Tableau de contrôle

Les cartes de contrôle sont un outil graphique permettant de surveiller les processus statistiques. Elles font également partie des 7 outils de base du contrôle qualité dans le domaine de la fabrication.

Les cartes de contrôle sont des graphiques linéaires qui permettent de visualiser d'un seul coup d'œil les écarts d'un produit. La partie fluctuante du graphique oscille autour d'une « ligne de contrôle » médiane qui représente une norme de qualité spécifique.

Le but du graphique de contrôle est de détecter les erreurs et les anomalies dans les processus, mais aussi de modéliser les améliorations possibles. Ils sont couramment utilisés dans la fabrication industrielle et la gestion des processus, en particulier lorsqu'il s'agit d'amélioration continue.

Qu'est-ce qu'un graphique de contrôle ?

Un graphique de contrôle est un outil heuristique de régulation des processus utilisé dans la fabrication industrielle ainsi que dans d'autres domaines de la production en entreprise.

Une carte de contrôle est généralement utilisée pour les données chronologiques (également appelées données continues). Elle est extrêmement utile dans les cas suivants :

• Découvrir la cause profonde des écarts dans la production
• Surveiller les processus pour détecter des taux d'écart supérieurs à la normale
• Évaluer si un processus doit revenir à la base ou être amélioré dans son ensemble
• Gestion régulière de la production nécessitant peu d'entretien

Shewhart et le contrôle statistique des processus

Les cartes de contrôle pour la fabrication ont été inventées par Walter A. Shewhart dans les années 1920. Vous avez peut-être entendu parler de Shewhart dans le contexte de son cadre plus large, le contrôle statistique des processus (SPC). Il a également collaboré avec Edwards Deming, autre figure historique majeure dans le domaine de la gestion des produits industriels : Deming était connu pour avoir inventé le Total Quality Management (TQM) (gestion de la qualité totale).

Les cartes de contrôle sont plus étroitement associées à Shewhart et sont également appelées « dispositif utilisé dans le contrôle statistique des processus (SPM) ».

Établissement des limites de contrôle

Lorsqu'un processus de production est « sous contrôle », cela signifie qu'il fonctionne normalement avec des erreurs compréhensibles et attribuables. Ces erreurs sont des événements inévitables qui ne compromettent pas la qualité du produit. La norme moyenne est représentée par la ligne de contrôle au milieu du graphique, qui s'étend horizontalement de gauche à droite.

Une carte de contrôle type comporte deux autres lignes horizontales droites : la limite de contrôle supérieure (UCL) et la limite de contrôle inférieure (LCL), qui se trouvent respectivement au-dessus et au-dessous de la ligne de contrôle moyenne. Ces lignes représentent les limites de contrôle, et tout ce qui se trouve en dehors de ces limites extérieures représente une variation non attribuable, ou spéciale.

Les limites de contrôle supérieure et inférieure sont calculées à partir de l'écart type par rapport à la moyenne.

Capacités de prédiction

Les cartes de contrôle peuvent également être utilisées dans votre boîte à outils analytique pour prédire les objectifs de production futurs. Il y a juste une astuce : vous ne pouvez faire des prédictions qu'à partir de processus qui sont déjà sous contrôle.

Si vous y réfléchissez bien, cela semble logique : si l'on vous demandait de continuer à tracer une carte de contrôle qui fluctuait déjà énormément, vous n'auriez aucune information fiable pour vous aider à prédire ce qui allait se passer ensuite. Une supposition vaudrait autant qu'une autre.

Toutefois, si la carte de contrôle indiquait que les processus étaient sous contrôle (c'est-à-dire que la ligne fluctuante affichait des incréments normaux représentatifs d'un modèle qui suivait de près la ligne de contrôle), vous pourriez faire une prévision fiable sur les données à venir dans ce modèle.

C'est pourquoi les cartes de contrôle sont si importantes pour l'amélioration continue : un graphique correctement configuré peut fournir des informations sur les données que vous lui fournissez, mais aussi aller au-delà.

Sous-types de graphiques de contrôle

Il existe de nombreux types de graphiques de contrôle au-delà de la version de base que nous avons présentée ci-dessus. Heureusement, la plupart des logiciels MES (y compris VKS) facilitent cette analyse plus approfondie. Nous allons aborder ici quelques-uns de ces sous-types, mais sachez qu'il en existe plusieurs autres très spécifiques.

Voici d'autres types de graphiques de contrôle :

• Diagramme P : utilisé pour les données quantifiables où chaque point de données est un ratio de son propre ensemble d'échantillons
• Diagramme NP : utilisé pour compter les éléments (non) conformes
• Diagramme C : utilisé pour afficher les éléments (non) conformes avec une taille ou un intervalle de temps constant
• Diagramme U : utilisé pour afficher les éléments non conformes par unité variable
• MR-Chart : utilisé pour les variations observées dans un processus et montre la plage mobile au fil du temps

X-Bar & R-Chart

Il s'agit de l'une des variantes les plus courantes du diagramme de contrôle. Il s'agit en fait d'une paire de diagrammes, appelés X-bar et R-chart. Un R-chart est également connu sous le nom de diagramme de variation de processus. Le x-bar est connu sous le nom de diagramme de moyenne de processus.

Le graphique R est consulté en premier pour voir si la variabilité de l'échantillon est sous contrôle statistique, comme illustré ci-dessous :

Si elle est sous contrôle statistique, on consulte alors la courbe X-barre pour voir si la moyenne de l'échantillon est également sous contrôle statistique, comme indiqué ci-dessous :

Il ne s'agit là que d'une application parmi d'autres des cartes de contrôle pour les données continues ; d'autres exemples sont faciles à trouver, mais ils sont très mathématiques, ce qui rend les cartes de contrôle automatisées plus faciles à utiliser.