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RAAI Formation
Production industrielle · cours 5 sur 6 · 8 min de lecture

Résoudre un problème : PDCA et outils qualité

Participer à la résolution d'un problème de production en suivant la roue PDCA, et utiliser les outils de base : QQOQCP pour décrire, brainstorming pour chercher, diagramme d'Ishikawa pour classer les causes, Pareto pour choisir, 5 pourquoi pour remonter à la cause racine.

Élève : se tester sur ce chapitre ↓

1. L'amélioration continue

Dans un atelier, les mêmes problèmes reviennent tant qu'on ne s'attaque qu'à leurs effets. Changer l'outil quand la pièce est mauvaise règle le problème du jour ; comprendre pourquoi l'outil s'est usé trop tôt règle celui des mois suivants. L'amélioration continue est cette habitude de traiter les problèmes à la racine, par petits pas, sans jamais considérer que c'est fini. Elle suit une méthode simple, la roue PDCA.

Schéma : la roue de Deming PDCA qui monte une pente marquée « qualité », avec ses quatre quarts (Plan : préparer, Do : faire, Check : vérifier, Act : réagir et standardiser) et une cale sous la roue marquée « standard » qui l'empêche de redescendre ; à côté, les outils utilisés à chaque étape
La roue avance d'un tour à chaque problème résolu ; le standard est la cale qui l'empêche de reculer.

2. La roue de Deming : PDCA

La roue porte le nom de W. Edwards Deming, statisticien américain qui l'a fait connaître dans l'industrie japonaise. Ses quatre lettres viennent de l'anglais.

P, Plan : préparer

Décrire le problème avec des faits, mesurer son ampleur, chercher les causes, choisir les actions et la façon de mesurer leur effet. C'est l'étape la plus longue, et la plus souvent bâclée.

D, Do : faire

Mettre en œuvre les actions choisies, si possible d'abord à petite échelle, sur un poste ou un lot.

C, Check : vérifier

Mesurer le résultat avec les mêmes indicateurs qu'au départ. Le problème a-t-il vraiment diminué ?

A, Act : réagir

Si c'est efficace, on standardise : gamme, fiche de poste, formation. Sinon, on repart en P avec ce qu'on a appris.

Pour tout ce chapitre, suivons un cas réel de Méca-Garonne. Au dernier trimestre, l'atelier a fabriqué douze lots de 50 supports SV-40, soit 600 pièces, et en a rebuté 40. C'est beaucoup trop. Sophie, la contrôleuse, réunit un petit groupe : le régleur Karim, deux opérateurs, le technicien méthodes et Nadia, la chef d'équipe.

Le PDCA à votre échelle

Le PDCA ne sert pas qu'aux grands projets. Ranger son poste autrement pour ne plus chercher sa clé, essayer la nouvelle organisation une semaine, voir si l'on gagne du temps, puis la garder : c'est déjà un tour de roue.

3. Choisir sa cible : le diagramme de Pareto

Avant de chercher des causes, il faut savoir quel problème attaquer. Sophie reprend les fiches de non-conformité du trimestre et classe les 40 rebuts par type de défaut, du plus fréquent au moins fréquent. C'est le diagramme de Pareto, du nom de l'économiste italien Vilfredo Pareto. Il montre souvent qu'un petit nombre de causes produit la plus grande partie des effets : on parle de la règle des 20/80. C'est une tendance fréquente, pas une loi exacte.

Ø20H7 hors tolérance
18 rebuts, 45 % du total (cumul 45 %)
Position des trous Ø11 hors tolérance
10 rebuts, 25 % (cumul 70 %)
Taraudage M8 défectueux
5 rebuts, 12,5 % (cumul 82,5 %)
Lamage trop profond
3 rebuts, 7,5 % (cumul 90 %)
Chocs et rayures de manutention
2 rebuts, 5 % (cumul 95 %)
Autres
2 rebuts, 5 % (cumul 100 %)
Schéma : diagramme de Pareto des 40 rebuts du SV-40 sur un trimestre, six barres décroissantes à l'échelle exacte (18, 10, 5, 3, 2, 2) et la courbe des pourcentages cumulés (45 %, 70 %, 82,5 %, 90 %, 95 %, 100 %) ; les deux premières barres surlignées, qui font 70 % des rebuts
Deux types de défaut sur six font 70 % des rebuts : c'est par eux qu'on commence.
  1. 1.Relever les défauts sur une période définie, à partir des fiches de non-conformité.
  2. 2.Les regrouper par type et les classer du plus fréquent au moins fréquent ; la catégorie « Autres » se place toujours en dernier.
  3. 3.Calculer le pourcentage de chaque type, puis le pourcentage cumulé en ajoutant les pourcentages un à un.
  4. 4.Tracer les barres à l'échelle, puis la courbe du cumul. Là où la courbe s'aplatit, les causes restantes pèsent peu.

La lecture est immédiate : deux défauts sur six représentent 70 % des rebuts. Le groupe décide de s'attaquer d'abord au Ø20H7, qui à lui seul pèse 45 %. Supprimer les chocs de manutention serait utile aussi, mais ne gagnerait au mieux que 2 pièces sur 40.

4. Décrire le problème : QQOQCP

« Le Ø20 est mauvais » ne suffit pas pour agir. Le QQOQCP est une liste de six questions qui oblige à décrire le problème avec des faits, pas des impressions : Qui ? Quoi ? Où ? Quand ? Comment ? Pourquoi ? On ajoute souvent « Combien ? ».

Quoi ?
Alésage Ø20H7 sous la cote minimale de 20,000 mm
Qui ?
Toutes les équipes, détecté par autocontrôle et au contrôle final
Où ?
Centre d'usinage n° 1, opération 20
Quand ?
Surtout sur les dernières pièces de chaque lot
Comment ?
Le diamètre diminue peu à peu au fil du lot, puis passe sous la limite
Combien ?
18 pièces sur 600 au trimestre
Pourquoi ?
Encore inconnu : c'est ce qu'on va chercher

5. Chercher les causes : brainstorming et Ishikawa

Le brainstorming (ou remue-méninges) sert à produire un maximum d'idées de causes en peu de temps. Il ne marche que si l'on respecte quelques règles.

  1. 1.La quantité d'abord : toutes les idées sont notées, même celles qui semblent farfelues.
  2. 2.Aucune critique pendant la séance : on juge après, pas pendant.
  3. 3.Chacun parle, à tour de rôle si besoin ; l'opérateur qui vit le problème en sait souvent plus que tout le monde.
  4. 4.Rebondir sur les idées des autres est encouragé.
  5. 5.Un animateur tient le temps et écrit tout, visible de tous.

Les idées sont ensuite rangées sur un diagramme d'Ishikawa, aussi appelé diagramme en arête de poisson ou diagramme causes-effet. L'effet (le problème) est à la tête ; les causes sont classées sur cinq arêtes, les 5 M : Matière, Matériel, Méthode, Main-d'œuvre, Milieu. Cette grille évite d'oublier une famille de causes.

Schéma : diagramme d'Ishikawa du défaut « Ø20H7 trop petit en fin de lot » avec les cinq arêtes des 5 M et les causes proposées en brainstorming : dureté variable entre coulées (Matière), usure de l'outil d'alésage et jeu de broche (Matériel), pas de durée de vie outil et contrôle trop espacé (Méthode), lecture de l'alésomètre mal maîtrisée (Main-d'œuvre), liquide de coupe trop dilué et chaleur l'après-midi (Milieu) ; les deux causes retenues après vérification surlignées en orange
Classer les idées par famille, puis vérifier chacune sur le terrain avant de la retenir.

Chaque cause supposée est ensuite vérifiée sur le terrain. Karim mesure le Ø20 sur toutes les pièces d'un lot : le diamètre baisse régulièrement à partir de la trentième pièce environ. La dureté de la matière est la même sur deux coulées différentes. Le liquide de coupe est à la bonne concentration. Deux causes restent : l'usure de l'outil d'alésage, et l'absence de durée de vie outil dans la gamme.

6. Remonter à la racine : les 5 pourquoi

Les 5 pourquoi consistent à reposer la question « pourquoi ? » à chaque réponse, jusqu'à trouver une cause sur laquelle on peut agir durablement. Cinq est un ordre de grandeur, pas un compte obligatoire.

  1. 1.Pourquoi le Ø20 est-il trop petit ? Parce que l'outil d'alésage est usé en fin de lot.
  2. 2.Pourquoi est-il usé ? Parce qu'il reste en place jusqu'à ce que quelqu'un remarque un défaut.
  3. 3.Pourquoi attend-on le défaut ? Parce que la gamme ne dit pas quand changer cet outil.
  4. 4.Pourquoi la gamme ne le dit-elle pas ? Parce qu'aucune durée de vie n'a été mesurée pour cet outil sur cette pièce.
  5. 5.Pourquoi ? Parce que ce point ne faisait pas partie de la mise en production. Cause racine trouvée : on peut agir.

7. Agir, vérifier, standardiser

Le groupe décide trois actions : les méthodes fixent une durée de vie de l'outil d'alésage à partir des mesures de Karim, avec une marge de sécurité ; la gamme impose de changer l'outil à ce nombre de pièces ; en attendant, le Ø20 est contrôlé sur chaque pièce en fin de lot (Do). Au trimestre suivant, sur 600 pièces, aucune n'est rebutée pour le Ø20 (Check). La règle est écrite dans la gamme, les opérateurs sont formés, et la même démarche est lancée pour les autres pièces alésées (Act). Le groupe repart ensuite sur le deuxième défaut du Pareto : la position des trous Ø11.

Ne confondez pas la correction (changer l'outil aujourd'hui) et l'action corrective (faire en sorte que le problème ne revienne pas). Les deux sont nécessaires.
Une cause n'est retenue qu'après vérification sur le terrain. « Tout le monde sait que c'est la matière » n'est pas une preuve.
Les 5 pourquoi ne doivent jamais aboutir à « parce que Paul n'a pas fait attention ». On cherche ce qui, dans l'organisation, a permis l'erreur.
Sans mesure avant et après, impossible de savoir si l'action a marché : gardez les mêmes indicateurs du début à la fin.

Si l'on vous invite dans un groupe de résolution, votre apport est précieux : vous voyez le problème de près, tous les jours. Venez avec des faits (quand, sur quelle pièce, ce que vous avez observé), dites ce que vous pensez même si un technicien pense autrement, et participez aux mesures. Une solution construite avec ceux qui l'appliqueront a beaucoup plus de chances de tenir.

8. Pour aller plus loin

À retenir
  • PDCA : préparer, faire, vérifier, standardiser ; puis on recommence.
  • Pareto pour choisir le problème qui pèse le plus, QQOQCP pour le décrire avec des faits.
  • Brainstorming : quantité, aucune critique, tout le monde parle ; puis classement sur l'Ishikawa des 5 M.
  • Une cause n'est retenue qu'après vérification ; les 5 pourquoi remontent jusqu'à la cause racine.
  • Sans mesure avant et après, on ne sait pas si l'action a marché ; sans standard, le problème reviendra.

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8 questions corrigées, chacune avec son explication. Les trois premières se font tout de suite, sans compte ; la suite, avec une classe abonnée ou un compte personnel.

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