Les principes du Lean Management dans les techniques de remplissage

Le conditionnement des produits en vrac génère plus de gaspillage qu'il n'y paraît à première vue. Ce gaspillage ne se manifeste pas par des défauts évidents, mais dans les processus quotidiens que personne ne remet en question : lors du changement de produit, qui dure 45 minutes alors que la transition proprement dite pourrait être effectuée en 10 minutes. Dans la marge de sécurité de 80 grammes par sac, qui, à raison de 500 sacs par jour, représente 40 kilogrammes de produit gaspillé. Dans la palette déjà emballée qui attend devant la porte de chargement et occupe de l'espace, car le camion n'arrivera que dans trois heures.

Ces pertes s’accumulent. Les pertes de produit dues aux débordements, aux cycles de nettoyage inutiles lors des changements de produit, les temps d’attente au niveau de l’installation et les entrepôts intermédiaires surdimensionnés coûtent chaque année aux entreprises de conditionnement des sommes à cinq ou six chiffres – des montants qui n’apparaissent dans aucun poste de coûts particulier, car ils sont répartis sur des dizaines d’étapes du processus.

Le Lean Management offre un cadre systématique permettant d'identifier et d'éliminer précisément ces pertes. Cette approche a été développée dans l'industrie automobile, mais ses principes – identifier le gaspillage, maximiser la valeur ajoutée, s'améliorer en continu – s'appliquent partout où un flux de matières passe par une chaîne d'étapes de processus. Une ligne d’ensachage, qui traite des produits en vrac depuis le silo jusqu’à l’unité prête à être palettisée, en passant par le dosage, le remplissage et le soudage, constitue un tel flux de matières. Cet article montre comment les principes Lean s’appliquent concrètement à la chaîne de valeur du conditionnement des produits en vrac – de la planification des commandes à la livraison.

Le « Lean Management » est une stratégie à l’échelle de l’entreprise visant à réduire systématiquement le gaspillage, non seulement dans la production, mais aussi dans tous les processus tout au long de la chaîne de valeur. Bertagnolli en définit ainsi l’essence : le « Lean » met l’accent sur l’élimination des éléments de processus qui n’apportent pas de valeur ajoutée et réduit ainsi les coûts de manière durable. La différence fondamentale par rapport à la réduction classique des coûts : il ne s’agit pas de supprimer des budgets ou de réduire les effectifs, mais de mettre en évidence et d’éliminer les activités pour lesquelles aucun client n’est prêt à payer.

Dans le domaine du conditionnement des produits en vrac, cela va bien au-delà du simple processus de remplissage. Le Lean Management pose la question suivante : où se situent les sources de gaspillage, de la prise de commande à la livraison des palettes ? Cela inclut la planification de la production – par exemple lorsque les tailles de lots ne sont pas adaptées aux besoins des clients, mais visent à éviter les opérations de changement de format. Cela inclut la logistique – lorsque des palettes finies sont entreposées temporairement parce que le chargement n’est pas synchronisé avec le rythme de mise en sacs. Et cela inclut l’assurance qualité – lorsque des étapes de contrôle redondantes existent parce que le processus lui-même n’est pas suffisamment stable pour exclure d’emblée les erreurs.

La production allégée, en revanche, se concentre sur le processus de production au niveau de la machine d’emballage : comment rendre le processus de remplissage lui-même plus allégé, plus rapide et sans erreur ? Bertagnolli définit clairement cette relation : la « Lean Production » est la mise en œuvre opérationnelle des principes Lean sur le terrain – stabilisation, flux, cadence, système « pull » et perfection –, appliqués à la séquence physique allant de la mise en place des sacs à la palettisation. Le « Lean Management » fournit le cadre stratégique, Production allégée : la mise en œuvre opérationnelle des principes du Lean sur la ligne d'ensachage.

Bertagnolli utilise pour désigner le gaspillage le terme japonais original « muda » – qui signifie littéralement « se donner du mal » ou « effort inutile ». Cette signification rend mieux l’essence du terme que la traduction courante « gaspillage », car elle met l’accent sur l’activité elle-même : ce n’est pas la matière première qui est gaspillée, mais la main-d’œuvre, le temps et l’énergie consacrés à des activités pour lesquelles aucun client ne paie.

Dans la méthodologie Lean, toutes les activités sont classées en trois catégories : celles qui créent de la valeur – le client serait prêt à payer pour cela ; celles qui sont nécessaires mais ne créent pas de valeur – le processus les exige, mais le client ne paie pas pour cela ; et le gaspillage – qui consomme des ressources sans générer aucun bénéfice.  

Bertagnolli décrit, pour les processus non optimisés, une répartition typique dans laquelle le temps réellement consacré à la création de valeur ne représente qu'une fraction de l'effort total. Dans le cas d’une installation d’ensachage, cela signifie que l’activité créatrice de valeur consiste à remplir, doser, souder et palettiser le sac. Tout le reste – attente, transport, nettoyage, vérification, recherche – est soit nécessaire et doit être réduit au minimum, soit un gaspillage et doit être éliminé.

Ohno et Shingo ont défini sept types de gaspillage, auxquels Bertagnolli en ajoute un huitième : les connaissances inexploitées des collaborateurs. Il estime que ce huitième type est peut-être le plus important, car les personnes constituent le plus grand capital d'une entreprise.

Bertagnolli souligne que la surproduction est la pire forme de gaspillage, car elle entraîne toutes les autres : celui qui récolte plus que ce qui a été commandé génère automatiquement des stocks, des coûts de transport, des besoins en surface et, dans le pire des cas, des pertes dues au vieillissement.  

Dans une usine de conditionnement, ce mécanisme est facile à comprendre : la cause réside souvent dans la logique des tailles de lots. Comme un changement de produit prend 30 ou 45 minutes, on préfère produire un lot plus important que nécessaire afin de répartir les coûts de préparation sur un plus grand nombre de sacs.  

Bertagnolli identifie précisément cette erreur de raisonnement liée à la dégression des coûts fixes comme étant le problème fondamental : les coûts unitaires diminuent d’un point de vue théorique, mais uniquement s’il existe effectivement un acheteur pour la quantité produite.

Il ne suffit pas de savoir ce qu’est le gaspillage : il faut l’identifier et le quantifier au sein du processus concret. Deux outils issus de la méthodologie Lean s’y prêtent particulièrement bien.

Bertagnolli structure la production allégée autour de cinq principes qui s'enchaînent : stabilisation, flux, cadence, « pull » et perfection. Ces principes ne sont pas abstraits : ils décrivent un ordre de progression. Il s'agit d'abord de mettre en place des processus stables, puis d'instaurer la fluidité, ensuite de produire au rythme du client, puis de ne fabriquer qu'à la demande, et enfin de s'améliorer en continu. Pour la chaîne de valeur du conditionnement des produits en vrac, trois de ces principes peuvent être appliqués de manière particulièrement directe.

Le principe « pull » renverse la logique de production : ce n’est pas l’ordre de planification qui déclenche le conditionnement, mais la demande réelle des clients qui le détermine. Concrètement, cela signifie : un conditionnement à la commande plutôt que pour le stock. Aucun sac n’est rempli s’il n’y a pas déjà une commande ou un appel de livraison correspondant.

Bertagnolli décrit avec précision la condition préalable au « pull » : cela ne fonctionne que si le changement de format entre les produits est suffisamment rapide pour permettre de traiter de petites séries de manière rentable. Tant qu’un changement de produit sur la ligne de conditionnement prend 45 minutes, l’entreprise aura toujours tendance à traiter des lots plus importants – c’est-à-dire selon le principe « push » plutôt que « pull », avec toutes les conséquences que cela implique : surproduction, stocks, capital immobilisé. Ce n’est que lorsque des temps de changement de format courts permettent d’appliquer le principe « pull » que la production à la commande devient rentable, même en cas de changements fréquents de références. Le « pull » exige en outre une planification flexible des installations, capable de s’adapter au quotidien, plutôt que de suivre rigoureusement des plannings hebdomadaires.

Dennis décrit le principe fondamental comme un « flux pièce par pièce » (One-Piece-Flow) : le déplacement sans interruption d’une pièce à travers toutes les étapes de traitement. Dans le domaine de l’ensachage, cela se traduit par un « flux sac par sac » : chaque sac à valve passe, sans stock intermédiaire, par les stations d’assemblage du sac, de remplissage, de dosage, de compactage, de soudure, de contrôle du poids et de palettisation. Aucun sac n’attend entre deux stations, aucun stock de produits semi-finis ne s’accumule.

L'effet est double. Premièrement, la Le temps de traitement en tant qu'indicateur clé de performance (KPI) Lean dans le processus de remplissage: Le temps écoulé entre le début du remplissage et la mise en place du conteneur fini sur la palette est réduit, car les temps d’attente entre les postes sont supprimés. Deuxièmement, les dysfonctionnements apparaissent immédiatement : si un sac se trouve entre le poste de soudure et celui de palettisation, il ne s’agit pas d’un stock tampon, mais d’un signal indiquant un écart par rapport au rythme de production. Kletti et Schumacher vont dans le même sens : des stocks excessifs entre les étapes du processus masquent les véritables problèmes – un cadencement défaillant, des machines peu fiables, des temps de préparation trop longs. Ce n’est que lorsque les stocks tampons disparaissent que les causes apparaissent au grand jour.

Le kaizen – littéralement « changement pour le mieux » – n’est pas un projet ponctuel, mais un processus continu de petites améliorations régulières. Bertagnolli décrit ce mécanisme comme une alternative à la mentalité occidentale, où l’optimisation s’effectue par grands bonds grâce à des investissements. Le kaizen part de l’état actuel du processus et l’améliore par étapes que chaque opérateur peut mettre en œuvre.

Sur la ligne de conditionnement, il ne s'agit pas d'exercices théoriques : ajuster la position de stockage des sacs dans le magasin de manière à ce que l'opérateur ait un geste de moins à effectuer. Consigner les paramètres de dosage après chaque changement de produit, afin que le prochain passage au même produit se fasse plus rapidement. Raccourcir le cycle de nettoyage en inversant l'ordre des étapes de travail. Chaque mesure permet de gagner des secondes ou des minutes ; sur des centaines de cycles par jour, cela se traduit par un gain de capacité mesurable.

Le point de départ du kaizen sur la ligne de conditionnement est généralement l'organisation des postes de travail : Les 5S, premier outil Kaizen sur la ligne de remplissage permet de mettre en évidence les écarts. Kletti et Schumacher considèrent explicitement la méthode 5S comme une condition préalable à toute optimisation ultérieure : seul un poste de travail propre et standardisé permet de mettre en évidence les écarts du processus par rapport à la norme.

Le Lean Management ne peut pas être mis en place comme un ensemble complet. Sa mise en œuvre suit un processus itératif en quatre étapes, qui se répète sur chaque ligne de conditionnement, qu’il s’agisse d’une machine d’emballage sous vide pour poudres ultrafines ou d’une machine d’emballage à air pour granulés.

Étape 1 : identifier le gaspillage.  

Le point de départ est toujours la situation actuelle. L’analyse de la chaîne de valeur recense l’ensemble du flux de matériaux de la ligne d’ensachage – de la sortie du silo jusqu’à la palette – et répartit chaque étape du processus entre le temps à valeur ajoutée, le temps d’attente nécessaire et le pur gaspillage. Le résultat n’est pas un graphique abstrait, mais une carte chiffrée : 14 secondes de remplissage, 8 secondes de soudure, 35 secondes d’attente avant le sac suivant. Le tout est complété par une visite sur le terrain (Gemba Walk) au niveau de la machine d’emballage – observation du déroulement réel, et non de celui prévu.

Étape 2 : Définir l'état souhaité.  

C'est à partir de la situation actuelle que l'on définit des indicateurs clés de performance (KPI) concrets, et non des déclarations d'intention générales. Pour une ligne de conditionnement, ceux-ci pourraient être les suivants : réduire le temps de préparation de 45 minutes à 15 minutes ; réduire la perte de produit de 80 grammes à 30 grammes par sac ; faire passer le taux de rebut dû à des soudures défectueuses de 0,8 % à moins de 0,1 %. Chaque objectif est mesurable, assorti d’un délai et attribué à une étape du processus.

Étape 3 : Mettre en œuvre les mesures.  

Les outils sont adaptés au gaspillage identifié. La méthode 5S sur le poste de remplissage, lorsque les recherches et le désordre sur les postes de travail constituent la principale source de perte. La standardisation des procédures de nettoyage, lorsque les changements de produit prennent trop de temps. L'automatisation des gestes manuels lorsque le gaspillage lié aux mouvements prédomine. Chaque mesure s'attaque précisément à un seul type de gaspillage – et non à tous en même temps.

Étape 4 : Mesurer les résultats et itérer.  

Une fois la mise en œuvre achevée, la situation actuelle est à nouveau évaluée à l'aide des mêmes indicateurs clés de performance (KPI) que ceux de l'étape 2. L'OEE, indicateur de la réussite du Lean dans le processus de remplissage montre si les mesures ont effectivement permis d'améliorer la disponibilité, les performances ou la qualité. Indicateurs clés de performance opérationnels pour le pilotage du processus de mise en sachets – Le débit en sacs par heure, les pertes en grammes par sac, le temps de préparation en minutes par changement de produit – permettent de visualiser les progrès réalisés au niveau de l’équipe. Ce qui a atteint l’objectif est standardisé. Ce qui n’y est pas encore parvenu est réintégré dans le cycle suivant. Bertagnolli décrit ce cycle comme le cœur du Kaizen : il ne s’agit pas d’apporter une amélioration ponctuelle pour ensuite retomber dans les anciennes habitudes, mais de prendre la nouvelle norme comme point de départ pour la prochaine itération.

Au-delà de chaque cycle d’amélioration, la réduction systématique du gaspillage agit comme un levier sur le coût total de possession (TCO) : chaque minute de temps de changement d’équipement économisée, chaque gramme de perte évité et chaque sac défectueux évité réduisent le coût total de possession de l’installation tout au long de son cycle de vie – souvent dans une proportion qui permet d’amortir les coûts liés à la mise en place du Lean en l’espace de quelques mois seulement.

Sources

Bertagnolli, Frank : Lean Management. Introduction et approfondissement de la philosophie de gestion japonaise. Springer Gabler, Wiesbaden 2018.  

Kletti, Jürgen / Schumacher, Jochen : La production parfaite. L'excellence industrielle grâce à la technologie des intervalles courts (SIT). 2e édition, Springer Vieweg, Berlin-Heidelberg, 2014.

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