Linda 2019 Finish
Linda 2019 Finish
Linda 2019 Finish
DEPARTEMENT MECANIQUE
Electromécanique
Spécialité Mécatronique industrielle
Elaboré par :
LINDA AMMAR
Encadré par :
Institut Supérieur des Sciences Appliquées et de Technologie
Mr. FRIJA Mounir
de Sousse
Rien ne serait exprimer l'étendu de ma reconnaissance, l'estime, le respect et l'amour que j’ai pour
vous. Je dédie ce modeste travail qu'il soit la récompense de vos sacrifices illimités et vos
soutiens morals que vous m’avez généreusement offert.
A toute ma famille
Pour votre soutien et vos encouragements, qui m’ont été une grande valeur lors de moments les
plus dures durant l'élaboration de ce travail.
Linda Ammar
2
REMERCIEMENTS
Je tiens à exprimer ma profonde gratitude en premier au ‘Dieu’ qui m’a toujours soutenu et donné
la force.
Je tiens à adresser mes plus vifs remerciements au monsieur Eltaief Ahmed directeur de la société
SIPEL, Pour m’avoir accueilli au sein de son entreprise ainsi le support que m’a offert le long de
mon stage.
Je tiens à remercier mon encadrant Mounir FRIJA de l’Institut supérieur des sciences appliquées
et technologie de Sousse pour sa rigueur scientifique, ses exigences de disponibilité, en me
faisant partager son expérience et ses connaissance scientifiques, ses précieux conseils et aussi
pour m’avoir épaulé durant cette épreuve.
Mes sincères remerciements pour tous les responsables et personnels de la société SIPEL, ainsi
que tous les techniciens et les ouvriers pour leurs qualités humaines et professionnelles, et tous
ceux qui ont contribué à mon intégration.
Je suis très heureuse et fière de l’honneur que vous me faites en acceptant d’être présents dans le
jury de ma soutenance de stage de fin d’études. Veuillez trouver dans ce travail l’expression de
mon estime et de mes gratitudes.
Linda Ammar
3
TABLE DES MATIERES
DEDICACE ...................................................................................................................................... 2
RemerciementS ................................................................................................................................ 3
TABLE DES MATIERES ....................................................................................................................... 4
Liste des figures ................................................................................................................................ 8
Liste des tables ............................................................................................................................... 10
INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................................ 11
Chapitre I : Introduction de l’entreprise et de son activité............................................................ 13
1. Introduction :....................................................................................................................... 13
2. L’Organigramme de l’entreprise ......................................................................................... 13
3. Historique de l’entreprise ................................................................................................... 14
4. Activité de l’entreprise ........................................................................................................ 14
4.1. Matières Utilisées ......................................................................................................... 14
4.2. Produits ........................................................................................................................ 15
4.3. Les différentes machines .............................................................................................. 17
5. Processus de la production ................................................................................................. 18
Conclusion :................................................................................................................................. 20
Chapitre II : Le Stage ....................................................................................................................... 22
Introduction ................................................................................................................................ 22
1. Etapes du stage ................................................................................................................... 22
1.1. Observation et visite générale ...................................................................................... 22
1.2. Visite des services ........................................................................................................ 22
1.3. Rencontre du personnel ................................................................................................ 22
1.4. Observation du déroulement de la production ............................................................. 22
2. Mission du stage.................................................................................................................. 22
2.1. Objectifs relatifs aux tâches ......................................................................................... 22
2.2. Objectifs personnels ..................................................................................................... 23
3. Bilan et suggestions ............................................................................................................. 23
4
3.1. Compétences acquises ................................................................................................. 23
3.2. Propositions permettant l’amélioration des conditions de travail ................................ 23
4. Plan du stage ....................................................................................................................... 24
Conclusion .................................................................................................................................. 24
Chapitre III : Présentation de la méthodologie Six Sigma, Phase définition .................................. 27
Introduction ................................................................................................................................ 27
La méthodologie Six Sigma............................................................................................................. 27
1.1. La démarche de la méthodologie Six Sigma : La démarche Six Sigma se fait selon les
étapes suivantes (DMAICS) ................................................................................................... 28
1.2. L’objectif de la méthodologie Six Sigma .................................................................... 29
1.3. Apport du Six Sigma aux entreprises ........................................................................... 29
2. Phase définition:.................................................................................................................. 30
1.1. Description du procédé : .............................................................................................. 30
1.2. Choix du produit : ........................................................................................................ 30
1.3. Critical To Quality et indicateurs : ............................................................................... 31
Conclusion: ................................................................................................................................. 32
Chapitre IV : Phase de Mesure ....................................................................................................... 34
Introduction : .............................................................................................................................. 34
1. Période (1) : Contrôle global ............................................................................................... 34
1.1. Système de mesure ....................................................................................................... 34
1.2. Exemple de fiche complète et statistique ..................................................................... 41
1.3. Résultats de la période (1) et conclusions .................................................................... 43
2. Période (2) : Contrôle spécifique......................................................................................... 44
Introduction ............................................................................................................................. 44
2.1. Système de mesure ....................................................................................................... 44
2.2. Estimation du z du processus et de la Capabilité de la machine .................................. 47
2.3. Elaboration des Cartes de contrôle............................................................................... 55
Conclusion .............................................................................................................................. 57
Conclusion .................................................................................................................................. 58
Chapitre V : Phase d’Analyse .......................................................................................................... 60
5
Introduction ................................................................................................................................ 60
1. Cartes de contrôle ............................................................................................................... 60
2. Analyse des cartes de contrôle : ......................................................................................... 62
2.1. Analyse de la carte de contrôle des moyennes : ......................................................... 62
2.2. Analyse de la carte de contrôle des étendus: .............................................................. 63
3. Représentation graphique des données ............................................................................. 64
3.1. Diagramme des 5M ...................................................................................................... 64
3.2. Diagramme Multi-Vari ................................................................................................ 65
4. L’étude des corrélations ...................................................................................................... 69
4.1. Notion de corrélation ................................................................................................... 69
4.2. Etude de corrélation : méthode de la médiane ............................................................. 69
Conclusion .................................................................................................................................. 75
Chapitre VI : Phase d’Innovation .................................................................................................... 78
Introduction : .............................................................................................................................. 78
1. Paramètres de l’extrudeuse et rapport avec l’épaisseur .................................................... 78
1.1. Description de l’extrusion ............................................................................................ 78
1.2. Paramètres de l’épaisseur ............................................................................................. 79
1.2.3. Causes probables ...................................................................................................... 82
2. Génération des solutions .................................................................................................... 82
3. Plan n’expérimentation ....................................................................................................... 83
3.1. Données et résultats .................................................................................................... 84
3.2. Interprétation des résultats : ....................................................................................... 86
4. Analyse des risques ............................................................................................................. 91
Conclusion .................................................................................................................................. 91
Chapitre VII : Phases de contrôle et de standardisation ................................................................ 93
Introduction ................................................................................................................................ 93
1. Phase de contrôle ................................................................................................................ 93
1.1. Estimation des nouveaux z et Capabilité machine ...................................................... 93
1.2. Effet de la phase « Innover » sur les autres CQT ......................................................... 98
2. Phase de standardisation .................................................................................................... 99
6
CONCLUSION GENERALE ..............................................................................................................102
Bibliographie ................................................................................................................................ 104
7
Liste des figures
8
Figure 27: Carte de contrôle des étendus- tendance à l'uniformisation ....................................... 64
Figure 28: Diagramme des 5M....................................................................................................... 65
Figure 29: Diagramme Multi-Vari ................................................................................................. 68
Figure 30: Les types de corrélations .............................................................................................. 71
Figure 31: Diagramme de corrélation Epaisseur-Longueur ........................................................... 72
Figure 32: Diagramme de corrélation Epaisseur-Largeur .............................................................. 73
Figure 33: Diagramme de corrélation Epaisseur-Elasticité............................................................ 74
Figure 34: Diagramme de corrélation Epaisseur-Masse ................................................................ 75
Figure 35: L'extrusion gonflage ..................................................................................................... 79
Figure 36: Les zones de l'extrudeuse.............................................................................................. 80
Figure 37: Les zones de la vis ........................................................................................................ 80
Figure 38: Système de tirage .......................................................................................................... 81
Figure 39: Saisie des données sur Minitab17 ................................................................................. 86
Figure 40: Diagramme de variation de l’épaisseur ........................................................................ 87
Figure 41: Diagramme d’évolution de la masse ............................................................................. 88
Figure 42: Graphe des interactions des facteurs pour l'épaisseur ................................................ 89
Figure 43: Graphe des interactions des facteurs pour la masse .................................................... 90
Figure 44: Histogramme – Phase de contrôle ................................................................................. 95
Figure 45 : Capabilité du processus ................................................................................................ 96
Figure 46: Evolution des critères avant/après la phase d'innovation ............................................ 99
9
Liste des tables
10
INTRODUCTION GENERALE
A nos jours, les pièces en matières plastiques peuplent notre vie quotidienne dans tous les
domaines d’utilisation. La matière plastique remplace les autres matériaux à savoir, le métal, le
carton, le bois, les verres, la céramique et autres matériaux. Qu’il s’agisse des châssis des fenêtres
dans le bâtiment, des éléments de carrosserie et autres composants dans les domaines de
l'automobile, de l’aéronautique et navale aussi les meubles, les appareils électroménagers, le
matériel électrique, le matériel médical et les moyens de transport.
Souhaitant améliorer la qualité de ses produis, afin de mieux se placer dans le marché de
cette industrie, SIPEL a choisi de se lancer dans un projet ciblant l’amélioration continue de ses
produits. C’est dans ce cadre alors que s’inscrit notre projet qui porte sur l’amélioration de la qualité
des produits de l’entreprise en réduisant les taux de défauts provenant de différentes zones de
production, et cela a l’aide de la méthodologie Six Sigma.
o Le premier permettant de présenter l’entreprise, son secteur d’activité, ses différentes et son
processus de production.
o Le deuxième étant une description détaillée su stage et de son planning.
o Le troisième présentant la méthodologie Six Sigma et le lancement de la phase Définition.
o Le quatrième présentant la phase de mesure et de la récolte de données.
o Le cinquième portant sur la phase d’analyse des données obtenues.
o Le sixième présentant la phase de recherche des solutions et d’innovation.
o La phase de contrôle des résultats et de standardisation.
11
CHAPITRE I
INTRODUCTION DE
L’ENTREPRISE ET DE SON
ACTIVITE
12
Chapitre I : Introduction de l’entreprise et de son activité
1. Introduction :
Dans ce chapitre, nous découvrons l’historique de l’entreprise SIPEL ainsi que son
organigramme. Nous découvrons également son activité, les matières utilisées, les produits, les
différentes machines ainsi que le processus de la production.
2. L’Organigramme de l’entreprise
Gérant :
Ahmed ELtaief
Directeur Général :
Noomen Alaadhar
13
3. Historique de l’entreprise
SIPEL, ou Société Industrie Plastique ELtaief, est une entreprise industrielle spécialisée dans le
domaine de l’extrusion des films en plastiques destinés à l’usage de grande distribution.
SIPEL révèle un vrai savoir-faire lorsqu'il s'agit de personnaliser votre sac plastique : recherche
de forme, composition, couleurs, attaches, poignées, soufflets,... Toutes ces opérations sont définies
avec chaque client, dans le cadre de son cahier des charges.
4. Activité de l’entreprise
La production de SIPEL est basée sur des matières premières qui sont :
C’est un plastique d’une densité légèrement inférieure à celle du PEHD. Cette polyéthylène est
plus souple que celle de haute densité, mais possède une moindre résistance mécanique. Ce
polyéthylène est une dérivée végétale, extraite de cannes de sucre, et elle est utilisée dans la
production des sacs en plastique.
Déchets :
Les déchets utilisés dans la production des sacs en plastique chez SIPEL dérivent des déchets des
sachets produits dans les cycles présidents, transformés en granules à l’aide d’une machine
granuleuse et incorporés dans les mélanges de matière première introduite dans l’extrudeuse.
14
4.2. Produits
o Sacs alimentaires : ces sacs ont un mélange de PEHD et de PEBD pour matière
première. Sacs de haute résistance, transparent, liassés ou non liassés.
o Sacs de sortie de casse : ces sacs ont pour matière première la PEHD et la PEBD,
présentés en vrac ou en distributeurs à l’unité, ces sacs peuvent être personnalisés
ou disponibles en couleurs classiques comme le bleu, blanc, vert ou rose.
o Sacs de boutiques
15
Sacs poignée trou : en PEBD, ces sacs à poignées sont avec plaques de
renforts soudées. Impression fantaisie, impression personnalisée sur gaine
blanche ou en couleur.
16
4.3. Les différentes machines
Afin de subvenir aux besoins et exigences de sa clientèle, SIPEL est équipée de nombreuses
machines :
o Le mixeur
Le mixeur est l’organe responsable de la création du
mélange de matières premières qui sera par suite
introduit
À l’extrudeuse. La composition de ce mélange dépend
de produit fini souhaité.
Figure 6: le mixeur
o Les Extrudeuses
o
L’entreprise en possède trois. Ces extrudeuses fonctionnent par soufflage
d’air comprimé, le tube est donc gonflé comme un ballon, ses parois vont
s’affiner. Ce tube est pincé entre deux gros rouleaux, ce qui permet
d’obtenir un film fin à double épaisseur. Ce dernier va être enroulé sur
une bobine, ainsi il est prêt à être utilisé pour fabriquer des sacs de
plastique ou des films alimentaires par exemple.
Figure 7: Extrudeuse
o Les Soudeuses
Les soudeuses transforment les bobines de film double
épaisseur produit par l’extrudeuse en sacs plastiques
individuels. Il s’agit d’une soudure par lame
chauffante. Le produit fini peut être utilisé tel qu’il est
ou modifié selon le besoin et exigences du client.
Figure 8: La soudeuse
17
o L’imprimante
Figure 9: L'imprimante
o La Granuleuse
Après une collecte de déchets de sacs en plastiques, ces derniers
sont introduits dans la granuleuse afin d’obtenir des granules qui
peuvent être introduits dans le mélange de matière première pour
obtenir différents types de sacs.
5. Processus de la production
La production au sein de SIPEL est un processus simple et intéressant. Les étapes sont
nombreuses mais ne sont pas applicables pour tous les produits. La série d’étapes a
laquelle est soumis chaque produit est définie par sa nature. Pour mieux expliquer le
déroulement de ces étapes, ce diagramme a été élaboré :
18
Matière Mixeur
première Préparation du
(PEHD/PEB mélange de
D) matière première
Bobine de film
Sacs sans Soudeuse avec logo/ motif
bretelles/ trous
Soudage de la
bobine en sacs
Sacs de sortie de individuels
caisse, sacs de
boutique, sacs
de pharmacie… Sacs alimentaires
19
Conclusion :
Certes, SIPEL est une entreprise riche de produits avec un processus de production assez
intéressant, mais pour améliorer la qualité de ses produits, une stratégie doit être mise en place.
La politique de Six Sigma va permettre d’atteindre cet objectif.
20
CHAPITRE II
LE STAGE
21
Chapitre II : Le Stage
Introduction
Après avoir présenté l’entreprise son domaine d’activité et sa composition, ce chapitre aura pour
but de décrire le stage effectué au sein de SIPEL, et cela en listant les étapes du stage, sa mission
et son plan de déroulement.
1. Etapes du stage
2. Mission du stage
22
-Identifier les sources possibles de ces défauts.
3. Bilan et suggestions
23
4. Plan du stage
Février Février -Mars Avril Mai
S1-S2 S3-S4-S5-S6-S7-S8 S9-S10-S11-S12 S13-S14-S15-S16
Visite et observation
générale de l’usine, la
bibliographie et la
connaissance des
machines et
différentes étapes de
la production.
Observation des
différents défauts,
collecte de données,
prélèvement
d’échantillons et
contrôle de la qualité
des produits.
Utilisation des
données obtenus pour
trouver des solutions
pour les défauts les
plus pertinents et
fréquents à l’aide le
la méthode Six
Sigma.
Rédaction du rapport
de stage.
Table 1: Le plan du stage
Conclusion
Le stage effectué au sein de la Société industrielle de plastique Eltaief m’était une expérience très
riche en connaissances dans le domaine de la transformation plastique et m’était surtout une
24
opportunité pour travailler sur le coté de l’industrie qui m’intéresse le plus et qui est le contrôle
de qualité.
Le stage m’a aussi permis de découvrir le milieu professionnel et m’intégrer et d’observer de plus
près ce milieu riche de l’industrie qui ne cesse d’évoluer.
25
CHAPITRE III
Présentation de la méthodologie
Six Sigma, Phase définition
26
Chapitre III : Présentation de la méthodologie Six Sigma, Phase définition
Introduction
Dans ce chapitre nous abordons la notion du Six Sigma, nous commençons par définir cette
démarche et par donner un aperçu sur son historique et nous passons par la suite à présenter la
première phase de la démarche DMAICS qui définira le projet Six sigma par la description du
processus à améliorer.
Six Sigma est une méthode structurée qui fait appel à des outils techniques et des statistiques
d’amélioration des processus. Ces outils sont basés sur des principes de gestion de projets pour
améliorer la satisfaction des clients et atteindre les objectifs stratégiques de l’entreprise. Cette
méthode est applicable dans tous les domaines qui reposent sur des processus tels que : Ventes,
recherches et développement, Production,…
Le Six Sigma est actuellement le système de management qui se développe le plus vite dans
l’industrie. En se centrant sur une méthodologie de résolutions de problème et d’optimisation des
processus, cette méthode permet d’économiser des millions de dollars dans la société qui ont
appliqué la démarche ces dix dernières années.
Six Sigma est une méthode de performance qui vise à assurer le zéro défaut pour chacun des
processus de l’entreprise. Ce zéro défaut est atteint en identifiant les processus vitaux de
l’entreprise afin d’en augmenter la rentabilité et la satisfaction du client.
La réussite d’un projet Six Sigma requiert l’implication de toute l’entreprise. Les dirigeants des
entreprises qui ont lancé des démarches Six Sigma ne manquent jamais de souligner l’énergie
27
considérable requise de tous les salariés. Aussi les personnes impliquées dans cette démarche
sont les plus compétentes de l’entreprise.
1.1. La démarche de la méthodologie Six Sigma : La démarche Six Sigma se fait selon les étapes
suivantes (DMAICS)
1.1.1. Définir
Dans cette étape, on pose le problème, puis on identifie sur quels produits se
trouvent les défauts. Par la suite, il s’agit de sélectionner avec précision les
défauts mesurables, en limitant le champ de travail en fixant les objectifs.
1.1.2. Mesurer
Il s’agit dans cette deuxième étape de collecter les informations disponibles à
propos de la situation courante. Ces données collectées seront rassemblées et
catégorisées.
1.1.3. Analyser
Suite à l’étape de mesure, il s’agit d’étudier l’ampleur des défauts, rechercher
les causes probables de ces derniers, émettre des hypothèses et faire des
analyses quantitatives des données grâce à des outils mathématiques et
statistiques.
1.1.4. Innover
La phase de l’Innovation consiste à rechercher, proposer et faire appliquer des
solutions adaptées pour chaque situation. Il s’agit de trouver une ou plusieurs
solutions appropriées pour chacune des causes des défauts.
11.1.6. Contrôler
Une fois que l’entreprise a mis en place les solutions dégagées, il ne reste qu’à
suivre l’évolution de la nouvelle situation, analyser les résultats et mesurer
l’efficacité de solutions appliquées.
28
1.1.6. Standardiser
Cette étape consiste à standardiser les nouvelles méthodes et à diffuser les
nouvelles bonnes pratiques dans l’environnement de l’entreprise.
La méthode Six Sigma apporte des gains directs pour l’entreprise ainsi que la satisfaction des
clients, renforçant leur fidélisation. Elle permet une meilleure exploitation des ressources
humaines, financières et des outils de production afin d’améliorer la performance. Elle permet
également d’accroître la productivité par la réduction de la non-qualité. Six Sigma créée ainsi une
dynamique de progrès continu permettant de lancer des projets de grande ampleur tel que des
nouveaux produits ou nouveaux processus, augmentant ainsi la compétitivité de l’entreprise et
donc de ses profits.
De nos jours, il est difficile pour une entreprise, qu’elle soit industrielle ou de service, d’ignorer
l’apport de cette méthodologie qui pousse cette dernière vers l’optimisation assurée.
29
2. Phase définition
30
Le sac de sortie de caisse B1 est le plus demandé et utilisé par les marchands de produits
alimentaires, alors B1 sera choisi comme le produit sur lequel la méthodologie Six Sigmas va
agir.
La recherche des CTQ (Critical To Quality) qui sont les éléments essentiels et les plus sûrs en
terme de satisfaction du client, est un point important et indispensable de la phase Définir.
Sachant déjà que la méthodologie Six Sigma vise de satisfaire le client et de répondre à ses besoins,
et sachant aussi que cette satisfaction assure l’optimisation et l’amélioration de la performance
économique de l’entreprise, le diagramme CQT va nous permettre de décomposer le besoin du
client en exigences qui doivent être satisfaites et qui doivent être mesurables.
Besoin :
(Ce qui Exigences : Spécifications :
Caractéristiques :
amène le (Ce qui permet (Quelles sont les
(Comment mesure-t-on que
client à au client d’être spécifications sur la
le client est satisfait ?)
utiliser le satisfait) mesure ?)
produit)
Le sac doit être d’une
Elasticité certaine élasticité permettant 500%
Besoin la résistance à la rupture
d’emporter Le sac doit supporter la
Charge
CLIENT
31
Le sac doit être imperméable
Imperméabilité et ne doit présenter aucun Absence de trous
trou ou fissure
Le sac doit être dans la 60µ x2
Epaisseur et
limite d’épaisseur et de (double épaisseur)
masse
poids imposée par le client 1,5g
Le sac doit respecter les
Dimensions dimensions imposées par le 24x40cm
client
Conclusion
Ce chapitre nous a permis de comprendre l’idée de la méthodologie Six Sigma et son impact
important sur les entreprises. Nous avons aussi entamé la première étape de la démarche Six Sigma,
qui est la phase de la Définition, qui nous a permis d’identifier le produit principal sur lequel se
basera le reste du travail, ainsi que les critères de qualité que doit respecter se produit pour être
dans les normes de la qualité exigés.
32
CHAPITRE IV
PHASE DE MESURE
33
Chapitre IV : Phase de Mesure
Introduction
La première phase nous a permis de définir le cadre de travail et de mettre en évidence les
critères de qualité qui doivent être respectés. Cette phase a pour but de trouver un moyen de mesure
des CTQ, rassembler les informations et objectiver les problèmes à traiter. Cette phase se
composera de deux périodes : Période (1) de contrôle global au cours de la quelle nous contrôlons
de façon générale de tous les CQT et Période (2) de contrôle spécifique qui se basera sur les
résultats de la première période et qui aura pour objectif de contrôler les de près le critère présentant
les taux de défauts les plus pertinents.
34
Numéro de
1 2 3 4
l’échantillon
Horaire de
10 :00 12 :00 14 :00 16 :00
l’échantillonnage
Lundi X X X X
Mardi X X X X
Mercredi X X X X
Jeudi X X X X
Vendredi X X X X
Samedi X X
Dimanche
Table 3 : Les horaires d’échantillonnage période (1)
Par conséquent, un total de 22 échantillons sera obtenu chaque semaine, et cela le long de trois
semaines, du 18 Avril au 5 Mars.
A la fin de chaque deux heures de production, un échantillon de sac de sortie de caisse modèle B1
sera prélevé. La taille de cet échantillon doit dépendre non seulement de la précision souhaitée,
mais aussi par le nombre de sachets produits pendant deux heures. Nous notons également que
les pièces d’un même échantillon doivent être produites dans des conditions de travail très
similaires, avec la présence d’un réglage à l’intérieur d’un même échantillon, avec une taille
d’échantillon constante.
Le nombre de sachet produit chez SIPEL pendant l’intervalle de temps de deux heures est
généralement compris entre 400 et 500 sachets.
35
Table 4 : Table de choix de niveau d’inspection1
Pour pouvoir déterminer la taille du lot, on va d’abord se baser sur cette table. Nous avons un lot
d’une taille comprise entre 281et 500 pièces d’après le tableau. Nous allons attribuer la lettre F
puisqu’on souhaite commencer par un niveau d’inspection réduit.
1
www.v-trust.com/FR/QualityControl/InspectionStandards/AQLTable.aspx
2
www.v-trust.com/FR/QualityControl/InspectionStandards/AQLTable.aspx
36
Ensuite, à l’aide de ce tableau, on peut conclure que la taille d’échantillon qui correspond à la
lettre F est de 20 pièces. En appliquant 2.5 (défauts majeurs) on conclut aussi que pour cet
échantillon, il suffit de dépasser une pièce défectueuse pour que le lot soit rejeté.
En effectuant les mesures, l’ordre est d’une grande importance puisqu’il permet la vérification de
toutes les exigences. (Exemple : La longueur, la largeur et l’épaisseur doivent être mesurés avant
l’élasticité, car le test d’élasticité aura des effets sur la longueur, la largeur et l’épaisseur si son
test est effectué en premier)
Les mesures à effectuer, les outils à utiliser et une description de la méthode sont mentionnés
dans ce tableau :
Résultats et
Ordre Exigences Outils Description de l’opération unités de
mesure
A l’aide d’un mètre ruban,
la longueur du sac est
L
(1) Longueur Mètre ruban mesurée du coin inferieur
(mm)
au coin supérieur de la
bretelle.
A l’aide d’un mètre ruban,
la largeur est mesurée
L
(2) Largeur Mètre ruban entre les deux coins
(mm)
inférieurs ou supérieurs du
sac.
37
Le sac est placé entre les
deux doigts du Micromètre
Micromètre
et l’épaisseur est lue sur
d’une E
(3) Epaisseur l’afficheur.
précision de (µ)
On fait attention de ne pas
0.001mm =1µ
écraser le sac entre les
doigts du Micromètre.
A l’aide d’un marqueur,
nous marquons une
longueur de 10mm sur le
sachet, cette partie est
ensuite tirée à la main
Mètre ruban et jusqu’à atteindre la limite E
(4) Elasticité
marqueur d’élasticité. La nouvelle (%)
distance entre les deux
traces de marqueur sera
mesurée pour obtenir le
pourcentage d’élasticité du
sachet par rapport au 1cm.
Il suffit de souffler dans le
sac pour le remplir d’air et (Oui)
(5) Imperméabilité - d’observer pour remarquer Ou
s’il y a échappement (Non)
d’aire.
L’étalon est placé dans le (Oui)
Charge Etalon d’une
(6) sac pour voir s’il peut ou
maximale masse de 5kg
supporter cette charge. (Non)
Le sachet est plié un
Balance d’une
minimum de 5 fois, on m
(7) Masse précision de
peut également percer des (g)
0.01g
trous et compresser le sac
38
pour laisser l’air échappé,
puis le sac est placé sur la
balance
Afin de faciliter le reste des phases de la méthodologie Six Sigma, il est important de poser des
intervalles de tolérances pour chaque exigence.
Cet intervalle nous permettra de juger l’état de l’article en question : conforme aux exigences ou
considéré défectueux.
Pour chaque critère de qualité, un intervalle de tolérance est exigé. Cet intervalle est déterminé en
fonction de la nature du critère et de sa précision.
Charge
Longueur Largeur Epaisseur Elasticité Imperméabilité maximale Masse
Critère
L (mm) l (mm) e (µ) E (%) (Oui) ou (Non) (Oui) ou m (g)
(Non)
Intervalle
1,5±0.0
de 400±5 200±2 120±1 500±10 Oui Oui
5
tolérance
Si les dimensions de la pièce sortent de l’intervalle de tolérance elle est considérée défectueuse.
39
Pour pouvoir noter les résultats des prélèvements, une fiche de résultats a été mise en place à
l’aide du logiciel Microsoft Office Excel 2007.
Pendant chaque échantillonnage, les résultats doivent être notés pour chaque échantillon et
chaque critère. Il est aussi important de noter la date, l’horaire du prélèvement, le numéro
d’échantillon et le nom d’ouvrier. Des remarques peuvent également être ajoutées pour signaler
tous réglages, arrêts ou pannes.
Un fichier contenant cinq tableaux de prélèvement sera consacré pour chaque journée de travail.
Ces fichiers seront organisés dans des dossiers portant les dates et la semaine de chaque
prélèvement. Cela est nécessaire pour pouvoir organiser le reste du travail plus tard.
40
1.2. Exemple de fiche complète et statistique
1.2.2. Statistiques
Après chaque prélèvement, les résultats doivent être convertis en statistiques. Ces statistiques
seront le pourcentage des pièces défectueuses, dans chaque échantillon et pour chaque critère, par
rapport à l’ensemble de l’échantillon.
41
Pour ce fait, nous ajoutons une nouvelle partie à notre fiche de contrôle et nous nous servons du
logiciel Microsoft Office Excel, de la fonction Fréquence et des équations permettant de calculer
le pourcentage pour obtenir les résultats souhaités.
Cette étape à pour but d’automatiser le calcul des pourcentages une fois les donnés sont complets.
Ces résultats nous permettrons plus tard d’identifier les CTQ qui présentent les taux de défauts
les plus élevés.
Pour le même exemple précédent de la fiche de contrôle, nous observons les résultats obtenus
grâce a la nouvelle partie :
Le premier tableau ajouté permet de visualiser clairement, pour chaque échantillon, le nombre
des cotes trouvées dans ’intervalle de tolérance, le nombre des cotes trouvés hors intervalle, que
42
ce soit inférieures ou supérieures, et le pourcentage des pièces défectueuses par rapport à la taille
fixe de l’échantillon de 32 pièces dans le cas de chaque critère de qualité.
Le deuxième tableau permet de visualiser la même chose mais pour les critères ayant pour
réponse les valeurs (1)3 et (0)4.
3
=OUI
4
=NON
43
En observant ces résultats, nous sommes capables d’identifier des défauts pertinents. Il est clair
que les défauts les plus rencontrés lors de la production au sein de SIPEL sont liés en premier
lieuà l’épaisseur et la masse des sacs en plastique. En deuxième lieux, nous remarquons aussi que
le produit rencontre régulièrement des défauts au niveau de l’imperméabilité des sacs, et cela se
présente sous forme de trous ou de déchirures.
Introduction
Après la période (1) de contrôle général qui a durée trois semaines et qui nous a permis
d’identifier le défaut le plus répétitif, qui est l’épaisseur, la partie (2) de contrôle spécifique nous
permettra de cibler les défauts d’épaisseur.
Contrairement à la première partie du travail pendant laquelle une grande partie du travail a été
facilitée à l’aide du logiciel Microsoft Excel, la deuxième partie présente des diagrammes et des
calculs qui doivent être effectués manuellement.
Par conséquent, nous avons alors choisi de concentrer le travail de cette partie sur un seul défaut,
qui est le plus pertinent, et c’est l’épaisseur des sacs en plastique.
Nous notons également que ce critère est d’une très grande importance, de point de vue
gaspillage de matière première. Ce critère entrainera aussi des effets sur les autres critères,
comme la masse et l’élasticité, que nous allons étudier plus tard.
Période d’échantillonnage
Nous choisissons de garder la même période d’échantillonnage que pour la période de contrôle :
N° échantillon 1 2 3 4
Horaire 10 :00 12 :00 14 :00 16 :00
44
Lundi X X X X
Mardi X X X X
Mercredi X X X X
Jeudi X X X X
Vendredi X X X X
Samedi X X
Table 8 : période d’échantillonnage pour la période (2)
Taille de l’échantillon
Pour avoir une plus grande précision dans les résultats obtenus, nous avons choisi de changer
l’appareil de mesure. Nous avons choisi de procurer un micromètre de très haute précision
nommé « Submicromètre » de la marque « Mitutoyo » et qui est d’une précision de
0.0001mm=0.1µ qui est adapté aux produits plastiques et qui nous permettra d’effectuer des
mesures correctes.
45
Figure 17 : Submicromètre Mitutoyo5
Résultats et
Critères Outils Description de l’opération
unités de mesure
Epaisseur
Critère
e (µ)
Intervalle de
120±1
tolérance
5
https://shop.mitutoyo.fr
46
Table 10 : Intervalle de tolérance période (2)
Cette fiche affiche automatiquement la moyenne des valeurs qui nous sera utile plus tard.
Rappelons que l’objectif d’une démarche Six Sigma est d’atteindre un z supérieur à 6, ce qui
correspond à moins de 6,4 défauts par million d’opportunités.
47
2.2.1. Exemple de fiches complètes et histogrammes
2.2.1.1. Exemple de fiche de résultats d’échantillonnage complète
Tout comme pour la première période, voici un exemple de fiche de contrôle complète à partir de
laquelle nous pouvons tracer l’histogramme :
2.2.1.2. Histogrammes
Pour pouvoir calculer le z du processus, il faut disposer des y (les 32 mesures effectués lors de
chaque prélèvement). Le premier travail consiste à représenter ces données sous forme graphique.
Le diagramme des fréquences des y en est une première représentation. Sauf qu’il présente
l’inconvénient de donner une image difficilement interprétable lorsque les données sont étalées
selon une grande plage de mesure.
Pour cette raison, on lui préfère la représentation sous forme d’histogramme qui donne une
meilleure image de la répartition des valeurs. L’histogramme est un diagramme à barres
rectangulaires contigües dont les aires sont proportionnelles aux fréquences.
48
Etapes du traçage des histogrammes :
Voici alors les étapes du traçage d’un histogramme :
L’histogramme permet d’observer la répartition des valeurs mesurées par classe % à la moyenne,
dans un cas idéal, la moyenne X̅ doit être le plus prêt possible de la cote visée.
N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9
E (µ) 120,9 120,8 121,2 120,9 120,8 120,8 120,7 119,5 120,6
49
10 11 12 13 14 15 16 17 18
120,5 119,1 118,9 119,1 119,2 120,2 120 120,5 121,1
19 20
121,2 120,9
Classe Fréquence
118,85-119,35 4
119,35-119,85 1
119,85-120,35 2
120,35-120,85 7
120,85-121,35 6
Table 12: Tableau classes/fréquence
50
Etape 8 : Traçage de l’histogramme
Avec X̅= 1/n ∑ni=1 xi= 120,35 (obtenue aussi à partir de la fiche Excel)
8
cote mini = 119 cote visée= 120 X̅ =120,35 cote maxi =121
7
5 118,85-119,35
119,35-119,85
4
119,85-120,35
3 120,35-120,85
120,85-121,35
2
Une fois que l’on dispose de ces données, on va chercher à qualifier la position et la variabilité de
la population. On dispose déjà de la moyenne X̅ et pour la dispersion, on calcule l’écart type S.
D’après la partie précédente, X̅= 120,31. On rappelle que X̅ est un estimateur de la valeur de la
moyenne de la population n. En effet, un autre échantillonnage issu de la même population
donnerait une valeur différente X̅ pour une valeur de n inchangée.
On passe au calcul de S, qui est un estimateur de la vraie valeur de l’écart type ơ. D’un point de
vue pratique, l’écart type d’un histogramme représente la distance entre la moyenne et le point
d’inflexion de la courbe.
∑ni=1(xi − x̅)²
S=√
n−1
51
Après application numérique, S=0,677.
Sachant que S est la valeur de l’écart type de l’échantillon, nous devons estimer ơ qui est l’écart
𝑛
type du lot : ơ = 𝑆√𝑛−1
20
Après application numérique, ơ = 0,677√19 = 0,694
Nous rappelons que l’objectif de Six Sigma est d’obtenir une bonne Capabilité telle que le z soit
supérieur à 6. Un processus sera capable de donner satisfaction aux clients si son dispersion est
faible devant la tolérance.
En observant l’histogramme obtenu pendant la partie précédente et en se basant sur la figure 21,
nous pouvons conclure que nous sommes dans le cas d’un processus à faible Capabilité.
Nous remarquons aussi que la vaste majorité des valeurs obtenues sont supérieures à la cote visée
et plutôt proches de la cote maximale, ce qui indique l’existence d’un gaspillage important de
matière première et qui doit être minimisé.
𝐿𝑆𝑆 − X̅
𝑧=
µ
Avec LSS : limite supérieure de surveillance, autrement dit la cote maximale. LSS=121.
On passe à l’interprétation de la valeur de z obtenue, voila alors un tableau qui explique l’effet de
la valeur de z sur le processus :
52
Table 13 : Défauts par million en fonction de la valeur de z6
En observant le tableau, nous pouvons conclure que notre processus présente 317310,52 défauts
par million d’opportunités, qui est considéré très élevé par rapport aux normes. Nous voulons
connaitre les pourcentages de conformité et de non-conformité du processus,
6
Six Sigma, comment l’appliquer - Maurice Pillet
53
Table 14 : table des pourcentages de conformité et de non conformité 7
Nous rappelons que pour qu’une machine soit considérée apte, il faut que Cm>1,33
Dans ce cas, Cm=0,75<1,33 d’où la machine n’est pas considérée apte.
7
José GRAMDE, UTT
54
x̅ −Ti 𝑇𝑠−x̅
𝐶𝑚𝑘𝑖 = Et 𝐶𝑚𝑘𝑠 =
3ơ𝑖 3ơ𝑖
x̅ − Ti 𝑇𝑠 − x̅
𝐶𝑚𝑘 = 𝑖𝑛𝑓{ , }
3ơ𝑖 3ơ𝑖
D’après l’histogramme obtenu et après application numérique, nous avons :
3ơi 1,5ơ𝑖
𝐶𝑚𝑘 = 𝑖𝑛𝑓 { , } = 𝑖𝑛𝑓{1 ; 0,5}
3ơ𝑖 3ơ𝑖
Cmk=0,5
Nous rappelons que pour que la machine soit bien centrée, il faut que Cmk>1,33.
Dans c cas Cmk =0,5<1,3, d’où la machine n’est pas considérée bien centrée.
Au cours d’une semaine de contrôle spécifique, nous obtenons un total de 22 échantillons à partir
desquels nous pouvons tracer les cartes de contrôle.
Nous allons étudier le cas de la première semaine de la partie de contrôle spécifique en suivant
les étapes d’élaboration de la carte de contrôle, pour la phase mesure, il suffit de créer des cartes
de contrôle sans limites de contrôle ou de surveillance. Les limites seront imposées pendant la
phase suivante.
55
N° échantillon 𝑥̅ R
1 120,6 2,2
2 120,1 2
3 119,9 2,1
4 119,9 1,8
5 119,8 1,7
6 119,7 2
7 120 1,9
8 120,1 1,9
9 120,3 2,3
10 120,4 2,4
11 120,5 2,4
12 120,8 2,3
13 120,8 2,1
14 120,2 2
15 120 1,9
16 120,1 1,9
17 120,2 2,3
18 119,9 1,8
19 119,8 2
20 119,7 1,9
21 119,8 2,4
22 119,5 2,3
Etape 3 : Traçage :
56
Carte de contrôle des moyennes
121
120.5
120,09
120
119.5
119
118.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
2.5
2,07
2
1.5
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Conclusion
La période (2) de contrôle spécifique nous a permit d’évaluer la performance et la Capabilité au
sein de SIPEL. Les résultats montrent une performance jugée faible d’où l’implémentation de
certains changements s’impose.
57
Conclusion
Au cours de ce chapitre, nous avons pu effectuer des mesures qui seront le premier las dans
l’implémentation de la culture de contrôle de qualité chez SIPEL. Il est alors temps de passer à la
phase d’analyse.
58
CHAPITRE V
PHASE D’ANALYSE
59
Chapitre V : Phase d’Analyse
Introduction
Cette phase est fortement liée à la phase précédente de mesure, elle consiste à analyser les
données recueillies pour réparer la source du problème et quantifier l’écart entre la situation
présente et celle souhaitée.
La phase d’analyse nous permettra d’avoir une idée très précise des sources d’insatisfaction et
des paramètres qui doivent être modifiés pour aboutir la performance voulue, et cela à l’aie des
outils graphiques. Les outils graphiques d’analyse permettront de mettre les écarts en évidence en
transformant les données de la phase mesure en tendances, graphiques et statistiques.
1. Cartes de contrôle
Nous reprenons l’élaboration des cartes de contrôle au niveau de l’étape 3 :
Etape 3 : Calcul des limites de la carte des moyennes et la carte de l’étendue et traçage
Afin de calculer les limites, il faut se servir du tableau des constantes de BURR permettant de
trouver les constantes𝐴2 ,𝐷3 et𝐷4 .
8
http://www.demarcheiso17025.com/fiche003.html
60
Limites de la carte des moyennes avec 𝑥̿ = 120,09
2 2
Lss𝑥̅ =𝑥̿ + 𝐴2 × 𝑅̅ = 120,09 + 0,18 × 32,07=120,33 (Limite supérieure de surveillance)
3
2 2
Lis 𝑥̅ =𝑥̿ − 𝐴2 × 𝑅̅= 120,09 + 0,18 × 32,07 = 119,84 (Limite inférieure de surveillance)
3
121
LSC
120.5 LSS
120
LIS
LIC
119.5
119
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
2 2
Lss R= 𝑅̅ + 3 (𝐷4 × 𝑅̅ − 𝑅̅ )=2,07 + 3 (1,585 × 2,07 − 2,07)=2,87
2 2
Lis R= ̅𝑅 + 3 (𝐷3 × 𝑅̅ − 𝑅̅ )= 2,07 + 3 (0,415 × 2,07 − 2,07)=1,26
61
Carte de contrôle de l'étendue
3.5 LSC
3 LSS
2.5
1.5 LIS
LIC
1
0.5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Tendance supérieure :
62
La tendance supérieure est aperçue lorsqu’un ensemble de 7 points consécutifs, ou plus, sont
supérieurs à la moyenne. Cette tendance peut être causée par un changement de la vitesse de la
machine, un changement dans le mélange de matières premières, ou même par un changement ou
abandon de l’instrument de mesure. Il est possible d’effectuer un réglage de l’écart moyen qui
sépare la tendance de la valeur cible.
Tendance croissante
La tendance croissante est constatée lorsque plus de 7 points consécutifs sont en augmentation
régulière. Cette tendance peut être cause par l’usure de l’outil, la détérioration du processus ou
l’accumulation des produits défectueux. Afin d’arrêter cette tendance, un réglage de l’écart qui
sépare le dernier point de la valeur cible doit être fait.
63
Figure 27: Carte de contrôle des étendus- tendance à l'uniformisation
Dans ce chapitre, nous nous basons sur des représentations graphiques qui ciblent la création d’un
lien entre cause et conséquence, dans le but d’identifier les sources possibles des défauts.
Le diagramme des 5M est un outil d’analyse qui permet d’identifier cinq causes fondamentales
de variabilité :
64
Matière utilisée
Milieu dans lequel le processus se déroule
65
Variation cylindrique ou d’une unité à l’autre
Variation temporelle
Nous mettons en place un plan d’expérience complet, permettant de tester la corrélation des
variables et leurs effets sur l’épaisseur d’un sac en plastique. Les résultats sont notés sous forme
d’un tableau comme suit :
66
120 300 2 121
120 300 1 121,3
120 300 2 121,1
120 400 1 121,7
120 400 2 121,2
120 400 1 121,5
120 400 2 121,2
130 200 1 120,3
130 200 2 119,7
130 200 1 119,2
130 200 2 119,8
130 300 1 120,4
130 300 2 119,4
130 300 1 119
130 300 2 119,8
130 400 1 120,6
130 400 2 119,8
130 400 1 119,2
130 400 2 120
Table 17: Données du diagramme Multi-Vari
67
Température 1 : 110°C
Le diagramme Multi-Vari se présente de la façon suivante :
Température 2 :120°C
Température 3 :130°C
122
121
Epaisseur
120
119
118
117
Interprétations :
-La vitesse de rotation de la vis a une influence sur l’épaisseur usinée. Il y a seulement un écart
remarquable entre les résultats des températures 1, 2 et 3.
-Les équipes chargées de cette tâche n’ont aucune influence apparente sur le rendu.
68
Le diagramme Multi-Vari offre de fortes indications visuelles sur l’effet de certaines variables
sous forme de représentation qui nous sera utile pendant la phase de recherche des solutions. Les
solutions doivent toucher aux critères qui semblent avoir une influence importante sur
l’épaisseur.
L’utilisation de ce diagramme doit alors être suivie par une étude de corrélation qui explique le
rapport entre l’évolution de l’épaisseur et celle des autres critères pour identifier les critères qui
vont être touchés par l’optimisation de l’épaisseur.
Même si la majorité du travail cible l’optimisation du critère ayant les taux de défauts les plus
élevés, qui est celui de l’épaisseur des sacs de sortie de caisse, nous voulons aussi tirer profit du
même travail pour les autres critères de qualité.
Nous utilisons alors l’étude de corrélation pour confirmer le rapport entre l’épaisseur et les autres
critères. Sachant que la corrélation recherchée ne s’agit pas nécessairement d’une relation
cause/conséquence, nous pouvons juger qu’il existe une corrélation entre deux critères lorsque
ces deux derniers évoluent de façon commune.
Le principe du diagramme d’étude de corrélation est de représenter les mesures des deux CQT
différents sur les axes du diagramme et à étudier l’orientation du nuage des points obtenus pour
pouvoir juger s’il existe corrélation ou pas.
Pour cela, nous aurons besoin d’utiliser une des fiches de résultats d’échantillonnage complétées
de façon similaire à celle de la période (1) de contrôle général, hormis les paramètres de charge
69
maximale et d’imperméabilité qui ne peuvent pas être utilisés pour cette étude vu la nature des
données.
Voila alors la fiche complète obtenue après prélèvement d’un échantillon de 20 sacs en
plastique :
L’étude s’effectue en traçant un diagramme pour chaque couple de variables, tracer la médiane de
chaque axe de façon à laisser le même nombre de points des deux cotés.
Identifier ensuite quatre zones obtenues et compter la somme des points obtenus dans les zones
(4+1) ainsi de (2+3).
Choisir la totale la plus élevée entre les deux et la comparer au tableau suivant pour conclure le
degré de corrélation entre les deux variables :
70
Table 19: Méthode de la médiane, tableau de décision 9
Nous pouvons aussi se servir de ce tableau pour identifier le type de corrélation afin de mieux l’expliquer :
9
Six Sigma, comment l’appliquer - Maurice Pillet
10
Six Sigma, comment l’appliquer - Maurice Pillet
71
4.2.1. Etude de corrélation : Epaisseur /Longueur
Diagramme et médianes :
Longueur
Epaisseur-Longueur
408
407
406
405 1 3
404
403
402
401
400
399
398 2 4
Epaisseur
397
119.6 119.8 120 120.2 120.4 120.6 120.8 121 121.2 121.4
(1+4)= (3+3)=6
(2+3)= (7+7) =14
Nous prenons la valeur 14, et en la comparant au tableau nous avons 14<15 qui est la valeur qui
indique l’existence d’une corrélation moyenne. D’où la corrélation entre l’épaisseur et la
longueur est considérée faible.
En essayant d’identifier le type de corrélation trouvé, nous nous trouvons face a une absence de
corrélation.
La longueur est l’un des paramètres qui ne dépendent pas de l’extrusion mais qui dépend
totalement de la soudeuse. C’est pour cela que ce critère n’a pas de corrélation avec l’épaisseur
qui est liée directement et seulement à l’extrusion.
72
4.2.2. Etude de corrélation : Epaisseur /Largeur
Diagramme et médianes :
Largeur
Epaisseur-Largeur
201.5
201
200.5
1 3
200
199.5
199
198.5
198 2 4
Epaisseur
197.5
119.6 119.8 120 120.2 120.4 120.6 120.8 121 121.2 121.4
(1+4)= (8+9)=17
(2+3)= (1+2) =3
Nous prenons la valeur 17, et en la comparant au tableau nous avons que cette valeur indique
l’existence d’une bonne corrélation entre l’épaisseur et la largeur du sac.
Il s’agit, d’après les cinq types de corrélations, qu’il s’agit d’une corrélation négative, ce qui veut
dire que l’augmentation de l’épaisseur cause la diminution de la largeur.
73
4.2.3. Etude de corrélation : Epaisseur /Elasticité
Diagramme et médianes :
Elasticité
Epaisseur-Elasticité
515
510
505
1 3
500
495
490
485
480 2 4
Epaisseur
475
119.6 119.8 120 120.2 120.4 120.6 120.8 121 121.2 121.4
(1+4)= (7+7)=14
(2+3)= (0+1) =1
Nous prenons la valeur 14, et comparant cette valeur au tableau pour un nombre de points de 15
nous pouvons conclure que la valeur 14 indique l’existence d’une très bonne corrélation entre
l’épaisseur et l’élasticité du sac.
Il s’agit, d’après les cinq types de corrélations, qu’il s’agit d’une corrélation négative forte, ce qui
veut dire que l’augmentation de l’épaisseur cause la diminution de l’élasticité et que ces deux
variable sont fortement liées
74
4.2.4. Etude de corrélation : Epaisseur /masse
Diagramme et médianes :
Masse
Epaisseur-masse
1.56
1.55
1.54
1.53 1 3
1.52
1.51
1.5
1.49
1.48
1.47 2 4
Epaisseur
1.46
119.6 119.8 120 120.2 120.4 120.6 120.8 121 121.2 121.4
(1+4)= (1+1)=2
(2+3)= (6+7) =13
Nous prenons la valeur 13, et comparant cette valeur au tableau pour un nombre de points de 15
nous pouvons conclure que la valeur 13 indique l’existence d’une bonne corrélation entre
l’épaisseur et l’élasticité du sac.
Il s’agit, d’après les cinq types de corrélations, qu’il s’agit d’une corrélation positive, ce qui veut
dire que l’augmentation de l’épaisseur cause l’augmentation de la masse et que ces deux variable
sont liées.
Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons pu créer des cartes de contrôle de moyenne et d’étendu avec des
limites permettant de suivre la tendance, nous avons aussi pu étudier l’influence des variables de
75
l’extrusion sur l’épaisseur du sac en plastique, et nous avons aussi pu étudier la corrélation entre
l’élasticité et les autres critères de qualité des produits.
Le chapitre suivant contenant la phase d’innovation nous permettra de chercher et tester des
solutions permettant d’optimiser l’épaisseur et éventuellement les autres paramètres.
76
CHAPITRE VI
PHASE D’INNOVATION
77
Chapitre VI : Phase d’Innovation
Introduction :
Les phases précédentes de la méthodologie Six Sigma nous ont aidées à identifier les facteurs
responsables de la variation de l’épaisseur et de comprendre davantage la corrélation entre
l’épaisseur et les autres critères de qualité. Cela sans nous permettre d’agir ou d’apporter des
modifications sur le processus.
Pendant la phase d’Innovation nous pouvons enfin apporter des changements au processus
permettant d’optimiser l’épaisseur et d’atteindre les objectifs fixés, et cela en passant par trois
étapes :
La technique d’extrusion gonflage est utilisée dans la production des films ou gaines d’épaisseur
entre 10µ et 400µ.
Cette technique commence par l’obtention de granules de matière première (PEBD et PEHD)
disponible sur le marché chez plusieurs fournisseurs et ayant des caractéristiques différents.
Ces granules sont introduites dans l’extrudeuse (4) à travers le circuit d’alimentation (1).
Chauffées à des températures qui varient entre 110°C et 130°C, ces granules sont ramollis sous
forme de pâte. Cette pâte est malaxée et poussée simultanément par la vis d’extrudeuse vers la
filière (7).
Cette pâte poussée et gonflée à l’air introduit par l’axe de la tête filière (6) forme une mince gaine
sous forme de bulle cylindrique (10).
78
La gaine est ensuite tirée par les cylindres de tirage (14) pour être pincée par les auvents (12) et
déformée par les sabots (13).
La gaine est ensuite enroulée au banc de bobinage (16) pour être transportée vers l’étape suivante
de la production (impression ou thermo soudure et découpage).
Bien que la température influe légèrement l’épaisseur de la gaine, ce sont les vitesses de tirage et
de rotation de la vis qui vont la déterminer.
11
http://plasturgiejp.free.fr/atelier%20plasturgie/extrusion/Extrusion%20gonflage.pdf
79
- A température et vitesse de tirage constante, plus la vitesse de rotation de la vis sera
élevée, plus l’épaisseur sera importante.
- A température et vitesse de rotation de la vis constante, plus la vitesse de tirage sera
élevée, plus l’épaisseur sera faible.
80
La vis est caractérisée par sa longueur et par son diamètre qui augmente graduellement de
l’arrière de la machine vers l’avant. La forme de l’organe est responsable des trois zones
identifiées précédemment :
Il y a donc rapport directe entre la vitesse de rotation de la vis et le débit du mélange qui passe à
travers la filière, et ce débit est l’un des paramètres de l’épaisseur de la gaine obtenue :
81
Il se compose de deux cylindres pinceurs et tireurs qui pincent la gaine. Il se compose aussi de
foulards qui sont inclinés de 15 à 20° et qui aplatissent la gaine ainsi que des panneaux latéraux
qui réalisent les soufflets.
Ces deux vitesses sont les paramètres principaux desquels dépend l’épaisseur. Mais il faut noter
aussi que l’épaisseur ne dépend pas que de cela, mais peut aussi dépendre de la composition du
mélange introduit dans l’extrudeuse ainsi que la température atteinte par l’extrudeuse peuvent
également influer.
Le vote pondéré est simple et ne prend que quelques minutes mais permet de gagner le temps et
aide la prise de décision sur de bonnes bases. Dans ce vote, nous avons demandé à chaque
individu de noter les idées proposées de 1 à 5 selon trois critères, chaque critère ayant un poids
différent pour distinguer son degré d’importance :
82
La note globale donnée à chaque critère est obtenue en additionnant toutes les notes pondérées au
poids approprié, et la solution choisie est celle qui aura la note globale la plus élevée.
Les solutions proposées peuvent agir sur les vitesses de rotation de la vis et des rouleaux de
tirage, ainsi que sur des causes secondaires du problème comme les ratios des produits du
mélange introduit dans l’extrudeuse.
D’après les résultats du vote, les solutions ayant le meilleur compromis entre l’efficacité, le délai
de mise en œuvre et le coût sont de « Rechercher et surveiller la vitesse de tirage adéquate pour
l’épaisseur », « Rechercher et surveiller la vitesse de tirage adéquate pour l’épaisseur » et de
« Modifier et standardiser les ratios du mélange ». Nous choisissons alors d’appliquer ces trois
solutions à l’aide d’un plan d’expérimentation.
Notons aussi que les autres solutions vont être étudiées par l’usine pour être appliquées dans le
futur afin d’améliorer la production davantage.
3. Plan n’expérimentation
Dans toutes démarches de progrès, l’expérimentation doit exister. Dans une relation cause
conséquence, il faut chercher les configurations optimales de la cause pour atteindre notre
objectif au niveau de la conséquence.
83
Les étapes précédentes de la méthodologie Six Sigma ont permit d’identifier les facteurs clés et
d’orienter la recherche de solution. Il faut maintenant tester ces dernières de optimiser les
configurations par le moyen de l’expérience.
La démarche la plus efficace pour améliorer la pertinence de ces essais en les limitant est les
plans d’expériences. Ces plans permettent d’éviter les inconvénients souvent rencontrés dans les
démarches d’expériences traditionnelles.
Après la mise en place d’un plan d’expérience et l’obtention des résultats, nous allons nous servir
du logiciel Minitab version 17 afin de pouvoir saisir les données et les analyser.
Minitab est un logiciel qui fournit les outils permettant d’analyser les données et trouver des
solutions concrètes aux problématiques. C’est un logiciel de statistiques complet qui propose des
fonctionnalités pratiques comme méthodes et graphiques performants pour analyser les données.
Les trois variables étudiées seront la vitesse de tirage du film, la vitesse de rotation de la vis
d’extrusion, et les ratios du mélange (matière première/ déchets), d’où notre plan contiendra 3
facteurs.
Ces facteurs varient dans un certain intervalle, mais pour mieux contrôle l’expérience, nous
donnons trois valeurs possibles à chacun. D’où il s’agit d’un plan d’expérience à 3 niveaux.
Afin de déterminer le nombre d’essais qu’il faut pour ce plan, on utilise la formule suivante :
Dans ces essais, nous essayons sans doute de trouver les meilleurs paramètres pour une épaisseur
idéale, mais après discussion avec les responsables de SIPEL, nous constatons qu’ils éprouvent
un fort besoin d’optimiser la masse également. Sachant que ce paramètre est directement lié à
l’épaisseur, nous nous basons sur le même plan d’expérience pour contrôler cette caractéristique.
84
Le plan d’expérience se présente sous forme de tableau contenant les 27 cas de l’expérience et
permettant de saisir les valeurs retrouvées dans chaque cas :
Vitesse
Vitesse Vitesse Vitesse Ratios du
de
Ratios du de mélange Epaisseur Masse
Cas de de Rotation
mélange tirage (% (µ) (g)
tirage rotation (tr/min-
(cm/s) déchets)
1)
1 0 -1 1 4 50 80 120,1 1,4
2 1 1 0 6 70 60 120,6 1,59
3 -1 1 0 2 70 60 119,5 1,4
4 0 0 0 4 60 60 120,0 1,49
5 -1 0 0 2 60 60 119,8 1,47
6 1 -1 -1 6 50 40 119,5 1,41
7 1 -1 0 6 50 60 119,6 1,43
8 -1 0 -1 2 60 40 119,8 1,46
9 1 0 1 6 60 80 120,0 1,51
10 0 -1 0 4 50 60 119,3 1,40
11 -1 -1 -1 2 50 40 118,9 1,36
12 -1 1 -1 2 70 40 119,5 1,39
13 -1 1 1 2 70 80 119,9 1,44
14 1 0 0 6 60 60 119,9 1,49
15 0 1 -1 4 70 40 119,5 1,40
16 -1 -1 1 2 50 80 119,9 1,48
17 0 -1 -1 4 50 40 119,3 1,39
18 1 -1 1 6 50 80 120,3 1,43
19 1 0 -1 6 60 40 119,7 1,47
20 0 0 1 4 60 80 120,3 1,52
21 0 1 0 4 70 60 119,6 1,41
22 0 1 1 4 70 80 119,8 1,44
23 -1 0 1 2 60 80 120,0 1,49
24 0 0 -1 4 60 40 120,1 1,48
25 1 1 1 6 70 80 120,2 1,62
26 -1 -1 0 2 50 60 119,0 1,39
27 1 1 -1 6 70 40 120,2 1,59
Table 22: Résultats du plan d'expérience
85
3.2. Interprétation des résultats
Afin d’interpréter les résultats du plan d’échantillonnage, nous passons à la saisie des données à
l’aide du logiciel Minitab17 :
La saisie commence par la création d’un plan d’expérience à l’aide de la fonction « Create
Factorial Design », à deux facteurs et trois niveaux ((-1)=bas, (0)=moyen, (1)=haut). Il suffit
ensuite de saisir les données de la table des résultats en s’assurant de suivre correctement l’ordre
des cas du plan d’expérience.
Après la saisie des données, nous utilisons la fonction « Main Effect Plot » qui nous permet
d’obtenir un diagramme expliquant l’effet de chacun des trois facteurs (Vitesse de tirage, Vitesse
de rotation et ratio du mélange), à chacun des trois niveaux imposés, sur les deux paramètres que
nous souhaitons contrôler et optimiser (épaisseur et masse).
86
Puisque l’optimisation l’épaisseur des sacs est notre priorité dans ce plan d’expériences, nous
commençons par son diagramme :
Vitesse de tirage : Le niveau haut de cette vitesse (6cm/s) donne une meilleure épaisseur,
très proche de la valeur cible.
Vitesse de rotation de la vis : le niveau moyen (60tr/min-1) donne une meilleure
épaisseur, légèrement inférieure mais assez proche de la valeur cible.
Ratio du mélange : un mélange riche en déchets, à un niveau haut (80% de déchets),
donne une meilleure épaisseur, supérieur mais toujours assez proche de la valeur cible.
En conclusion, pour une épaisseur optimale, un réglage de vitesse de tirage égale à 6cm/s, vitesse
de rotation de la vis à 60tr.min-1 et un ratio de 80% de déchets dans le mélange est meilleur.
87
Nous passons au diagramme exprimant la variation de la masse :
Vitesse de tirage : Le niveau haut de cette vitesse (6cm/s) donne une meilleure masse,
légèrement supérieure mais proche de la valeur cible.
Vitesse de rotation de la vis : le niveau moyen (60tr/min-1) donne une meilleure masse,
légèrement inférieure mais assez proche de la valeur cible.
Ratio du mélange : un mélange riche en déchets, à un niveau haut (80% de déchets),
donne une meilleure masse, inférieure mais toujours considérée proche de la valeur cible.
En conclusion, le même réglage permettant d’obtenir une épaisseur optimale permet aussi
d’obtenir une meilleure masse : vitesse de tirage égale à 6cm/s, vitesse de rotation de la vis à
60tr.min-1 et un ratio de 80% de déchets dans le mélange.
88
Grace au logiciel Minitab, nous avons aussi pu obtenir des graphes qui expliquent l’interaction
entre les trois facteurs (Vitesse de tirage, Vitesse de rotation et ratio du mélange) au cours de
l’évolution des deux critères : épaisseur et masse.
Le principe d’un graphe d’interactions, dans le cas d’un plan d’expériences à trois facteurs, est
d’éliminer à chaque fois un des facteurs et d’étudier l’interaction des deux facteurs (a) et (b)
restants. Cette interaction peut être étudiée en observant la variation de la valeur de donnée de
sortie lorsque la valeur de (a) est fixe et (b) varie.
90
4. Analyse des risques
Chaque fois qu’une nouvelle solution est choisie, cela implique toujours un risque potentiel qui
doit être détecté de façon préventive.
Dans cette étape « Innover/améliorer », le groupe de travail innove en modifiant les procédures,
les processus et le niveau des facteurs. Il y a donc un risque que ces modifications aient des
conséquences qui n’apparaissent pas de premier abord. Si on veut limiter les risques, il faut
réaliser les risques possibles.
Conclusion
Le chapitre d’innovation nous a permit d’identifier les sources possibles des problèmes
rencontrés au niveau de l’épaisseur. Après cette réalisation, nous avons généré des propositions
de solutions en équipent et choisi les deux solutions favorables par le moyen d’un vote pondéré.
Ces deux solutions ont été utilisées pour générer un plan d’expérience permettant d’étudier la
variation de l’épaisseur et d’élasticité à différents niveaux des facteurs de la solution pour enfin
trouver les meilleurs réglages permettant d’atteindre des résultats optimaux. A la fin, nous avons
identifié certains risques pouvant être associés aux solutions proposées.
91
CHAPITRE VII
PHASES DE CONTRÔLE ET
DE STANDARDISATION
92
Chapitre VII : Phases de contrôle et de standardisation
Introduction
L’ensemble des étapes « Définir », « Mesurer », « Analyser », « Innover/améliorer » a permis de
fournir une solution afin d’améliorer le z du processus. Les deux dernières étapes de contrôle et
de standardisation ont pour objectif de vérifier l’efficacité des étapes précédentes en contrôlant à
nouveau les caractéristiques du processus et en mettant en place tous les moyens pour garantir la
pérennité des progrès accomplis.
1. Phase de contrôle
L’étape de contrôle nous permet d’étudier l’effet de l’étape d’innovation à l’échelle globale, et
cela en vérifiant :
Etape 1 : Voila l’échantillon obtenu sous les nouvelles conditions de travail résultant de la phase
d’innovation, à vitesse de tirage moyenne et ratio déchets/ matière première élevé:
N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9
E (µ) 120,4 120,2 120,2 120,2 120,1 120,1 119,8 119,8 120,6
10 11 12 13 14 15 16 17 18
120,5 119,5 119,6 119,8 119,8 120,5 120,1 120,5 120,3
19 20
120,9 120,6
93
Etape 3 : Calcul de l’étendu R
Classe Fréquence
119,45-119,75 2
119,75-120,05 5
120,05-120,35 7
120,35-120,65 5
120,65-120,95 1
Table 23: Tableau classes/fréquence – phase de contrôle
94
8
cote mini = 119 cote visée= 120 X̅ =120,175
cote maxi =121
7
5 119,45-119,75
119,75-120,05
4
120,05-120,35
3 120,35-120,65
120,65-120,95
2
Après les modifications apportées au processus, il est nécessaire de chercher la nouvelle valeur
que prend z.
∑ni=1(xi − x̅)²
S=√
n−1
Nous obtenons S=0,377
95
𝑛
Calculons l’écart type du lot ơ = 𝑆√𝑛−1
En comparant cette valeur à celle obtenue pendant la deuxième période de la deuxième phase, qui
est égale à 0,694, nous remarquons que la valeur de l’écart type a diminué.
Rappelons qu’une valeur plus petite de ơ indique une meilleure Capabilité et un processus plus
maitrisé.
𝐿𝑆𝑆 − X̅
𝑧=
µ
Avec LSS : limite supérieure de surveillance, autrement dit la cote maximale. LSS=121.
Nous remarquons alors qu’il y a augmentation de la valeur de z, d’où cette valeur est passée de 1
avant les modifications apportées au processus à 2 après amélioration du processus.
L’augmentation de la valeur de z indique la diminution du risque de défauts par millions
12
Six Sigma, comment l’appliquer - Maurice Pillet
96
d’opportunités. Rappelons que l’objectif de la méthodologie Six Sigma est d’atteindre un z
supérieur à 6. Certes la nouvelle valeur de z=2 est inférieure à la valeur ciblée, mais une
augmentation de cette valeur indique que les modifications apportées ont eues des conséquences
favorables sur le processus et que nous sommes sur la bonne voie.
Nous rappelons que pour qu’une machine soit considérée apte, il faut que Cm>1,33
Dans ce cas, Cm=0,95<1,33 d’où la machine n’est pas encore considérée apte mais la
valeur de Cm s’approche de la valeur cible.
x̅ − Ti 𝑇𝑠 − x̅
𝐶𝑚𝑘 = 𝑖𝑛𝑓{ , }
3ơ𝑖 3ơ𝑖
D’après l’histogramme obtenu et après application numérique, nous avons :
3,5ơi 3,2ơ𝑖
𝐶𝑚𝑘 = 𝑖𝑛𝑓 { , } = 𝑖𝑛𝑓{1,16; 1,06}
3ơ𝑖 3ơ𝑖
Cmk=1,06
Nous rappelons que pour que la machine soit bien centrée, il faut que Cmk>1,33.
Dans c cas Cmk =1,06<1,3, d’où la machine n’est pas encore considérée bien centrée,
mais la nouvelle valeur trouvée s’approche de la valeur de Cmk cherchée.
En conclusion, les nouvelles valeurs des indicateurs de Capabilité trouvées ne sont pas optimales,
mais sont certainement prometteuses et semblent s’approcher des valeurs souhaitées.
97
1.2. Effet de la phase « Innover » sur les autres CQT
Il est certain que les modifications apportées au processus pendant la phase d’innovation étaient
orientées vers l’optimisation d’un critère de qualité bien déterminé qui est l’épaisseur des sacs en
plastique.
Nous avons aussi déjà confirmé qu’il existe corrélation entre l’épaisseur et certains autres
critères : La masse, la largeur et l’élasticité. Vérifions alors s’il y a eu amélioration au niveau de
ces critères.
Pour mieux comprendre l’évolution, nous représentons la variation des pourcentages des pièces
défectueuses, pour chaque critère, avant et après la phase d’innovation :
98
18 Pourcentage
des pièces
16 deffectueuses
14
12
10
Avant innovation
8 Après innovation
0
Largeur Epaisseur Elasticité Masse
D’après ce diagramme, il est possible de conclure que, grâce aux interventions faites au cours de
phase d’innovation au cours du processus, il y a eu une baisse remarquable au niveau des
pourcentages des pièces défectueuses au niveau de tous les critères, sur tout au niveau de
l’épaisseur et de la masse des sacs en plastique.
2. Phase de standardisation
Cette phase a pour objectif de mettre en place tous les moyens pour garantir la pérennité des
progrès accomplis.
S’il est souvent relativement facile de progresser sur un sujet lorsque les moyens humains,
financiers et/ou managériaux sont disponibles, il est plus difficile de garantir que ce progrès sera
définitivement ancré dans l’entreprise lorsqu’on ne s’intéressera plus spécifiquement à ce sujet.
C’est avec cette étape que nous pouvons clore le projet, tout en faisant le point sur les difficultés
rencontrées afin d’enrichir la démarche Six Sigma dans l’entreprise et de communiquer sur les
résultats obtenus.
99
Simplifier la solution
• Faire les transformations afin que le nouveau standard soit appliqué simplement et sans effort.
Pérenniser la solution
Bilan du projet
• Bilan technique :
• Bilan financier :
• Bilan humain :
100
• Bilan méthodologique :
– en quoi ce projet peut-il enrichir la démarche Six Sigma dans notre société ?
Clore le projet
101
CONCLUSION GENERALE
Dans ce rapport, nous nous sommes basés sur la méthodologie Six Sigma pour mettre en place une
démarche permettant d’optimiser la qualité des produits au sein de SIPEL.
Dans le premier chapitre, nous avons introduit l’entreprise SIPEL, son secteur d’activité, ses
différents produits et machines, ainsi que son processus de production.
Au cours du deuxième chapitre, nous avons découvert les spécifications du stage, ses objectifs et
différentes étapes durant son durée de trois mois.
Dans le troisième chapitre, nous avons commencé par la découverte de la méthodologie Six Sigma,
son principe et but, ainsi que ses différentes étapes. Nous avons passé ensuite à sa première phase
« Définir », au cours de laquelle nous avons choisi le produit autour duquel se déroulera le reste du
projet, ainsi que sis différents critères de qualité.
Dans le quatrième chapitre, nous avons lancé la phase « Mesurer » qui est l’une des étapes
fondamentales du contrôle de la qualité des produits. Au cours de cette phase, il y a eu mise en
place d’un plan d’échantillonnage, à taille et période fixe. Le reste de ce chapitre se présente en
deux périodes : Période (1) de contrôle global, où il y a eu échantillonnage ciblant le contrôle de
tous les critères de qualité, et une période (2) de contrôle spécifique que se concentre sur le contrôle
du défaut le plus pertinent retrouvé au cours de la première période. Les données obtenues ont
permit de calculer les caractéristiques du processus et d’élaborer des cartes de contrôle.
Au cours du cinquième chapitre, nous avons entamé la troisième phase de Six Sigma, la phase
« Analyser » dans laquelle, comme l’indique son nom, nous analysons les données afin d’identifier
les causes probables de ce défaut, ainsi que l’effet des ces causes sur les données de sortie. Nous
avons étudié également la corrélation entre le critère de qualité choisi et le reste des critères.
Dans le sixième chapitre, nous avons passé à la phase « Innover ». Cette phase est une opportunité
de réunir l’équipe de travail afin d’effectuer un vote pondéré permettant de choisir les meilleures
solutions, tenant en compte l’efficacité, délai et cout de ces solutions. Nous avons lancé ensuite un
plan d’expérience qui combine les solutions choisies, à plusieurs niveaux, permettant d’étudier et
de retrouver les réglages optimaux pour une meilleure qualité.
Au cours du septième et dernier chapitre, nous avons combiné les deux dernières phases de Six
Sigma : «Contrôler » et « Standardiser ». Dans la phase de contrôle, nous recalculons les
caractéristiques du processus afin de constater une amélioration indiquant l’efficacité des solutions
appliquées pendant la phase d’innovation. La phase de standardisation est la clôture de ce projet,
expliquant les bonnes pratiques permettant de pérenniser les améliorations obtenues.
102
Ce projet est un premier pas de la part de SIPEL vers le contrôle continu et l’amélioration de la
qualité de ses différents produits. Ce travail est le fruit des connaissances acquises le long des
années d’études à l’ISSAT ainsi que ce stage riche.
J’espère enrichir par ce modeste rapport les travaux précédemment faits à l’ISSAT, qui servira
aussi d’un support de recherche pour les projets futurs.
103
Bibliographie
Logiciels d'analyse statistique
Les calculs de cet ouvrage ont été réalisés avec Minitab® logiciel d'analyse statistique et Excel de
Microsoft Office.
http://www.minitab.com
http://office.microsoft.com
Statgraphics : http://www.microsigma.fr/Editeurs/STATGRAPHICS/
STATGRAPHICS.html
Statistica : http://www.statsoftinc.com/french/welcome.html
Des feuilles de calculs statistiques Excel gratuites sont disponibles sur le site du département
OGP de l'IUT d'Annecy :
http://www.ogp.univ-savoie.fr/espace.htm
MAURICE PILLET
« Six Sigma- Comment l’appliquer », 2004
AMGHAR A.,
Management de projets, Editions J.C.I. Inc, 2001.
BAYLE P. et alii,
« Illustration of Six Sigma Assistance on a Design Project », Quality Engineering, vol. 13, no 3,
mars 2001, p. 341-348, 2001.
BREYFOGLE F. W.,
Implementing Six Sigma, Wiley Interscience, 1999.
GEORGES M. L.,
Lean Six Sigma, McGrow-Hill, 2002.
104