Value Stream Mapping : principes et mise en place

Mis à jour le
3.1.2023
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La philosophie lean est une approche managériale qui vise à maximiser la valeur perçue par le client en optimisant de manière continuelle les procédures de production par l’élimination de tous les gaspillages liés aux processus en cours au sein de l’entreprise. Ces gaspillages prennent plusieurs aspects et peuvent se cacher à tous les niveaux, allant des tâches opérationnelles aux politiques stratégiques de l’entreprise ; il est donc primordial de les trouver et de les supprimer. Pour ce faire, les managers disposent de plusieurs outils dont l’un des plus performants est la cartographie des flux de valeurs, plus connus sous le nom de value stream mapping (VSM).

Définition de la VSM

La VSM est un outil qui permet de visualiser, comprendre et améliorer les flux physiques et d’informations relatifs à un produit ou service à travers la chaîne de valeur. Concrètement, il s’agit de suivre un produit à travers toutes les étapes de production, partant du consommateur jusqu’au fournisseur de matières premières, en produisant une cartographie de tous les processus impliqués dans ses flux physiques et d’informations, pour avoir une vue d’ensemble de la chaîne de valeur. A partir de là, il faut se poser les bonnes questions pour produire un autre visuel représentant la chaîne de valeur idéale et mettre en œuvre les correctifs nécessaires pour s’en rapprocher le plus possible.

En principe, chaque VSM est unique, mais un consensus sur la forme générale semble établi. Une VSM doit donc comporter trois éléments principaux, à savoir, les flux physiques, les flux d’informations et une ligne temporelle. La figure suivante illustre un exemple de VSM avec ses principales parties.

Value Stream Mapping - VSM - Consenseus schéma

Intérêt d'utilisation de la VSM

La VSM permet de :

  • Visualiser graphiquement l’ensemble des flux physiques et d’informations inhérents à un produit ou service
  • Détecter rapidement les gaspillages et leurs sources
  • Faciliter la communication interne en appliquant les principes du management visuel
  • Relier le concept aux techniques du lean management, ce qui permet une discussion objective sur les mesures à prendre
  • Visualiser les liens entre les flux physiques et d’informations
  • Avoir un point de départ solide dans une démarche de transformation lean

Principales étapes de conception de la VSM

La conception de la VSM passe par trois étapes principales résumées dans le schéma suivant:

Value Stream Mapping : 3 étapes clés

Etape 1 : Choix de la famille de produits

Une famille de produits est un ensemble de produits qui passent par des étapes de fabrications similaires et utilisant les mêmes équipements au cours du processus de production. Il ne faut pas oublier que la VSM sert à visualiser toutes les étapes de fabrication, il est donc important de se concentrer sur une famille de produits spécifiques pour éviter de se trouver avec une carte trop complexe qui pourrait rendre toute prise de décision difficile. De plus, le consommateur final est intéressé par un produit particulier à la fois, c’est pour cela qu’il est de coutume de prendre le client comme point de départ et remonter la chaine en amont lorsqu’on réalise une VSM.

Concrètement, pour choisir une famille de produits à cartographier, on doit d’abord lister tous les produits que l’entreprise fabrique dans un tableau unique contenant chacune des activités requises pour la fabrication de ces produits en colonnes. A partir de là, on doit cocher les cases des activités nécessaires correspondantes à chaque produit. Enfin, on fait le tri, et on assemble les produits ayant les mêmes cases cochées en familles de produits à cartographier. Le  tableau ci-après illustre le choix des familles de produits chez une entreprise de fabrication de produits laitiers. Ainsi, les produits se trouvant dans des cases de même couleur peuvent être regroupés dans la même famille.

exemple tableau préparatif Value Stream Mapping - VSM

Etape 2 : Cartographier l'état actuel

Dans toute démarche d’optimisation, il convient de commencer par l’analyse de l’état des lieux pour réaliser un diagnostic le plus proche possible de la réalité. Pour ce faire, le manager VSM doit faire du Gemba Walk et frapper aux portes de tous les postes impliqués dans la fabrication du produit choisi, en veillant à commencer par le client final et aller en amont. Bien que les relevés doivent être aussi exhaustif que possible, la carte qui en résulte contient les catégories englobant un ensemble de postes de production,comme l’assemblage ou la manutention, au lieu de lister toutes les tâches individuellement.

Pour avoir une VSM cohérente et exploitable, elle doit être réalisée par un seul individu du début jusqu’à la fin. En effet, pour faire une VSM on doit se déplacer et prendre les mesures sur place et ne pas se fier aux rapports, ni à la parole des équipes, et cela requiert des aptitudes que l’on ne trouve pas forcément chez tout le monde. Ajouté à cela, le but final de la VSM étant de visualiser l’ensemble des flux de valeurs, si les différents relevés sont réalisés et portés par des personnes différentes, la carte risque de perdre en cohérence.

La VSM étant une représentation graphique, il convient de respecter une certaine charte graphique qui a fait consensus chez les auteurs. Cependant, cela reste indicatif et l’entreprise est libre de choisir des symboles propre à elle, le plus important est de former le manager VSM et son équipe sur les symboles à utiliser pour éviter toute incohérence ou malentendu. La figure suivante représente l’essentiel des symboles utilisés pour réaliser une VSM, mais elle n’est pas exhaustive.

Valu Stream Mapping - les symboles essentiels

Une fois qu’on s’est entendu sur les symboles à utiliser, on commence par faire un relevé de toutes les activités incluses dans le processus de fabrication d’une famille de produit choisie. On commencera par un Gemba Walk rapide pour voir le sens du flux et la séquence réelle du processus de fabrication, et avoir une vue globale de la chaîne de valeur. Ensuite, on retourne à chaque poste pour en recueillir des informations bien précises.

Pour illustrer cette partie, reprenons l’exemple précédent de l’entreprise de fabrication de produits laitiers. Supposons que la famille de produits choisie est celle des laits fermentés (yaourt, kéfir et skyr) ; on commence par le client (une grande surface par exemple) qu’on représentera avec le symbole de l’usine et qu’on placera en haut, à droite de la page. En dessous, on dessine une boite de données et on y note les informations relatives au client comme le nombre d’unités de chaque produit qu’il écoule par mois, la fréquence de livraison requise et la capacité de l’emballage (combien d’unités par carton). Du côté gauche de la partie supérieure, on placera une autre icone d’usine représentant le fournisseur de matières premières, et au milieu, une boite du contrôle de production.

Dans la partie médiane de la feuille, on dessine le processus de fabrication, avec une icône pour chaque activité ou poste, les stocks et les flux physiques représentés par les flèches rayées, en supposant que l'entreprise adopte un système de production en "push". A l’intérieurs des icônes d’activités, on notera le nom de l’activité et le nombre de collaborateurs requis pour la réaliser. On mettra les inventaires entre les activités, en y mentionnant les stocks, et des boites de données en dessous de chaque activité. Pour chaque activité, on recueillera les données suivantes :

  • Le temps disponible pour chaque poste : il s’agit du temps total où les ouvriers sont actifs dans un poste donné pendant une journée de travail, sans inclure les pauses et les arrêts
  • Le temps de cycle : noté CT pour "cycle time", c’est le temps nécessaire pour la répétition d’une même activité, il se calcule en divisant le temps disponible par le nombre d’unités qui passent par le poste
  • Le temps de basculement : noté CO pour "changeover", il s’agit du temps que prend un poste pour changer de produit à fabriquer (par exemple le temps nécessaire pour passer du yaourt au kéfir)
  • Le temps opérationnel ou "uptime" : c’est le temps où les machines sont en marche dans une activité de fabrication

Enfin, dans la partie inférieure, on complétera notre carte en dessinant la ligne de temps en y incluant deux données essentielles, à savoir :

  • Le temps à valeur ajoutée (TVA) : c’est le temps nécessaire pour effectuer une transformation qui ajoute de la valeur au produit et que le client est prêt à payer
  • Le délai d’exécution ou "lead time" qu'on note LT : c’est le temps nécessaire pour effectuer une activité dans son ensemble (tout le processus) plus les délais d’attente (notamment dans les stocks)

A ce stade, en reprenant l’exemple précédent, on aura le résultat illustré dans la figure suivante :

exemple illustration Value Stream Mapping

En regardant l’illustration, on se rend compte de la puissance de la VSM qui représente de la manière la plus fidèle l’ensemble des processus impliqués dans la production d’une famille de produits donnée, tout en étant facile à lire, c’est une illustration de l’efficacité du management visuel. A partir de là on peut calculer l’efficience du processus de production qui est égal au temps à valeur ajoutée divisé par le lead time, et exprimée en pourcentage. Dans notre exemple, elle est de :25201 / 1123200 = 2,2%, un résultat tout juste moyen.

Avec Kostango, la solution à été pensé pour pouvoir digitaliser sonmanagement visuel en toute simplicité.

Kostango exemple

On peut aussi voir le flux de production, le rythme d’écoulement des marchandises et les différents points d’accumulation des stocks. Cependant, si on en reste là, on aura perdu notre temps, car il ne suffit pas de faire le diagnostic pour guérir d’une maladie. La prochaine étape est de trouver le traitement en analysant les informations de cette carte et en mettant en place un plan d’action pour pallier aux manquements qu’elle révèle.

Etape 3 : dessiner la carte de l’état futur ou cible

L’état future amélioré ou cible, est une situation que l’entreprise voudrait atteindre, et cela en optimisant les processus de fabrication et en éliminant les gaspillages quand cela est possible. La carte de l’état futur doit comporter les actions à mettre en œuvre pour réaliser cet objectif dans un laps de temps court. Cependant, assumant qu’on travaille en conditions réelles,certains gaspillages sont liés à la nature même de l’activité et ne peuvent être éliminés rapidement, c’est le cas de la conception des produits, la législation et la sécurité. Ces gaspillages nécessitent souvent des investissements pour être réduits, par exemple, les lenteurs administratives au sein d’une société peuvent être évitées en numérisant les services et en adoptant une politique de zéro papier.

Kostango propose une solution numérique unique pour traiter les non-qualités, adaptée à une démarche lean.

L’objectif premier de la VSM est de mettre en évidence et d’éliminer tout gaspillage à travers la chaîne de valeur en mettant un plan d’action réalisable à très court terme. Pour réussir à tirer parti de votre VSM, vous devez suivre des instructions qui vous guideront à travers votre recherche d’un état meilleur pour votre entreprise.

  • Produire au rythme du client ou calculer son "takt time" : le takt time est le temps que vous devez consommer pour produire au rythme de la demande du client final, il est calculé en divisant le nombre de produits consommés par vos clients sur le temps disponible au cours d’un cycle de production donné. C’est une manière efficace pour synchroniser votre production avec les ventes. Si l’on reprend l’exemple précédent, le takt time est égal à : 27500/45000=0,61. Il faut donc produire un lait fermenté toutes les 0,61 secondes.
  • Essayer de procéder par une méthode de production en continu dès que cela est possible. Cette méthode permet d’éviter les stockages entre les postes, souvent très coûteux pour l’entreprise, de gagner du temps de production et donc en efficience. Dans notre exemple, la pasteurisation et l’emballage peuvent être transformés en un système continu, cela permettra de réduire les délais de façon considérable.
  • Adopter un système de production en flux tiré, dite "pull system", quand la production en flux continu n’est pas possible. En effet, pour différentes raisons techniques, certaines étapes ne peuvent être transformées en système continu (c’est le cas de l’étape de fermentation dans notre exemple), et pour éviter les stocks trop important, on adopte un système de stockage dit en supermarché. Ce dernier consiste à abandonner l’idée de prévision de la consommation, et la remplacer par la production en fonction de la consommation réelle. Ceci est valable pour le client final, mais aussi pour chaque poste d’un processus de fabrication. Concrètement,dans un processus de production donné, chaque poste ne produira que ce dont le poste suivant a besoin quand il en a besoin.
  • Planifier la production sur un seul poste, cela permettra de piloter toute les étapes en amont lorsqu’on adopte un système en flux tiré, ce poste porte le nom de "pacemaker". Ce dernier est choisi de manière à avoir un flux continu vers le client. Par conséquent, il est le dernier poste ayant un système de production en continu. Dans notre exemple, c’est l’étape d’emballage qui doit être désignée comme pacemaker.
  • Bien qu’il est tentant de produire les produits d’une même famille de manière assemblée pour éviter les réajustements et le temps perdu dans le basculement d’un produit à l’autre (ce qui minimisera le CO), vous devez distribuer la production des différents produits de manière uniforme à travers le temps. Par exemple, au lieu de planifier la production de yaourt pour la matinée et les deux autres produits pour le soir, il vaut mieux produire plusieurs petits batches des trois produits dans la journée. Ceci est d’autant plus utile lorsque la demande est sujette à de fortes fluctuations, car l’entreprise sera à même de répondre à ces changement si elle fonctionne de la sorte.
  • Enfin, comme conséquence des points précédents, le contrôle de production doit donner les instructions de production à chaque cycle (ou lot). Cela permettra d’avoir un flux de production le plus prévisible possible et de réagir rapidement aux fluctuations de la demande client.

Après avoir appliqué les correctifs nécessaires, on peut cartographier l’état futur de notre chaîne de valeur, le résultat est montré dans la figure qui suit. On peut voir que l’efficience est nettement meilleure : 18011/115200=15,6%.

Exemple value stream mapping

Conclusion

La value stream mapping ou VSM, est un outil indispensable pour toute démarche lean, que ce soit pour une transformation de l'entreprise ou juste une optimisation. Elle permet de visualiser l’ensemble de la chaîne de valeur d’une famille de produits ou services donnés, permettant au lean manager de prendre des décisions rapides et efficaces pour réduire les gaspillages, et cela à tous les niveaux. Cependant, comme tous les outils, la VSM a ses limites, on peut en citer :

  • Le fait qu’elle ne peut s’appliquer qu’à une famille de produits suivant les mêmes étapes de production.
  • C’est une photographie de la chaîne de valeur à un instant T, qui ne prend pas en considération les fluctuation des paramètres internes comme l’apprentissage ou le rendement des collaborateurs.

Malgré cela, la VSM reste l'un des rares outils du lean management qui permet d'apporter les modifications ponctuelles qu'il faut au processus de production pour améliorer l'ensemble de la chaine de valeur.

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