Le contrôle de la qualité

(Spécial Covid-19)

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  •  Définition de la qualité : Généralités

Qualité : mot connu du langage courant, implique généralement « un jugement de valeur », une notion de perfection.

ü  Définition AFNOR :

Aptitude d’un produit ou d’un service à satisfaire les besoins des utilisateurs. Les composantes de la qualité peuvent être notamment : caractéristiques et performances, fiabilité, maintenabilité, disponibilité, durabilité, sécurité d’emploi, caractère non polluant, coût global de possession.

De cette définition, il faut retenir le fait que la qualité ne doit pas être un concept abstrait, mais peut  être définie par un ensemble de caractéristiques tout à fait concrètes qui en permettront ainsi l’analyse et le suivi objectif.

« Un produit est qualitativement correct si sa réalisation, à l’intérieur des tolérances fixées, est conforme à ce qui a été défini pour satisfaire les besoins des consommateurs »

  •  La gestion de la qualité

Le but de la gestion de la qualité est de permettre la réalisation d’un produit, support de fonctions et de services, qui satisfasse les exigences techniques du client ou les attentes du consommateur, au coût le plus bas par un abaissement des coûts de la non-qualité.

La gestion de la qualité dans les entreprises revêt un caractère permanent. les tâches réalisées dans l’entreprise en vue de l’obtention de la qualité sont :

-   L’expression des exigences concernant le produit

-      La conception, l’évolution ou la modification du produit

-      Les approvisionnements

-      La production

-      La manutention, le stockage, le transport

-      La pose et le montage sur chantier

-      Les contrôles et les essais

-      La formation du personnel et la motivation.

  •  Définition du niveau de qualité d’un produit

Le concept économique de la qualité doit répondre à 2 nécessités qui sont :

 -      Définir le produit, à travers l’adéquation à un marché par les fonctions de services et autres, le niveau de qualité et le prix

-      Maîtriser cette qualité pour que son niveau soit réalisé avec efficacité c’est à dire au moindre coût de non qualité.

Un produit bien défini, à travers une bonne saisie des besoins, doit ensuite être bien conçu technologiquement, son élaboration doit déboucher sur un ensemble de spécifications qui permettront de rédiger «le Cahier Des Charges Fonctionnelles » (CDCF). Il est donc nécessaire, à ce niveau de travailler en fonction d’objectifs qui définiront « le Niveau de Qualité Acceptable »(NQA) visé, à travers des spécifications explicites :

Nécessité de bien connaître les matériaux utilisés dans leurs caractéristiques propres (mécaniques, physiques, chimiques) dans leur aptitude à l’emploi, dans leur stabilité et leur durabilité dans le temps, dans leur compatibilité les uns par rapport aux autres.

Nécessité de s’appuyer sur les normes et réglementations en usage dans le bâtiment (DTU, règles bois feu, classement Air, Eau, Vent (AEV), Usure, Poinçonnement, Eau, Chimie (UPEC), etc.)

Nécessité d’avoir recours à des essais sur prototypes de manière à détecter les points faibles par rapport à un usage normal, ou à vérifier un niveau de performances visé, etc.

Nécessité de mettre en place des systèmes de contrôle avec des procédures définies (contrôles de réception des approvisionnements, contrôles en cours de fabrication, contrôles de réception sur chantier)

  •  Eléments de statistique :

a - Définitions et terminologie

Caractère : Propriété servant à distinguer les individus d'une population. Un caractère peut être qualitatif (attribut) ou quantitatif. Le terme "variable" est généralement utilisé pour désigner un caractère quantitatif.

Individu : Cela peut être :

- Un objet concret ou conventionnel sur lequel un ou plusieurs caractères peuvent être observés

- Une quantité définie de matière sur laquelle un ou plusieurs caractères peuvent être observés

- Une valeur observée d'un caractère quantitatif

Echantillon : Un ou plusieurs individus prélevés dans une population et destinés à fournir une information sur cette population, cette information peut éventuellement servir de base à une décision concernant la population, un le procédé qui l'a produite.

Population : Ensemble des individus pris en considération.

Effectif : Nombre d'individus de l'ensemble ou d'un sous ensemble auquel on s'intéresse.

 Classe : Dans le cas d'un caractère quantitatif, on opère souvent un groupement des observations, à priori ou à posteriori, en partageant l'intervalle total de variation en intervalles partiels joints appelés "classes".

Toutes les observations se situant dans une même classe sont ensuite considérées comme ayant la même valeur ; celle-ci est très généralement le centre de la classe.

Limites de classe : Valeurs qui définissent les bornes supérieures et inférieures d'une classe

Histogramme : Présentation graphique de la distribution d'une variable continue. Après avoir fait le choix d'une unité sur un axe, on porte sur cet axe les limites de classe dans lesquelles on a réparti les observations et on construit une série de rectangles ayant pour base chaque intervalle de classe et ayant une aire proportionnelle à l'effectif ou à la fréquence de la classe.

Etendue : Ecart entre la plus petite valeur observée et la plus grande

Moyenne (arithmétique) : Quotient de la somme des observations par leur nombre

Médiane  : valeur des observations pour lesquelles la fréquence cumulée est égale à 50 %

Variance : Moyenne arithmétique des carrées des différences entre les observations et leur moyenne arithmétique

Ecart-type : Racine carrée de la variance

Estimation :

a) Opération, ayant pour but, à partir des observations obtenues sur un ou plusieurs échantillons d'attribuer des valeurs numériques aux paramètres de la population dont ce ou ces échantillons sont issus ou de la loi de probabilité considérée comme représentant de cette population.

b) Résultat de cette opération

b - Abréviations et symboles utilisés (NF X 06.031)

N = effectif de la population mère

n = effectif d'un échantillon

k = nombre d’échantillons

m = moyenne des valeurs constituant la population mère

mo = moyenne d'une fabrication sous contrôle (statistiquement stable)

s = écart-type vrai de la fabrication

so = écart-type vrai d'une fabrication sous contrôle

s0 = estimation de l’écart-type so (estimateur)

x = valeur particulière d'un caractère mesurable

 = moyenne d'un échantillon  d'effectif n

 = moyenne arithmétique des  pour r échantillons d'effectif n

S = moyenne arithmétique des S pour  r échantillons d'effectif n

R ou w = étendue d'un échantillon

w = moyenne arithmétique des étendues pour r échantillons d'effectif  n

Ts = limite supérieure de tolérance

Ti = limite inférieure de tolérance

IT : intervalle de tolérance (IT = Ts-Ti)

 Lc1 ou LCS   = limite supérieure de contrôle  ou limite de contrôle supérieure

Lc2 ou LCI   = limite inférieure de contrôle ou limite de contrôle inférieure

Ls1 ou LSS   = limite de surveillance supérieure

Ls2 ou LSI   = limite de surveillance inférieure

bn = coefficient pour l'estimation de so à partir de s0.

dn = coefficient pour l'estimation de so à partir de w.

c - Définitions relatives à la loi normale

C'est la loi de distribution ou loi de probabilité qui régit habituellement les variables aléatoires continues x que l'on peut mesurer. elle se caractérise par 2 ensembles de paramètres qui sont :

 -     Le paramètre de position, LA MOYENNE (m ou X)

 Formule pour une population :

 Formule pour un échantillon :

 xi = nombre d’individus

ni = nombre d’individus par classe

-     Les paramètres de dispersion, l’étendue (W ), l’écart type (s ou S)

 

Il est intéressant de retenir que la courbe est symétrique et que les points d’inflexion de la courbe sont situés à un écart type les uns des autres.

d - Comparaison de la dispersion et de l’IT de fabrication

Dans la réalisation d'une cote fabriquée, 2 éléments doivent être pris en considération. Ce sont les valeurs spécifiées par le contrat de fabrication et la dispersion normale du processus de production.

La cote fabriquée est déterminée par les conditions fonctionnelles d'utilisation du produit.

La dispersion de fabrication résulte de différents paramètres tels que jeux, déformations, variations de matière (voir les 5 M). Cette dispersion qui peut être évaluée par des essais, contient normalement la dispersion aléatoire (DA) et la dispersion systématique (DS) peut y être incluse si elle n'est pas trop importante. On peut évaluer la dispersion de fabrication à 6.18 écart type (6.18s soit ±3.09 s) et la comparer à l’ lT à réaliser.

 -     Trois cas de figure peuvent se présenter

Dispersion centrée mais hors tolérance
Dispersion centrée dans la tolérance, mais qui ne supportera aucune dérive
Dispersion centrée dans la tolérance et qui supportera une dérive
  •  Les contrôles

La conformité des produits par rapport à des spécifications est garantie par le contrôle du processus de fabrication, depuis la réception de toutes les matières premières ou éléments de sous-traitance, jusque chez le client.

La fonction qualité, par le contrôle du processus, surveille, mesure, vérifie et poursuit donc plusieurs objectifs :

-      S’assurer avant ou après une opération délicate ou coûteuse que la pièce le composant ou le produit, réponde toujours aux spécifications, ceci dans le but d’éviter d’ajouter des coûts inutiles sur un élément déjà défectueux

-      Analyser les causes immédiates des défectuosités

-      Rendre les agents de production conscients de l’importance de la qualité de leur travail et, par la formation et la motivation, les soutenir dans leur opération d’autocontrôle

-      Participer à l’obtention d’informations, statistiques ou complètes, en matière d’anomalies ou de dysfonctionnements qui permettront ultérieurement, l’établissement de contrôles plus rationnels et l’analyse des causes de rebuts

-      Régler les différents litiges d’ordre technique relatifs à la qualité.

a - Les différentes techniques de contrôle

ü  Le contrôle unitaire :

Il consiste à vérifier sur chaque ouvrage ou produit, un certain nombre de caractéristiques.

Avantages : l’efficacité du contrôle est bonne. Tous les individus sont vérifiés. Il est possible de séparer les pièces défectueuses des autres sans arrêter la fabrication.

Inconvénients : dans ce type de contrôle, la fatigue et la routine deviennent très vite source d’erreurs. C’est une technique onéreuse en temps. La qualification du contrôleur doit correspondre à la complexité du contrôle.

Ce type de contrôle est donc à utiliser, soit dans la recherche de défauts rédhibitoires entraînant un danger pour la sécurité des personnes, soit dans les entreprises fabriquant des produits de haut de gamme, ne supportant pas la moindre imperfection.

ü Le contrôle statistique

Les outils statistiques permettent le traitement d’informations contenues dans un petit nombre d’observations, de formuler un jugement objectif et en finalité de décider.

ü  Le contrôle par attribut

Ce type de contrôle est utilisé pour les contrôles de réception des approvisionnements. Il a pour objectif de déterminer si un lot est acceptable ou pas.

La méthode de contrôle s’appuie sur un schéma défini que l’on appelle «plan de contrôle» et qui détermine les éléments suivants :

-      La grandeur du lot

-      La taille de l’échantillon à contrôler

-      Le mode de prélèvement de l’échantillon

La relation entre les résultats du contrôle et la décision à prendre : les critères d’acceptabilité ou de refus (nombre maxi. de défectueux ou de défauts tolérés dans un échantillon).

ü  Le contrôle par mesures

Ce type de contrôle est surtout utilisé pour les contrôles en cours de fabrication. Il consiste à suivre l’évolution des cotes fabriquées par prélèvements d’échantillons successifs et il permet d’apporter les corrections nécessaires pour obtenir un maximum  de pièces conformes.

Il ne peut s’utiliser que sur des fabrications de type répétitives et par lot. Dans les industries du bois les domaines d’application d’une telle technique concernent les industries de l’ameublement, des menuiseries intérieures et extérieures

  •  Le contrôle par mesures (NFX 06.031)

a.    Objectifs

-      Elever le niveau de qualité en vérifiant la conformité des produits obtenus par rapport aux prescriptions du cahier des charges .

-      Faire baisser les coûts de la non qualité

-      Diminuer les dérives et stabiliser la production

-      Responsabiliser  le personnel en le faisant participer à la culture qualité de l’entreprise

-      Participer à la construction de la qualité pour tendre vers "le zéro défaut"

b.    Origine des défauts

-      Les défauts observés sur les fabrications ont pour origine des défaillances ou des anomalies dans les domaines suivants représentés par le diagramme cause effet suivant

L'analyse des causes qui produisent cette variabilité permet de les classer en deux groupes distincts :

 

ü  Les causes assignables d’une part

Elles sont facilement identifiables, sources de défauts importants, leurs effets ont un caractère systématique et surtout assez marqué. De ce fait on peut les corriger rapidement.

Exemples :

-      déréglages brusques ou progressifs

-      changement d'équipe

-      changement d'outils

-      changement de matériau

-      intervention de maintenance

ü  Les causes aléatoires d’autre part

Elles résultent du procédé lui-même, en assez grand nombre, chacune de ces sources a un effet limité et varie dans une plage restreinte. Elles sont indépendantes entre elles.

Exemples :

-      usure des outils et du matériel

-      variation de l'alimentation électrique

-      conditions de température et d'humidité

-      hétérogénéité du matériau

 Le problème va consister à prendre en compte toutes les causes aléatoires et à détecter la dérive avant que les pièces ne soient défectueuses.

 c - La méthode M.S.P.

MSP signifie Maîtrise Statistique du Procédé, en anglais SPC (Statistical Process Control)

C'est un procédé de contrôle en cours de fabrication basé sur l'analyse statistique

C'est avant tout une méthode d'auto-contrôle qui permet à un opérateur de vérifier en continu le niveau de qualité atteint par son poste.

 ü  Démarche de mise en œuvre de la MSP

 La mise en place de la méthode MSP s'effectue par étapes successives qui doivent être franchies pour maîtriser la méthode, ces étapes sont les suivantes :

 - Etape 1 : connaissance minimale de l'outil statistique.

-  Etape 2 : mise sous contrôle statistique du procédé.

-  Etape 3 : démarche MSP

-  Etape 4 : M S P  une fois le procédé sous contrôle