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Cartes de contrôle
Une des actions les plus importantes pour aider à maintenir la qualité d'une fabrication ou d'un service est la collecte de données informatives de façon consistante dans le temps, la visualisation graphique de ces données et l'examen attentif de ces graphiques. Toutes les cartes de contrôle affichent ces données (ou des statistiques calculées à partir de ces données) par rapport au temps, avec des limites de contrôle pour alerter les analystes lors d'évènements qui sortent du domaine normal de la variabilité.
STATGRAPHICS Centurion apporte une large gamme de cartes de contrôle, dont :
Cartes de contrôle de base pour des mesures dans lesquelles les points représentent les données les plus récentes, dont X-barre et R, X-barre et S, X-barre et S2, Médiane et Etendue et carte individuelle X et MR(2).
Cartes de contrôle pour des attributs dont les cartes P, NP, U et C.
Graphiques temporels pondérés dans lesquelles les points affichés sont calculés à partir de la donnée courante et des données historiques, dont MA, EWMA et CuSum.
Cartes multivariées conçues pour des situations dans lesquelles de multiples mesures corrélées sont collectées.
Cartes ARIMA pour des données autocorrélées dans lesquelles les échantillons collectés à l'instant t ne sont pas indépendants de ceux collectés à l'instant t+1.
Cartes prenant en compte l'usure de l'outil conçue pour piloter des données qui sont supposées avoir une tendance linéaire et ne sont donc pas constantes dans le temps.
Cartes aux limites modifiées pour les procédés qui ont de forts Cpk et dans lesquelles les limites sont placées à une distance fixe des limites des spécifications plutôt que de la ligne centrale de la carte de contrôle.
Cartes des scores cumulés, conçues pour détecter certains types spéciaux de dérives lorsqu'elles surviennent.
Toutes ces cartes de contrôle peuvent être utilisées en Phase I, dans laquelle les données déterminent les limites de contrôle, et en Phase II dans laquelle les données sont comparées à des standards pré-établis. Une procédure spéciale est également disponible pour aider à définir une carte de contrôle ayant une puissance acceptable.
Cartes de contrôle de base pour des mesures
La carte de contrôle classique, développée vers 1930, est construite à partir de données collectées périodiquement et celles-ci sont représentées en fonction du temps. Si plus d'une donnée est collectée au même instant, des statistiques comme la moyenne, l'étendue ou l'écart-type sont représentées. Des limites de contrôle sont ajoutées pour signaler les écarts importants non usuels de la ligne centrale et des règles sur les séquences sont employées pour détecter d'autres dérives non usuelles.
Cartes de contrôle pour des attributs
Pour des données de type attribut, telles que BON/MAUVAIS, les cartes les plus utilisées affichent des taux ou des proportions. Lorsque les tailles des échantillons varient, les limites de contrôle dépendent de ces tailles.
Lorsque les données sont collectées un échantillon à la fois et affichées dans une carte individuelle, les limites de contrôle sont généralement assez larges, ce qui donne une faible puissance de détection des points hors contrôle à la carte. Cela peut être résolu en affichant une moyenne pondérée ou une somme cumulée des données et non simplement les données.
Lorsque plusieurs variables sont collectées, des cartes séparées sont fréquemment affichées pour les diverses variables. Si les variables sont corrélées, cela peut conduire à un manque de détection des points hors contrôle. Dans de tels cas, STATGRAPHICS met à disposition plusieurs cartes multivariées : carte du T-carré, carte de la variance généralisée et carte EWMA multivariée. Dans le cas de deux variables, les points peuvent être affichés dans un ellipse de contrôle.
Aujourd'hui avec les appareils d'acquisition automatique, les données sont collectées de façon fréquente sur de petits intervalles de temps. Toute dynamique du procédé introduit alors des corrélations entre les données successives collectées, ce qui est un problème pour les cartes de contrôle qui supposent l'indépendance des échantillons successifs. Dans de tels cas, une carte de contrôle qui capture la dynamique du procédé doit être utilisée pour correctement détecter les évènements non usuels qui peuvent survenir.
La carte adéquate dans de telles situations est la carte ARIMA qui est basée sur un modèle paramétrique pour série temporelle. De telles cartes affichent soit les chocs résiduels sur le procédé pour chaque période, soit des limites de contrôle variables basées sur les valeurs prévues des données en période t+1.
Cartes prenant en compte l'usure de l'outil
Les cartes de contrôle peuvent également être utilisées pour piloter des procédés dans lesquels la moyenne est supposée évoluer avec le temps. Cela arrive classiquement lors du suivi de l'usure d'un outil mais aussi dans d'autres situations. Les cartes de contrôle dans de telles situations ont une ligne centrale et des limites de contrôle qui suivent une tendance linéaire.
Pour les procédés qui ont de forts Cpk, demander aux mesures de rester à plus ou moins 3 écarts-types de la ligne centrale peut être trop restrictif. Dans de tels cas, le procédé doit être autorisé à dériver sous réserve de ne pas arriver trop près des limites des spécifications. Une carte de contrôle utile dans ce cas est la carte aux limites modifiées qui positionnent les limites de contrôle en se basant sur les limites des spécifications plutôt que sur la moyenne du procédé.
Lorsque vous pilotez un procédé réel, les divers types de situations hors contrôle sont probablement déjà connus. Par exemple, une pompe qui commence à ne plus bien fonctionner peut introduire des oscillations dans les mesures à une certaine fréquence. Dans de tels cas, des cartes spécialisées des scores cumulés peuvent être construites pour visualiser ce type de défaut.
STATGRAPHICS permet de construire des cartes de scores cumulés pour détecter des pics, des rampes, des bosses de durées connues, des changements de niveaux, des accroissements exponentiels, des sinusoïdes de fréquences et de phases connues et plus généralement tout type de forme que l'utilisateur souhaite définir.
Pour qu'une carte de contrôle soit efficace, elle doit être capable de distinguer entre les situations dans lesquelles le procédé fonctionne comme prévu et celles où il a dérivé sérieusement de sa cible. STATGRAPHICS Centurion contient une procédure pour définir des cartes de contrôle qui détectent des écarts d'une certaine grandeur en un temps acceptable. Dans une application type, l'utilisateur peut définir la moyenne ciblée et la période opérationnelle moyenne (POM) avant qu'un écart d'une grandeur donnée soit détecté.
La procédure détermine alors le nombre d'échantillons et les paramètres de lissage qui permettront d'atteindre la performance désirée.
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