Juste-à-temps et jidoka

Le jidoka : l'automatisation à visage humain

Le jidoka est le second pilier du système de production Toyota, et le moins connu des deux. Il consiste à donner aux machines, puis aux personnes, la capacité de s'arrêter dès qu'une anomalie apparaît, pour ne jamais transmettre un défaut à l'étape suivante. L'idée vient d'un métier à tisser. Elle a changé la qualité des produits et le rôle de ceux qui les fabriquent.

Une casserole et une bouilloire

Quand vous faites chauffer de l'eau dans une casserole, vous restez à proximité, parce que rien n'arrêtera le feu à votre place. Avec une bouilloire électrique, vous appuyez sur le bouton et vous quittez la pièce : un dispositif coupe le courant quand l'eau bout. La bouilloire sait reconnaître le moment où il faut s'arrêter, et cela vous libère pour faire autre chose.

Le lave-linge qui interrompt l'essorage quand le tambour est déséquilibré obéit à la même logique, de même que le photocopieur qui s'arrête au premier bourrage et indique la trappe à ouvrir. Ces machines détectent une situation anormale, s'arrêtent et le signalent. Chez Toyota, ce principe porte le nom de jidoka, que l'on traduit par « automatisation à visage humain ».

Le métier à tisser qui s'arrête seul

L'histoire commence avec Sakichi Toyoda (1867-1930), inventeur et fondateur du groupe. En 1896, il met au point le premier métier à tisser mécanique du Japon. Sur un métier mécanique ordinaire, quand un fil casse, la machine continue de tourner et produit du tissu défectueux jusqu'à ce que quelqu'un s'en aperçoive. Il fallait donc une ouvrière devant chaque métier, occupée surtout à surveiller. Sakichi Toyoda équipe ses métiers d'un dispositif qui les arrête dès que le fil de trame casse ou vient à manquer.

En 1924, il achève avec l'aide de son fils Kiichiro le métier automatique de type G, qui change de navette sans interrompre le tissage et conserve les arrêts automatiques. Une seule ouvrière peut désormais conduire plusieurs dizaines de métiers, puisqu'elle n'intervient plus que sur ceux qui se sont arrêtés. En 1929, des droits sur le brevet sont cédés à l'entreprise britannique Platt Brothers. Selon l'histoire que raconte l'entreprise, le produit de cette vente a aidé à financer les premières recherches de Kiichiro sur l'automobile (voir Du métier à tisser Toyoda au Lean).

Taiichi Ohno connaissait bien ces machines. Il a commencé sa carrière en 1932 dans la filature du groupe, Toyoda Spinning and Weaving, avant de rejoindre la branche automobile en 1943. C'est lui qui a transposé le principe du métier à tisser à la fabrication des voitures.

Un caractère en plus

En japonais courant, le mot jidoka signifie simplement « automatisation » et s'écrit avec trois caractères, dont celui du milieu veut dire « bouger ». Toyota garde la prononciation mais remplace ce caractère par celui qui veut dire « travailler », formé du précédent auquel s'ajoute la clé de la personne (自働化 au lieu de 自動化). C'est ce jeu d'écriture que rend l'expression « automatisation à visage humain ». En anglais, on a forgé pour le traduire le mot autonomation.

La nuance est la suivante. Une machine simplement automatique répète son cycle sans intervention humaine, y compris quand elle produit des pièces mauvaises. Une machine dotée du jidoka possède en plus un moyen de juger si ce qu'elle fait est normal, par exemple une butée, un capteur ou un comptage, et elle s'arrête d'elle-même dans le cas contraire. On lui a transmis une part du jugement de l'ouvrier attentif.

Séparer le travail de la personne et celui de la machine

La première conséquence est économique. Tant qu'une machine peut produire des défauts sans s'arrêter, quelqu'un doit la regarder tourner. Regarder tourner une machine est une attente, c'est-à-dire un gaspillage au sens d'Ohno (voir Les sept gaspillages). Quand la machine s'arrête seule, la personne peut charger une pièce, lancer le cycle et s'éloigner. Ohno s'est appuyé sur cette séparation pour confier plusieurs machines à un même opérateur dans son atelier d'usinage, à partir de la fin des années 1940, ce qui a ouvert la voie au flux continu.

Shigeo Shingo, ingénieur-conseil qui a longtemps enseigné chez Toyota et beaucoup écrit sur ses méthodes, préfère parler de « pré-automatisation ». Il distingue de nombreux stades entre le travail entièrement manuel et l'automatisation complète. Il situe le jidoka au stade où la machine détecte les anomalies, tandis que leur correction reste l'affaire des personnes. Selon lui, on obtient ainsi l'essentiel du bénéfice de l'automatisation pour une fraction de son coût.

La seconde conséquence touche au contenu du travail. Le rôle de la personne passe de la surveillance à la résolution de problèmes. Elle intervient quand la machine s'arrête, cherche pourquoi et corrige. Cette répartition suppose qu'on lui en donne le temps, la formation et l'autorité (voir Le respect des personnes).

Arrêter pour ne pas transmettre le défaut

Ohno a étendu le principe aux lignes de montage manuelles. Là, aucun capteur ne juge à la place de l'opérateur. C'est lui qui détecte l'anomalie, et il a le pouvoir et même le devoir d'arrêter la ligne. Le dispositif qui le lui permet s'appelle l'andon, mot japonais qui désigne une lanterne (voir L'andon et le poka-yoke).

Les présentations du système Toyota décomposent le jidoka en quatre temps.

1. Détecter l'anomalie.
2. Arrêter la machine ou la ligne.
3. Corriger immédiatement, pour pouvoir repartir.
4. Chercher la cause profonde et installer une contre-mesure, pour que le problème ne revienne pas.

Les deux premiers temps protègent le client. Les deux derniers améliorent le processus, et sans eux l'arrêt ne sert qu'à perdre du temps (voir Les cinq pourquoi et le gemba).

Cette logique a un nom, la qualité intégrée : la qualité s'obtient à chaque poste au lieu d'être vérifiée à la fin. On la résume par une règle en trois interdits, qui sont de ne pas accepter de défaut du poste précédent, de ne pas en produire et de ne pas en transmettre au suivant.

Les deux piliers du système se soutiennent. Le juste-à-temps réduit les stocks, si bien qu'une pièce mauvaise ne peut plus être remplacée discrètement : le défaut arrête le flux. Le jidoka garantit que chaque poste livre des pièces bonnes, ce qui rend ce flux tenable. À l'inverse, quand le stock est abondant, on peut continuer à livrer malgré les arrêts, et personne n'est pressé d'en traiter la cause (voir Le juste-à-temps).

Le jidoka hors de l'usine

Les développeurs de logiciels ont repris l'idée sous la forme de l'intégration continue. Chaque modification du code déclenche une série de tests automatiques, et un test qui échoue bloque la livraison jusqu'à ce que l'erreur soit corrigée. Mary et Tom Poppendieck ont fait de la qualité intégrée l'un des principes de leur Lean logiciel (voir Le Lean hors de l'usine).

On peut risquer une analogie avec l'école. Un enseignant qui vérifie la compréhension pendant la leçon, par quelques questions ou un exercice court, et qui reprend tout de suite ce qui n'a pas été compris, fait le même choix que l'opérateur qui arrête la ligne. Il traite l'erreur là où elle naît, sans attendre de la découvrir au contrôle de fin de trimestre.

Limites et pièges

Le jidoka est souvent confondu avec l'automatisation tout court. Acheter des robots ne donne pas une usine qui s'arrête au premier défaut, et une ligne très automatisée peut produire très vite des pièces mauvaises. Le jidoka est une affaire de détection et de réaction. Il s'applique aussi bien à un poste entièrement manuel.

Un arrêt sans réaction apprend à ne plus s'arrêter. Si personne ne vient quand la machine s'arrête ou quand l'opérateur appelle, ou si l'on redémarre sans chercher la cause, les arrêts se répètent et la production prend du retard. La tentation est alors grande de neutraliser le capteur.

L'autorité d'arrêter ne se décrète pas. Dans une usine où les chefs sont jugés sur le nombre de pièces sorties, celui qui arrête la ligne prend un risque personnel, et le droit affiché reste théorique. L'article suivant raconte l'exemple de l'usine NUMMI, où ce droit a dû être construit.

Les fausses alertes usent le système. Un capteur trop sensible qui arrête la machine sans raison conduit les opérateurs à ne plus y croire, comme les alarmes hospitalières évoquées plus haut.

Pour les personnes, la séparation entre l'opérateur et la machine a deux faces. Conduire plusieurs machines et résoudre des problèmes peut enrichir le travail quand la formation suit. La même séparation sert aussi à réduire les effectifs et à densifier le travail de ceux qui restent. Les études sur ce point sont présentées dans l'article Critiques et état des preuves.

Toyota lui-même n'est pas à l'abri. Les rappels massifs de véhicules de 2009 et 2010 ont conduit son président, Akio Toyoda, à reconnaître devant le Congrès américain, en février 2010, que l'entreprise avait grandi plus vite qu'elle ne pouvait former ses équipes et son organisation. Le même article y revient.