Cartes de contrôle SPC : Votre processus est-il en bonne santé ?
Par: Ben Baldwin
10 février 2020
Savez-vous si votre processus est sain ? Utilisez-vous les cartes de contrôle SPC pour suivre et surveiller le comportement de vos processus ?
Chaque processus de fabrication génère un grand nombre de chiffres. De l'équipement et des matériaux aux spécifications et aux tolérances, les chiffres sont générés par chaque action effectuée par les travailleurs et les équipements dans l'atelier. Ces chiffres sont incroyablement utiles pour comprendre les informations clés de votre processus.
Mais beaucoup des valeurs contenues dans les données peuvent sembler aléatoires. Alors comment déchiffrer les données et utiliser ces valeurs numériques à notre avantage ? Comment discerner des informations statistiques précieuses dans le temps à partir de points de données apparemment aléatoires ?
**La réponse se trouve dans la maîtrise statistique des procédés (MSP) et les cartes de contrôle.
Les points de données aléatoires sont à bien des égards le signe d'un bon processus sain. Nous voulons simplement que ces points de données "aléatoires" se situent dans des tolérances acceptables. Dans cet esprit, explorons ce que sont les cartes de contrôle SPC et comment les utiliser pour maintenir la santé de vos processus.
Pourquoi utiliser une carte de contrôle SPC ?
Lorsque vous examinez la santé et l'efficacité de vos opérations, des outils comme les cartes de contrôle SPC interactives sont extrêmement efficaces. Ils aident les fabricants à surveiller les comportements des processus au fil du temps et à découvrir les tendances qui pourraient affecter négativement le processus et le produit.
Pour qu'un processus de fabrication réussisse, il doit adopter deux comportements cruciaux pour être considéré comme sain :
Stabilité : Le processus est précis et les variations restent dans les limites des spécifications et des tolérances.
Capacité : Le processus peut être maintenu et crée constamment de la valeur.
Des variations naturelles se produisent dans tout processus, mais il faut que ces variations restent dans une certaine fourchette. En d'autres termes, le processus doit être stable. Si les points de données sont instables, le risque de créer des défauts ou de s'écarter des exigences du client est plus que probable.
L'instabilité conduit à un processus incapable de produire de la valeur pour le client ou de maintenir la rentabilité. Pourquoi assembler 1000 produits si seulement la moitié sera assez bonne pour le client ?
Un exemple de cause d'une variation malsaine est une pièce détachée dans une machine. Au fil du temps et de l'utilisation de la machine, la pièce se desserre progressivement. Cela va affecter les tolérances et le produit va progressivement s'écarter de la plage de spécifications requise.
Pour observer la stabilité et la capacité de vos processus, les cartes de contrôle SPC sont des outils visuels et interactifs qui vous permettent d'obtenir une perspective clé sur le comportement naturel de votre processus. Cela se fait en suivant une action ou une valeur spécifique dans le temps.
Mais le pouvoir d'une carte de contrôle SPC réside dans sa capacité à évaluer et à prédire le comportement futur sur la base des données passées. Les tendances, les répétitions ou les modèles au sein des spécifications peuvent tous être des indicateurs d'instabilité. Si le comportement se rapproche (ou est déjà en dehors) des limites d'alerte et des spécifications, des ajustements devront être effectués.
Exemple 1 : Lancez les dés !
Un exemple simplifié est celui d'un dé à 6 faces.
Ce dé doit présenter 6 chiffres. Si vous lancez le dé cent fois, vous pouvez vous attendre à une distribution assez égale entre tous les chiffres. La variation naturelle et un comportement sain vous donneraient une valeur moyenne de 3,5.
Mais si, à un moment donné, vous obtenez un 7, vous savez que quelque chose a mal tourné. Le dé a donné une valeur en dehors des limites de la spécification. De même, si vous lancez le dé et obtenez 4 plus souvent qu'à votre tour, vous savez que le dé n'a peut-être pas la même pondération.
Il en va de même pour le suivi des spécifications d'un produit manufacturé. Si le produit créé donne une valeur en dehors des spécifications (dans notre cas, tout ce qui est en dehors de 1-6), alors il s'agit d'un défaut. Et les tendances qui montrent une distribution inégale indiquent également un processus malsain.
Mais avec l'utilisation des cartes de contrôle SPC qui affichent un historique précis et des données en temps réel, vous pouvez rapidement identifier les problèmes, examiner les tendances, prédire les événements futurs et trouver des solutions. L'enregistrement des données de fabrication clés sur une carte de contrôle SPC minimise considérablement le risque de défauts coûteux et de pannes de machines.
La lecture de votre carte de contrôle SPC est très simple. L'axe de gauche correspond aux valeurs enregistrées et l'axe du bas correspond au temps ou au nombre de productions. Dans le cas ci-dessous, pour le mélangeur sous vide #1, les valeurs ont été enregistrées avec chaque lot.
Comme nous l'avons vu, une carte de contrôle SPC est un graphique utilisé pour étudier et visualiser l'évolution d'un processus dans le temps. La carte de contrôle indique également les limites d'alerte et les limites de spécification du processus.
Les limites d'avertissement:
Détermine et définit la stabilité du processus. Le processus est-il sous contrôle ? Les points de données doivent rester dans ces limites autant que possible. Si les points de données s'écartent progressivement ou constamment des limites d'avertissement supérieures (UWL) et inférieures (LWL), il existe une tendance menant à des défauts potentiels.
Limites de spécification:
Paramètres acceptables qui respectent les tolérances, les objectifs de production et les exigences du client. Tout écart en dehors des limites supérieures de spécification (LSS) et des limites inférieures de spécification (LSI) signifie qu'il y a eu un événement qui constitue un défaut.
Avec ces limites en place, il est facile pour vous et votre équipe de surveiller efficacement si un processus est sous contrôle ou en dehors des limites. De plus, en examinant les données au fil du temps, les tendances sont beaucoup plus facilement identifiées avant qu'elles ne deviennent un problème.
7 variations hors contrôle
Pour vous aider à identifier les différents types de variations qui sont les marqueurs d'un processus malsain, voici 7 conditions ou variations de données hors de contrôle. Beaucoup d'entre elles se situent encore dans les limites supérieures et inférieures de la carte de contrôle SPC, mais nous allons voir comment elles peuvent être dangereuses pour votre processus.
Effet cyclique : La carte de contrôle répète la même séquence.** Si le processus répète la même séquence encore et encore, alors il pourrait y avoir quelque chose de faux dans les mesures de données ou un effet cohérent indésirable.
Points en dehors des limites de contrôle : Le processus crée des défauts ou des variations indésirables. Cela signifie qu'un défaut a été créé. Maintenant, vous pouvez retirer le produit indésirable et rechercher pourquoi le défaut s'est produit.
Manque de variabilité : Bien que les points de données soient proches du milieu, il n'y a pas une distribution uniforme des valeurs. Pour revenir à notre exemple de dé à 6 faces, si vous obteniez systématiquement un 3, un 4 ou un 5, vous soupçonneriez que quelque chose ne va pas avec le dé.
Variabilité : Des valeurs consécutives se produisent au-dessus ou au-dessous de la moyenne cible. Similaire à notre dernière, les valeurs sont cohérentes d'une manière indésirable.
Variabilité excessive : Les valeurs sont régulières aux franges et rarement au centre. Quelque chose dans le processus fait que les valeurs se produisent aux extrémités des limites de spécification. Cela signifie qu'il y a une perte de précision.
Tendance : Les points de données forment une tendance pointant vers un dépassement éventuel des limites de spécification. Quelque chose dans le processus pousse les points de données dans une tendance à la baisse ou à la hausse. Effectuez une analyse des causes avant que le processus ne dépasse les limites.
Valeurs alternées : Les valeurs alternent fréquemment entre quelques points de données. Cela peut ressembler à un ensemble bien réparti de points de données, mais il ne s'agit là encore que de frapper quelques chiffres. Comme un métronome, il alterne constamment, ce qui est le signe d'un problème.
Les données doivent être aléatoires
Cela peut sembler contre-intuitif, mais la meilleure chose pour votre processus est que vos points de données soient aléatoires dans les limites de contrôle. Tous les exemples ci-dessus de "variations incontrôlées" comportent un élément de comportement trop cohérent.
La façon dont votre carte de contrôle est déchiffrée dépendra fortement de votre environnement de production. Vous pouvez avoir des constantes que vous avez prises en compte. Votre processus comporte peut-être un cycle naturel qui est nécessaire ou bénin pour la qualité de votre produit. Mais dans tous les cas, à moins de facteurs déjà pris en compte, votre processus devrait produire des données totalement aléatoires dans les limites des spécifications.
Un marqueur clé d'un contrôle statistique sain du processus est que le processus ne produit aucun défaut tout en n'étant affecté par aucun facteur indésirable.
Cartes de maîtrise des processus statistiques avec le logiciel d'instructions de travail.
Saviez-vous que VKS possède une fonctionnalité SPC ? Vous pouvez l'utiliser soit pour des instructions de travail spécifiques, soit pour un processus général à travers plusieurs guides. Il s'agit d'une méthode simple et efficace pour doter les employés de connaissances procédurales et surveiller avec précision la santé de vos processus.
Tout en suivant leurs instructions, les travailleurs sont invités à saisir des données clés sur le processus. Ces données sont ensuite enregistrées au fil du temps dans la carte de contrôle. Des informations précieuses sont extrapolées pour résoudre les problèmes et s'améliorer continuellement.
Grâce à l'utilisation du moteur de règles de VKS, les cartes de contrôle SPC enverront également des notifications aux opérateurs et à la direction si les relevés sont hors des " limites d'avertissement " ou (pire encore) hors des " limites de spécification ". Cela permet aux personnes concernées de recevoir des données en temps réel et de réagir en conséquence en un minimum de temps.
La carte de contrôle SPC interactive est facilement accessible dans le guide d'instruction et sous l'onglet des rapports. Vous pouvez glisser votre souris sur les points de données et la carte vous donnera les informations de ce point spécifique dans le temps.
Exemple #2 : Humidité dans un environnement contrôlé
Disons que vous dirigez un laboratoire pharmaceutique qui teste l'efficacité des cultures vivantes dans la levure de bière. Il est crucial de maintenir l'environnement à un niveau d'humidité optimal.
Au début de chaque procédure, vos employés sont tenus de relever le taux d'humidité pour vérifier qu'il est conforme aux normes. Une fois cette information vérifiée et enregistrée, ils peuvent commencer à travailler avec la levure.
Chaque fois qu'un opérateur enregistre les données d'humidité, l'information est compilée dans la carte de contrôle SPC de VKS. Avec un historique précis des variations d'humidité, vous et votre équipe pouvez voir s'il existe des tendances ou des facteurs invisibles qui pourraient affecter négativement les tests des cultures de levure.
En examinant le graphique, vous constatez une tendance à une humidité plus élevée en début de semaine et plus faible en fin de semaine. Les points de données sont toujours conformes aux spécifications mais, curieusement, ce cycle se répète depuis quelques semaines.
Vous enquêtez sur ce problème et découvrez que des équipes différentes travaillent à ces deux moments distincts de la semaine. Et il y a une légère variation entre la façon dont chaque équipe vérifie l'humidité. Cela perturbe les relevés d'humidité et donne une lecture inexacte.
En utilisant une carte de contrôle SPC, vous avez pu trouver le problème et ensuite remédier à l'erreur en mettant en œuvre une méthode standardisée avec votre logiciel d'instructions de travail. Maintenant, les niveaux d'humidité sont là où ils devraient être.
Votre processus est-il sous contrôle ?
Pour plus d'informations, jetez un œil à cette vidéo pour voir une utilisation réelle des cartes de contrôle SPC avec le logiciel d'instruction de travail pour le contrôle des processus chimiques de fabrication.
Le pouvoir des données est irréfutable. En savoir plus sur votre processus vous permet de prendre de meilleures décisions et même de prédire les événements futurs. En mettant en œuvre un logiciel d'instruction de travail avec des cartes de contrôle SPC, vous avez un meilleur contrôle sur votre processus, vos produits et votre qualité.
Plus vous en savez, plus votre processus sera sain.
