Andon

Qu'est-ce qu'un Andon ?

Dans le contexte de la fabrication, un Andon est un mécanisme permettant de s'assurer que les problèmes survenant pendant la production sont immédiatement identifiés et résolus par des mesures correctives à long terme, afin qu'ils ne se reproduisent plus à l'avenir. Traditionnellement, un Andon se compose d'un cordon Andon que l'opérateur tire pour signaler un problème, et d'un voyant Andon qui attire l'attention sur ce problème.

Plus importante encore que le mécanisme physique, c’est la philosophie sous-jacente, qui consiste à encourager les opérateurs et les superviseurs à travailler ensemble pour identifier les causes profondes des problèmes et mettre en œuvre des solutions durables afin de les résoudre.

Il existe différents « niveaux » d’Andon, dont la sophistication technique va croissant :

• Voyant Andon : l’Andon traditionnel tel que décrit ci-dessus (cordon et voyant).
• Tableau Andon : affiche l’état de plusieurs lignes de production à partir d’un emplacement central.
• Système Andon: ajoute des sources de signalisation supplémentaires (par exemple, des capteurs) et des alertes (par exemple, un tableau d’affichage).
• Système Andon numérique : il intègre les concepts de l’Andon à la fabrication numérique.

En d'autres termes, un Andon peut aller d'un simple cordon de déclenchement et d'un voyant lumineux à un système nettement plus sophistiqué intégrant des capteurs, des tableaux d'affichage et même des appareils connectés à l'Internet des objets (IoT). Nous aborderons tous ces aspects en détail.

Les origines de l'Andon

La plupart des personnes qui travaillent dans le secteur de la fabrication connaissent le mot « Andon », mais quelles sont ses origines ? Il y a une histoire très intéressante derrière cette question.

Que signifie « Andon » en japonais ?

Le mot anglais « Andon » est dérivé du mot japonais 行灯, qui se traduit approximativement par « lanterne recouverte de papier ». La lanterne Andon traditionnelle était constituée d’un cadre en bois et d’un abat-vent en papier washi ; elle était particulièrement populaire pendant la période Edo au Japon (1603 à 1867).

Dans le domaine de l’industrie, les « andons » tirent leur nom de la lanterne traditionnelle « andon », avec laquelle ils partagent la caractéristique commune d’être tous deux des sources d’éclairage.

Comment l’andon industriel a-t-il été inventé ?

L’idée à l’origine des andons utilisés dans l’industrie remonte à l’invention d’un métier à tisser mécanique amélioré par Sakichi Toyoda en 1896. Ce métier à tisser présentait une caractéristique innovante : il s’arrêtait automatiquement en cas de rupture du fil de trame. Cela a permis, pour la première fois, de faire fonctionner les métiers à tisser sans surveillance ; un seul opérateur pouvait ainsi s’occuper de plusieurs métiers.

Taiichi Ono, l’artisan du Système de production Toyota, a débuté sa carrière chez Toyoda Automatic Loom Works. Il était donc un expert en métiers à tisser mécaniques, et la conception du métier de Sakichi Toyoda a inspiré l’un des piliers du Système de production Toyota : le Jidoka.

Les « andons » ont été développés chez Toyota comme une forme de « jidoka ». Le Guide du Système de production Toyota (Toyota PLC) définit deux formes de « jidoka » :

• Concevoir les équipements de manière à ce qu’ils s’arrêtent automatiquement lorsqu’un problème survient (Jidokamécanique )
• Doter les opérateurs des moyens d’arrêter la production lorsqu’ils constatent un problème (jidokahumain )

L’andon relève essentiellement du jidoka humain. Les opérateurs en atelier, en tant qu’experts dans leur domaine, sont autorisés (voire tenus) à tirer sur la corde pour arrêter la production s’ils perçoivent un problème de qualité potentiel ou toute autre anomalie.

Les andons et la production allégée

Les andons font partie intégrante de la production allégée. Ils relèvent de la catégorie générale des contrôles visuels, constituent un élément clé du jidoka (automatisation à dimension humaine) et, lorsqu’ils sont optimisés pour fonctionner comme un système andon, contribuent fortement au hoshin kanri (alignement des objectifs stratégiques à tous les niveaux).

Étant donné que la philosophie fondamentale de la production allégée consiste à s'efforcer sans relâche d'éliminer le gaspillage du processus de fabrication, l'idée de choisir d'arrêter la chaîne, puis de la maintenir à l'arrêt, semble contre-intuitive. Arrêter la chaîne pour améliorer la production ?

Shigeo Shingo, ingénieur industriel ayant longuement collaboré avec Toyota lorsqu’il était consultant auprès de la JMA (Japan Management Association), aborde directement cette question dans son ouvrage intitulé *A Study of the Toyota Production System*. Il propose l’analogie suivante :

Bien sûr, cette approche nécessite à la fois une formation et de la confiance. Une formation pour donner à vos opérateurs les moyens de prendre des décisions efficaces, et la confiance qu’ils feront preuve de bon sens lorsqu’ils prendront ces décisions.

Principes fondamentaux de l'Andon

Nous pouvons tirer des enseignements précieux pour améliorer nos opérations de production en analysant les raisons pour lesquelles l’Andon s’est révélé si efficace.

Commençons par décomposer le système Andon en trois éléments :

• Signal : permettre aux opérateurs d’arrêter la ligne en cas de problème urgent (tirer sur le cordon Andon)
• Alerte : rendre l'état de la ligne très visible, en particulier en cas de problème (le voyant Andon)
• Résolution : encourager les opérateurs et les superviseurs à travailler ensemble pour identifier la cause profonde du problème et mettre en œuvre une solution à long terme

Ces éléments sont au cœur de tout système Andon. Mais qu’est-ce qui leur confère un tel impact ?

L’un des principes clés qui sous-tendent l’Andon est l’autonomisation : c’est l’objectif fondamental du signal. En accordant aux opérateurs l’autorité et la responsabilité d’arrêter la ligne et de demander de l’aide, les Andons renforcent l’implication des opérateurs dans le processus de fabrication.

Un deuxième principe clé est la communication en temps réel : c’est le rôle de l’alerte, qui transforme immédiatement tout problème en une priorité commune visant à trouver une solution. Les systèmes Andon offrent un mécanisme de communication simple, cohérent et instantané :

• La simplicité découle de la concentration sur quelques informations clés essentielles.
• La cohérence résulte de l’utilisation standardisée de repères visuels (par exemple : le vert indique un état normal, le jaune signale un léger écart et le rouge nécessite une attention immédiate).
• L’instantanéité résulte de la réaction immédiate des opérateurs et des superviseurs aux signaux visuels.

Un troisième principe clé sous-jacent à l’Andon consiste à résoudre les problèmes en recherchant leur cause première. La valeur intrinsèque de l’Andon réside dans le fait de sacrifier la production à court terme (arrêt de la chaîne) au profit de gains à long terme (prévention de la réapparition du problème).

Au fil du temps, la nature et le rôle des systèmes Andon ont évolué. Les signaux visuels sont parfois complétés par des signaux sonores, tandis que les voyants Andon et les tours de signalisation Andon sont parfois remplacés par des systèmes de notification plus sophistiqués. Néanmoins, les principes de base restent les mêmes : signaler, alerter, résoudre.

Signaux Andon

Les signaux Andon sont utilisés par les opérateurs pour signaler un problème sur la chaîne de production. Traditionnellement, les signaux Andon prennent la forme de cordons à tirer, mais les boutons sont également courants. Quelle que soit la forme du signal, l’objectif reste le même : informer les superviseurs et les responsables qu’un problème est survenu sur la chaîne.

Qu’est-ce qu’un cordon Andon ?

Un cordon Andon est une corde ou un câble suspendu le long de la chaîne de production que l’opérateur tire pour arrêter la production ou signaler d’une autre manière qu’il y a un problème. Les cordons Andon constituent le mécanisme de signalisation Andon traditionnel dans le Système de production Toyota (TPS).

Dans le TPS, il ne s’agit pas tant de donner à l’opérateur la possibilité de tirer sur la corde en cas de problème émergent sur la chaîne (un choix) que de lui imposer de le faire (une obligation ou une responsabilité).

Qu'est-ce qu'un bouton Andon ?

Un bouton Andon est une autre forme de signalisation. Au lieu de tirer sur le cordon, l'opérateur appuie sur un bouton. Les boutons présentent l'avantage de permettre de choisir facilement parmi plusieurs options d'état, alors qu'un cordon Andon se contente généralement d'arrêter la ligne.

Les boutons Andon sont souvent intégrés à la base d'un panneau lumineux Andon, l'ensemble étant appelé « station Andon ».

Alertes Andon

Les alertes Andon informent votre équipe de production lorsqu'un problème survient sur la ligne. Traditionnellement, les alertes Andon se présentent sous forme de voyants lumineux, mais les alertes sonores sont également courantes. Dans le cadre des initiatives de transformation numérique, les alertes peuvent également prendre la forme de SMS ou d'e-mails. Quelle que soit leur forme, l'objectif reste le même : signaler le problème et y répondre rapidement.

Qu'est-ce qu'un voyant Andon ?

Les voyants Andon indiquent l'état des lignes de production à l'ensemble du personnel présent dans l'usine. Il existe de nombreux types de voyants Andon, allant des voyants monochromes aux colonnes lumineuses à quatre couleurs ou plus, en passant par les tableaux d'affichage qui utilisent des couleurs pour imiter les voyants Andon.

Que sont les couleurs Andon ?

Les couleurs Andon ont une signification bien établie lorsqu’elles sont utilisées dans le cadre de la production allégée :

• Le rouge indique un problème critique. La ligne est arrêtée et une intervention immédiate est nécessaire.
• Le jaune indique un problème non critique. La ligne peut continuer à fonctionner ; toutefois, le problème doit être résolu dès que possible afin d’éviter qu’il n’entraîne un arrêt de la ligne à l’avenir.
• Le vert indique qu’il n’y a aucun problème. La ligne fonctionne normalement.
• Le bleu indique également qu’il n’y a pas de problème. Cependant, la chaîne est mise en pause pour une pause, une opération de maintenance ou tout autre arrêt planifié.

Les conventions de couleurs peuvent varier selon les régions et les cultures.

Que sont les signaux sonores Andon ?

Les signaux sonores Andon sont fréquemment utilisés comme moyen d’alerte supplémentaire, notamment pour signaler des périodes d’arrêt prolongées. Le signal peut prendre la forme d’un bourdonnement, d’une tonalité, d’une courte mélodie ou même d’un message vocal préenregistré.

Les signaux sonores Andon peuvent également servir à souligner des réussites, comme l’atteinte d’un objectif de production.

Tableaux Andon

Une variante courante du voyant Andon est le tableau Andon, qui affiche l'état de plusieurs lignes de production en un seul endroit.

À quoi sert un tableau Andon ?

L’objectif d’un tableau Andon est de centraliser les informations relatives à l’état de chaque ligne de production, ce qui permet aux superviseurs et aux responsables d’identifier beaucoup plus facilement les lignes nécessitant une intervention.

Dans les environnements de production « lean », les tableaux Andon sont généralement organisés sous forme de matrice composée de lignes et de colonnes. Chaque élément de la matrice représente soit une ligne de production, soit une étape au sein d'une ligne de production.

Systèmes Andon

Les systèmes Andon ont-ils encore leur place dans le monde actuel de l'Industrie 4.0 et de la fabrication numérique ?

La réponse est un « oui » retentissant !

Comme nous l’avons vu précédemment, les éléments fondamentaux de l’Andon, et ce qui lui donne tout son sens encore aujourd’hui, sont le signal, l’alerte et la résolution. Il s’agit là de principes universels qui permettent d’adapter relativement facilement l’Andon à un large éventail de technologies.

De plus, l’« autonomation » (l’automatisation avec une touche humaine) continue non seulement d’être pertinente, mais elle constitue souvent la voie optimale pour une fabrication efficace. Les êtres humains sont des observateurs chevronnés, et l’objectif d’un système Andon est de tirer parti de cette capacité pour réduire le délai entre l’apparition d’un problème et sa résolution grâce à une solution à long terme.

Les systèmes Andon modernes s'appuient sur la technologie pour présenter des informations triées sur le volet qui facilitent la détection des problèmes émergents (signal), l'envoi de notifications en temps réel aux parties prenantes (alerte) et l'identification de la cause profonde nécessitant une solution à long terme (résolution).

Les systèmes Andon, notamment dans le cadre de la fabrication numérique, facilitent la détection de nombreux problèmes et permettent d'attirer l'attention sur ceux-ci. Cependant, l'intervention humaine reste indispensable pour interpréter ces informations et prendre les mesures qui s'imposent.

Mise en place des systèmes Andon

La mise en œuvre technique d’un système Andon dépend fortement des spécificités des mécanismes de signalisation et d’alerte que vous choisissez. La solution la plus simple et la plus rapide consiste souvent à acheter une solution prête à l’emploi.

Cela dit, deux aspects de la mise en œuvre sont universels, fondamentaux et essentiels à la réussite :

1. Définir des normes pour la mise en œuvre d’un système Andon
2. Créer une culture de l’amélioration

Définition des normes pour la mise en œuvre d’un système Andon

La mise en place d’un système Andon est une excellente occasion de définir des attentes claires à travers des consignes de travail standardisées qui répondent à des questions telles que :

• Dans quelles circonstances l’opérateur doit-il immédiatement arrêter la ligne ?
• Dans quelles circonstances l’opérateur doit-il demander de l’aide à titre préventif ?
• Qu’est-ce qui relève du « fonctionnement normal » ?

Il s’agit d’un ensemble de « scénarios mutuellement exclusifs ». En d’autres termes, tout le temps de production doit s’inscrire dans l’une de ces trois catégories.

Une autre règle importante liée à la mise en place de votre système Andon consiste à fixer une durée maximale pendant laquelle la chaîne de production peut rester à l'arrêt afin de mettre en place une solution à long terme. Il s'agit là d'un sujet qui peut s'avérer très délicat ; il est donc préférable d'aborder cette question dès le départ. Sinon, vos opérateurs et vos superviseurs pourraient se sentir « mis en avant ».

Instaurer une culture de l'amélioration

La valeur ajoutée d’un système Andon dépend des actions qu’il suscite et des résultats qu’il permet d’obtenir. Comme pour toute nouvelle initiative, il est important de définir des attentes claires et de susciter l’adhésion à tous les niveaux, du directeur d’usine jusqu’à chaque opérateur. Même si la technologie progresse, ce sont toujours les personnes qui constituent la clé du succès d’une initiative Andon.

Voici quelques conseils pour instaurer une culture de l’amélioration qui vous aidera à mener à bien la mise en œuvre d’un système Andon.

Responsables : définir des normes et superviser la formation

Les responsables doivent définir des attentes claires et instaurer un environnement constructif et positif dans lequel les opérateurs et les superviseurs peuvent suggérer des améliorations.

• Les opérateurs doivent savoir quand et comment signaler un problème potentiel, et quand arrêter la ligne en cas de problème critique et urgent.
• Les superviseurs doivent connaître la durée maximale pendant laquelle il est approprié d’arrêter la ligne pour identifier et résoudre un problème, et savoir quand demander l’aide et les conseils d’un responsable s’ils ne parviennent pas à identifier la cause première du problème.

Les responsables doivent également veiller à ce que les opérateurs et les superviseurs soient parfaitement formés aux procédures relatives à la mise en œuvre du système Andon.

Superviseurs : encourager les opérateurs, réagir rapidement et faire remonter les problèmes

Les superviseurs doivent encourager les opérateurs et réaffirmer leur soutien à leurs initiatives. Les opérateurs n'oseront interrompre la ligne que si leur superviseur soutient leurs actions. Des erreurs seront commises et, dans la plupart des cas, il convient de les considérer comme des occasions d'apprentissage pour les opérateurs.

Les superviseurs doivent réagir rapidement aux alertes Andon. Il est important de venir immédiatement en aide aux opérateurs afin qu’ils ne soient pas laissés sans protection et que les problèmes soient résolus le plus rapidement possible.

Les superviseurs doivent s'appuyer sur leurs responsables lorsqu'un problème ou une solution proposée est si complexe qu'une aide est nécessaire. Les directives peuvent et doivent guider les superviseurs, mais chaque situation est différente, et les superviseurs doivent se sentir à l'aise pour solliciter l'aide de leurs responsables.

Opérateurs : soyez proactifs

Les opérateurs doivent observer la ligne de production de manière proactive et intervenir dès qu’ils constatent l’apparition d’un problème. Dans les systèmes Andon techniquement avancés, intégrés à des systèmes de fabrication numériques, les opérateurs ont toujours un rôle important à jouer : celui de fournir le contexte lorsque des problèmes surviennent.

Avantages des systèmes « Andon » dans le secteur industriel

Les andons constituent un outil très efficace dans le secteur de la fabrication. Voici quelques-uns de leurs avantages :

1. Fournir un mécanisme simple et cohérent pour communiquer l'état de la ligne de production dans l'atelier.
2. Attirer immédiatement l'attention sur les problèmes.
3. Déplacer l'accent mis sur les solutions à court terme vers l'analyse des causes profondes et les solutions à long terme.
4. Impliquer les opérateurs en renforçant leur responsabilité dans une « bonne » production.
5. Donner aux opérateurs les moyens d’agir de manière autonome lorsque des problèmes surviennent.
6. Permettre aux superviseurs de réagir rapidement aux problèmes de fabrication.
7. Encouragez l'ensemble de votre équipe à travailler ensemble pour améliorer la qualité, réduire les temps d'arrêt et renforcer la sécurité.
8. Améliorez le Taux de Rendement Global des Équipements (TRG) de manière organique.

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