Qu'est-ce que la méthode SMED ? 4 étapes pour réduire le temps de changement de série

Note de l'éditeur : ce blog a été initialement publié en mai 2021 et mis à jour avec de nouvelles informations en janvier 2024.

Abréviation de Single Minute Exchange of Dies (changement rapide d’outillage en moins de 10 minutes), le SMED est une méthode qui vise à diminuer le temps de de changement d’outils de production de réglage entre deux séries. Lorsqu'une pièce d'équipement de fabrication doit être remplacée, le temps de changement peut entraîner des temps d'arrêts coûteux et imprévus. Le SMED, composant essentiel du lean manufacturing, permet de réduire les rebuts, stimuler la productivité et baisser les coûts au sein d'un processus. 

Les principes de base de la méthode SMED

Le passage d’une série de production à une autre au sein d’un environnement industriel entraîne souvent un changement d’outillage ou de réglages de machines. Cela engendre un temps d’arrêt des machines ou de la production. L'ingénieur industriel japonais Shigeo Shingo a été le premier à mettre en place la méthode SMED. Il a alors réussi à diminuer de 94 % en moyenne les temps de changement de série dans les entreprises avec lesquelles il a travaillé.

L'objectif de cette méthode est de réduire le temps d’arrêt des machines ou du procédé durant le changement de plusieurs heures à moins de 10 minutes. En effet l’expression « Single Minute » dans l'appellation "Single Minute Exchange of Dies" qui devrait être traduit par « une minute » porte à confusion. Il signifie que le temps d’arrêt nécessaire au changement se compte avec un seul chiffre, donc entre 0 et 9.

Pour atteindre cet objectif, les opérateurs d'usine sont encouragés à anticiper et effectuer autant de tâches que possible en amont du changement, les équipes sont amenées à travailler en parallèle et un mode opératoire standard et optimisé doit être créé. 

Les avantages du SMED

Des lots plus petits

Des changements rapides et efficaces permettent de changer de produit en douceur, ce qui permet aux fabricants de passer facilement d'un lot à l'autre. La réduction de la taille des lots permet de diminuer les coûts de stockage, de réduire les déchets et de diminuer l'espace nécessaire au stockage et à la manipulation des matériaux.

Réduction des coûts de fabrication

En réduisant le temps de changement et la maintenance planifiée avec la réalité augmentée et l'IIoT, les fabricants peuvent minimiser les coûts directs des matériaux et réduire les rebuts jusqu'à 50 %.

Procédures de changement normalisées

Lorsque les changements sont plus rapides, les ateliers de fabrication peuvent réduire les temps d'arrêt des équipements et optimiser leurs procédures. L'un des principaux objectifs d'un système SMED est d'effectuer de nombreuses étapes de changement pendant que la machine est en marche, en en laissant le moins possible pour le changement proprement dit - réduisant ainsi les temps d'arrêt inutiles de l'équipement.

Augmentation des taux de travail des machines

La mise en œuvre d'un système SMED peut permettre d'effectuer les arrêts de changement pendant que les machines sont encore en marche et de rationaliser les flux de matériaux après le changement afin d'accélérer les temps de démarrage.

Meilleure réactivité à la demande des clients

La réduction de la taille des lots, la diminution de la fréquence de la maintenance planifiée et la rationalisation des flux de travail permettent d'assouplir le calendrier. Ces avantages peuvent également ouvrir la voie à une planification plus constructive de la production, ce qui garantit que les équipes de fabrication restent en phase avec les besoins des clients.

Comment appliquer la méthode SMED ?

Avant de mettre en œuvre la méthode SMED, vous devez évaluer quelles étapes de vos procédures actuelles sont les moins efficaces. Grâce à l’IoT industriel (IIoT), les fabricants ont une visibilité en temps réel sur tous les outils production. Ils peuvent ainsi identifier les points de blocage ou les machines qui ne fonctionnent pas à leur plein potentiel. Avant de sélectionner un chantier cible pour appliquer la méthode SMED, certains éléments de production doivent être pris en considération :

• Un temps de changement d’outil ou de réglage trop long
• Des variations de ce temps de changement
• Besoin fréquent de changements sur la zone - ce qui permettra de mesurer les performances de la méthode.
• Des employés familiarisés avec l'équipement et les machines
• La zone est un goulot d'étranglement dans le flux de production

Une fois que ces domaines ont été analysés, vous pouvez passer aux 4 étapes de la mise en œuvre de la méthode SMED pour commencer à réduire les temps de changement.

Les 4 étapes principales de la méthode SMED

1. Déterminer le chantier pilote

 Un prérequis dans l’identification de votre chantier pilote est de s'assurer de l’adhésion et de la motivation de vos équipes pour améliorer la performance. Les tâches manuelles les plus complexes de la procédure de changement peuvent être simplifiées avec la réalité augmentée (RA). Les employés sont alors guidés pas à pas grâce aux instructions numériques visualisées en 3D. Celles-ci viennent se superposées directement à leur environnement de travail. L'accès à ces instructions de travail en RA simples et contextualisées, aide à l’assimilation de l’informations chez les opérateurs. Cela améliore considérablement leur compréhension de chaque étape du processus de changement et réduit les erreurs dans l’exécution.

2. Identifier les réglages internes et externes

Une fois que vous avez identifié votre zone de test, vous devez lister toutes les opérations internes et externes nécessaires au changement pour mieux comprendre l’intégralité du processus et pouvoir chronométrer chaque étape.
L’approche SMED différentie deux types de réglages :

• Les réglages internes : les opérations qui sont réalisées lorsque la machine est à l’arrêt
• Les réglages externes : les opérations qui peuvent être effectuées pendant que la machine fonctionne. Cela comprend tous les réglages nécessaires en amont du changement. (Préparations des outils, préchauffage etc.)

3. Convertir un maximum de réglages internes en réglages externes

La méthode SMED se concentre sur « l'externalisation » du plus grand nombre d'opérations internes. Chaque réglage doit être analysé pour voir s’il peut être fait pendant que la machine est encore en fonctionnement. L'IIoT permet de collecter, à l'échelle de l'entreprise, des données concernant les actifs et les processus. Grâce à celles-ci, les équipes peuvent mieux identifier les réglages internes qui peuvent être transformés en réglages externes, et ainsi réduire les temps d’arrêt.

4. Rationaliser les réglages internes

Une fois que vous avez identifié vos réglages externes, vous devez rationaliser les réglages internes restants. Une usine connectée à l’aide de solutions IIoT peut faciliter l’optimisation de ces opérations internes pour augmenter la productivité et réduire les inefficacités.

L’avenir du lean manufacturing

Le lean manufacturing digital s’attache à l'élimination des gaspillages. En mettant en œuvre la méthode SMED, les fabricants prennent les mesures nécessaires pour optimiser les procédures de changement d’outils et obtiennent des temps de redémarrage encore plus rapides. Une chaîne de production intelligente et connectée fournit aux fabricants une source de données sur son fonctionnement et l'efficacité de leurs machines. Il est ainsi plus facile d'identifier les machines qui atteignent des performances optimales, d'effectuer une maintenance de routine plus rapide et de maximiser les bénéfices d’une approche SMED grâce à des solutions industrielles digitales.