TRS vs Taux d'utilisation des équipements : quelle est la différence ?

Le TRS (Taux de Rendement Synthétique) et le taux d'utilisation des actifs sont les deux indicateurs les plus connus et les plus importants pour mesurer la performance d'une usine.

Pourtant, bien que ces deux indicateurs puissent sembler similaires au premier abord, ils ne sont pas identiques. Dans ce guide, nous allons découvrir leurs différences.

À la fin de ce guide comparant le TRS et le taux d'utilisation des actifs, vous aurez appris :

• Qu'est-ce que le taux d'utilisation des actifs ?
• Qu'est-ce que le TRS (Taux de Rendement Synthétique) ?
• Les principales différences entre le TRS et le taux d'utilisation des actifs
• Comment utiliser le TRS et le taux d'utilisation des actifs pour améliorer l'efficacité et la productivité de votre usine
• Autres indicateurs associés

Et bien plus encore.

À retenir :

Au premier coup d'œil, et rien qu'à leurs noms, le taux d'utilisation des actifs et le TRS peuvent sembler très proches :

• Le taux d'utilisation des actifs mesure dans quelle mesure un actif (c'est-à-dire un équipement, un système, un outil, etc.) est actuellement utilisé par rapport à son potentiel maximal.
• Le TRS mesure la performance d'un équipement ou d'un système (un actif) dans l'atteinte de ses objectifs de fabrication selon ses programmes de production actuels.

La différence clé entre les deux réside toutefois dans la manière dont ils comparent la disponibilité des équipements au temps de fonctionnement total :

• Le taux d'utilisation des actifs prend en compte l'intégralité du temps disponible pour l'actif (Disponibilité)
• Le TRS prend en compte uniquement le temps de fonctionnement de production prévu pour l'actif (Disponibilité)

Par exemple, si une machine est programmée pour sept heures sur un quart de travail de huit heures, la Disponibilité est de 7/8 soit 87,5 %, tandis que le taux d'utilisation est de 7/24 soit 29,1 %. À première vue, le taux d'utilisation des actifs omet des données importantes qui pourraient être utilisées pour améliorer la productivité, mais chaque calcul présente ses avantages.

Qu'est-ce que le taux d'utilisation des actifs ?

Le taux d'utilisation des actifs mesure l'intensité avec laquelle un actif (machine, équipement, système, processus, etc.) est utilisé par rapport à sa capacité théorique.

Dans les usines de fabrication, l'utilisation d'un actif affecte son cycle de vie.

La sous-utilisation d'un actif peut prolonger son cycle de vie, mais elle entraîne évidemment une baisse de la production. Sans oublier que les coûts de maintenance régulière s'appliquent toujours (bien qu'ils puissent être réduits). La sous-utilisation est généralement considérée comme négative et peut indiquer une demande insuffisante, des inefficacités ou une capacité de production excédentaire.

D'un autre côté, la surutilisation d'un actif peut augmenter sa production, mais elle peut entraîner un cycle de vie plus court (remplacement précoce) et des coûts de réparation onéreux entre-temps. Bien qu'un taux d'utilisation élevé des actifs soit généralement une bonne chose, il ne doit pas conduire à négliger la maintenance. À l'inverse, un taux d'utilisation trop faible est généralement considéré comme mauvais, car il peut indiquer une demande insuffisante, une capacité excédentaire ou des inefficacités/goulots d'étranglement qui réduisent le temps de fonctionnement.

La mesure du taux d'utilisation des actifs permet essentiellement à l'usine de fabrication d'identifier l'utilisation optimale des actifs afin de maximiser sa production et son cycle de vie.

En pratique, vous pouvez mesurer le taux d'utilisation des actifs (AU) à différents niveaux : pour des équipements individuels, pour des lignes de produits et pour l'ensemble de l'usine de fabrication ou de l'opération.

En résumé, la mesure du taux d'utilisation des actifs peut offrir trois avantages principaux :

1. Permettre à l'usine de fabrication de mesurer avec précision la production théorique maximale sans goulots d'étranglement
2. Révéler les inefficacités et leurs causes ; permettre à l'usine de piloter une stratégie d'amélioration
3. Permettre à l'usine de fabrication d'identifier les coûts fixes optimaux des actifs. Étant donné que les coûts fixes sont répartis sur le nombre d'articles produits, plus la production est faible, plus les coûts unitaires sont élevés.

Comment calculer le taux d'utilisation des actifs

Bien qu'il n'existe pas de formule (ni de définition) standard reconnue par l'industrie pour le taux d'utilisation des actifs, la plupart des organisations définissent le taux d'utilisation des actifs comme le rapport entre la production réelle et la production théorique maximale sur 365 jours/an, en produisant 100 % de produits conformes/non défectueux.

Calcul simple du taux d'utilisation des actifs

Rien qu'à partir de cette définition, nous pouvons constater que nous pouvons calculer le taux d'utilisation des actifs avec seulement deux variables : Production réelle et Capacité théorique maximale, et nous pouvons calculer le taux d'utilisation des actifs (AU) à l'aide de la formule suivante :

Taux d'utilisation des actifs = (Production réelle / Capacité maximale) x 100

Par exemple, si nous savons que la capacité théorique maximale d'une machine est de 1 000 tonnes/jour et que, sur une journée de travail, la machine produit 980 tonnes (production réelle), alors :

Taux d'utilisation des actifs = (980 / 1 000) x 100 = 98 %

Méthode alternative : calculer l'utilisation du temps

Si, pour une raison ou une autre, vous ne pouvez pas déterminer avec précision la production réelle (par exemple, s'il y a un nombre incohérent de produits défectueux dans chaque lot), une autre approche courante pour calculer l'utilisation des actifs consiste à calculer le pourcentage de temps réellement utilisé par rapport au nombre total d'heures disponibles, soit :

Taux d'utilisation des actifs = Temps d'utilisation réel / Nombre total d'heures disponibles

Cependant, mesurer le temps d'utilisation réel dans un processus de fabrication complexe peut s'avérer assez difficile, car divers facteurs peuvent entraîner des heures inutilisées, gaspillées ou perdues.

Pour mesurer avec précision le temps d'utilisation réel, vous devez prendre en compte les facteurs suivants :

1. Temps d'arrêt planifié

La première chose à faire est d'identifier les temps d'arrêt planifiés de votre processus de fabrication : maintenance programmée, changements de série, remplacements nécessaires, etc. Si vous prévoyez de mesurer le taux d'utilisation annuel des actifs, vous devez également calculer le annuel temps d'arrêt planifié. Si vous avez conservé un historique complet de vos calendriers de maintenance (dans votre système de gestion de maintenance (GMAO) ou manuellement), cela ne devrait pas poser de problème majeur.

1. Temps d'opération perdu

Identifiez le temps d'exploitation perdu (non planifié) pour diverses raisons : défaillance de l'équipement, jours fériés, pannes, absence d'opérateurs, etc. Il est très important de noter que si cet équipement ne fonctionne pas 24h/24 et 7j/7 toute l'année, toutes les heures d'inactivité doivent être comptabilisées comme du temps d'exploitation perdu.

1. Temps d'arrêt non planifié

Identifiez le temps d'arrêt non planifié total au cours de la période de mesure : toute défaillance inattendue de l'équipement entraînant un arrêt, etc.

1. Pertes d'heures de production

Prenez en compte le nombre total d'heures de production perdues pour une raison ou une autre : changements dans les plannings de production dus à de faibles ventes, goulots d'étranglement provoquant des ralentissements de la production, etc.

Toute perte doit être documentée avec précision. Par exemple, si votre machine a une capacité maximale théorique de 1 000 unités par heure mais que, pour une raison ou une autre, elle n'a fonctionné qu'à 800 unités, cette perte de 20 % doit être enregistrée comme une réduction de 20 % du temps de production global.

1. Pertes de qualité

Toute période consacrée à la fabrication de pièces ou de produits défectueux et à la remise en état de produits non conformes doit être considérée comme des heures perdues. Idéalement, le nombre d'unités défectueuses produites doit être converti en temps nécessaire à leur production et comptabilisé comme temps perdu.

Une fois que vous avez obtenu tous les chiffres ci-dessus, additionnez-les simplement, puis soustrayez ce total du nombre total d'heures disponibles sur la période de mesure.

Calcul idéal de l'AU

Un calcul idéal de l'AU doit prendre en compte trois variables clés : la disponibilité, la performance et la qualité. Cela est assez similaire au calcul du TRS (plus de détails à ce sujet plus tard), ce qui entraîne souvent une confusion entre les deux indicateurs.

La formule idéale de l'AU est :

Taux d'utilisation des actifs = Disponibilité x Performance x Qualité

Tandis que

Disponibilité = Temps de fonctionnement / Temps calendaire

Le calcul du taux d'utilisation des actifs suppose que le processus de fabrication fonctionne 24h/24 et 7j/7 pendant 365 jours (temps calendaire)

Si une usine fonctionne sur la base d'un poste de 8 heures par jour, le calcul du taux d'utilisation des actifs (AU) considère qu'une journée compte 24 heures et ignore le fait que le processus est à l'arrêt pendant 16 heures chaque jour.

Performance = (Temps de cycle idéal x Nombre total de produits) / Temps de fonctionnement

Le temps de cycle idéal est le temps de cycle théorique le plus rapide que la machine peut atteindre dans les conditions les plus favorables. Le temps de cycle idéal multiplié par le nombre total de produits donne le temps de fonctionnement net (le temps le plus court possible pour fabriquer les produits/pièces).

Qualité = Unités conformes / Unités totales

Les unités conformes, également appelées unités « premier passage », sont des pièces ou produits qui ne nécessitent aucune retouche pour répondre aux spécifications requises.

Qu'est-ce que le taux de rendement synthétique (TRS) ?

Comparé au calcul du taux d'utilisation des actifs, le TRS est une méthode relativement plus détaillée pour calculer le pourcentage de temps de production qui est réellement productif.

Le TRS prend en compte trois variables différentes : la disponibilité, la qualité et la performance.

Un score de TRS de 100 % signifie que le processus de fabrication ne produit que des pièces conformes/sans défaut (100 % de qualité), aussi rapidement que possible (100 % de performance) et sans aucun temps d'arrêt ou interruption (100 % de disponibilité).

Comment calculer le TRS ?

Le TRS peut être calculé avec une formule simple similaire au calcul idéal du taux d'utilisation des actifs ci-dessus :

TRS = Disponibilité x Performance x Qualité

Ainsi, nous devons d'abord calculer les scores de disponibilité, de performance et de qualité.

Disponibilité

Un score de disponibilité de 100 % signifie que le processus de fabrication fonctionne en permanence pendant le temps de production prévu.

La disponibilité prend en compte deux pertes majeures : les arrêts non planifiés et les arrêts planifiés, et peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

Score de disponibilité = Temps de fonctionnement / Temps de production total prévu

tandis que

Temps de fonctionnement = Temps de production total prévu - (Arrêts planifiés + Arrêts non planifiés)

Dans un calcul de TRS, c'est le temps de production prévu qui est pris en compte plutôt que le temps calendaire. Cela signifie que si l'usine fonctionne sur la base d'un poste de 8 heures par jour, seules ces 8 heures sont prises en compte dans le calcul. C'est la différence principale entre les calculs de TRS et de taux d'utilisation.

Performance

Un score de performance de 100 % signifie que le processus de fabrication fonctionne aussi rapidement que possible pendant toute la durée du temps de production prévu.

La performance prend en compte deux pertes majeures : les cycles lents (situations où le processus fonctionne plus lentement que son temps de cycle idéal) et les petits arrêts (temps d'arrêt inférieurs à certains seuils).

Tout comme pour le calcul idéal du taux d'utilisation, dans le TRS, le score de performance peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

Performance = (Temps de cycle idéal x Nombre total de pièces produites) / Temps de fonctionnement

Qualité

Un score de qualité de 100 % signifie que le processus de fabrication ne produit que des pièces conformes, sans aucun défaut.

La qualité prend en compte les pièces défectueuses, y compris celles nécessitant une retouche, et — là encore, comme pour le calcul du taux d'utilisation — peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

Qualité = Unités conformes / Unités totales

Différence entre le calcul du TRS et du taux d'utilisation

En pratique, seules trois données clés sont nécessaires pour calculer le TRS et le TRG :

• Nombre de pièces conformes : le nombre de pièces ou de produits sans défaut dès leur première production. Ces données peuvent être obtenues manuellement (en postant un opérateur pour compter les bonnes pièces après le goulot d'étranglement) ou automatiquement à l'aide d'un capteur qui ne se déclenche que pour les pièces conformes.
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• Temps de cycle idéal : il s'agit du temps théorique maximal pour produire une seule pièce ou un seul produit. Pour un calcul précis du TRG/TRS, il est crucial que le temps de cycle idéal soit une mesure réaliste de la vitesse à laquelle le processus peut fonctionner. La méthode privilégiée pour obtenir le temps de cycle idéal consiste à utiliser la capacité nominale, telle que spécifiée par le fabricant de l'équipement ; alternativement, nous pouvons effectuer une étude de temps manuelle pour mesurer la vitesse absolue la plus rapide à laquelle l'équipement peut produire.
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• Temps de production planifié : comme son nom l'indique, il s'agit du temps total pendant lequel la machine est programmée pour la production. Selon vos politiques, certains types d'arrêts planifiés peuvent être exclus (la plupart des entreprises excluent les pauses, y compris les déjeuners).
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En collectant ces trois types de données, nous pouvons calculer le TRS et le TRG avec les formules suivantes, qui résultent de la substitution des équations de disponibilité, de performance et de qualité (telles que discutées ci-dessus) pour les réduire à leurs termes les plus simples :

TRS = (Nombre de pièces conformes x Temps de cycle idéal) / Temps de production planifié

TRG = (Nombre de pièces conformes x Temps de cycle idéal) / Temps calendaire

Prenons un exemple de processus de fabrication fictif pour illustrer la différence entre les deux :

Une machine est programmée pour fonctionner sur un poste de 8 heures, 5 jours par semaine, et possède une capacité nominale de production d'une pièce par minute. Un capteur comptabilise que le processus produit 410 pièces conformes (au premier passage) par poste.

Dans cet exemple :

• Nombre de pièces conformes = 410 unités
• Temps de cycle idéal = 1 (minute)
• Temps de production prévu = 480 minutes - 60 minutes (pauses) = 420 minutes
• Temps calendaire = 1 440 minutes (24 heures)

Avec ces données, le TRS et le taux d'utilisation des actifs pour l'équipe sont :

TRS = (410 x 1) / 420 = 97,6 %

Taux d'utilisation = (410 x 1) / 1 440 = 28,4 %

La différence, comme nous pouvons le constater, peut être très significative.

Le taux d'utilisation illustre la manière dont la machine (l'actif) est actuellement utilisée en prenant en compte toutes les pertes, et pas seulement celles directement liées au processus de production prévu. Cela permet à l'entreprise de planifier, par exemple, des équipes plus longues afin de maximiser l'utilisation à l'avenir.

Suivi complet des performances : autres indicateurs à surveiller

Disposer d'un ensemble clair d'indicateurs clés de performance (KPI) et de mesures pertinents vous aidera non seulement à évaluer la performance actuelle de votre usine, mais pourrait également vous donner un aperçu de l'avenir. Vous pourrez anticiper ce qui va se passer et effectuer les ajustements nécessaires pour éviter d'éventuels problèmes.

Tout au long de ce guide, nous avons appris que le taux de rendement synthétique (TRS) et le taux d'utilisation des actifs (TUA) sont deux des indicateurs les plus importants à surveiller pour mesurer la performance industrielle. Cependant, trois autres indicateurs méritent d'être pris en compte pour obtenir une vision plus complète de l'efficacité et de la productivité de votre entreprise :

1. Temps d'arrêt non planifiés

Bien que les temps d'arrêt non planifiés (arrêts) soient souvent abordés lors de la mesure du TRS, le temps d'arrêt non planifié mérite une discussion à part entière pour aider à dresser un portrait plus complet de votre productivité manufacturière.

Il est recommandé d'arrêter les équipements de temps à autre, notamment pour des opérations de maintenance ou de changement de série. C'est ce qu'on appelle un temps d'arrêt planifié, qui ne devrait pas affecter significativement la production.

Les temps d'arrêt non planifiés, en revanche, surviennent lorsqu'un événement imprévu interrompt le fonctionnement des équipements : pénurie de matériaux, panne de machine, défaillance de composants, etc., et ils peuvent affecter considérablement la production.

Il est crucial de surveiller de près la fréquence des arrêts non planifiés. Si le nombre d'arrêts imprévus est trop élevé et/ou si leur fréquence tend à augmenter, vous devez identifier les problèmes sous-jacents.

Vous pouvez calculer le temps d'arrêt non planifié à l'aide de la formule suivante :

Temps d'arrêt non planifié = (temps d'arrêt total - temps d'arrêt planifié) / temps total disponible

Par exemple, si le temps de production prévu pour le lot est de 8 heures, que la maintenance ou le changement de série planifié est de 1 heure, et que le temps d'arrêt total réel est de 1 heure et 30 minutes, alors :

Temps d'arrêt non planifié = (1,5 - 1) / 8 = 0,0625 soit 6,25 %

1. Rendement produit

Le rendement produit désigne le rapport entre le nombre de pièces ou produits conformes fabriqués dans un lot et le nombre total de pièces ou produits prévus.

Le rendement produit vous offre des informations précieuses pour déterminer quels équipements fonctionnent efficacement et lesquels produisent un nombre excessif de pièces ou produits défectueux.

Vous pouvez mesurer le rendement produit après avoir collecté trois variables :

• P pour le nombre de pièces prévues
• G pour le pourcentage de pièces conformes produites dans le lot
• R pour le pourcentage de pièces non conformes retravaillées et prêtes à la vente après réparation

Une fois ces variables chiffrées, vous pouvez calculer le rendement de production à l'aide de la formule suivante :

Rendement de production = (P x G) + (P x (1 - G) x R)

Par exemple, si un lot de 100 pièces est prévu et que le résultat est de 80 pièces conformes prêtes à la vente. Pour le reste ayant nécessité une retouche, 60 % seront prêtes à la vente.

Rendement de production = (100 x 0,8) + (100 x (1 - 0,8) x 0,6) = 80 + (100 x 0,2 x 0,6) = 92

Cet exemple de processus de fabrication fictif permet de produire 92 articles commercialisables par lot.

1. Dépenses de maintenance

Mesurer les dépenses de maintenance vous donne un bon aperçu de l'état et de l'âge de chaque équipement.

Une tendance à la hausse des dépenses de maintenance peut indiquer que votre équipement nécessite davantage d'entretien (ce qui peut également entraîner une augmentation des arrêts imprévus). Cela peut signifier que cet équipement spécifique doit être remplacé.

Vous pouvez calculer les dépenses de maintenance avec la formule suivante :

Dépenses de maintenance = coûts totaux de maintenance / coût total des marchandises vendues

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