Une ligne de conditionnement peut être composée de machines très performantes et, malgré cela, produire beaucoup moins que prévu.

La raison est simple : la vitesse nominale d’une machine ne correspond pas nécessairement à l’efficacité réelle de l’ensemble du processus de production.

Arrêts de machines, micro-arrêts, ralentissements, problèmes d’alimentation, accumulations mal dimensionnées, changements de format et rebuts peuvent réduire considérablement la capacité de production effective.

Pour mesurer tous ces facteurs, l’industrie manufacturière utilise un indicateur particulièrement important : l’OEE, Overall Equipment Effectiveness.

Qu’est-ce que l’OEE ?

L’OEE, acronyme de Overall Equipment Effectiveness, est un indicateur utilisé pour mesurer l’efficacité réelle d’un équipement ou d’une ligne de production.

Sa valeur résulte de la combinaison de trois facteurs fondamentaux :

OEE = Disponibilité × Performance × Qualité

Chacun de ces éléments représente une source différente de perte de production.

Comment calculer l’OEE

Le calcul de l’OEE repose sur la mesure de ses trois facteurs principaux.

Disponibilité

La disponibilité compare le temps pendant lequel la ligne a effectivement produit au temps total planifié pour la production.

Disponibilité = Temps de fonctionnement / Temps de production planifié

Performance

La performance compare la vitesse réelle de la ligne à la vitesse théoriquement atteignable.

Performance = Production réelle / Production théorique

Qualité

La qualité mesure le pourcentage de produits conformes par rapport à la production totale.

Qualité = Produits conformes / Produits totaux

Exemple de calcul de l’OEE d’une ligne de conditionnement

Prenons un exemple purement illustratif.

Une ligne fonctionne pendant un poste programmé de 8 heures, soit 480 minutes.

Au cours du poste, 60 minutes d’arrêt sont enregistrées au total en raison de réglages, de changements de format et de petites interventions.

Le temps de fonctionnement réel devient donc :

480 – 60 = 420 minutes

La disponibilité sera :

420 / 480 = 87,5 %

Supposons maintenant que la ligne puisse théoriquement produire 100 emballages par minute, mais qu’elle fonctionne en moyenne à 90 emballages par minute pendant le poste.

La performance sera donc :

90 / 100 = 90 %

Enfin, supposons que 98 % des produits réalisés soient conformes.

La valeur de l’OEE sera :

87,5 % × 90 % × 98 % = environ 77 %

Une ligne qui, sur le papier, pourrait sembler très efficace n’utilise donc réellement qu’environ 77 % de son potentiel de production théorique.

Pourquoi la vitesse d’une seule machine ne raconte pas toute l’histoire

Dans une ligne de conditionnement industrielle, les machines ne fonctionnent pas de manière totalement indépendante.

Chaque étape influence la suivante.

Une machine de conditionnement peut être capable de fonctionner à très grande vitesse, mais cette capacité devient peu utile si les produits n’arrivent pas régulièrement ou si la machine située en aval provoque des ralentissements continus.

C’est pourquoi l’efficacité réelle doit être évaluée en tenant compte du comportement de l’ensemble de la ligne.

L’efficacité se joue entre les machines

Dans de nombreuses installations, les principales pertes de production ne proviennent pas nécessairement de la machine la plus complexe.

Elles peuvent apparaître aux points de connexion entre les différentes phases :

• alimentation irrégulière des produits ;
• orientation instable ;
• convoyeurs mal dimensionnés ;
• absence de zones d’accumulation adaptées ;
• synchronisation insuffisante entre deux machines ;
• arrêts et redémarrages continus ;
• différences de vitesse entre les différentes phases de la ligne.

C’est précisément pour cette raison que la conception de la manutention des produits joue un rôle fondamental dans l’efficacité globale d’une ligne de conditionnement.

Micro-arrêts : de petites pertes qui deviennent importantes

L’un des phénomènes les plus difficiles à percevoir est celui des micro-arrêts.

Un arrêt de 10 ou 20 secondes peut sembler insignifiant.

Mais si le même événement se répète des dizaines ou des centaines de fois au cours d’un poste de production, la perte totale peut devenir significative.

Les causes peuvent être nombreuses :

• produits arrivant trop rapprochés ;
• absence temporaire de produit ;
• capteurs détectant des conditions incorrectes ;
• zones d’accumulation saturées ;
• désalignements ;
• redémarrages fréquents d’une machine située en aval.

L’analyse de ces événements permet souvent d’améliorer l’efficacité sans intervenir sur la machine principale.

Goulots d’étranglement dans les lignes de conditionnement

Chaque ligne possède une phase qui détermine la capacité maximale de l’ensemble du système.

Cet élément est communément appelé goulot d’étranglement.

Le goulot d’étranglement ne correspond pas nécessairement à la machine nominalement la plus lente.

Il peut s’agir d’une phase qui génère une instabilité du flux, des accumulations continues ou des interruptions répétées.

Identifier correctement le goulot d’étranglement permet de comprendre où intervenir pour obtenir la meilleure augmentation de productivité.

En effet, augmenter la vitesse de la machine de conditionnement principale n’entraîne pas toujours une augmentation réelle du rendement de la ligne.

Le rôle des buffers et des systèmes d’accumulation

Les systèmes d’accumulation permettent de découpler temporairement deux phases de production, afin d’éviter qu’une brève interruption ne provoque l’arrêt immédiat de l’ensemble de la ligne.

Un buffer correctement dimensionné peut ainsi absorber de petites différences de vitesse et réduire la propagation des micro-arrêts.

L’objectif n’est pas simplement d’accumuler des produits, mais de gérer de manière contrôlée la continuité du flux.

Changement de format et OEE

Un autre élément qui influence directement l’OEE est le temps nécessaire pour passer d’un produit ou d’un format à un autre.

Pendant le changement de format, la ligne ne produit pas.

Réduire les temps de réglage signifie donc augmenter directement la disponibilité de l’installation.

Les solutions possibles peuvent comprendre :

• réglages simplifiés ;
• positionnements automatiques ;
• recettes mémorisées ;
• réduction des opérations manuelles ;
• composants conçus pour des changements de format rapides.

Comment améliorer l’OEE sans remplacer toute la ligne

Une faible valeur d’OEE ne signifie pas nécessairement que l’ensemble de l’installation doit être remplacé.

Il est très souvent possible d’intervenir sur certaines phases de la ligne.

Quelques exemples :

• optimiser le système d’alimentation ;
• améliorer le transport des produits ;
• introduire des zones d’accumulation ;
• automatiser une phase encore manuelle ;
• améliorer la synchronisation entre deux machines ;
• réduire les temps de changement de format ;
• éliminer les micro-arrêts récurrents.

Cette approche permet de concentrer l’investissement là où il peut générer le plus grand bénéfice en termes de production.

De la vitesse de la machine à l’efficacité de la ligne

Lors de la conception d’une ligne de conditionnement, la question la plus importante ne devrait pas être uniquement :

« À quelle vitesse fonctionne cette machine ? »

mais plutôt :

« Quelle production l’ensemble du système peut-il maintenir de manière stable ? »

L’OEE permet d’observer la ligne sous cette perspective.

Disponibilité, performance et qualité deviennent des indicateurs concrets permettant d’identifier les pertes, les goulots d’étranglement et les possibilités d’amélioration.

Dans une ligne de conditionnement moderne, l’efficacité ne dépend en effet pas uniquement des performances des différentes machines, mais surtout de leur capacité à fonctionner efficacement ensemble.

Approfondissements Cosmopack

• Automatisation industrielle des lignes de conditionnement
• Systèmes d’alimentation et de manutention des produits