Un aperçu de l'ingénierie des systèmes lean

L'ingénierie allégée et LSE devraient commencer à la phase de conception.

David Wilhite, mari de l'auteur, de sa thèse de maîtrise sur les plateformes Stewart

Qu'est-ce que l'ingénierie des systèmes Lean?

L'ingénierie des systèmes est la conception, la création et la maintenance de systèmes complexes. L'ingénierie des systèmes a tendance à se référer aux programmes informatiques, aux ordinateurs centraux, aux contrôleurs, aux capteurs, aux appareils distants et aux réseaux qui les contrôlent, soit sans fil, soit par câbles.

L'ingénierie Lean fait référence au principe de la simplification délibérée des conceptions. Cela peut refléter la consolidation d'une centaine de pièces en 20 pièces multifonctionnelles, réduisant le nombre d'étapes pour construire le produit, rationalisant le code qui l'exécute ou une combinaison de tout ce qui précède.

L'ingénierie des systèmes Lean (LSE) est une combinaison d'ingénierie lean et d'ingénierie système. À la base, il cherche à construire un système avec l'ensemble complet des fonctionnalités mais avec un minimum de pièces ou de composants. LSE se concentre presque toujours sur la réduction de la complexité, avec l'hypothèse que cela présente un certain nombre d'avantages tels qu'une qualité améliorée, une plus grande fiabilité ou moins de déchets.

En bref, l'objectif de LSE est de garder le tout simple, de la planche à dessin à l'usine en passant par l'élimination.

L'ingénierie des systèmes Lean améliore-t-elle la qualité?

L'ingénierie des systèmes Lean est le sous-produit des principes d'ingénierie lean ou de l'ingénierie industrielle. Par exemple, l'application des principes de fabrication allégée à une ligne de production peut entraîner moins d'étapes de fonctionnement. Avec moins de transferts de matières et d'opérations de fabrication, le système de fabrication dans son ensemble devrait voir moins d'erreurs car il y a moins de chances qu'elles se produisent. Si les pièces sont moins manipulées, il y a moins de chances que quelque chose soit échappé ou égaré. Si les étapes d'assemblage ou de fabrication sont combinées, il peut y avoir moins de risques d'apparition de défauts.

Lorsque les principes d'ingénierie des systèmes lean et lean sont appliqués à un produit, la fiabilité et la qualité n'augmentent pas toujours. Lorsque la conception d'un produit est simplifiée selon des principes d'ingénierie allégée, tels que la combinaison de plusieurs composants en un seul, le taux de fiabilité augmente généralement car il y a moins de points de connexion qui peuvent échouer.

Cependant, une pièce très complexe remplaçant cinq pièces simples peut avoir un taux de dysfonctionnement plus élevé que les autres, ce qui augmente la possibilité que l'ingénierie des systèmes lean ait créé un produit final plus susceptible de tomber en panne que son prédécesseur. De même, une pièce plus complexe peut être plus difficile à fabriquer que plusieurs pièces simples, de sorte que les niveaux de qualité de la nouvelle pièce sont plus difficiles à atteindre car il est plus difficile de fabriquer correctement.

Un autre exemple est l'élimination de la redondance dans la conception. Si vous avez moins de capteurs ou de composants de sauvegarde, les chances de défaillance globale augmentent car il y a moins de composants de sauvegarde à utiliser. Même si les nouveaux composants sont moins susceptibles de tomber en panne individuellement, l'élimination d'un tiers d'entre eux augmente encore les chances de défaillance de l'unité entière.

L'ingénierie des systèmes Lean appliquée au génie logiciel n'améliore pas toujours la qualité. La réutilisation de modules de code avec des défauts nuira à la qualité du programme. La simplification des procédures de test des logiciels pour exclure les défaillances rares peut signifier qu'il n'est pas du tout testé pour cette défaillance.

Réduire le nombre d'exigences pour un système peut signifier ne pas répondre aux attentes des clients, car vous n'essayez plus de répondre à leur liste complète d'attentes. Lorsque les vérifications ou la surveillance du système sont éliminées, le système peut être plus simple, mais les risques de défaillance peuvent augmenter. Les systèmes Lean n'équivalent donc pas toujours à un produit supérieur.

Il est plus facile de mettre en œuvre un programme itératif six sigma pour un produit que de réorganiser l'ensemble de l'installation.

Par Wayiran (Travail personnel), via Wikimedia Commons

Pourquoi LSE n'est-il pas aussi courant que Six Sigma?

LSE nécessite de cartographier l'intégralité du flux de travail d'une opération, afin qu'elle puisse être rationalisée dans son ensemble. Les projets de production allégée visant à améliorer un goulot d'étranglement de fabrication ou un problème de gaspillage spécifique sont de moindre envergure, moins chers à mettre en œuvre et plus susceptibles de produire rapidement des résultats mesurables. Le risque élevé et le coût élevé de l'ingénierie des systèmes lean sont partagés avec le lean six sigma ou LSS, et c'est pourquoi ni l'un ni l'autre n'est couramment mis en œuvre.

Le risque et le coût sont amplifiés par la nature itérative des méthodologies d'amélioration des processus. Il est plus facile de changer une variable à la fois pour réduire les pannes de pièces ou les composants hors spécifications que de réorganiser l'usine périodiquement dans l'espoir de l'améliorer.

LSE est difficile à mettre en œuvre lorsque vos pièces proviennent de fournisseurs. Vous pouvez concevoir de nouveaux composants consolidés à construire, mais vous avez peu de contrôle sur la façon dont ils les construisent au-delà des spécifications de qualité, des tests de produits et des tests de systèmes.

La cartographie de la valeur aux systèmes d'une entreprise peut aider à identifier les activités sans valeur ajoutée qui pourraient être éliminées ou consolidées, telles que le déplacement de la manutention plus près de la zone de production ou la combinaison de l'inspection et des tests sur la chaîne de montage. Les gestionnaires ont tendance à résister à l'application de ces outils aux employés humains, empêchant l'embauche d'employés moins chers pour libérer des experts. Et ce qu'un LSE considère comme une complexité que les gestionnaires peuvent considérer comme des solutions.

Par exemple, pensez aux étiquettes d'avertissement bizarres sur tant de produits, tout cela résulte du fait que quelqu'un fait réellement ce que l'avertissement dit de ne pas faire. L'étiquette d'avertissement est une solution administrative simple à ce qui est par ailleurs une solution d'ingénierie complexe. Davantage d'étapes de processus ont tendance à être la solution aux problèmes, ajoutant de la complexité aux systèmes au nom de la prévention des problèmes futurs.

LSE nécessite d'appliquer des principes d'ingénierie allégée à la conception d'un produit, lorsque le faire fonctionner et ensuite réduire le prix du produit sont les plus grandes priorités.

Certifications INCOSE et LSE

Le groupe INCOSE dispose d'un groupe de travail LSE fondé en 2005. Les experts LSE certifiés par INCOSE sont appelés Lean Enablers for Systems Engineering (LEfSE). Ceci est similaire à la ceinture noire six sigma et aux ceintures maigres six sigma proposées par des groupes comme l'Institut des ingénieurs industriels et des systèmes (IISE).