Les formules de TRS à connaître
Bien qu'il s'agisse de l'indicateur le plus important en matière de mesure de la productivité industrielle, il existe encore de nombreuses idées reçues sur l'observation et le calcul du TRS (Taux de Rendement Synthétique).
Dans cet article, nous aborderons les formules clés pour calculer le TRS ainsi que leurs applications. Nous verrons également comment une mesure régulière du TRS peut contribuer à améliorer la productivité.
À la fin de cet article, vous aurez appris :
- Le concept et la définition du TRS
- Les trois composantes du TRS et comment calculer chacune d'entre elles
- La formule de calcul du TRS
- Un exemple de calcul du TRS
- Pourquoi le suivi régulier du TRS est important pour améliorer la productivité
- Les meilleures pratiques pour augmenter le TRS
Commençons par les bases : qu'est-ce que le TRS ?
Qu'est-ce que le TRS ?
Le TRS, ou Taux de Rendement Synthétique, est un indicateur utilisé pour mesurer l'efficacité d'un processus de fabrication par rapport à son potentiel maximal durant le temps de production requis.
Le TRS a été théorisé par Seiichi Nakajima dans le cadre de sa méthodologie TPM (Total Productive Maintenance). Le TRS identifie le pourcentage de temps de production réellement productif en tenant compte de trois éléments : la disponibilité, la performance et la qualité.
Un score de TRS de 100 % signifie que le processus de fabrication fonctionne sans interruption pendant toute la durée du temps de production requis (100 % de disponibilité), constamment à sa vitesse théorique maximale (100 % de performance), et uniquement produit des biens/pièces de qualité, sans défaut (100 % de qualité).
Les usines et toute entreprise dotée de processus de fabrication devraient s'efforcer de mesurer régulièrement leur TRS (idéalement en temps réel), le TRS étant l'indicateur de référence pour évaluer la progression du processus de fabrication, identifier les pertes, réduire ou éliminer le gaspillage et améliorer la productivité des équipements de production.
En mesurant le TRS et les pertes sous-jacentes, l'entreprise peut obtenir des informations précieuses sur la manière de rendre son processus de fabrication plus efficace, performant et productif.
Comment calculer le TRS
Le TRS d'un processus de fabrication est calculé en multipliant ses trois composantes clés : Disponibilité, Performance, et Qualité, selon la formule suivante :
TRS = Disponibilité x Performance x Qualité
Où :
- Disponibilité : le pourcentage de temps pendant lequel l'équipement est disponible pour fonctionner par rapport au temps de production prévu. Une disponibilité de 100 % signifie que l'équipement est toujours disponible pendant toute la durée prévue pour fonctionner.
- Performance : la vitesse à laquelle l'équipement fonctionne, exprimée en pourcentage de sa vitesse maximale théorique. Une performance de 100 % signifie que la machine fonctionne de manière constante à sa vitesse maximale pendant toute la durée du temps de production prévu.
- Qualité : le pourcentage d'unités conformes produites par rapport au nombre total d'unités produites. Un score de qualité de 100 % signifie que le processus de fabrication ne produit que des unités conformes, sans aucun défaut.
Nous aborderons ci-dessous les formules permettant de calculer chacun de ces composants, en commençant par le score de disponibilité.
Calcul du score de disponibilité
La disponibilité est affectée par deux types de pertes : les arrêts planifiés et les arrêts non planifiés.
Les arrêts planifiés correspondent à toute période d'inactivité significative durant laquelle l'équipement cesse de fonctionner pour une raison prévue, telle que les changements de série, les contrôles qualité, la maintenance préventive ou les réglages.
Les arrêts non planifiés correspondent à toute période d'inactivité significative durant laquelle l'équipement est censé produire mais ne fonctionne pas en raison d'une défaillance (pannes, pénurie de matériaux, etc.).
Ceci étant dit, le score de disponibilité peut être calculé à l'aide de la formule suivante :
Disponibilité = Temps de production réel / Temps de production potentiel
Par exemple :
Une machine est programmée pour fonctionner pendant une équipe complète de 8 heures. Deux périodes de maintenance planifiée de 30 minutes chacune sont prévues, et un total de 55 minutes d'arrêt est enregistré en raison d'une panne machine.
À partir de l'exemple ci-dessus, nous pouvons identifier les variables suivantes :
- Temps de production potentiel : correspond à la durée totale prévue pour l'équipe, soit 8 heures ou 480 minutes
- Arrêts planifiés : 2 x 30 minutes, soit 60 minutes au total
- Arrêts non planifiés : un total de 55 minutes
- Temps de production réel = Temps de production potentiel - Arrêts planifiés - Arrêts non planifiés = 480 - 55 - 60 = 365 minutes
Disponibilité = 365 minutes / 480 minutes = 76,04 %
Calcul du score de performance
La performance est également affectée par deux types de pertes : les petits arrêts et les cycles lents.
Il peut être difficile de différencier les petits arrêts des arrêts planifiés/non planifiés (qui sont des pertes de disponibilité), il est donc important de définir un seuil clair pour les distinguer. Par exemple, l'entreprise peut décider que tout arrêt de moins de 5 minutes est considéré comme un petit arrêt, et que ceux de plus de 5 minutes sont des arrêts planifiés ou non planifiés.
Les causes possibles des petits arrêts incluent les obstructions de matériaux, les nettoyages rapides, les capteurs bloqués ou mal alignés, et plus encore.
Les cycles lents, quant à eux, sont des situations dans lesquelles l'équipement fonctionne plus lentement que son temps de cycle idéal (le temps théorique maximal dont un équipement a besoin pour fabriquer une unité). Les cycles lents peuvent être causés par diverses raisons, notamment, mais sans s'y limiter, de mauvaises conditions environnementales, une erreur de l'opérateur, une mauvaise lubrification, l'utilisation de matériaux non conformes, etc.
Cela étant dit, la performance peut être calculée avec la formule suivante :
Performance = Production réelle / Production théorique
Par exemple :
La machine a un temps de cycle idéal de 10 secondes (ce qui signifie qu'elle peut produire 6 unités par minute) et un temps de production réel (identique à l'exemple précédent) de 365 minutes. Au cours de ces 365 minutes de temps de production réel, la machine produit 2 083 unités.
Nous pouvons donc obtenir les variables suivantes :
- Production théorique = Temps de production réel / Temps de cycle idéal = 21 900 secondes / 10 secondes = 2 190 unités
- Production réelle = 2 083 unités
Par conséquent :
Performance = 2 083 / 2 190 = 95,11 %
Calcul du score de qualité
Le score de qualité est affecté par deux types de pertes : les rebuts de production et les rebuts de démarrage.
Chaque équipement nécessite une période de démarrage (ou de préchauffage). Les unités défectueuses produites entre le démarrage et l'atteinte d'une production stable sont appelées rebuts de démarrage.
Les rebuts de démarrage sont causés par un démarrage sous-optimal (changement de série), une mauvaise configuration ou des cycles de préchauffage longs. Certaines machines produisent également naturellement des déchets après le démarrage.
D'un autre côté, les rebuts de production correspondent à toutes les unités défectueuses produites pendant la phase de production stable. Les causes fréquentes incluent les erreurs d'opérateur, l'expiration des matériaux ou des réglages d'équipement incorrects.
Le score de qualité peut être calculé avec la formule suivante :
Qualité = Production d'unités conformes / Production réelle
En poursuivant avec l'exemple utilisé ci-dessus :
Le nombre total de pièces produites durant ce quart de travail est de 2 083 unités, incluant les unités conformes et non conformes. Parmi celles-ci, 103 unités ont été déclarées comme rebuts.
Ainsi, nous pouvons déterminer ce qui suit :
- Production totale durant ce quart de travail est de 2 083 unités
- Nombre d'unités conformes : Le nombre réel de pièces conformes produites est de 2 083 - 103, soit 1 980 unités
Ainsi,
Qualité = 1 980 / 2 083 = 95,05 %
Calcul du taux de rendement synthétique (TRS)
Maintenant que nous avons les scores de disponibilité, de performance et de qualité, nous pouvons enfin calculer le score TRS comme suit :
TRS = Score de disponibilité x Score de performance x Score de qualité
Ou nous pouvons également utiliser la formule détaillée suivante :
TRS = (Temps de production / Temps de production potentiel) x (Production réelle / Production théorique) x (Unités conformes / Production réelle)
TRS = 76,04 % x 95,11 % x 95,05 %
Comme les pourcentages ne peuvent pas être multipliés directement, nous devons convertir chaque score en nombre décimal :
TRS = 0,7604 x 0,9511 x 0,9505
TRS = 0,6874
TRS = 68,74 %
Qu'est-ce qu'un bon score de TRS ?
La référence théorique pour un bon score de TRS est fixée à 85 %, souvent considéré comme un niveau « de classe mondiale ».
Cependant, ceux qui suivent régulièrement leur TRS depuis un certain temps se rendent vite compte que viser ce score de 85 % n'est pas toujours réaliste et peut même s'avérer contre-productif.
Pourquoi cela ?
Revenons à la formule de base du calcul du TRS :
TRS = Disponibilité x Performance x Qualité
Le problème avec cette formule, c'est que même si un processus de fabrication obtient 90 % dans chacune des catégories (Disponibilité, Performance et Qualité), son TRS ne sera que de 72,9 %, ce qui reste loin de l'objectif de 85 %.
En réalité, le score moyen de la plupart des usines dans le monde — y compris celles qui sont très performantes — se situe « seulement » entre 60 % et 70 %.
Plutôt que de fixer un score cible pour le TRS, il est préférable de ne pas se concentrer sur un chiffre arbitraire, mais plutôt sur une amélioration constante.
Suivez votre score de TRS actuel et efforcez-vous de l'améliorer progressivement mais régulièrement. Fixez des objectifs réalistes et pertinents pour votre activité ; chaque étape doit être atteignable tous les deux ou trois mois — ni trop proche pour paraître insignifiante, ni trop éloignée pour ne pas décourager votre équipe.
Cependant, tout au long de ce processus progressif, il est important de faire preuve d'honnêteté. En d'autres termes, même si votre score OEE actuel est décevant, ne vous découragez pas et, surtout, ne cherchez pas à le dissimuler. Considérez votre score OEE actuel comme une opportunité d'amélioration.
Utiliser l'OEE comme levier de productivité : mise en œuvre
Il est facile de considérer l'OEE comme une simple mesure de vanité et de perdre de vue la raison pour laquelle nous devrions le mesurer.
Suivre le score OEE seul n'est pas vraiment utile pour améliorer la productivité. Nous devrions plutôt nous concentrer moins sur le score OEE lui-même et davantage sur la résolution des pertes sous-jacentes.
L'OEE peut être un puissant outil d'analyse de haut niveau en décomposant le score en trois composantes fondamentales : la disponibilité, la performance et la qualité.
Cependant, connaître les scores de chacune de ces composantes ne vous dira pas grand-chose sur les actions à mener pour améliorer l'OEE. La véritable valeur de l'OEE réside dans la capacité à agir sur les pertes spécifiques à chaque composante : pertes de disponibilité, pertes de performance et pertes de qualité.
Chaque composante comporte deux types de pertes majeures (soit six pertes au total), souvent appelées les « Six grandes pertes ».
Perte OEE Source de la perte Pertes de disponibilité Arrêts non planifiés (temps d'arrêt) Arrêts planifiés (changements de série) Pertes de performance Cycles lents Petits arrêts Pertes de qualité Rebuts au démarrage Rebuts en production
Nous aborderons ci-dessous chacune de ces six pertes et vous proposerons des exemples d'actions à mettre en œuvre pour les éliminer.
1. Perte de disponibilité : Arrêts non planifiés
Un arrêt non planifié, ou temps d'arrêt, désigne une période dépassant un certain seuil durant laquelle l'équipement est censé produire mais ne fonctionne pas pour une raison imprévue.
Il est important de définir ce seuil pour distinguer les arrêts non planifiés/planifiés, qui sont des pertes de disponibilité, des petits arrêts, qui sont des pertes de performance. Un temps d'arrêt inférieur à ce seuil est considéré comme un petit arrêt.
Les arrêts non planifiés sont généralement dus à divers types de défaillances d'équipement, comme les pannes ou les problèmes d'outillage. Cependant, les erreurs humaines (ou le manque d'opérateurs) et les ruptures de stock sont également des causes fréquentes.
Le moyen le plus efficace de minimiser les arrêts non planifiés est de suivre leurs causes sous-jacentes afin de les traiter individuellement. Une méthode courante consiste à attribuer des codes de motif aux différentes causes d'arrêt et à surveiller la fréquence de chaque code.
2. Perte de disponibilité : Arrêts planifiés
Les causes les plus fréquentes d'arrêts planifiés sont les changements de série (ou réglages) ou d'autres types d'ajustements d'équipement (réglages d'outillage, nettoyage régulier, temps de chauffe, contrôles qualité, etc.).
Les changements de série (ou réglages) constituent généralement la source principale d'arrêts planifiés, et l'une des méthodes les plus efficaces pour y remédier est la mise en œuvre du SMED (Single-Minute Exchange of Die).
3 Perte de performance : cycles lents
Les cycles lents correspondent aux périodes où l'équipement fonctionne plus lentement que son temps de cycle idéal, ce dernier étant le temps théorique le plus rapide nécessaire à l'équipement pour produire une unité.
Voici quelques-unes des causes les plus fréquentes de cycles lents :
- Accumulation de saleté ou de débris
- Usure normale
- Lubrification insuffisante
- Matériaux de mauvaise qualité
- Conditions environnementales
- Erreurs de l'opérateur
- Démarrages trop longs ou trop fréquents
Veiller à ce que l'équipement, l'opérateur et l'environnement soient dans des conditions optimales est essentiel pour minimiser les cycles lents.
4. Perte de performance : petits arrêts
Les petits arrêts correspondent aux périodes où l'équipement est à l'arrêt pendant une courte durée, inférieure au seuil convenu.
Les causes courantes de petits arrêts sont les bourrages de matériaux, les obstructions du flux de production, les configurations incorrectes, les capteurs bloqués, etc.
Identifier la cause profonde des petits arrêts est crucial pour améliorer le score de performance.
5. Perte de qualité : rebuts de démarrage
Cela correspond aux unités défectueuses produites depuis le démarrage de l'équipement jusqu'à ce qu'un état de production stable soit atteint.
Les causes sous-jacentes courantes des rebuts de démarrage incluent des réglages incorrects et un démarrage non optimal. Cependant, certaines machines génèrent naturellement des déchets durant la phase de démarrage ou de préchauffage.
6. Perte de qualité : rebuts de production
Unités défectueuses produites pendant la période de production stable.
Les raisons courantes de rejet en production incluent les erreurs de configuration, les erreurs de manipulation, l'expiration des matériaux, etc.
Pourquoi le suivi du TRS est crucial pour améliorer la productivité
Comme nous l'avons vu dans les formules de calcul ci-dessus, le TRS est une mesure globale qui combine la disponibilité, la performance et la qualité ; ces trois éléments sont les piliers de la productivité industrielle.
Cela étant dit, le suivi du TRS offre les avantages suivants :
- Vous permettre d'identifier et de hiérarchiser rapidement les problèmes
En suivant régulièrement le TRS en temps réel, vous pouvez identifier rapidement les pertes et les conditions susceptibles de réduire votre TRS et vos performances globales, afin de résoudre la situation au plus vite. En mesurant les trois composantes du TRS, vous pouvez également identifier des pertes multiples dans différents domaines, ce qui vous permet de prioriser les problèmes les plus critiques nécessitant une attention immédiate. Par exemple, si vous constatez que l'utilisation de matériaux de qualité inférieure nuit considérablement à la qualité de votre produit, cela nécessitera une intervention plus urgente qu'un ralentissement cyclique d'une machine survenant une fois par équipe.
- Améliorer la transparence et la responsabilisation de votre équipe
N'oubliez pas que les facteurs humains jouent un rôle majeur dans votre productivité. Le suivi en temps réel de votre TRS vous permet de surveiller facilement l'état de vos équipements à tout moment, y compris les erreurs de manipulation. Cela améliore la transparence de l'ensemble de votre processus de fabrication tout en responsabilisant les membres de votre équipe quant à l'amélioration du TRS et de la productivité globale.
- Corriger les problèmes de qualité dès que possible
Grâce au suivi du TRS, vous n'avez pas besoin d'attendre la fin de la ligne de production pour identifier les pertes de qualité. En utilisant des capteurs et d'autres outils, vous êtes averti dès qu'une déviation de qualité survient dans votre processus. Cela vous permet de corriger les défauts au plus tôt et d'améliorer votre TRS. De plus, en rectifiant immédiatement les écarts de qualité, vous garantissez la satisfaction de vos clients en leur fournissant toujours la qualité attendue.
- Optimiser les performances de fabrication
Le suivi en temps réel est le meilleur moyen d'améliorer la composante performance de votre TRS. En connaissant le fonctionnement de vos machines en temps réel et en surveillant leurs performances, vous pouvez résoudre les problèmes et éliminer les goulots d'étranglement dès leur apparition. Ainsi, vous maintenez votre processus de fabrication à un niveau optimal de manière constante.
- Permettre la maintenance préventive
Le suivi en temps réel vous permet d'effectuer une maintenance préventive basée sur l'état de vos équipements et actifs de production afin de minimiser les temps d'arrêt. Par exemple, lorsque vos capteurs détectent des problèmes émergents, vous pouvez effectuer une maintenance rapide avant que la machine ne ralentisse ou, pire, ne tombe en panne. La maintenance préventive améliore particulièrement la composante disponibilité de votre TRS.
Conclusion
Nous avons abordé ci-dessus les formules essentielles pour calculer le TRS, ainsi que les bonnes pratiques et conseils pour améliorer progressivement votre score.
Il est toutefois important de ne pas trop se focaliser sur les détails techniques du TRS, mais plutôt de viser une amélioration continue et de résoudre les problèmes sous-jacents qui affectent vos performances.
