Les cartes de contrôle
La construction et la mise en place de cartes de contrôle pour suivre la dérive éventuelle de résultats d’essais par comparaison à des valeurs de référence issues d’étalons certifiés, de résultats liés à la production ou de matériaux de référence raccordés est devenue une pratique usuelle dans les laboratoires.
Ce qui est nettement moins courant, c'est la procédure qui accompagne ces cartes et qui définie la manière dont on va traiter les résultats ainsi que les actions que l'on mettra en place si la dérive est trop importante.
La carte de contrôle est l’un des outils de base utilisé pour la maîtrise statistique des procédés.
C’est une représentation graphique constituée d’une suite d’images des essais prises à une certaine « fréquence de prélèvement », à partir d’essai réalisés sur des prélèvements.
On reporte sur le ou les graphiques de la carte les différents calculs effectués sur les échantillons (moyenne, écart-type, étendue, nombre, pourcentage, ...).
Elle permet de visualiser la variabilité de l’essai ou de la production en distinguant les causes aléatoires des causes assignables.
On distingue: la carte de contrôle aux attributs
Les attributs sont des données fondées sur deux valeurs seulement
(conforme/non conforme, succès/échec, passe/ne passe pas).
La technique des cartes de contrôle aux attributs, avec le même type de calcul
des limites que les cartes aux mesures, est intéressante car elle permet de
suivre les progrès réalisés en cours de production.
Par contre, les cartes aux attributs ne donnent pas d’avertissement, en cas de changement dans le procédé, avant la production d’un nombre significatif de non conformités.
De plus, pour obtenir une image significative de la production, des échantillons de grande taille sont nécessaires.
Il faut distinguer les produits non-conformes qui, soit ne respectent pas les spécifications techniques, soit présentent des défauts tellement graves qu’ils sont rebutés, et d’autre part les non-conformités qui sont des défauts (apparences, rayures...) qui n’entraînent pas automatiquement la mise au rebut mais sont décomptés pour donner une mesures de la qualité de la production.
Les cartes de contrôle aux mesures
Les cartes de contrôle de « SHEWHART » aux mesures s’appliquent à des valeurs continues telles que la dureté, la force, le poids, ….
Leur utilité est grande, surtout par rapport aux cartes de contrôle aux attributs, car une valeur mesurée est plus riche d’information que le simple constat bon ou mauvais.
L’établissement d’une carte de contrôle aux mesures est fondé sur:
- l’hypothèse que la distribution des valeurs suit une loi connue (normale ou autres)
- les propriétés des échantillons
La mise en place de ce type de carte s’effectue en deux phases distinctes:
- Une phase de préparation
- Une phase de mise en place
La phase de préparation est surtout utile lors de la mise en place d’une carte de contrôle sur un process qui comporte des inconnues telles que le choix des paramètres ayant une influence directe sur le résultat, vérifier si la distribution est normale (exception faite sur des grandeurs physiquement bornées, qui suivent souvent une loi log-normale : on se ramène dans ce cas à une loi normale par une transformation de la variable X en X ’ = log( X )), analyser la capabilité de la machine,….
Cette phase de préparation permettra de définir les limites hautes et basses afin de suivre le process.
Dans le cas des essais réalisés au laboratoire, cette phase de préparation n’est pas utile, les essais sur étalons certifiés donnent des résultats qui doivent être compris dans une plage normalisée dans laquelle, la machine sera considérée comme satisfaisante par rapport aux critères de la norme utilisée.
Tableau comparatif entre cartes de contrôle aux mesures et aux attributs :
Construire une carte de contrôle aux mesures:
On positionne les quatre éléments suivants:
- Les valeurs relevées ou calculées,
- La moyenne,
-;Limite de contrôle inférieure et supérieure résultant normalement d’un calcul effectué à partir des valeurs relevées (en général, les limites de contrôle sont déterminées à partir de l'étendue des plages mobiles Rbar).
Dans le cas du suivi des essais au laboratoire, ces bornes sont données par les nomes de contrôles des machines.
Limite haute (LSC : Limite de contrôle supérieur) et limite basse (LIC : Limite de contrôle inférieur).
Exploiter les cartes de contrôles:
Le processus est stable lorsque les conditions suivantes sont satisfaites :
- 2/3 des points sont près de la ligne centrale (A et B)
- Peu de points sont situés près des limites de contrôle (E et F)
- Les points sont situés tantôt au-dessus de la ligne centrale, tantôt au-dessous.
- Les points sont répartis par moitié de manière régulière des deux côtés de la ligne centrale.
- Il n’y a pas de points en dehors des limites de contrôle.
Il existe 8 critères pour détecter des dérives sur le processus sous surveillance:
