"Il n'y a pas de petites économies" La ville de Tyler, au Texas, réduit ses coûts grâce à Lean Six Sigma

Devant les attentes légitimes des habitants, qui comptent sur eux pour offrir des services essentiels au coût le plus bas possible, les responsables municipaux peuvent parfois se trouver face à un dilemme. Ce dilemme, la ville de Tyler, au Texas, y remédie en appliquant le programme Lean Six Sigma à l'ensemble de ses activités, de la collecte des déchets au processus de recrutement.

Ces six dernières années, la ville a mené à bien 103 projets qui ont contribué à améliorer la qualité de vie de ses habitants tout en réalisant 5,4 millions de dollars d'économies.

Par exemple, des responsables ont remarqué que l'usine de traitement des eaux usées Westside Wastewater Treatment Plant utilisait des quantités variables d'hydroxyde de magnésium, ce qui les a amenés à demander une enquête, réalisée par des employés formés au programme Lean Six Sigma. L'hydroxyde de magnésium stabilise le pH, élimine l'odeur de l'eau non traitée, réduit les dépôts et fixe les matières solides.

L'équipe a entrepris d'identifier le niveau optimal d'hydroxyde de magnésium à même de remplir toutes les fonctions nécessaires et de respecter les exigences de la commission du Texas sur la qualité de l'environnement (Texas Commission of Environmental Quality) relatives au pH.

La problématique

L'usine Westside Wastewater Treatment Plant gère près de 60 % des eaux usées de la ville. Elle traite en moyenne 7,5 à 8 millions de gallons par jour. La normalisation de la quantité d'hydroxyde de magnésium ajoutée aux eaux usées devait permettre de réduire les coûts. L'équipe chargée du projet devait commencer par déterminer l'origine des variations, puis examiner l'impact de ces variations sur les eaux traitées.

A ce jour, la ville de Tyler, au Texas, a économisé plus de 5,4 millions de dollars grâce aux projets Lean Six Sigma. L'un de ces projets a notamment permis de normaliser la quantité d'hydroxyde de magnésium ajoutée aux eaux usées, dans l'usine de traitement des eaux usées Westside Wastewater Treatment Plant de la ville.

Les employés de l'usine de traitement mélangent l'hydroxyde de magnésium aux eaux usées, dès le prétraitement, pour obtenir le pH souhaité tout au long du processus de traitement. Ils prélèvent des échantillons toutes les deux heures pour veiller au respect des exigences nationales.

Du fait du coût élevé de l'hydroxyde de magnésium, les employés ont cherché à établir la quantité optimale à même d'assurer un traitement efficace des eaux usées. Ils ont évalué le système et identifié plusieurs variables de procédé, dont le dosage d'hydroxyde de magnésium et l'alcalinité des eaux usées à l'arrivée.

L'équipe avait besoin de mesurer chaque variable afin de déterminer son impact sur le pH, mais également d'étudier les corrélations éventuelles entre les variables. Le niveau d'alcalinité a-t-il eu un impact sur la quantité d'hydroxyde de magnésium nécessaire ? L'hydroxyde de magnésium était-il le seul facteur augmentant et réduisant le pH ? Pour répondre à ces questions, l'équipe chargée du projet a utilisé Minitab Statistical Software.

La contribution de Minitab

Logiciel conçu pour faciliter l'accès aux statistiques au plus grand nombre, Minitab dissipe les doutes de nombreux utilisateurs concernant l'analyse de données. “Minitab a facilité l'analyse de données pour les employés”, explique Guillermo Garcia, Master Black Belt et membre de l'équipe municipale de la ville de Tyler. “Par exemple, l'Assistant guide les membres de l'équipe tout au long de l'analyse, même s'ils n'ont jamais utilisé le logiciel auparavant.”

L'équipe chargée du projet a utilisé Minitab Statistical Software pour produire une équation de régression (qui décrit la relation entre une variable et une réponse) et représenté les données sous forme graphique. Les résultats l'ont aidée à examiner les relations entre l'hydroxyde de magnésium et, à la fois, l'alcalinité et le pH. “Les images ont offert une vision claire des données”, poursuit Guillermo Garcia.

Après avoir suivi la plage de dosages d'hydroxyde de magnésium dans le temps, l'équipe a identifié, à l'arrivée des eaux usées, l'origine de l'augmentation des dosages de produits chimiques : des périodes de faible alcalinité. Les employés avaient d'abord pensé que l'ajout de plus grandes quantités d'hydroxyde de magnésium permettrait de corriger la faible alcalinité. L'origine des variations des traitements désormais connue, l'équipe a pu se concentrer sur les tests des niveaux d'alcalinité et de pH pour déterminer si des quantités supplémentaires d'hydroxyde de magnésium étaient réellement nécessaires.

Le récapitulatif graphique ci-dessus présente la variabilité des taux d'hydroxyde de magnésium ajoutés aux eaux usées.

La droite d'ajustement ci-dessus reflète la variation non significative du pH avec des dosages d'hydroxyde de magnésium variant de 12 gallons à 55 gallons par intervalles de deux heures.

Cette carte I montre des variations minimes des résultats des échantillons de pH une fois le taux idéal d'hydroxyde de magnésium identifié par l'équipe.

L'analyse de l'équipe a montré que l'ajout d'hydroxyde de magnésium modifie très peu l'alcalinité et le pH des eaux usées. Sur la base de ces résultats, l'équipe a identifié la quantité idéale d'hydroxyde de magnésium à ajouter aux eaux usées, et elle a utilisé les cartes de contrôle de Minitab pour valider et illustrer sa réussite.

Résultats

L'analyse de données a montré que le dosage d'hydroxyde de magnésium n'a pas d'impact considérable sur le pH, ni ne corrige la faible alcalinité. L'usine peut ainsi stabiliser les dosages et réduire ses coûts, avec la certitude que les eaux usées traitées respectent toujours les réglementations nationales. La variabilité de l'hydroxyde de magnésium a été réduite de 106,17 à 15,57 gallons par jour. Les économies réalisées grâce à ce projet, supérieures au montant estimé au départ, s'élèvent à plus de 79 000 dollars à ce jour. L'usine Westside Wastewater Treatment Plant a également établi des procédures d'exploitation standard, qui ont permis d'assurer l'efficacité soutenue de son processus et des économies pour la ville et les contribuables.

Comme le savent les habitants de la ville, il s'agit de l'un des nombreux projets d'amélioration menés à bien. Et les bénéfices sont palpables. “L'ensemble de nos Green Belts et Black Belts ont mené des projets destinés à améliorer un processus de la ville, permettant de gagner du temps ou de l'argent”, précise Barbara Bass, maire de la ville.

“Je pense que notre réussite peut être attribuée à la synergie de notre programme Lean Six Sigma et des stratégies de recrutement des employés”, précise Mark Daniel, directeur des services municipaux. “Jusqu'ici, les économies réalisées s'élèvent au total à 5,4 millions de dollars.”