Norme Afnor E60-182 : Indicateurs de performance

La norme Afnor E60-182 défini les indicateurs de productivité usuels. Le plus connu est le TRS (Taux de Rendement Synthétique) qui synthétise en 1 chiffre tous les aspects de votre productivité.

Tableau de répartition des temps d'état

Source Afnor : Norme E60-182

Définition des temps d'état

Le TRS indique l'état général de votre système. Pour savoir sur quoi agir en priorité, il est important de connaitre les causes de non-RS principales de votre installation. La norme décompose votre activité en temps standards, détaillés ci-dessous.

temps total t_T : temps de référence intégrant l’ensemble des états possibles du moyen. Pour une journée, le temps total est de 24 h ; pour une semaine, le temps total est de 168 h ; pour un an, le temps total est de 365 jours × 24 h, etc.

temps d’ouverture t_O : partie du temps total (tT) correspondant à l’amplitude des horaires de travail du moyen de production et incluant les temps d’arrêt de désengagement du moyen de production par exemple (nettoyage, sous charge, modification, essai, formation, réunion, pause, maintenance préventive,…)

temps requis tR : partie du temps d’ouverture (tO) pendant lequel l’utilisateur engage son moyen de production avec la volonté de produire comprenant les temps d’arrêt subis et programmés (par exemple pannes, changement de série, réglage, absence de personnel)

temps d’arrêt propre tAP : partie du temps requis (tR) correspondant au temps d’arrêt imputable au moyen de production.

temps de panne tP : partie du temps d’arrêt propre (tAP) dûe à un dysfonctionnement.

temps d’arrêt d’exploitation tAE : partie du temps d’arrêt propre (tAP) provoquée par l’utilisateur par exemple pour les arrêts de service dus à l’impossibilité du personnel de remplir sa fonction, à des problèmes de qualité,…

temps d’arrêt fonctionnels tAF : partie programmée du temps d’arrêt propre (tAP) qui peut se décomposer en :
    • tCOP : Temps de changement d’outil programmé
    • tRF : Temps de réglage fréquentiel
    • tDC : Temps de contrôle
    • tCF : Temps de changement de fabrication
    • tEF : Temps d’entretien fréquentiel

temps de micro arrêt tMA : partie du temps d’arrêt propre (tAP) constituée de temps d’arrêt difficilement mesurables dont le seuil est défini par l’entreprise

temps d’arrêt induit tAI : partie du temps requis (tR) correspondant au temps d’arrêt pendant lequel le moyen de production ne peut accomplir sa fonction pour des causes externes : défaut d’approvisionnement, saturation de pièces, manque de personnel, manque de ressources extérieures, défaut d’énergie.

temps de fonctionnement tF : partie du temps requis (tR) pendant lequel le moyen de production produit des pièces bonnes et mauvaises dans le respect ou non du temps de cycle de référence (tCR) et avec toutes ou parties des fonctions en service.

temps net tN : partie du temps de fonctionnement (tE) pendant lequel le moyen de production aurait produit des pièces bonnes et mauvaises, dans le respect du temps de cycle de référence (tCR)

temps utile tU : partie du temps net (tN) correspondant au temps non mesurable obtenu en multipliant le nombre de pièces bonnes par le temps de cycle de référence (tCR).

Tracer 500 000 produits par jour

Tracer unitairement les produits fabriqués devient une nécessité. Lorsqu'il s'agit de produits manufacturés, les quantités en jeu imposent une acquisition automatique. Dès lors, il s'agit de mettre en place une architecture d'acquisition suffisamment robuste pour ne pas engendrer d'arrêts de production.

Le constat

Il existe plusieurs solutions pour tracer des produits manufacturés. L'une des plus séduisante consiste à marquer les étuis avec des code-barres dès l'imprimerie, puis de relire ces codes sur les lignes de conditionnement. Les cadences de fabrication augmentant, se pose le problème d'automatiser la lecture des code-barres en pied de ligne. Les matériels de lecture actuels permettant de lire plus de 10 tags par seconde, la cadence de la ligne n'est pas un problème.

Mais, si la saisie est automatique et intégrée aux lignes de conditionnement, alors, la défaillance du système de traçabilité entrainera l'arrêt de la ligne. De plus, l'acquisition automatique entraine une perte de maitrise par rapport à une acquisition manuelle où chaque étuis est contrôlé.
C'est pourquoi nous avons été sollicité pour bâtir un système d'acquisition automatique à la fois fiable et robuste, s'appuyant en sur les nouvelles technologies informatiques et productiques qui puisse acquérir les codes-barres des produits et éditer les étiquettes de caisse correspondantes au fil de l'eau.

Le besoin

La demande de notre client intégrait les contraintes suivantes :

• taux de lecture de 100% : surveiller le taux de lecture en permanence pour alerter l'opérateur et bloquer la ligne en cas de dérive ;
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• liaisons avec les automatismes : le système doit bloquer la ligne en cas de défaillance de l'acquisition et s'assurer que tous les codes lus sont encaissés ;
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• Fiabilité maximale : continuer à produire et à enregistrer les codes-barres, même lorsque le serveur SQL central est hors service ;
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• Facilité d'utilisation : éviter toute double saisie aux opérateurs. Les opérateurs déclarent leurs productions dans l'ERP, l'application détecte les saisies dans l'ERP pour identifier les ordres de fabrications ;
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• Evolutivité : pouvoir développer en totale autonomie de nouvelles étiquettes, et de nouveaux produits, sans notre intervention ;
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L'action de Géniop

Après avoir étudié la demande de notre client, nous avons proposer une architecture technique susceptible d'intégrer tous les besoins. Nous nous sommes orienté vers un système d'acquisition associant un automate et un PC. L'automate a en charge l'acquisition temps réel des codes-barres et le dialogue avec les machines de production. Le PC, placé en pied de ligne, sert d'interface et de tampon entre l'automate et le serveur central. Selon les configurations, les imprimantes labels sont reliées aux PC, aux automates, ou connectées sur le réseau Ethernet usine.

Cette solution nous permet de garantir à la fois une très grande vitesse d'acquisition et une grande fiabilité. Chaque partie de l'application est isolée. Le programme automate est très simple : lecture des codes-barres et surveillance des encaisseuses. En cas de défaillance du serveur central, les données sont stockées localement jusqu'au redémarrage du serveur sur le PC local. Les opérateurs peuvent "forcer" un produit en pied de ligne au cas ou l'ERP ne serait pas accessible.

Les technologies utilisées favorisent l'ergonomie et l'évolutivité du système. L'interface opérateur est développée en .Net, en respectant l'ergonomie Windows XP. Les masques d'étiquette sont développés sous CodeSoft Designer, puis exportés via POF (génération de code source étiquette). Il suffit de dessiner pour développer une nouvelle étiquette.

Les résultats

Notre double compétence en informatique et en productique, nous a permis d'organiser une projet complexe en modules simples (et donc plus faciles à fiabiliser) en exploitant les atouts propres à chaque technologie : robustesse et rapidité pour l'automatisme, ergonomie et intégration dans le SI d'entreprise pour l'informatique.

Le délai de mise en service de l'application sur une ligne supplémentaire est de 4 heures, raccordement aux automatismes compris. Les mises à jour éventuelles sont déployées automatiquement, au fur et à mesure de leur mise en production.

La formation des opérateurs à cette nouvelle application, très intrusive sur les lignes de production, est quasi-immédiate. Le personnel retrouve dans l'interface développée, les standards d'ergonomie bureautique qu'il connait.

Aujourd'hui l'application est déployée sur 250 lignes de production. Elle enregistre environ 500 000 codes-barres et imprime 20 000 étiquettes par jour. La base de données centrale du site, SQL Serveur 2008 R2, comptabilise plus d'une année d'historique sans perte de performances.

Arbitrer entre productivité et sur-dosage

Les trieuses pondérales s'immiscent de plus en plus sur nos lignes de conditionnement agro-alimentaires. True Factory Suite peut être directement relié aux trieuses pondérales pour mettre sous surveillance à la fois le sur-dosage et le TRS en temps réel.

Le surdosage

Prenons un exemple. Lorsque vous devez ensacher des sacs d'1kg, vous êtes confronté à deux objectifs contradictoires :
- d'un coté, vous souhaitez ne pas mettre plus d'1kg par sac, sinon vous perdez de l'argent, car vous vendez à la pièce, pas au poids ;
- de l'autre, vous de pouvez pas ensacher moins d'1kg, sinon vous êtes hors la loi ;

Les machines d'ensachage, comme toutes les autres machines, ne sont pas parfaites. Le poids ensaché varie autour de la consigne selon une répartition de loi Normale. Dès lors, vous n'avez pas d'autre solution que de sur-doser pour garantir le respect de la contrainte réglementaire (voir schéma), tout en optimisant la capabilité de la doseuse pour réduire au maximum la dispersion autour du point de consigne (courbe rouge).

Le rôle de la trieuse pondérale

Au long de la production, l'ensacheuse se dérègle. La trieuse pondérale surveille en permanence les quantités ensachées. Elle éjecte les sachets non conforme, trop légers ou trop lourds par rapport aux tolérances qui ont été fixées. Les décalages dans les quantités ensachées sont sanctionnés par des éjections en augmentation au niveau de la trieuse pondérale, qui sont autant de pertes de productivité du point de vue du TRS (Taux de Rendement Synthétique).

Entre surdosage et productivité

Pour le conducteur de ligne, deux actions contradictoires viennent se télescoper :

• - soit il augmente la tolérance de la trieuse et le surdosage pour réduire le nombre d'éjections ;
• - soit il limite le surdosage au risque de multiplier les éjections et faire baisser le TRS de la ligne ;

Tout cela en optimisant le réglage de l'ensacheuse pour agir à la fois sur les deux tableaux, là encore, en faisant attention à ne pas trop faire baisser la disponibilité de la ligne.

L'action de Géniop

A la demande de notre client, nous sommes intervenus pour mettre en place un affichage et un reporting spécifiquement adapté à cette problématique.
Nous avons rapidement développé un dialogue ASCII série entre notre logiciel TPM True Factory Suite et les trieuses pondérales (Delford Sortaweigh) du site. Les trieuses remontent à True Factory suite en temps réel le nombre de sachets et les quantités ensachées.
Si après plusieurs secondes (fonction de la cadence de production), aucun nouveau sachet n'est passé sur la trieuse, True Factory Suite identifie un arrêt et demande aux opérateurs d'en indiquer la cause. Pour ce faire, ils disposent d'un PC en pied de ligne équipé de notre interface opérateur True Factory Touch.
Les temps d'arrêts, les quantités ensachées et les comptages sont enregistrés en temps réel dans une base de données SQL Server.

Les opérateurs suivent en permanence leurs performances sur des afficheurs grande taille reliés à True Factory Suite. Visibles depuis n'importe quel point de la ligne, le poids moyen ensaché et le TRS affichés sont calculés et actualisés toutes les minutes.

Les résultats

La mise en service a été très rapide. L'interface intuitive du poste opérateur True Factory Touch et de True Factory Suite facilite la formation et l'appropriation du système.
L'utilisation de TF Equation a permis de raccorder les trieuses sans aucune modification électrique des lignes. Les tableaux de bord et l'affichage, faciles à comprendre et très impliquant, ont été immédiatement acceptés et utilisés par les opérateurs.
Le retour sur investissement fut immédiat. Notre client a gagné en moyenne 1 gramme par sac ensaché dès le premier mois de fonctionnement.