Lean Six Sigma pour l’Amélioration du Processus de Production

II. Problématique du sujet ..................................................................................................... 12

1. Critique de l’existant ..................................................................................................... 12

2. Les objectifs et les contraintes....................................................................................... 12

Conclusion ................................................................................................................................ 13

Chapitre 3 ................................................................................................................................. 14

Introduction .............................................................................................................................. 15

I. Lean Manufacturing ......................................................................................................... 15

II. Six Sigma ......................................................................................................................... 16

III.

IV.

Le Lean Six Sigma ........................................................................................................ 16

La démarche Six Sigma ................................................................................................. 18

V. Récapitulation ................................................................................................................... 19

Conclusion ................................................................................................................................ 20

Chapitre 4 ................................................................................................................................. 21

Introduction .............................................................................................................................. 22

I. La phase ‘’Définir’’ .......................................................................................................... 22

1. Description du projet ..................................................................................................... 22

a. Choix du projet .......................................................................................................... 22

b.

Formulation du problème ....................................................................................... 23

2. Le périmètre du projet ................................................................................................... 23

a. Répartition des non-conformités du parc MTG ......................................................... 24

b.

Répartition des non-conformités du CMS ............................................................. 26

3. COPQ (cost of poor quality) ......................................................................................... 26

4. QQOQCP ...................................................................................................................... 27

5. Diagramme SIPOC ........................................................................................................ 28

6. Charte du projet ............................................................................................................. 31

II. La phase ‘’Mesurer’’ ........................................................................................................ 33

1. Mesure du parc MTG .................................................................................................... 33

a. Diagnostic et application de l’outil Value Stream Mapping ..................................... 33

b.

Validation des contrôleuses par la méthode R&R ................................................. 36

c. Diagrammes PARETO .............................................................................................. 40

d.

Etude statistique ..................................................................................................... 43

e. Les cartes de contrôle ................................................................................................ 46

2. Mesures parc CMS ........................................................................................................ 47

a. Analyse R&R ............................................................................................................. 47

b.

Etude statistique ..................................................................................................... 49

c. Carte de contrôle machine de pose ............................................................................ 51

3. Le niveau sigma ............................................................................................................ 51

III.

La phase ‘’Analyser’’ .................................................................................................... 53

1. Le diagramme Ishikawa ................................................................................................ 53

2. Analyse de la VSM ....................................................................................................... 58

3. Le diagramme spaghetti ................................................................................................ 60

4. Les 5 pourquoi .............................................................................................................. 62

IV.

La phase ‘’Améliorer’’ .................................................................................................. 64

1. Action sur le système de mesure ................................................................................... 64

2. Améliorations mises en place dans le parc MTG .......................................................... 64

3. Améliorations mises en place dans le parc CMS .......................................................... 67

4.

Impact des actions d’amélioration sur la satisfaction de notre objectif ........................ 69

V. La phase ‘’Contrôler’’ ...................................................................................................... 72

Conclusion ................................................................................................................................ 72

Conclusion générale ................................................................................................................. 73

Bibliographie ............................................................................................................................ 74

Liste des figures

Figure 1 : Siège CLE Italie ......................................................................................................... 3 Figure 2 : Siège de l'EMS ........................................................................................................... 4 Figure 3 : Localisation de CLE NXP et EMS Tunisie ............................................................... 4 Figure 4 : Masque ...................................................................................................................... 7 Figure 5 : Machine de pose ....................................................................................................... 8 Figure 6 : Four de refusion ........................................................................................................ 8 Figure 7 : Séquenceur ................................................................................................................ 9 Figure 8 : Machine axiale .......................................................................................................... 9 Figure 9 : Machine radiale........................................................................................................ 10 Figure 10 : Poste d'insertion manuelle ..................................................................................... 10 Figure 11 : Machine de brasage à la vague .............................................................................. 11 Figure 12 : Poste de contrôle soudure ...................................................................................... 11 Figure 13 : Testeurs .................................................................................................................. 11 Figure 14 : Contrôle final ......................................................................................................... 12 Figure 15 Le concept Six Sigma [4] ......................................................................................... 17 Figure 16: Les apports complémentaires de lean et six sigma [5] ........................................... 19 Figure 17: Répartition des non conformité par client............................................................... 23 Figure 18: Répartition des non conformités selon le département ........................................... 24 Figure 19: Types de non conformité MTG .............................................................................. 24 Figure 20: Répartition des non conformités CMS.................................................................... 26 Figure 21: SIPOC Insertion manuelle ...................................................................................... 29 Figure 22: SIPOC Brasage à la vague ...................................................................................... 29 Figure 23 : SIPOC Contrôle soudure ....................................................................................... 30 Figure 24: SIPOC TEST ICT ................................................................................................... 30 Figure 25 : SIPOC Contrôle final ............................................................................................. 31 Figure 26: VSM actuel ............................................................................................................. 35 Figure 27: Comparaison entre VA et NVA .............................................................................. 36 Figure 28 : Composant mal monté ........................................................................................... 38 Figure 29 : Composant manquant ............................................................................................ 38 Figure 30: PARETO des postes ............................................................................................... 40 Figure 31: PARETO type de défaut ......................................................................................... 41 Figure 32: PARETO des composants mal monté ..................................................................... 41 Figure 33: PARETO des composants court-circuités .............................................................. 42 Figure 34: PARETO des coûts ................................................................................................. 42 Figure 35 : Courbe de normalité du premier mesurable ........................................................... 43 Figure 36: Etude de capabilité du premier mesurable .............................................................. 44 Figure 37: Test de normalité pour la deuxième mesurable ...................................................... 45 Figure 38: Forme de distribution pour la deuxième mesurable ............................................... 45 Figure 39: Catre P défaut mal monté........................................................................................ 46 Figure 40: Carte P défaut court circuit ..................................................................................... 46 Figure 41: Carte Xbar-R pour la température de vague ........................................................... 47 Figure 42: Composant manquant ............................................................................................. 48

Figure 43: Composant mal monté ............................................................................................ 48 Figure 44: Manque crème......................................................................................................... 48 Figure 45: Test de normalité "consommation de crème" ......................................................... 50 Figure 46: Analyse de capabilité de la "consommation crème" ............................................... 50 Figure 47: Carte P machine de pose ......................................................................................... 51 Figure 48: Analyse de capabilité .............................................................................................. 52 Figure 49: Ishikawa composants mal monté ............................................................................ 55 Figure 50: Ishikawa court circuit.............................................................................................. 56 Figure 51: Ishikawa composants cassé/manquant .................................................................... 57 Figure 52: Temps de cycle par poste ........................................................................................ 60 Figure 53 Diagramme spaghetti ............................................................................................... 61 Figure 54: 5 pourquoi "temps de réparations et retouches" ..................................................... 62 Figure 55: 5 pourquoi "manque crème" ................................................................................... 63 Figure 56: Sens de passage des cadres ..................................................................................... 65 Figure 57: Conception casier de rangement des cadres vague ................................................. 65 Figure 58: Nouveau Lay-out .................................................................................................... 66 Figure 59; Presse tube .............................................................................................................. 69 Figure 60: Analyse de capabilité aprés amélioration ............................................................... 71

Liste des tableaux

Tableau 1. fiche d'identité de l’EMS .......................................................................................... 5 Tableau 2: Taux de défaut mensuel .......................................................................................... 26 Tableau 3: Coût de retouche ..................................................................................................... 27 Tableau 5 : Coût non satisfaction client ................................................................................... 27 Tableau 6: QQOQCP ............................................................................................................... 28 Tableau 7. Les mesurables ....................................................................................................... 33 Tableau 8. Résultats du chronométrage ................................................................................... 34 Tableau 9. Taux de défauts....................................................................................................... 43 Tableau 10. Temps de réparation ............................................................................................. 45 Tableau 11. Total des non-conformités 2016 ........................................................................... 52 Tableau 12 : Grilled'évaluation ................................................................................................ 58 Tableau 13: Causes racine des défauts ..................................................................................... 58 Tableau 14: Analyse des mudas ............................................................................................... 58 Tableau 15: Nouvelle cadence de la chaine insertion .............................................................. 67 Tableau 16: Distance économisée ............................................................................................ 67 Tableau 17 : 5 S Zone maintenance CMS ................................................................................ 68 Tableau 18: Evolution taux de non conformité par semaine .................................................... 70 Tableau 19: Taux de défaut après l'amélioration ..................................................................... 71 Tableau 20 : Coût de retouches après l'amélioration ................................................................ 72 Tableau 21 : Coût de réparation après l'amélioration ............................................................... 72

Liste des abréviations

CMS : composé monté surface

CS : contrôle soudure

CQ : contrôle qualité

AX/RAD : axial/ radial

RMQ : responsable management qualité

PTH : penetration through hole

ICT : in circuit test

MTG : montage Manuel

PCB : printed circuit board

SIPOC : supplier input output customer

COPQ : cost of poor quality

LSS : lean six sigma

Résumé

Lean Six Sigma pour l’amélioration du processus de production En quête d’amélioration continue, ce projet de fin d’études s’est développé avec un objectif de réduire les coûts issus des gaspillages et assurer la stabilité du processus de production en appliquant la méthode Lean Six Sigma. Nous avons commencé par une étude de l’existant et nous avons défini le concept Lean Six Sigma, pour ensuite appliquer la démarche DMAIC. Au cours de ce projet, nous avons utilisé des différents outils propres au Lean et au Six Sigma. Mots clés : Lean Six Sigma, diagramme d’Ishikawa, VSM, diagramme de Pareto, SIPOC, COPQ, Process map, VOC.

Abstract

Lean Six Sigma to improve the production process In pursuit of continuous improvement, this graduation project has been developed with the objective of reducing the costs resulting from waste and ensuring the stability of the production process by applying the Lean Six Sigma method. We started with a study of the existing and we defined the concept Lean Six Sigma, then we applied the DMAIC approach. During this project, we used different Lean and Six Sigma tools. Keywords: Lean Six Sigma, Ishikawa diagram, VSM, Pareto diagram, SIPOC, COPQ, Process map, VOC.

صخلم

نامضو رئاسخلا نم ليلقتلا و فيلاكتلا ضفخ فدهب اذه جرختلا عورشم عضو ،رمتسملا نيسحتلا قيقحت ىلإ ايعس lean six قيبطت للاخ نم جاتنلإا ةيلمع رارقتسا sigma

ةفلتخم تاودأ مادختساب عورشملا ةياغ قيقحتل ةقيرط قيبطتب انيهتنا مث ،

موهفم ريسفتو دوجوملا صيخش

lean six sigma

تب انأدب

.

.

Lean Six Sigma, Ishikawa diagram, VSM, Pareto diagram, SIPOC, COPQ,:

حيتافملا تاملكلا Process map, VOC.

Introduction générale

A l'heure de la mondialisation de l'économie, où l'environnement fortement concurrentiel des entreprises n'autorise aucune erreur, la plupart des entreprises des pays en voie de développement tant du secteur public que privé cherchent l’amélioration continue pour créer la différenciation. Et dans ce contexte le génie industriel se distingue non seulement comme une assurance vie aux entreprises dans cet environnement évolutif mais aussi comme un domaine qui adopte la politique d’amélioration continue pour éliminer les gaspillages et les non valeurs ajoutées.

C’est dans le secteur électronique qu’évolue l’EMS, un tel secteur est toujours en nécessité d’amélioration afin d’assurer sa place sur le marché et la satisfaction de ses clients d’où l’entreprise a décidé de mettre en place des stratégies d'amélioration continue et de maîtrise des coûts surtout qu’elle ne cesse pas de rencontrer des problèmes liés à son processus de production tels que le taux élevé des non-conformités qui dépasse les limites exigées par les clients et le temps de réparations et retouches important, ce qui induit la non satisfaction des clients traduite par un nombre de retours assez important et un coût de non qualité assez élevé.

Et c'est dans ce cadre que se déroule mon projet de fin d’étude intitulé « Lean Six Sigma pour l’amélioration du processus de production». Ce présent rapport s’intéresse à l’application de la méthode Lean Six Sigma pour réduire les coûts issus des gaspillages et assurer la stabilité du processus de production. Mon travail est structuré à travers les grands axes suivants :

l'étude de l'existant,

- La présentation de l'entreprise, - - une étude bibliographique sur la méthode d'amélioration utilisée, - Une élaboration des différentes étapes DMAIC de la méthode Six Sigma.

1

Chapitre 1

Présentation du cadre du projet

2

Introduction

Dans ce chapitre, nous allons présenter le groupe C.L.E nxp ainsi que sa filiale EMS Tunisie.

I. Présentation du groupe CLE nxp

Situé à OSINO en Italie, le centre de production électronique ‘’next project’’ est un groupe international spécialisé dans la conception et le développement de nouveaux produits pour divers secteurs, selon les spécifications des clients.

Le groupe a pour objectifs de:

- Gérer les activités de manière organisée afin de satisfaire sa clientèle. - Assurer la conformité des produits aux spécifications requises. - Offrir le maximum de flexibilité et de partenariat à sa clientèle.

Le groupe offre quatre services:

- Fabrication et Ingénierie. - Prototypage. - Production. - Direction.

Figure 1 : Siège CLE Italie

II. Présentation de l’entreprise EMS

Filiale et importante usine de production CLE NXP, EMS est une SARL totalement exportatrice qui a vue le jour en 2007, son siège est situé dans la zone industrielle El Mayena Tébourba Tunis.

3

Figure 2 : Siège de l'EMS

Figure 3 : Localisation de CLE NXP et EMS Tunisie

1. Activités

fabrique des cartes électroniques destinées à

EMS d’illumination, thermo sanitaire, électromécanique etc.…

l’électroménager,

techniques

L’EMS livre aux clients situés en Europe, spécialement en Italie : thermo watt, VMR, CWS, Nordgaz, Comelit, Ceza, Tecknica, BFM, FBT, Alex, Essetti, ELVCX.

Elle dispose d’une superficie de 15 000 dont 8 000 couverts et d’un effectif total de 250 personnes avec une capacité de production.

2. Organigramme et Lay-out

Voir annexe 1.

4

3. Certifications

ISO 9001 V 2015.

4. Fiche synthétique

La fiche de l’entreprise est la suivante :

Tableau 1: fiche d'identité de l’EMS

Nom de la société

Forme juridique

Electronic Manufactoring Services SARL

Mme Naffeti Najet 2007 Z.I Mayena Tebourba Manouba 15 000 250 personnes CLE nxp Fabrication et assemblage des cartes électroniques +261.71.633.477

+261.71.633.483

Directeur général Date de constitution Siège social Surface Nombre du personnel Groupe Activité Téléphone

FAX

E-mail

Conclusion

Dans ce chapitre nous avons présenté le groupe CLE NXP et ses objectifs. Ensuite, nous avons présenté son usine en Tunisie, leurs produits et leurs clients. Dans le chapitre suivant, nous présenterons le processus de fabrication dans l’usine de Tunisie.

5

Chapitre 2

Processus de production et analyse critique de l’exista nt

6

Introduction

Dans ce chapitre nous introduisons la description du processus de fabrication dans lequel nous avons mené notre étude critique de l’existant afin d’aboutir au problématique.

I. Description de processus de fabrication

Pour obtenir un produit fini ou semi-fini, la carte électronique usinée passe par différentes étapes.

Dans toutes les cartes on trouve deux types de composants :

- Composants montés en surface CMS - Composants traditionnels traversant PTH (penetrate through hole)

Vu les propriétés différentes des composants, il existe deux méthodes de brasage :

- Brasage CMS - Brasage à la vague

L’usine est constituée d’un parc CMS, un parc PTH et un parc d’assemblage (montage manuel).

1. Parc CMS

Ce parc est composé de 8 lignes qui comportent 8 machines de sérigraphie, 10 machines de pose (chip shooter), 8 machines de types pic & place et 8 fours de refusions.

 La sérigraphie

Cette étape consiste à étaler la crème à braser sur un masque de pose appelé pochoir en utilisant la racle. Ce masque est composé d’un cadre en aluminium et d’un écran en inox percé au laser au niveau des empreintes CMS.

Racle

Pochoir

Figure 4 : Masque

7

 La pose des composants

Après l’application de la crème à braser, il faut désormais venir poser les composants sur le PCB (printed circuit board). Cette étape se fait à l’aide d’une machine automatique de pose. Ces machines programmées aux préalables, ont besoin d’informations spécifiques pour pouvoir fonctionner efficacement voire l’importation de fichier de pose (pick & place).

Figure 5 : Machine de pose

 La refusion

Cette étape consiste à transformer la crème à braser en joint de soudure. La carte équipée passe dans le four à travers 4 zones :

- Zone de préchauffage - Zone de séchage - Zone de refusions - Zone de refroidissement.

Le passage se fait suite à un profil thermique bien déterminé et spécifique à chaque carte.

Figure 6 : Four de refusion

8

2. Parc PTH

Ce dernier est constitué de :

- Trois séquenceurs qui préparent les bobines sous forme de séquences de

composants suivant un programme bien déterminé.

Figure 7 : Séquenceur

- Trois machines axiales.

Figure 8 : Machine axiale

- Trois machines radiales.

9

L’insertion des composants se fait de façon transversale dans les machines axiales telles que les résistances et de façon longitudinale dans les machines radiales tels que les condensateurs.

Figure 9 : Machine radiale

3. Parc Assemblage

 Le préformage

Il consiste à préparer des composants pour le poste de l’insertion manuelle tel que le pliage et le découpage des pattes.

 L’insertion manuelle

Les opératrices insèrent manuellement les composants traversant dans la carte.

Figure 10 : Poste d'insertion manuelle

 Brasage à la vague

Après l’insertion manuelle, les cartes sont placées dans des cadres spécifiques pour qu’elles passent par une vague d’étain assurant la soudure des composants traditionnels auparavant au PCB.

10

Figure 11 : Machine de brasage à la vague

 Contrôle de la soudure

A la sortie de la vague, les opératrices vérifient à l’œil nu les pistes de soudure et réparent les parties mal soudées ainsi que l’état des composants présents dans la carte.

Figure 12 : Poste de contrôle soudure

 Test ICT (in circuit test)

Enfin les cartes réparées vont passer dans le test pour détecter le dysfonctionnement (court- circuit, composant manquant…).

Figure 13 : Testeurs

11

 Contrôle final

Après le test ICT, les opératrices contrôlent visuellement les cartes afin de valider le produit fini ou semi-fini et l’envoyer vers l’emballage ensuite l’expédition.

Figure 14 : Contrôle final

II. Problématique du sujet

Ce projet de fin d’étude s’inscrit dans le cadre de l’amélioration continue. En effet, l’objectif est d’améliorer le processus de production afin de satisfaire les clients en identifiant et en éliminant les gaspillages à l’aide de la démarche Lean et la démarche Six Sigma.

1. Critique de l’existant

Le projet de l’amélioration continue ne peut pas fournir des résultats meilleurs sans une classification éclairée des points forts et des points à améliorer dans le processus de production.

 Les points forts

- Une grande capacité de production malgré le temps alloué à la validation

des défauts.

- Une infrastructure vaste. - Un personnel jeune. - Une bonne adaptabilité face à une augmentation forte et brusque de la

demande client.

 Les points faibles

- Un taux de défauts élevé. - Beaucoup de problèmes dus aux défaillances des machines et du processus.

2. Les objectifs et les contraintes

Nous visons à travers ce projet d’améliorer le processus de production en utilisant la méthodologie Lean Six Sigma d’où la définition la plus précise de notre objectif aura lieu dans la partie ‘’Définir’’, mais, ça n’empêche que comme dans tout projet d’amélioration continue nous cherchons à éliminer les pertes du temps et les variations du processus.

12

En utilisant une démarche méthodologique, il s’agit de :

- Décrire la méthodologie utilisée ainsi que tous les outils nécessaires pour bien

mener les différentes étapes.

- Mesurer et analyser la variation du processus. - Mettre en place des améliorations adaptées aux moyens de l’entreprise. - Montrer l’efficacité de l’approche Lean Six Sigma afin d’aider l’entreprise à

améliorer la qualité de ses produits.

En ce qui concerne les contraintes, la plus importante est l’implantation récente de l’entreprise qui exige que les moyens alloués pour des nouveaux investissements ne sont pas souhaités.

Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons décrit le processus de production à partir des matières premières jusqu’au produit fini. Par la suite, nous avons indiqué brièvement quelques objectifs et quelques améliorations attendus de ce projet. Pour celà, nous préconisons l’application de la méthode Lean Six Sigma.

13

Chapitre 3

Présentation de la démarche Lean Manufacturing et de la démarche Six Sigma

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Introduction

Dans ce chapitre, nous présenterons l'approche Lean Six Sigma, son historique, son apport, ses acteurs ainsi que ses différentes phases selon une étude bibliographique récente.

I. Lean Manufacturing

L ’ origine du Lean remonte à l'ère post-Seconde Guerre mondiale au Japon. Il a été développé par Taïchi Ohno, au sein de l’entreprise TOYOTA répondant à un certain nombre de problèmes qui a miné l'industrie japonaise.

D’abord, l’approche Lean s’appelait Lean Manufacturing (production) vu qu’elle s’ intéressait uniquement aux techniques de production. Cependant, cette approche a évolué pour tenir en considération les autres services des entreprises à savoir les processus transactionnels, administratifs, etc. Ainsi, il s’agit plutôt du Lean Management. [1]

La contribution du Lean dans la démarche Lean Six Sigma s’illustre par ses concepts et sa boite à outils. Cette dernière sera présentée dans une autre partie selon la démarche du Six Sigma. Le Lean se base sur la notion Qualité-Coût-Délai. En effet, nous cherchons à augmenter la valeur perçue par le client tout en minimisant les sept types de gaspillages (Mudas) à savoir :

MUDA n°1 : Le transport de pièce La première forme de muda c’est le transport. Transporter une pièce au sein d’une usine ne lui ajoute pas de valeur, mais il est souvent difficile de supprimer ce genre de gaspillage. On cherchera donc à minimiser les transports de matière en optimisant l’implantation des lignes de production (cellule en U). MUDA n°2 : Les stocks Les stocks c’est de l’argent qui dort. J’aime bien faire l’analogie avec les courses au supermarché. Est-ce que vous allez acheter 10 Kg de riz alors que vous en mangez 1kg par semaine ? Non, vous achetez 1 ou 2 kg. Il faut mieux avoir cet argent sur un compte à la banque qui travaille pour vous, plutôt qu’à prendre la poussière et de la place dans votre placard. MUDA n°3 : Les mouvements inutiles Les déplacements de personne sont la 3ème forme de gaspillages. Je ne pense pas que votre client soit prêt à payer vos déplacements à la machine à café ou les aller/retour entre votre bureau et la photocopieuse. MUDA n°4 : Les temps d’attentes 4ème gaspillage, l’attente. Lorsqu’on attend on ne produit pas, on ne crée pas de valeur. On perd son temps et comme le dit l’expression le temps c’est de l’argent. Attention également à ne pas tomber dans le travers inverse qui est de ne jamais s’arrêter de produire même quand il n’y a pas de besoin car sinon on arrive dans le muda n°5… MUDA n°5 : La surproduction

15

Produire plus que ce que le client a besoin c’est un gaspillage car les pièces supplémentaires vont finir ou ? Dans les stocks, muda n°2 ! Il faut donc chercher à mettre en place un système de flux tiré comme le Kanban pour donner le signal d’arrêt de production au bon moment. Le temps ou la machine ne produit pas doit être utilisé pour faire des changements de fabrication pour donner plus de flexibilité à l’atelier et accélérer les temps de cycles. MUDA n°6 : Les processus inadaptés J’aime bien cette image, deux personnes coupe un arbre immense avec une scie manuelle, je pense qu’on peut faire mieux et plus vite. Ça implique aussi la sur-qualité, ce qui coûte de l’argent. Vous n’allez pas faire une Porsche pour le prix d’une Twingo ! Sinon votre entreprise ne durera pas très longtemps. MUDA n°7 : Les rebuts Les rebuts c’est la 7ème forme de gaspillages. Non seulement on jette de la matière et on a passé du temps à fabriquer une pièce mauvaise mais en plus on doit produire une 2ème fois pour la livrer au client. MUDA n°8 : Les compétences La dernière forme de gaspillages qu