Pour répondre aux enjeux de rentabilité de l’industrie 4.0, le secteur industriel doit sans cesse traquer les facteurs susceptibles d’impacter l’efficacité et la compétitivité.  A ce titre, diminuer les temps d’arrêt en atelier représente une mission de premier ordre. Les temps d’arrêt sont en effet très pénalisants pour la productivité et générateurs de pertes de capacités potentiellement importantes. Voici 5 clés pour réduire ce fléau sur les lignes de production.

Temps d’arrêt : un défi pour l’industrie

Les temps d’arrêt en atelier correspondent à toute interruption de la production (maintenance et gestion de production comprises), susceptible de mettre en péril la productivité de l’entreprise. Ils revêtent différentes natures.

Certains temps d’arrêt planifiés sur la ligne de production, sont destinés à la mise en service, à l’entretien et au contrôle du moyen de production, ainsi qu’au changement des outils. D’autres temps d’arrêt sont induits par des problématiques organisationnelles (affectation des ressources, défaut d’énergie, pièce défaillante, cadence insuffisante, marche à vide, ou encore une gestion trop approximative des stocks). Enfin, les temps d’arrêt peuvent être également propres au moyen de production. Il s’agit, dans ce cas, de pannes liées à un dysfonctionnement d’ordre mécanique ou d’arrêts d’exploitation, dus par exemple à une erreur humaine ou un problème de qualité (défauts et rejets de production).

Très impactants pour l’activité, ces derniers mobilisent un temps improductif pour déterminer leur origine et remettre en route la ligne de production. S’y ajoute en cascade la hausse des non-conformités et des non-valeurs ajoutées. Résultat : les délais de livraison s’allongent et retardent la facturation ainsi que le paiement.

Les pertes s’additionnent, la productivité de l’atelier ralentit, le stress augmente et c’est la performance de l’usine qui est menacée. Sans parler d’une confiance amoindrie de la part du client et du coup de canif à la réputation ! Question stratégie de rentabilité, on a vu mieux.

Il existe heureusement des leviers pour répondre efficacement à l’enjeu de diminution des temps d’arrêt.

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Temps d’arrêt industriels : 5 clés pour les limiter

1.      Documenter les raisons des temps d’arrêts

Pour limiter les temps d’arrêt, la première étape consiste à en connaître les raisons. Aussi, il est du ressort de l’opérateur d’inventorier les informations liées aux pannes et dysfonctionnements sur sa machine, et de les communiquer au service maintenance.

Il va sans dire que la digitalisation de ce processus accélère la déclaration des incidents de production et leur résolution. Au moyen d’applications de surveillance des machines, l’opérateur détecte les raisons des arrêts à la source et envoie l’ensemble des informations depuis son poste. Les équipes d’intervention disposent d’une visibilité sur les temps d’arrêt des machines et équipements de l’usine toute entière. Une meilleure réactivité qui améliore le flux de travail.

Cette fluidification de la documentation n’a cependant de sens que si elle conduit à terme, à la prévention de la problématique « temps d’arrêt ».

2.      Monitorer ses machines grâce à l’IIOT

Dans cette logique, l’IIOT (Internet des Objets Industriels) associé à des capteurs connectés devient un incontournable dans le contexte d’industrie 4.0. La raison ? La collecte et l’analyse de données de masse en temps réel. En effet, de nombreux facteurs techniques, humains, organisationnels et contextuels contribuent aux temps d’arrêt. Et une vue d’ensemble est nécessaire.

Grâce à l’IIOT, il est possible de connaître à tout moment le statut des équipements ou des machines pour mettre en place des mesures permettant d’éviter les temps d’arrêts. La disponibilité de l’outil de production est ainsi assurée.

A ce titre, le principe de maintenance préventive utilise les données (historique de maintenance, type d’opération effectuée et fréquence) issues des objets industriels connectés pour définir les critères selon lesquels une action de maintenance est nécessaire avant une panne ou un dysfonctionnement.

Cette démarche de surveillance continue et proactive permet donc de mieux piloter la réduction des temps d’arrêt, mais aussi de prolonger la durée de vie des équipements et des machines.

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La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

3.      S’appuyer sur les bons indicateurs de performance industrielle

Pour optimiser l’efficacité du système de production, savoir quantifier les pertes relatives aux temps d’arrêts est essentiel. A ce titre, le calcul et le suivi d’indicateurs de performance sur une base temps se révèlent d’indispensables atouts… à condition de disposer d’informations fiables. Aussi, un outil digital et des tableaux de bord pertinents constituent un pré-requis pour garantir la fiabilité et la traçabilité des données.

Parce qu’il est basé sur les trois ratios fondamentaux de la production (qualité, performance et disponibilité), le TRS (Taux de Rendement Synthétique) est largement utilisé dans le secteur industriel. Cet indicateur correspond au rapport entre la production réelle (nombre de pièces valables produites sur une période donnée) et la production maximale théorique (nombre total de pièces produites durant cette période). Plus le taux est haut, plus les performances sont élevées.

Le TRS permet de suivre le taux d’utilisation et mesurer la capacité de production d’une machine en calculant les temps d’arrêt et en identifiant leurs origines selon leur nature. Les actions mélioratives sont donc ciblées sur les facteurs impactant l’unité de production tels que la maintenance, les suivis des commandes, la gestion des stocks ou encore le management.

Améliorer le TRS concoure donc à l’augmentation de la productivité d’un atelier et même à la performance de toute l’usine.

4.      Assurer une formation sans faille des opérateurs

Méconnaissance des machines, mauvaise interprétation des instructions de travail, manque de précision dans l’exécution des tâches… autant de sources d’erreurs propices aux temps d’arrêt. Et si la formation des opérateurs laissait à désirer ?

Pour éviter les erreurs humaines à la source, il est important de fournir des modes opératoires clairs, standardisés et adaptés aux opérateurs. Et ceci, pour chaque tâche et chaque machine. Par ailleurs, il est crucial d’assurer une formation permettant à chacun de réaliser la norme de travail attendue en une seule fois, afin d’éviter pertes de temps et autres gaspillages.

En ce sens, la digitalisation des supports de formation et de communication associée à une démarche Lean, contribue à assurer un flux de travail ininterrompu. Elle permet une meilleure accessibilité à l’information (instructions de travail, mises à jour, retours d’expérience…) et en favorise la transmission. De plus, les échanges et l’interaction sont encouragés.

Un principe de l’amélioration continue qui contribue à une nette réduction des temps d’arrêts et à la hausse de l’efficacité !

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5.      S’équiper des meilleures solutions digitales

Plusieurs outils digitaux peuvent contribuer à diminuer les temps d’arrêt.

Avec TopSolid’Cam Operator, les opérateurs machine ont par exemple la possibilité de faire des modifications au pied de la machine, pour ajuster le programme d’usinage réalisé préalablement par le bureau des méthodes. Dans certains cas, cela permet d’empêcher des temps d’arrêt machine et d’améliorer la programmation de façon continue, grâce au feedback des modifications remontées au bureau de programmation.

Pour toutes les entreprises amenées à travailler sur des pièces théoriques dont la variation géométrique oblige les opérateurs à faire des ajustements de programme au pied de la machine, TopSolid’Cam Operator est un allié indispensable. Et cela est aussi vrai pour les conditions de coupe et les choix d’outil : il devient possible de passer de la théorie à la pratique sans avoir à refaire tout le programme. Grâce à cette solution d’ajustement des programmes, les opérateurs gagnent en autonomie et ne sont plus contraints de repasser par le bureau de programmation, souvent surchargé et peu disponible.

Intégré au PDM, ce logiciel de pointe permet notamment de visualiser les gammes et de sauvegarder les modifications en tant que révisions, sans altérer la gamme originale. La solution facilite en outre le changement d’une condition de coupe, le remplacement d’un outil, ou la modification d’une prise de passe. Par ailleurs les fonctions de simulation permettent autant de modifications que nécessaire ainsi que le déroulé intégral d’un programme. Elles intègrent également la vérification de l’enlèvement de matière, évitent les risques de collisions coûteuses ou l’usinage d’une mauvaise révision de pièce… des possibilités multiples au pied de la machine !

Outre ses fonctionnalités ultraperformantes, le logiciel représente un véritable catalyseur de communication qui favorise la collaboration entre les programmeurs et les opérateurs. Il contribue ainsi à une meilleure cohérence de l’activité au sein de l’atelier.

Réduction des temps de préparation et des délais de livraison, hausse de l’efficacité sur la ligne de production, meilleures compétences des opérateurs… Les bénéfices résultant de l’utilisation de TopSolid’Cam Operator constituent de puissants leviers pour viser le taux zéro de temps d’arrêt. Une voie royale vers l’optimisation de la productivité et de la qualité ! Vous souhaitez en savoir plus ? Contactez-nous !

La prestigieuse Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) est une institution scientifique et technologique, dont les programmes de pointe sont reconnus dans le monde entier. Acteur clé de l’innovation en Suisse, l’EPFL accueille, depuis 170 ans, des étudiants venus de toute l’Europe. Formés à l’ingénierie, l’architecture et la recherche scientifique, les élèves évoluent au sein d’un environnement qui favorise la collaboration entre le monde universitaire et l’entreprise.

Activités d’innovation avec l’industrie, mise en place de programmes entrepreneuriaux, recherche intégrée aux besoins de la société … l’école se prévaut d’une mission d’utilité terrain. C’est pourquoi elle privilégie l’apprentissage par l’expérience au sein de projets interdisciplinaires.

A ce titre, l’EPFL offre des infrastructures, équipements et outils logiciels de haute qualité à ses élèves… d’où le choix de la solution TopSolid !

TopSolid : une solution adaptée aux enjeux des projets universitaires à l’EPFL

Professeur Directeur du laboratoire CNPA (Cultures Numériques du Projet Architectural) de l’EPFL, Bernard Cache a découvert la chaîne logicielle intégrée TopSolid lors de son parcours professionnel en menuiserie. Pour lui, « c’est un véritable enjeu pour les architectes que d’être capables de dessiner des produits qui soient fabricables ». Si cela semble logique, il faut savoir qu’en pratique rien n’est moins simple. L’architecture combine en effet une pluralité de types de cultures et son enseignement doit en tenir compte pour s’orienter vers la fabrication. 

Aussi, les recherches qu’il dirige au sein de ce laboratoire s’articulent autour de deux thématiques :

• La transposition des méthodologies de conception et fabrication de l’industrie vers l’architecture
• L’inscription de cette transposition dans une tradition architecturale

Afin d’explorer et comprendre la correspondance entre le raisonnement géométrique et les logiciels paramétriques, l’unité d’enseignement de Bernard Cache est concentrée sur deux éléments principaux :

• Le process collaboratif BIM (Building Information Modeling) soit la Modélisation des Informations du Bâtiment sous forme de maquette numérique pour les projets d’infrastructure.
• Un logiciel de CFAO (conception et fabrication assistée par ordinateur).

Comprenons qu’à partir de là, la pertinence de l’usage de la solution TopSolid prend toute son ampleur.

En effet, l’outil permettant de contrôler un projet depuis sa conception jusqu’à la fabrication, il se positionne quasiment comme une clé incontournable de la réussite, pour quiconque a l’occasion de le tester.

« Une fois qu’on a goûté à la chaîne intégrée associative de documents qui vont depuis les documents de conception, la mise en plan, la production de nomenclatures, la production des programmes d’usinage, il est impossible de revenir à des logiciels qui ne font que de la fabrication ou que de la conception », assure Bernard Cache, Professeur Directeur du laboratoire CNPA à l’EPFL.

TopSolid : quels usages concrets pour les étudiants de l’EPFL ?

Les enseignements dispensés aux étudiants en architecture, géométrie, stéréotomie (construction en pierre de taille), histoire assistée par ordinateur – doivent leur permettre de réinterpréter les sciences à travers l’usage d’outils de conception numériques modernes (et non plus uniquement de représentation). Ils ont également vocation à rapprocher les cultures et la technologie de l’architecture.

Maxime Thorez, étudiant en 2^ème année en architecture à l’EPFL a commencé à utiliser la solution TopSolid au sein du cours de géométrie pour architectes du professeur Cache, lors de sa première année d’études. Il nous fait part de son expérience :

« J’ai commencé par les formes simples, avec les esquisses, les cercles, les triangles et les lignes pour arriver à des choses plus complexes. En deuxième année en cours de stéréotomie, j’ai utilisé TopSolid  en tant que logiciel de CAO et de préparation pour l’usinage des pièces en bois et des pièces en pierre.»

Pour les étudiants comme pour les professeurs, la grande force de TopSolid réside dans la paramétrisation. « Non seulement la paramétrisation au sein même d’une pièce, mais aussi la paramétrisation qui se reporte d’éléments en éléments, où il y a une pièce qui devient un ensemble, l’ensemble qui devient un assemblage et l’assemblage qui devient un plan. Si l’on modifie un élément mineur sur la pièce de base, par cascade, cela modifie automatiquement tous les éléments par la suite, ce qui fait qu’on n’a pas à tout redessiner 25 fois ! », s’enthousiasme volontiers Maxime Thorez. Quel inestimable gain de temps lorsqu’il n’est plus nécessaire de tout redessiner plusieurs fois de suite !

La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

Quelle utilisation de TopSolid dans la recherche à l’EPFL ?

Au sein du département recherche de l’EPFL, Bernard Cache accompagne deux doctorants en cours de thèse.

L’un travaille sur l’interopérabilité en développant un module Rhino Inside TopSolid. La finalité du projet consiste à permettre à un utilisateur isolé d’ouvrir Rhino sur TopSolid.  Il pourrait ainsi par exemple, profiter des capacités du module de modélisation surfacique en complémentarité avec le modeleur volumique sur TopSolid.

L’autre doctorant, Raphaël Vouillot, examine comment TopSolid pourrait contribuer à la réalisation d’une chaîne de documents spécifiques à la taille de la pierre. Il travaille avec les professeurs Bernard Cache et Philippe Martin, au développement des procédés numériques BIM et CFAO pour la stéréotomie, et plus particulièrement concernant les escaliers ou les voûtes.

A ce titre, l’équipe a relevé l’escalier du Château de Fontainebleau à l’aide d’un scanner laser combiné avec des techniques de photogrammétrie, directement à partir de photographies. Ces modèles ont ensuite été introduits dans le logiciel TopSolid. A présent, un modèle géométriquement parfait est en cours de construction dans le logiciel à partir du nuage de points et du modèle texturé. Il s’agit de le confronter avec une réalité mesurée présentant son lot d’approximations. Ainsi, le modèle pourra être mis en variation afin de tester cette chaîne associative de documents.

« La stéréotomie pose un certain nombre de problématiques géométriques auxquelles répond un logiciel comme TopSolid, puisqu’il est basé sur la modélisation exacte et volumique. C’est un logiciel idéal pour interpréter la stéréotomie de manière contemporaine », témoigne Raphaël Vouillot, doctorant à l’EPFL.

TopSolid’Pdm : quels avantages et quelle évolution pour l’usage futur du logiciel à l’EPFL ?

En tant que grands consommateurs de TopSolid’Pdm, Bernard Cache et ses étudiants apprécient particulièrement certaines fonctionnalités :

• Modification d’un fichier alors qu’un document est déjà ouvert
• Renommage d’un fichier en conservant les liens avec les documents qui en dépendent
• Retour sur une version antérieure du projet

« Tout ça, c’est un service qui n’a pas de prix, mais qui est devenu tellement agréable pour nous qu’on ne s’en rend même plus compte », confie Bernard Cache.

A l’avenir, les problématiques sociétales et environnementales comme celles liées au climat, vont prendre une part de plus en plus importante dans le secteur du bâtiment. Aussi, la préservation du patrimoine et la rénovation devront être systématiquement anticipées lors de la construction de bâtiments neufs.