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Le pré-contrôle : Un examen critique et sa place dans les applications SPC modernes.

Qu’est-ce que le pré-contrôle ?

Introduction aux cartes de précontrôle

Les cartes de pré-contrôle ont été développées en 1954 par Frank Satterthwaite alors qu’il travaillait dans le cabinet de conseil Rath et Strong, comme alternative aux cartes de contrôle traditionnelles de Shewhart. Les consultants Dorian Shainin et Keki Bhote comptent parmi les plus éminents défenseurs de cette méthodologie. Le pré-contrôle est une méthode simplifiée mais puissante de surveillance et de contrôle des processus de fabrication, en particulier lorsqu’il s’agit de prendre des décisions rapides sans avoir recours à des calculs statistiques poussés.

Aperçu du pré-contrôle

Le pré-contrôle utilise un ensemble de quatre règles fondamentales pour guider la mise en place des graphiques et le suivi des processus. Il se concentre sur la détection des variations par rapport aux spécifications du produit, plutôt que sur l’estimation des paramètres du processus tels que la moyenne ou l’écart type.

Étape 1 : Établir des zones de contrôle

  • Divisez la largeur de la spécification en quatre parties égales.
  • Les deux quarts les plus à l’intérieur définissent la zone verte (la plage acceptable).
  • La limite entre les quartiers intérieurs et extérieurs marque les lignes de pré-contrôle (PC).
  • Les quarts extérieurs, entre les lignes PC et les limites de spécification, définissent la zone jaune (plage d’avertissement).
  • Toute mesure en dehors des limites de spécification tombe dans la zone rouge (plage de rejet).
Graphique de pré-contrôle

Étape 2 : Évaluer la stabilité initiale du processus

Déterminer si le processus est maîtrisé avant le début de la production :

  1. Prélevez cinq échantillons consécutifs du processus.
  2. Si les cinq échantillons se situent dans la zone verte, le processus est considéré comme stable.
  3. Si un échantillon sort de la zone verte , le processus est considéré comme hors contrôle.
  4. Des mesures correctives doivent être prises avant de poursuivre la production.

Étape 3 : Suivi continu du processus

Une fois la production commencée, contrôlez le processus en prélevant périodiquement deux échantillons consécutifs à intervalles réguliers :

  1. Les deux échantillons de la zone verte → Poursuite de la production.
  2. Un échantillon dans la zone verte, un dans la zone jaune → Poursuivez la production, mais surveillez-la de près.
  3. Les deux échantillons de la zone jaune:
    • Si les deux tombent dans la même zone jaune, ajustez le processus.
    • Si elles se situent dans des zones jaunes opposées, le processus esthors de contrôle. Arrêtez la production, recherchez la cause et apportez des corrections.
  4. Tout échantillon dans la zone rouge → Le processus a produit une pièce défectueuse. Arrêtez immédiatement la production et mettez en œuvre des actions correctives.

Remarque : après tout arrêt, revenez à l’étape 2 et validez le contrôle du processus en obtenant cinq échantillons consécutifs dans la zone verte avant de reprendre la production

Étape 4 : Déterminer la fréquence d’échantillonnage

Pour maintenir un contrôle efficace, calculez la fréquence de l’échantillonnage en utilisant la ligne directrice suivante :

  • Intervalle d’échantillonnage = (durée moyenne entre les arrêts du processus) ÷ 6

Par exemple, si la durée moyenne d’exécution entre les violations de règles est de 60 minutes, deux échantillons doivent être prélevés toutes les 10 minutes.

Évaluation du pré-contrôle :

Pourquoi il ne doit pas être utilisé :

À l’époque de son développement, le précontrôle avait beaucoup de sens. Les gens appliquaient la MSP à l’aide d’un stylo et de papier et le calcul des limites prenait beaucoup de temps. En outre, les cartes de contrôle étaient établies sur un nombre limité de caractéristiques.

Certaines personnes préfèrent encore utiliser Pre-Control parce que les règles de l’étape 3 sont assez faciles à expliquer aux opérateurs. Mais si cela est vrai, la deuxième étape est souvent oubliée. Si un processus n’est pas capable de mettre en œuvre des cartes de précontrôle dans l’atelier, cela conduira à un ajustement excessif du processus et ne fera qu’accroître les variations.

Certains préconisent le précontrôle plutôt que les cartes de contrôle parce qu’il donne moins de signaux hors contrôle (et moins de « fausses alarmes »). Cela n’est vrai que si la capacité du processus est élevée, mais cette réduction des signaux ne se produit que parce que les limites de précontrôle sont, dans ce cas, fixées à plus de 3 sigma. Si le processus est moins performant, le précontrôle entraînerait même des fausses alarmes supplémentaires lorsqu’il n’y a pas de cause de variation assignable.

Si vous avez une capacité élevée et que vous préférez réduire le nombre de fausses alarmes, il existe un moyen beaucoup plus simple d’y parvenir : ignorer simplement l’alarme lorsque le Ppk est supérieur à un point de référence. L’avantage dans ce cas est que les alarmes redeviennent automatiquement actives si le Ppk diminue pour une raison quelconque. Consultez ce blog pour plus d’informations.

Un autre inconvénient du précontrôle est l’absence de diagramme de gamme. Le diagramme de gamme est le plus important des diagrammes SPC car il détecte les changements dans la variation à court terme, qui sont la première indication que quelque chose ne va pas dans un processus.

De nos jours, nous voyons de plus en plus de mesures automatisées à une fréquence élevée où vous ne pouvez appliquer le précontrôle que si vous développez un logiciel dédié. Si vous disposez d’un logiciel dédié, il est plus judicieux d’utiliser des cartes de contrôle, car celles-ci permettent d’améliorer les processus, alors que le précontrôle n’apporte aucune aide à l’amélioration des processus.

La règle visant à déterminer la fréquence d’échantillonnage ne doit jamais être appliquée. Les erreurs de production ne suivent pas un schéma logique basé sur des informations historiques. Les erreurs peuvent survenir à tout moment, indépendamment du moment où la dernière erreur s’est produite. La seule règle logique pour la fréquence d’échantillonnage doit être dérivée de votre processus AMDE.

C’est le risque (coût) d’une erreur et la probabilité de détecter cette erreur qui déterminent la fréquence minimale. Si le coût de l’échantillonnage est vraiment faible, nous pouvons même utiliser une fréquence d’échantillonnage beaucoup plus élevée pour obtenir plus de données du processus qui peuvent être utilisées pour l’améliorer.

Pre-Control n’apporte-t-il aucune valeur ajoutée ?

Dans certains cas, le pré-contrôle peut s’avérer utile. Si vous avez beaucoup de réglages à effectuer et que vous devez déterminer rapidement si le processus fonctionne de manière acceptable, vous pouvez utiliser le pré-contrôle pour les premières mesures. Avec 5 mesures, le Ppk et les limites de contrôle ne conviennent pas, l’utilisation des limites de précontrôle peut donc avoir une valeur ajoutée.

Si le processus a une capacité de 1,67, le risque de trouver une mesure en dehors de la zone verte est de 6 %, de sorte que le risque de prendre des mesures est limité. Si le processus fonctionne avec une capacité de 1,33, le risque de trouver une mesure en dehors de la zone verte est supérieur à 20 %.

Dans Datalyzer Qualis SPC, nous pouvons afficher les cartes de contrôle et les histogrammes dans un écran similaire à celui de la figure 1 et nous pouvons filtrer la vue pour afficher les dernières heures. Ainsi, si nous avons une nouvelle installation, nous pouvons rapidement voir si le processus se déroule conformément aux spécifications. Même si la taille du sous-groupe est supérieure à 1, l’histogramme montrera les mesures individuelles et nous pourrons fixer des limites de précontrôle ou des limites de précontrôle modifiées sur la base d’une capacité requise.

Exemple d'écran DataLyzer Qualis SPC

Conclusion

Le pré-contrôle a joué un rôle précieux en son temps en simplifiant la surveillance des processus lorsque les outils statistiques et l’automatisation étaient limités. Cependant, avec la collecte automatisée des données et la disponibilité de logiciels SPC en temps réel tels que Datalyzer Qualis 4.0 SPC, et l’importance croissante accordée à l’amélioration des processus plutôt qu’à la simple détection, le pré-contrôle a perdu de sa pertinence.

Cela dit, le pré-contrôle peut encore apporter une valeur pratique dans des scénarios spécifiques, tels que la vérification de la configuration ou les premiers cycles de production, lorsqu’une évaluation rapide est nécessaire et qu’une analyse statistique n’est pas encore possible. Dans ces cas, il peut fonctionner jusqu’à ce que l’on dispose de suffisamment de données pour mettre en œuvre des cartes de contrôle complètes.

Le précontrôle reste un concept historique utile et, s’il est appliqué en étant conscient de ses limites, il peut encore jouer un rôle limité mais ciblé dans une stratégie SPC moderne.

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