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Chapitre 3 Ma trise Statistique des Proc d s MSP/SPC î éé I. D finition et Statistique de base, é I. ATELIER 3.1 «Histogramme» II. Capabilit machine (court-terme) é III. Performance proc d (long-terme) éé I. ATELIER 3.2 « Capabilit court-terme et é Capabilit long-terme » é II. CHANTIER 3.1 « TP MSP » IV. Cartes de contr les ô I. ATELIER 3.3 « Elaboration de carte de contr le ô » 1

I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

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Page 1: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

Chapitre 3Ma trise Statistique des Proc d s MSP/SPCî é é

I. D finition et Statistique de base,é

I. ATELIER 3.1 «Histogramme»

II. Capabilit machine (court-terme)é

III. Performance proc d (long-terme)é é

I. ATELIER 3.2 « Capabilit court-terme et é

Capabilit long-terme  »é

II. CHANTIER 3.1 « TP MSP »

IV. Cartes de contr les ô

I. ATELIER 3.3 « Elaboration de carte de contr leô  »

1

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Déiniion d'un processus

C'est la combinaison des éléments suivants :

- ………………………………………………….. et de tests

- Hommes et organisaions

- ……………………………………….. à transformer

- Méthodes et instrucions

- ……………………………

- le tout dans un environnement social et économique

donné.

2

Chapitre 3

Maîtrise Staisique des Procédés MSP/SPC

Page 3: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

Chapitre 3

Maîtrise Staisique des Procédés MSP/SPC

Causes des défauts du produit

Les causes des défauts d'un produit sont à rechercher à

l'aide de la méthode des 5M déinis par Ishikawa.

( …………., …………………, …………………, ………………, …………… )

3

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I. Problémaique

……………………………………….

Coût de fabricaion élevé

……………………….………….. des clients

Planiicaion non organisée

4

TransformationPièces brutes

Produits de qualité: Pièces conformes

Pièces NON conformes

Appliquer la MSP

Procédés

Machine ou méthodologie élémentaire dont le but est la transformation d'éléments entrant en éléments sortant .

Circuit intégré, fusible, écran, clavier,

cafetière, Supports tringle, Sabots,

Roulettes, les Embouts…

Chapitre 3

Maîtrise Staisique des Procédés MSP/SPC

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MSPMaîtrise Staisique des Procédés

MSP/SPC

5

Pilote et maîtrise le procédé afin de le maintenir dans sa plage de fonctionnement nominal.

Objectifs: Diminution et suppression des déchets et défauts de fabrication

…………………………………

Chapitre 3

Maîtrise Staisique des Procédés MSP/SPC

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La Maitrise Staisique des Processus ( MSP )

a) L'idée

Le processus est la cause des défauts du produit . C'est le processus qu'il faut ……………………

……………………………………………..... et a naturellement tendance à se dérégler.

b) La démarche

L'objecif est de contrôler les paramètres inluant du processus. Les diférentes étapes vont de

la sensibilisaion du personnel à la mise en place des cartes de contrôle.

c) L'ouil

C'est la carte de contrôle , ouil simple et eicace , qui est à la base de la MSP.

d) Le concept

Il faut rechercher sans cesse l'amélioraion des performances.

e) Ce qu'est la MSP

Un élément de l'Assurance Qualité et un ouil d'amélioraion coninue

Il faut impéraivement maîtriser le Processus ain de diminuer les coûts de non-qualité qui sont

générés par le processus lui-même.

La responsabilité de la maîtrise des processus incombe d'abord et avant tout au Management.

Les procédés sont conduits par des opérateurs. Le seul ouil proposé par la MSP est la carte de

contrôle, qui est simple d'uilisaion et à la portée de tout le personnel d'une entreprise.

6

Chapitre 3

Maîtrise Staisique des Procédés MSP/SPC

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But du Contrôle en cours de Fabricaion

Le contrôle en cours de fabricaion s'applique à des

produits de toute nature : pièces, sous-ensembles,

ensembles terminés.

Ce contrôle a pour but de …………………………………………, en

détectant rapidement l'appariion de non conformes et en

s'assurant que les caractères contrôlés restent STABLES.

Il indique le moment où un …………………………………………….

Il s'efectue sur des échanillons de FAIBLE QUANTITE

d'individus prélevés les uns à la suite des autres.

Les résultats obtenus, sur un même prélèvement, donnent

lieu au calcul d'une "staisique" telle que moyenne puis

étendue ou écart-type 7

Chapitre 3

Maîtrise Staisique des Procédés MSP/SPC

Page 8: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

8

Forme de la dispersion – Répariion en forme de

cloche

la loi normale

L'analyse des productions sur une machine montre que, en l'absence de déréglage, la répartition des produits suit une …………………………….. .

Nombre de pièce

Valeur de cote

Page 9: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

9

La dispersion

3,6 3,8 3,7 3,8 3,9 4,1 4,1 3,9 4,3 3,9 4,1 4

3,7 3,9 4 4,2 3,9 4,2 3,8 4 3,9 4 3,8 4

EXEMPLE (C=4 +0,75 -0,6 )

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Maîtrise Staisique des Procédés (MSP)

10

Graphique d'un procédé sous MSP

Il est recommandé de suivre sous MSP le fonctionnement d'un

procédé dont les caractéristiques de fonctionnement sont connues

et capables.

Des règles statistiques éprouvées permettent de définir des ………………………………….. de ce procédé (……………..) ainsi

que des conditions d'alerte permettant de réagir en cas de dérive

du fonctionnement nominal.

Page 11: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

Maîtrise Staisique des Procédés (MSP)

11

Graphique d'un procédé sous MSPGraphique d'un procédé sous MSP

3 types de zones sont remarquables :

Entre LIC et LSC : Zone de fonctionnement …………………….Les mesures périodiquement réalisées dans cette zone prouvent que le procédé fonctionne toujours normalement sans risque de produire des rebuts. Entre Ti et LIC, et entre LSC et Ts : ………………………………..Les mesures situées entre ces limites montrent que le procédé ne fonctionne plus normalement (sans toutefois produire de rebuts). ………………………….. ………………………………………….. Inférieur à Ti, ou supérieur à Ts : Le procédé ………………………………….., il produit des défectueux dont le seul avenir est la mise au rebut. L'arrêt immédiat des fabrications est impératif.

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Maîtrise Staisique des Procédés (MSP)

12

LA CARTE DE CONTROLELA CARTE DE CONTROLE

Le suivi permanent du fonctionnement nominal d'un procédé sous MSP

est réalisé par l'intermédiaire d'une

…………………………….

• Afin de maintenir le procédé dans ses conditions de réalisation nominales,

des limites de contrôle sont mises en œuvre. Ces limites sont destinées à

alerter (lorsqu'elles sont franchies) que le procédé dérive, et donc qu'un risque

d'apparition de défectueux existe. • Si c'est le cas, il faut agiragir immédiatement afin d'identifier la cause de cette

dérive (déréglage, usure, lot de matière première inadapté, . . .), et la corrigerla corriger.

Page 13: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

13

Termes et paramètres relatifs à la MSP

ANNNEXEANNNEXE

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HistogrammeL’histogramme est un outil graphique qui permet d’organiser l’ensemble des valeurs du

caractère des individus tirés d’une population.

Soit un caractère X quantitatif et continu. Dans l'exemple ci-après ce caractère observé

est le diamètre d'un rivet (X=dim). La résolution avec laquelle s’effectue la mesure de

ce diamètre est de 0.01 mm.

ATELIER 3.1 «Histogramme»

7.95 7.88 7.83 7.94 7.88 7.90 7.88 7.89 7.88 7.90

7.89 7.89 7.91 7.92 7.95 7.87 7.86 7.91 7.89 7.79

7.91 7.93 7.95 7.87 7.91 7.93 7.93 7.86 7.95 7.79

7.94 7.93 7.81 7.91 7.93 7.91 7.89 7.86 7.88 7.86

7.86 7.94 7.92 7.86 7.86 7.81 7.91 7.89 7.91 7.90

7.85 7.93 7.92 7.89 7.90 7.92 7.88 7.90 7.96 7.88

7.88 7.84 7.88 7.90 7.88 7.92 7.89 7.95 7.92 7.96

7.87 7.90 7.88 7.85 7.92 7.87 7.89 7.89 7.89 7.87

7.91 7.93 7.93 7.86 7.91 7.89 7.89 7.87 7.85 7.82

7.84 7.88 7.89 7.94 7.82 7.84 7.84 7.89 7.91 7.89

Au vue des résultats consignés dans ce tableau de 100 valeurs trois remarques

s'imposent :

- Les diamètres des rivets ne sont pas tous identiques (fluctuation du caractère).

- Certains rivets ont un diamètre identique.

- Il est impossible de quantifier les deux remarques précédentes.

Le tracé de l'histogramme des fréquences va nous permettre de connaître et de

visualiser d'une part l'étendue des observations et d'autre part la fréquence (absolue

et/ou relative) des observations.

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II. Capabilité machine

15

Généralité L'évaluation de la capabilité procédé est l'étape préliminaire et

essentielle à la maîtrise des procèdes industriels.

Il est nécessaire de statuer au plus tôt si l'outil industriel

(la machine) est ……………………………………………………………………..

L'évaluation du Cp (capabilité procédé) est une analyse aussi

applicable à d’autres domaines de l'entreprise.

Démarche à suivre :

La démarche consiste:

à réaliser une série de mesures dans des conditions précises et maîtrisées ;

à traiter ces mesures selon des règles statistiques adaptées aux objectifs ;

à évaluer et quantifier le risque face aux limites tolérées.

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II. Capabilité machine

16

Si Ts et Ti sont respectivement les tolérances supérieure et inférieure et s l'écart type des 100

produits prélevés,

la capabilité procédé (machine) Cp est obtenue par la formule suivante :

si Cp est inférieur à 1,67, la machine est ……………………. ; si Cp compris entre 1,67 et 2, la machine est ………………. ; si Cp est supérieur à 2, la machine est ……………….. .

ii 6

IT

machine la de einstantané Dispersion

tolérancede IntervalleCp

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II. Capabilité machine

17

Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le

décentrage de la population peut être calculé.

Il s'agit du Cpk, obtenu par la formule suivante :

si Cpk est inférieur à 1,33, la machine est non capable;

si Cpk entre 1,33 et 1,67, la machine est juste capable;

si Cpk est supérieur à 1,67, la machine est capable.

ii 3

Llpp)-Dis(M

machine la de einstantané Dispersion

proche) plus la limite-(moyenne DistanceCpk

IT

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II. Capabilité machine

18

Exemple

A ce stade, il devient alors

possible d'intervenir sur la

machine afin de l'améliorer

si ses caractéristiques de

fonctionnement s'avèrent

inacceptables.

Dans l'exemple ci-contre, à l'état initial (A) la machine génère une …………………………… (partie rose de la courbe de gauss) inacceptable.

La première étape consiste à régler la machine afin décentrer ses

réalisations dans l'intervalle de tolérance (Centrage de la moyenne (M) du

procédé dans l'intervalle de tolérances).

ETAPE (B), après recentrage de la moyenne, il s'avère que la proportion de

défectueux est très sensiblement réduite, mais il subsiste toujours un risque aux extrémités de la distribution. II convient alors d'intervenir sur la machine

afin de réduire sa dispersion (D).

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II. Capabilité machine

19

Conditions de mesures

Les mesures à réaliser lors de

l'évaluation de la capabilité

machine (Cm) doivent l'être dans

des conditions très précises.

Afin de pouvoir évaluer au plus juste la variabilité de la machine (elle seule), les mesures doivent être réalisées en …………………………….

pour réduire au minimum les variations apportées par les éléments

périphériques du procédé.

Ces éléments périphériques sont appelés les 6 M : Matières (Lot unique et homogène)

Main d'œuvre (Opérateur unique)

Milieu (Conditions environnementales stables, Température . . .)

Méthode (Méthodologie unique et stable)

Mesure (Moyen de mesure adapté et capable)

le 6ème M étant la Machine elle-même

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II. Capabilité machine

20

Capabilité procédé (Court terme)

Lorsqu'on observe un

processus de production

(figure 1), on constate que

celui ci n'est pas toujours

centré sur la même valeur,

mais qu'il subit des variations

de consignes.

En fait, au cours d'une semaine de production, on dissocie deux types de

dispersion: la dispersion instantanée, et dispersion globale.

La dispersion globale inclue les fluctuations de consigne.

Elle traduit ………………………………………………………..

La Performance procédé (Pp et Ppk) s'intéressait à la dispersion globale,

La dispersion instantanée dépend principalement de ……………….. mais peu des autres M qui sont le Milieu, la Main d'œuvre, la Matière.

la Capabilité procédé (Cp et Cpk) va s'intéresser à la dispersion instantanée.

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II. Capabilité machine

21

o Première méthode

• On prélève une cinquantaine de pièces consécutives fabriquées par la machine

étudiée et on mesure la dispersion obtenue sur cet échantillon.

• Cette dispersion nous permet de calculer Cp et Cpk.

Cette méthode n'est possible que si la cadence de la machine est suffisamment

rapide pour ne laisser subsister dans cet échantillon que la dispersion

instantanée.

oDeuxième méthode

• La deuxième méthode pour mesurer la dispersion instantanée, consiste à

prélever de petits échantillons (3 pièces consécutives par exemple) à intervalles

réguliers ou consécutifs, mais sans action sur le procédé pendant la production

de ces trois pièces.

• En revanche, il peut y avoir des actions de réglage entre deux échantillons.

Dans ce cas, la dispersion instantanée sera la moyenne des dispersions

observées sur chacun des échantillons.

Page 22: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

II. Capabilité machine

22

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk

Estimation de l'écart type instantané

Dans le cas de petits échantillons (k échantillons de n pièces), l'écart type

instantané peut être estimé à partir de la moyenne des estimateurs S ( )

de chacun des échantillons en appliquant la formule :

Avec moyenne des S sur chaque échantillon.

1n

4C

Si

S

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II. Capabilité machine

23

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk

Estimation de l'écart type instantané

Cet écart type instantané peut également être calculé à partir des cartes de

contrôle Moyenne / Etendue en utilisant le coefficient d2 de la loi de

l'étendue réduite. Ce coefficient permet de passer de la moyenne des

étendues observées à l'écart type instantané par la formule :

avec moyenne des étendues sur chaque échantillon.

Les coefficients d2 et C4 sont fonction de la taille des échantillons (n).

Leurs valeurs sont données en annexe1.

On peut encore de façon plus exacte calculer cet écart type en passant par

le calcul des variances et on aurait :

Avec k le nombre d'échantillon. k

Si

i

2

2d

Ri

R

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II. Capabilité machine

24

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk

Estimation de l'écart type instantanéAnnexe

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II. Capabilité machine

25

Exemple 1Cahier des charges :

Cote 10±0,07.

Les relevés ont lieu toutes les heures.

Le tableau des résultats de la carte de contrôle est donné en figure 2.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 9.98 9.96 9.99 10 10.04 10 10.03 10 10.01 9.99

2 10 9.97 10 9.98 10.01 9.98 10 10.01 9.99 10.02

3 9.99 10 9.97 9.99 10 10 9.99 9.99 10.03 10.014 10.01 10.01 9.98 10.02 10.02 10 10.01 10 10.04 105 9.99 9.99 9.97 10 10 10.03 10.03 10.02 10.01 10

Total

Moyenne

Etendue

Ecart type

Fig. 2 Données d’une carte de contrôle.

Page 26: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

II. Capabilité machine

26

exemple 1Cahier des charges :

Cote 10±0,07.

Les relevés ont lieu toutes les heures.

Le tableau des résultats de la carte de contrôle est donné en figure 2.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 9.98 9.96 9.99 10 10.04 10 10.03 10 10.01 9.99

2 10 9.97 10 9.98 10.01 9.98 10 10.01 9.99 10.02

3 9.99 10 9.97 9.99 10 10 9.99 9.99 10.03 10.014 10.01 10.01 9.98 10.02 10.02 10 10.01 10 10.04 105 9.99 9.99 9.97 10 10 10.03 10.03 10.02 10.01 10

Total 49.97

Moyenne 9.986 9.982 9.998 10.014 10.002 10.012 10.004 10.016 10.004

Etendue 0.05 0.03 0.04 0.04 0.05 0.04 0.03 0.05 0.03

Ecart type 0.0207 0.013 0.0148 0.0167 0.0179 0.0179 0.0114 0.0195 0.0114

Fig. 2 Données d’une carte de contrôle.

Page 27: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

II. Capabilité machine

27

Exemple 1

Page 28: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

II. Capabilité machine

28

Exemple 1

Calcul de Cp et Cpk De ce tableau nous pouvons tirer la moyenne des moyennes et

la moyenne des étendues ( ) ou des écarts types ( ) (selon que

l'on travaille avec une carte Moyennes/Etendues ou

Moyennes/Ecarts types).

= = et =

X

R S

X R S

Ces valeurs nous permettent de calculer la dispersion instantanée du procédé: Di = 6 x i

A partir de : S ....................................................4

C

Si

A partir de : ..................................................2

d

Ri

R

Dans ce cas, nous avons la relation: Di = 6 x =………….. i

- Cp=……………………………….. ; - Cpk=…………….……………….

Page 29: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

II. Capabilité machine

29

Exemple 1

Calcul de Cp et Cpk De ce tableau nous pouvons tirer la moyenne des moyennes et

la moyenne des étendues ( ) ou des écarts types ( ) (selon que

l'on travaille avec une carte Moyennes/Etendues ou

Moyennes/Ecarts types).

= 10,0012 ; =0,039 ; et =0,01548.

X

R S

X R S

Ces valeurs nous permettent de calculer la dispersion instantanée du procédé: Di = 6 x

i

A partir de : S ....................................................4

C

Si

A partir de : ..................................................2

d

Ri

R

Page 30: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

II. Capabilité machine

30

Dans ce cas, nous avons la relation: Di = 6 x =6 x 0,01674

- Cp=1,39 <1,67 Machine non capable;

- Cpk= 1,37>1,33 Machine juste capable

Conclusion : ………………………………………..

i

Page 31: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

31

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Introduction:

L'évaluation de la PERFORMANCE PROCÉDÉ ( Pp, Ppk )

prend en compte le maximum de variations apportées aux

réalisations par ses éléments périphériques.

● La mesure de la Performance procédé (cp cpk) renseigne

l'industriel sur les éléments périphériques qui influent

significativement sur ……………………………………… (Produits).

Page 32: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

32

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Au contraire de la Capabilité procédé, il faudra réaliser des

mesures en prenant soin de prendre en compte toutes les

variations possibles de 4 M :

Machine (Sur une durée couvrant plusieurs lots de fabrication)

Matières (Lots divers et différents)

Main d’œuvre (Plusieurs opérateurs)

Milieu (A différentes conditions de température...)

Méthode (Doit rester unique et standardisée)

Mesure (Doit rester adapté et capable)

Page 33: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

33

Une analyse approfondie permet alors de déterminer, pour chaque élément

périphérique, quelle est sa part d'influence sur la dispersion finale des productions.

Il devient alors possible d'agir (selon le meilleur compromis Coût/Résultat) sur un

(ou des) élément périphérique du procédé qui influe le résultat, afin de produire dans

des conditions satisfaisantes.

En d'autres termes, si des réalisations sortent de la plage de fonctionnement

normal, cela indique que la machine ou un autre des 6 M se comporte de façon

anormale, donc que des défectueux peuvent être produits. Il faut alors agir Il faut alors agir

immédiatement.immédiatement.

La détermination des limites de contrôle du procédé, son suivi et le déclenchement

d'alertes font l'objet de la MSP.

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 34: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

34

ETUDES DE CAPABILITÉ

Le principe de calcul des capabilités

La performance réelle est révélée par la dispersion obtenue sur la

production, la performance demandée est précisée par l'intervalle de

tolérance.

On exprime donc la capabilité par le rapport entre ces deux

éléments, ce qui donne :

Dispersion

tolérancedeIntervalleCapabilité

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 35: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

35

ETUDES DE CAPABILITÉ CAPABILITÉ Court-terme et Long-terme

Lorsqu'on observe le film d'une production, c'est-à-dire

l'observation de toutes les pièces produites par le moyen de

production sur une semaine par exemple, on obtient un

graphique du type de la figure ci-contre .

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 36: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

36

ETUDES DE CAPABILITÉ

Il est évident que les dispersions ……………… sont telles que Dg est

supérieure à Di. L'indicateur de capabilité défini précédemment

dépendra donc du type de dispersion retenue Di ou Dg. On distingue

deux indicateurs de capabilité:

et

La dispersion est généralement définie comme étant égale à 6 écarts

types. On aura donc les relations suivantes:

g

ITtermelongCapabilité

.6

gD

ITterme-long Capabilité

iD

ITterme-court Capabilité

i

ITtermecourtCapabilité

.6-

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 37: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

37

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk, Pp, Ppk

Dans le cas de petits échantillons (k échantillons de n pièces), l'écart

type instantané peut être estimé à partir de la moyenne des estimateurs S

( ) de chacun des échantillons en appliquant la formule :1n

4CS

i SAvec moyenne des S sur chaque échantillon.

i2dR

iR Avec moyenne des étendues

sur chaque échantillon.

k

Sii

2

Cet écart type instantané peut également être calculé à partir des cartes de

contrôle Moyenne / Etendue en utilisant le coefficient d2 de la loi de l'étendue réduite.

Ce coefficient permet de passer de la moyenne des étendues observées, à l 'écart

type instantané par la formule :

Les coefficients d2 et C4 sont fonction de la taille des échantillons (n). leurs valeurs

sont données en annexe1 (chapitre 2).

On peut encore de façon plus exacte calculer cet écart type en passant par le

calcul des variances et on aurait :

avec k le nombre d'échantillon.

Estimation de l'écart type instantané

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

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38

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk, Pp, Ppk

Estimation de l'écart type global

L'ensemble des valeurs relevées dans la carte est représentatif de la

production qui a été réalisée pendant un temps relativement long.

En effet, le principe même de remplissage de la carte est de prélever, de

façon régulière, un petit échantillon de pièces.

L'écart type global est donc égal à l'écart type de l'échantillon formé par

l'ensemble des mesures.

1

2

n

Xxi

g

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

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39

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk, Pp, Ppk Exemple :

Cahier des charges :

Cote 100,07

Les cotes relevées sur la carte sont des écarts en cenièmes par rapport à la cote nominale.

Les relevés ont lieu toutes les heures.

Le tableau des résultats de la carte de contrôle est donné en igure ci-dessous.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 9.98 9.96 9.99 10 10.04 10 10.03 10 10.01 9.992 10 9.97 10 9.98 10.01 9.98 10 10.01 9.99 10.023 9.99 10 9.97 9.99 10 10 9.99 9.99 10.03 10.014 10.01 10.01 9.98 10.02 10.02 10 10.01 10 10.04 105 9.99 9.99 9.97 10 10 10.03 10.03 10.02 10.01 10

Total

Moyenne

Etendue

Ecart type

Fig. 2 Données d’une carte de contrôle.

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

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40

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk, Pp, Ppk Exemple :

Cahier des charges :

Cote 100,07

Les relevés ont lieu toutes les heures.

Le tableau des résultats de la carte de contrôle est donné en igure ci-dessous.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 9.98 9.96 9.99 10 10.04 10 10.03 10 10.01 9.99

2 10 9.97 10 9.98 10.01 9.98 10 10.01 9.99 10.02

3 9.99 10 9.97 9.99 10 10 9.99 9.99 10.03 10.014 10.01 10.01 9.98 10.02 10.02 10 10.01 10 10.04 105 9.99 9.99 9.97 10 10 10.03 10.03 10.02 10.01 10

Total 49.97

Moyenne 9,994 9.986 9.982 9.998 10.014 10.002 10.012 10.004 10.016 10.004

Etendue 0.03 0.05 0.03 0.04 0.04 0.05 0.04 0.03 0.05 0.03

Ecart type 0.0114 0.0207 0.013 0.0148 0.0167 0.0179 0.0179 0.0114 0.0195 0.0114

Fig. 2 Données d’une carte de contrôle.

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 41: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

41Fig.2 Données d'une carte de contrôle.

Exemple :

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 42: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

42

Calcul de Cp et de Cpk

De ce tableau nous pouvons tirer la moyenne des moyennes ( ) et la moyenne

des étendues ( ) ou des écarts types ( ) (selon que l'on travaille avec une carte

Moyennes/Etendues ou Moyennes/Ecarts types).

X

R S

Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk, Pp, Ppk

X =10,0012 ; = 0,039 et =0,01548R S

Ces valeurs nous permettent de calculer la dispersion instantanée du procédé :

Di = 6 x i

A partir de : 0,0164 S

:

4CS

i

A partir de : 0,0167 R

:

2dR

i

Dans ce cas, nous avons la relation : Di = 6 x = 0.0984. Nous pouvons donc

calculer :

i

Cp= 1,39 Cpk= 1,37

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 43: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

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Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk, Pp, Ppk Calcul de Pp et Ppk

L'écart type et la moyenne de l'ensemble des valeurs individuelles sont :

= 0,0180 et 10,0012

Dans ce cas, nous avons la relation Dg = 6 x =0,108

Nous pouvons donc calculer :

Pp=………………………….. Ppk=…………………………

g X

g

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

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Calcul des indicateurs de capabilité Cp, Cpk, Pp, Ppk

Calcul de Pp et Ppk

L'écart type et la moyenne de l'ensemble des valeurs individuelles sont :

= 0,0180 et 10,0012

Dans ce cas, nous avons la relation Dg = 6 x =0,108

Nous pouvons donc calculer :

- Pp=1,26 <1,33 Procédé ……………………………….;

- Ppk=1,24 <1,33 Procédé ……………………………….

g X

g

Conclusion : Procédé ……………………………Procédé ……………………………

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

Page 45: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

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L'INTERPRÉTATION ET LE SUIVI DES CHUTES DE CAPABILITÉ Le suivi et l'interprétation des chutes de capabilités est certainement un

des points essentiels de la maîtrise des procédés.

Trop d'entreprises se contentent de mettre en place des cartes de contrôle

sans exploiter cette formidable source d'information pour calculer les capabilités.

L'exploitation des capabilités doit commencer par la partie connaissance

dans toute l'entreprise du schéma de perte de capabilité donné en ligure ci-

dessus.

Les chutes de capabilités.

III. Performance procédé ( Pp , Ppk )III. Performance procédé ( Pp , Ppk )

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On veut estimer les capabilités court-terme et long-terme d’un joint soudé. La caractéristique de

qualité étudiée est la dureté au niveau du joint soudé. La spécification demandée : HV.

Les relevés ont lieu toutes les heures (nombre d’échantillon=10). Le tableau suivant donne les

valeurs de la dureté pour 30 soudures réalisées sur le même poste de soudage.

ATELIER 3.2 « Capabilité court-terme et Capabilité long-terme »

15260

Echanillons 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 258,6 255.6 270,2 255,2 263,1 244,9 240,2 255,4 274,6 255,3

2 268,2 270,1 268,9 286,3 270,4 236,6 265,5 234.4 270,6 255,4

3 280,8 261,4 250,2 256,6 257,3 260,7 265.4 269,5 255,5 253,5

Moyenne

étendue

écart type

iX

iS

iR

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47

On veut estimer les capabilités court-terme et long-terme d’un BOUCHON plastique réalisé sur

une presse d’injection plastique. La caractéristique de qualité étudiée est l’épaisseur du bouchon ép. La spécification demandée : ép = . Les relevés ont lieu toutes les heures (nombre d’échantillon=10). Prendre les mesures et Compléter le tableau suivant (nombre de pièce par échantillon= 4).

CHANTIER 3.1 « TP MSP »

Echanillons 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101

2

3

4

Moyenne

étendue

écart type

iX

iS

iR

Page 48: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

48

22èmeème Phase de la démarche MSP : Phase de la démarche MSP :

……………………………………………………………………………………..

TransformerPièces brutes

Produits:

Pièces

(1000 pièces/Jour)

Procédés

Machine ou méthodologie élémentaire dont le but est la transformation d'éléments entrant en éléments sortant .

Circuit intégré, fusible, écran, clavier,

cafetière, Machine à laver, tour…

IV. Les cartes de contrôleIV. Les cartes de contrôle

Problémaique

Page 49: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

49

Les performances d'un processus de producion sont ….……………..

La valeur d’un caractère (dimension fabriquée) d’une populaion

produite (série de pièces) par le processus ………………………………….. ;

car il est toujours sous l’inluence de dispersions dues à des causes

communes ou des causes assignables qui proviennent du processus

lui même (5M).

1. Présentation : Pourquoi surveiller un processus ?

IV. Les cartes de contrôleIV. Les cartes de contrôle

Page 50: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

50

1. Présentation : Pourquoi surveiller un processus ?

Il faut donc un outil permettant de déterminer le

moment où apparaît la cause assignable entraînant

la dérive.

Ainsi le processus …………………………………….,

c’est à dire avant qu’il ne produise des pièces non

conformes (hors de l’Intervalle de Tolérance). Cet

outil se nomme :

Les …………………………………………………..

IV. Les cartes de contrôleIV. Les cartes de contrôle

Page 51: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

51

1. Présentation : Pourquoi surveiller un processus ?

Les cartes de contrôle les plus utilisées sont les cartes de

contrôles par mesure de la moyenne et de l’étendue

(cartes, , W).

Ces deux cartes sont établies ensemble et interprétées ensemble.

En effet la distribution des dimensions fabriquées modélisée par

une loi Normale est caractérisée par la moyenne et la dispersion

(écart type).

Ces deux paramètres sont indépendants et complémentaires.

La valeur moyenne peut varier sans que la dispersion ne varie

et inversement.

X

IV. Les cartes de contrôleIV. Les cartes de contrôle

Page 52: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

52

2. Choix entre la carte de contrôle de l’étendue et de l’écart type :

Ces deux cartes permettent de visualiser l’évolution de la

dispersion des dimensions fabriquées.

La carte de contrôle de l’écart type est « plus juste » et moins

dispersée que la carte de contrôle de l’étendue.

Par contre les calculs à réaliser pour tracer la carte de contrôle de

l’étendue sont moins compliqués et donc plus fiables.

La carte de contrôle de l’écart type sera mise en œuvre si le tracé de

la carte est informatisé ou assisté par un outil de calcul automatique.

La carte de contrôle de l’étendue sera mise en œuvre si le tracé de la

carte de contrôle est manuel sur un support papier.

IV. Les cartes de contrôleIV. Les cartes de contrôle

Page 53: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

53

9. Interprétation et analyse des cartes de contrôle

 :

IV. Les cartes de contrôleIV. Les cartes de contrôle

Page 54: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

54

 :

9. Interprétation et analyse des cartes de contrôle

IV. Les cartes de contrôleIV. Les cartes de contrôle

Page 55: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

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L’axe défini partiellement ci-dessous à un diamètre fonctionnel délicat à obtenir. Le service qualité décide de suivre l’évolution de cette cote fabriquée et de prévenir, grâce à la

mise en place d’une démarche MSP, la production de rebuts.

ATELIER 3.3 « Elaboration de carte de contrôle »

Préparation des cartes de contrôleOn prélève des échantillons de 5 pièces toutes les heures

(production stabilisée à partir de 8h30). De plus il est important de noter les événements qui sont

intervenus => journal de bord : heure de prélèvement, heure des

pauses et arrêts, réglages, pannes et incidents, changement

d’outil, ...

Page 56: I. D finition et Statistique de base, é · Un second indicateur de capabilité machine prenant non seulement en compte la largeur de la dispersion mais également le décentrage

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ATELIER 3.3 « Elaboration de carte de contrôle »

Questions :

1) Compléter les cartes de contrôle :

2) Calculer et tracer les limites de contrôle pour les deux cartes de contrôle.