R EVUE DE STATISTIQUE APPLIQUÉE
P. P ERRADIN
Moyens mis en œuvre à différents échelons pour se rendre compte de la qualité fournie par un groupe de production
Revue de statistique appliquée, tome 7, n
o3 (1959), p. 55-62
<
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MOYENS MIS EN 0152UVRE A DIFFÉRENTS ÉCHELONS
POUR SE RENDRE COMPTE DE LA QUALITÉ
FOURNIE PAR UN GROUPE DE PRODUCTION (1)
P. PERRADIN
Le
sujet
choisi est vaste en ce sensqu’il
a trait à unepréoccupation géné-
rale que les Américains
appellent "Quality Assurance",
c’est-à-dire lanécès-
sité de connaître la
qualité
dans différents domaines del’Entreprise.
Cette connaissance de la
qualité
est vraiment nécessaire car elle est à la base de toute action corrective et elle se situe dans différents domaines et à tous les échelons.Nous pouvons illustrer par le schéma ci-dessous un
cycle
defabrication, depuis
laconception jusqu’à l’utilisation,
et nous constatonsqu’un jugement
dela
qualité
est nécessaireprincipalement
en troispoints :
a)
Au contrôlefinal,
où laqualité
estexprimée
enpourcentage
de rebuts.b) Après
le contrôlefinal,
avantexpédition
chez le client. Le contrôle ef- fectué icidépend
directement du service de contrôle dequalité
et n’est sous ladépendance
d’aucun des services de l’usine. Par desprélèvements légers
maisdes essais très
complets,
ilpermet
de vérifier laqualité générale
desappareils
et de s’assurer
qu’il n’y
a pas une tendance à la détérioration de cettequalité . c)
Lors de l’utilisation - test leplus
valable mais hélas leplus
difficile àexploiter - où la qualité
estjugée
à travers les différentesenquêtes qu’effectuent
les services commerciaux et les
renseignements qu’enregistre
le servicerépé-
ration.Le
problème
est doncvaste,
mais lesujet qui
seradéveloppé
ici toucheraplus précisément
laqualité
de lafabrication, jugée
au stade du contrôle final de chacune des chaînes demontage,
c’est-à-dire la caractérisation del’aptitude
que
possède
un groupe deproduction
àfabriquer
despièces
bonnes._______________
(1) Communication présentée aux Journées d’Etudes du Centre de Formation aux Applications Industrielles de la Statistique (1957).
Comment s’est
posé
leproblème ? L’entreprise
estgéographiquement
très dis-persée, puisqu’elle comprend
5 usinesdifférentes,
et laproduction
très diver-sifiée
puisqu’une
trentaïned’appareils
différents sontfabriqués.
Le contrôle de
qualité
fonctionnedepuis
2 ans normalement dans deux usi- nes, alorsqu’il
est à lapériode
dedémarrage
dans deux autres.A latête du contrôle de chacune des usines se trouve une personne
qui
dé-pend
à la fois du Directeur de l’usine et du Service Central du contrôle de qua-lité, lequel dépend
directement de la Direction Générale.Chacun des chefs de contrôle est
chargé
derédiger
unrapport
hebdoma-daire destiné à la Direction
Générale,
à la Direction de l’usine àlaquelle
il ap-partient
et au service central du contrôle dequalité.
Il estindispensable
que les résultats transmis le soient sous une formesimple, rapidement exploitable , qu’ils distinguent
cequi peut
être considéré comme normal de cequi
nepeut
pasl’être,
etqu’ils
caractérisent leplus justement possible
laqualité
obtenue dans la semaine. La solution de l’indice dequalité
nous a paru trèsséduisante,
carelle réalise une
synthèse
de résultats de contrôle sur desappareils parfois
as-sez
complexes présentant
despossibilités
de défauts trèsvariées,
cecigrâce
àun seul nombre.
L’indice de
qualité permet également
de nombreuses combinaisons telles que le calcul d’un indiceglobal
àpartir
d’indicespartiels,
cequi
rendpossible
la caractérisation de la
qualité
den’importe quel
groupe deproduction résultant ,
à
partir
des indices dequalité
des groupescomposants.
A la fin de
chaque
chaîne est effectué un contrôle dutype réception,
soitpar
prélèvements, soit,
laplupart
dutemps, unitaire,
par suite des nombreu-ses causes
possibles
de défauts et desquestions
de sécurité lors de l’utilisation desappareils.
L’indice dequalité
est calculé àpartir
des résultats de ce con-trôle final
qui juge
laqualité
livrée par lachaîne, provenant
de laqualité
du tra-vail des ouvrières
et, éventuellement,
de l’efficacité des tris effectués par cer- taines d’entre elles et des contrôles parprélèvement
en cours demontage,
exé-cutés par des contrôleurs volants.
Le
Système
des Demerits - L’indice dequalité
que nous utilisons est calculé sui- vant leprincipe
des Demerits. C’est unsystème
peu connu en France. Pour avoirplus
deprécision,
il faut lire les revues ou livres américainsspécialisés
et c’estaux
Etats-Unis, je crois,
que lesystème
est leplus fréquemment utilisé(I).
Le
principe
en estsimple :
tous les défauts n’ont pas,évidemment,
lamême
importance
et la caractérisation d’unequalité
par unpourcentage global
de défectueux
est,
de cefait,
trèsincomplète.
Lesystème
des Demerits a l’in- térêt de tenircompte
del’inégalité
del’importance
des défauts en les classant parcatégorie
et enpondérant
d’une certainefaçon
le nombre depièces
défec-tueuses décelées dans chacune des
catégories.
Le demerit
peut s’exprimer
de lafaçon
suivante :tifl étant le
poids
attaché au défaut de lacatégorie
1.nI le nombre de défectueux de la
catégorie 1,
et ainsi de suite.---
B 1) Voir à la fin du texte une liste d’articles qui nous-ont été utiles pour l’établissement de notre système.
Le nombre de
catégories choisies,
ainsi que lespoids qui
leur sont affec-tés sont variables. Nous avons choisi un classement en 4
catégories auxquelles
nous avons affecté les
poids
100 - 50 - 10 et 1. Dans ces caslà,
le Demerit s’écrit donc :La catégorie
1 étant donc lacatégorie
laplus importante,
lacatégorie
4 lamoins
importante.
Nous pouvons calculer un demerit par unité U =
D,
1 n étant laquantité
con-n
trôlée.
Le demerit par unité
peut également
s’écrire :ou U1’ u~,
u3 ,
u~ sont les nombres de défectueux par unité trouvés dans chacune descatégories.
Indice de
qualité
àpartir
dusystème
des demerits - Il estpossible
dès lors de calculer un indice dequalité
enrapportant
un demerit unitaireU,
calculé à par- tir des résultats de contrôle de lasemaine,
à un demerit par unité de référence que nous aurons calculé sur unepériode
assezlongue
considérée comme bonne et suffisamment stabilisée.Cet indice de
qualité peut s’exprimer
par la formule1 =TT~ Uo
étant le°
demerit par unité
pris
comme référence.Nous voyons donc
qu’une qualité égale
à celle de référence nous amèneraà un indice de
qualité égal
à1,
un indicesupérieur
à 1indiquant
une détériora-tion,
aucontraire,
un indice inférieur à 1indiquant
une amélioration.La valeur attendue de l’indice de
qualité
sera donc l’unité. Mais nous trou-vons
chaque
semaine une valeur différente de 1 et il estimportant
de savoir si l’écart relevépeut
être considéré commeprovenant
des variations aléatoires de l’indice dequalité
ousi,
aucontraire,
il estsignificatif
d’une détérioration de laqualité.
Il
s’agit
donc de déterminer la loi de variation de I afin depouvoir
calcu-ler,
comme pour une carte de contrôleclassique,
les limites de surveillance et les limites de contrôle.Les différents
pourcentages
de référenceF~
de défectueux trouvés dans chacune descatégories
sont engénéral
faibles(inférieurs
à10%),
alors que les nombres depièces
contrôléeschaque
semaine sont engénéral grands (variant
de500 à 20
000)
et la loi de Poissonpeut
très facilement être admise. Dans chacune descatégories,
le nombre de défectueux nipeut
donc être considéré comme sui- vant une loi de Poisson de moyenne np.et
de variancenP~..
La
quantité U; =2013201320132013’-
suit donc une loi dontl’écart-type :
donc une loi de moyenne a;
p.,
n=Do.
et de variancefjf.,2. 2013~2013.
Le nombre contrôlé n étant en
général
trèsgrand
et le nombre de défautpossibles
étantégalement élevé,
laquantité U = 1 Ui
i suit une loiqui
tend vers uneloi normale.
Du fait de
l’indépendance
des nombres de défectueux trouvés danschaque CiJr 1~.
classe,
cette loi aura une moyenneU~ =IU~.
et unevariance 1201320132013-
que l’on Ki n
peut
écrireégalement 2013 ,
K étant une constante pourchaque
chaîne.n
L’indice de
qualité Iu
suit doncapproximativement
une loi normale dti.~K
1moyenne
égale à 1
etd’écart type
ai =o~ /Uo
=201320132013 x201320132013.
ofll
Le calcul est donc extrêmement
simple :
Pour avoir 1,
il suffit de calculer laquantité
Uchaque
semaineet,
connais-sant n, de
porter
les limites de surveillance et de contrôle à 2 fois et 3 foisl’écart-type. L’écart-type
est calculé facilement àpartir
de n.Composition
d’indices - Un indice dequalité
étant calculé sur chacune des chaî- nes, il estutile,
àpartir
de ceslimites,
depouvoir
calculer des indicesglobaux,
soit pour un
appareil, lorsque
nous sommes enprésence
deplusieurs
chaînes demontage
de sous-ensembles avant lemontage final,
soit pour uneusine,
à par- tir des indices trouvés sur les différentsappareils fabriqués
par cette usine . Ces calculs d’indicesglobaux peuvent
se fairetoujours
à l’aide depondération
et s’écrire sous la forme :
Un tel indice de
qualité
suit doncégalement
une loi normale de moyenneégale
à 1. Du fait del’indépendance
de chacun desindices, l’écart-type a
seraégal
à : ’°Mise en route de la méthode - Il a fallu tout d’abord faire la liste des différents défauts
susceptibles
de seproduire.
Cette liste a été facilement établied’après
les
enregistrements
d’au moins 1 anqui
avaient été effectués. Nous avons choisicomme mode de classification celui le
plus
souventadopté,
enparticulier
pour l’établissement deplans d’échantillonnage, qui
consiste àdistinguer quatre
caté-gories
dedéfauts, appelés
selon leurimportance : critiques, majeurs,
mineursou secondaires.
La détermination de la classe
dans laquelle
doit se trouver chacun des dé- fauts s’est faite selon deux critères :- tout d’abord un critère
qui pourrait correspondre
à laquestion "Quels
seraient les inconvénients si le contrôle final ne décelait pas le
défaut ? "
- l’autre critère étant
la perte pécuniaire
que ce défautoccasionne,
faisantintervenir le
prix
de la main-d’oeuvreemployée
pourrien,
leprix
de lamatière
perdue,
leprix
des retouches s’il y a lieu.En ce
qui
concerne lepremier critère,
la classification en4 catégories
s’est effectuée de la
façon
suivante :- défaut
critique :
défautpouvant
entraîner une détérioration gravepouvant
compromettre
la sécurité des utilisateurs.- défaut
majeur :
défauts’opposant
au fonctionnementcorrect,
à l’éxécu- tion correcte d’uneopération ultérieure,
d’une manièregénérale
défautqui
diminue la valeur commerciale de l’article et révèle unprocédé
defabrication
défectueux.
- défaut mineur : défaut
qui risque
de diminuer lesperformances,
l’effi-cacité ou la
durée, qui apporte
unegêne
aumontage ; peut être égale-
lement un
léger
défautd’aspect
visible.- défaut secondaire : défaut
qui,
bien quen’ayant
que très peud’impor- tance,
dénote uneimperfection. C’est,
parexemple,
un défautd’aspect
invisible une fois
l’appareil
monté.Il est bon de
signaler
que, lors de la classification des défauts relative- ment au secondcritère,
nous n’avons fait intervenir que lescomparaisons
deprix
à l’intérieur de lachaîne,
c’est-à-dire que nouspouvions
trouver des dé- fautscritiques
oumajeurs
aussi bien sur les chaînes montant desproduits
d’unetrès faible valeur que sur d’autres montant des
produits
très chers.Nous avons donc classé chacun de ces défauts relativement à deux
critères,
ceci en accord avec la Direction de l’usine.
Dans le cas de tris
(cas
leplus courant),
nous avons conventionnellement fait intervenir le 2ème critère dans laproportion
de 3 sur4,
et seulement dans laproportion
de 1 sur 4 dans le cas deprélèvements.
Laproportion
de 3 sur 4a été choisie parce que l’efficacité d’un tri n’est pas absolument
100%
mais voi-sine, d’après
lesstatistiques américaines,
de75% ;
c’est-à-dire que75%
seu-lement des défectueux sont arrêtés en moyenne, du fait de la
fatigue
ducontrôleur.
Il
s’agissait
ensuite de calculer les différentspourcentages
de référence.Ceci a été fait en choisissant des
périodes
suffisamment stabiliséespendant
les-quelles
nous avons obtenu despourcentages
de défectueux minima.Pour
chaque
chaîneétudiée,
nous avonsdressé,
à l’issue de cettephase préparatoire,
une listeprécise
des défauts avec indication despourcentages
de référence et del’importance.
Nous sommes dès lors à même d’obtenirchaque
semaine les indices de
qualité
pour chacune des chaînes en calculant le demerit par unité U et en faisant lerapport
avec le demerit par unité de référenceU..
Pour le calcul d’indices
globaux,
les différentespondérations
effectuéesl’ont été
d’après
les considérations suivantes :lorsqu’il s’agissait
du calcul d’un indice relatif à unappareil
àpartir
d’indices demontages
desous-ensembles ,
nous nous sommes basés sur la somme des
poids qui
ressortait de lapondéra-
tion de chacun des défauts dans
chaque
chaîne. Dans le calcul d’indices relatifs à l’usine àpartir
des indices des différentsappareils,
nous avons fait interve-nir,
enplus,
leprix
del’appareil
et laquantité
moyenneproduite.
Présentation choisie pour le
rapport
de contrôle - Lesystème ayant
étéadopté
et
précisé,
il fallait savoir sousquelle
forme transcrire ces résultats pourqu’ils
soient facilement
exploitables
par la Direction Générale.Nous avons choisi la
présentation "en cascade",
c’est-à-dire que tout en haut durapport
sont situés les résultats relatifs àl’usine, puis
endescendant ,
aux
appareils,
aux chaînes de fabrication de sous-ensembles s’il y a lieuet ,
enfin auxpostes importants.
A cequadrillage
viennent se superposer trois zones horizontalescorrespondant
à 3 modes différents de caractérisation de laqualité.
En
partant
duhaut,
nous trouvons : les indices dequalité
caractérisant laqualité depuis
l’échelon usinejusqu’à
lachaîne, puis
lespourcentages
de rebuts relatifsaux
chaînes,
enfin les notes dequalité
mises à despostes
ou défautsimportants.
Nous
indiquons
eneffet,
enplus
de l’indice dequalité,
d’unepart
le pour-centage
de référence des chaîneset,
d’autrepart,
lepourcentage
obtenuchaque semaine,
car les indices dequalité,
du fait de leur mode decalcul,
ne sont quedes valeurs relatives. Les notes de
qualité
sont mises d’unefaçon simple
à par- tir des résultatsenregistrés
dans la semaine sur les différentes cartes de con-trôle. Les cartes de contrôle mises sur les
postes
sonttenues,
soitd’après
lesrésultats des
prélèvements,
soitd’après
les contrôles de fin de chaîne. Les notes varient de 0 à5,
dans le cas de limitesjournalières,
parexemple,
nousmettons une note 0 si les 5
points
sont hors des limites et 5 si aucunpoint
n’estsorti dans la semaine. Les
avantages
de cetteprésentation
sont évidents :qui-
conque lit le
rapport peut
se contenter de vérifier l’indice relatif àl’usine,
sansaller voir
plus loin,
s’il donnesatisfaction.
Dans le cas d’un mauvais indice aucontraire, il est possible
de descendre peu à peu leséchelons, parfois jusqu’aux postes
ou défautsimportants
pour en connaître la cause.La
partie
réservée aux indices dequalité comporte
les limites de surveil- lance et decontrôle ;
sur legraphique,
ces limites se trouventtoujours
àégale
distance de la moyenne, ceci pour faciliter la lecture du
rapport,
et les résul- tats sont doncreportés
sur lerapport
en nombred’écarts-types.
Ajoutons
que pour éviter le calcul desécarts-types chaque semaine,
nousavons déterminé des classes de variation de
production.
Récapitulation
à l’échelon atelier - Parallèlement à l’établissement de ce genre derapport,
nous avons mis aupoint
unsystème
de tableauxdisposés
dans lesateliers,
rendantcompte de la qualité
obtenue sur chacun despostes
sous con-trôle dans
chaque
chaîne.Sur ces
tableaux, chaque poste
estindiqué
par sadésignation
et son pour-centage
de défectueux de référence.Les résultats de
chaque jour
sontindiqués
par des index decouleur,
unindex blanc
signifiant
que lepoint porté
surchaque
carte se situe entre les limi-tes de
surveillance,
un index vertindiquant
que nous sommes entre surveillance et contrôle et un index rouge que la limite de contrôle a étédépassée.
De tels tableaux sont destinés aux chefs
d’équipes
et auxcontremaîtres ;
un
exemplaire
sur feuille en est donné au Directeur de l’usine.Récapitulation
des résultats desrapports
hebdomadaires - Les résultats des rap-ports
hebdomadairespeuvent
facilement êtrerécapitulés
en cequi
concerne lesindices de
qualité,
de la mêmefaçon
que cela est fait pour les tableaux mis dans l’atelier.Mode de
récapitulation
des indices dequalité
Nous pouvons
disposer
d’une feuille par usine où nousenregistrons
lesrésultats de chacune des chaînes et d’une feuille
globale
où nous pouvons enre-gistrer
les indices relatifs aux différentes usines.Les
changements
depourcentages
de référencecorrespondant
à une amé-lioration de la
qualité
sontindiqués
clairement.Nous pouvons
enregistrer également,
d’unepart,
lesquantités Uo
de cha- que chaîne et surtout lesquantités Uok qui
sontégales
auxquantités Uo multipliées
par un certain coefficient tenant
compte
du coût del’appareil fabriqué
et de laquantité produite.
Cet
enregistrement
est trèsutile,
car ilpermet
àl’Ingénieur
en Chef ouau Chef du service de contrôle de la
qualité
de connaître dansquel
domaine ildoit faire
porter
les efforts.CONCLUSION -
Nous pensons être arrivés ainsi à donner à chacun les résultats
qu’il
doitconnaître en vue d’effectuer une action corrective
rapide
et correctement orien- tée. Toutes les actions correctivesqui
sont menées doivent aller dans le sensdu maintien ou de l’amélioration de la
qualité
pour un coûtminimum,
cequi
estbien le but d’un service de contrôle de la
qualité.
Ledispositif
fonctionne actuel- lement dans les deux usines où le contrôle dequalité
est établicomplètement
etson intérêt
grandira
ens’appliquant
bientôt aux autres usines.R,EFER.ENCES
BIBLIOGR,APHIQUES
- Industrial
Quality
Control Mars 1957- The
Ampex Quality Rating System.
- An
application
of the Bendixvendor Quality R ating system
to a smallplant .
- Industrial
Quality
Control - Novembre 1956-
Quality
control ofcomplex assemblies.
- Industrial
Quality
C ontrol - Juillet 1956A check
inspection
and DemeritRating
Plan.- Revue de
Statistique appliquée.
Vol.IV, n°
3.-
Quelques exemples
concretsd’application
des méthodesstatistiques
aucontrôle des fabrications et à la recherche aux Etats-Unis.