire. Chaque temps d'attente ne dure que quelques minutes, mais trois à quatre interruptions par heure finissent par représenter un bloc de temps significatif sur l'ensemble du poste. La clé réside dans la synchronisation : l’approvisionnement en matériaux, la mise à disposition des palettes et les tâches des opérateurs doivent être synchronisés avec le rythme de la machine, et non avec la disponibilité des ressources individuelles. L'automatisation élimine les temps d'attente liés aux opérations manuelles Sur le plan structurel : une palettisation en ligne, directement reliée à l'emballeuse, élimine le transport vers une station de palettisation distincte et le temps d'attente lié au changement de palette. La mise en place automatique des sacs élimine le temps d'attente lié à l'intervention de l'opérateur entre deux sacs.

La fluidité plutôt que la pensée fragmentée : Petits lots, circuits courts. Dennis décrit l’idéal Lean comme un « flux pièce par pièce » : chaque pièce parcourt l’ensemble du processus sans interruption. Sur une installation d’ensachage, le flux pièce par pièce est le principe de conception de toute ligne moderne : le sac se déplace en continu d’une station à l’autre, sans stockage intermédiaire. Mais au niveau des commandes, de nombreuses entreprises raisonnent encore en gros lots : 2 000 sacs d’un seul coup, puis 45 minutes de temps de changement de format, puis le lot suivant. Kletti et Schumacher mettent en évidence le lien : réduire de moitié le temps de changement de format permet de traiter des lots plus petits tout en conservant un débit global identique, voire supérieur – car si l’installation change de format plus souvent, chaque changement est plus court et la commande suivante démarre plus rapidement. Le résultat : Le flux continu plutôt que la pensée fragmentée réduit les délais de production, diminue les stocks intermédiaires et accroît la flexibilité des livraisons – trois effets que Bertagnolli décrit comme les effets essentiels d'un système de création de valeur fonctionnant harmonieusement.

Si l'on ne connaît que le temps de cycle de la machine d'emballage, on n'optimise que la moitié du processus. Le temps de cycle complet offre une vision globale, en incluant les temps de préparation, d'attente et de transport, qui recèlent souvent un potentiel plus important que la simple vitesse de la machine. Dans l’exemple de calcul présenté dans cet article, le temps de remplissage ne représentait que 59 % du temps de cycle – les 41 % restants correspondaient au réglage, à l’attente et au transport. Dans de nombreuses entreprises, ce rapport est encore moins favorable.

Les leviers sont bien connus : le SMED pour accélérer les changements de produit, la synchronisation pour réduire les temps d'attente, l'intégration en ligne pour raccourcir les trajets, et des lots plus petits pour améliorer la fluidité. Ce qui détermine le succès, ce n’est pas la connaissance de ces leviers, mais leur application à sa propre ligne de production – en effectuant un relevé honnête des temps réels, et non estimés.

Sources

Kletti, Jürgen / Schumacher, Jochen : La production parfaite. 2e édition, Springer Vieweg, Berlin Heidelberg, 2014.

Hänggi, Roman / Fimpel, André / Siegenthaler, Roland : LEAN Production – simple et complet. Springer Vieweg, Berlin 2021.

Bertagnolli, Frank : Lean Management. Springer Gabler, Wiesbaden, 2018.

Dennis, Pascal : Lean Production Simplified. 3e édition, CRC Press, Boca Raton, 2015.