Résumé

Un ouvrage pédagogique et bien illustré, permettant aux industriels de mettre en oeuvre un chantier Six Sigma.

Toutes les clés du Six Sigma : esprit, démarche, méthode et outils

Mise en oeuvre d’un chantier Six Sigma via le management des hommes : compétences techniques, formation, rôle, culture, etc.

La méthode Six Sigma a marqué une nouvelle étape dans l’évolution de la qualité, en proposant une approche globale de l’amélioration de la satisfaction aux clients. Elle est fondée autour d’une démarche de résolution de problèmes DMAICS, d’une organisation industrielle et d’un management des compétences.

La mise en oeuvre d’un chantier Six Sigma s’effectue ainsi en six étapes : Définir, Mesurer, Analyser, Innover/Améliorer, Contrôler, Standardiser/Pérenniser (DMAICS). Pour bien comprendre l’interconnexion entre Six Sigma et les différentes démarches de progrès dans l’entreprise, il est nécessaire de les situer les unes par rapport aux autres et de les cartographier. Les outils statistiques (statistique descriptive, tests des comparaisons, plans d’expérience, MSP…) et méthodologiques (5 Pourquoi, QQOQCP, Kano…) sont ainsi passés en revue, les calculs effectués, des mises en situation données. L’ensemble est abondamment illustré afin d’apprécier visuellement les avancées de la démarche.

Biographie auteur

Maurice Pillet, certifié « Fellow » apics – CFPIM, ancien élève de l’ENS Cachan, est professeur des universités. Directeur de recherche au Laboratoire SYMME de l’Université de Savoie, il enseigne au département QLIO de l’IUT d’Annecy.

www.editions-eyrolles.com

Maurice PILLET

Six Sigma

Comment l’appliquer

Groupe Eyrolles
61, bd Saint-Germain
75240 Paris Cedex 05

www.editions-eyrolles.com

En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement le présent ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans autorisation de l’éditeur ou du Centre français d’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris.

© Groupe Eyrolles, 2013
ISBN : 978-2-212-55710-7

Chapitre 1

Six Sigma

1. Six Sigma et démarches de progrès

Depuis plusieurs décennies maintenant, Six Sigma a fait son apparition dans les entreprises. Son succès ne s’est pas démenti et les nombreuses réussites rencontrées dans une grande variété d’entreprises continuent à entretenir cette success story.

Une approche bien conduite de Six Sigma amène des résultats spectaculaires sur le niveau de qualité des produits, la profitabilité de l’entreprise et son intégration dans l’environnement. Six Sigma est un moteur de progrès… à condition d’en respecter l’esprit, la démarche, la méthode et les outils. L’objectif de ce livre est justement de donner les clefs de Six Sigma en détaillant tous les aspects de cette approche.

Le terme « Six Sigma » englobe plusieurs concepts : c’est un objectif qualité, un regard différent sur la variabilité des processus, une démarche de résolution de problèmes. Au-delà, c’est d’abord une approche globale qui permet de réaliser une percée pour la performance de l’entreprise. L’amélioration continue peut être conduite avec des approches légères et intuitives, que l’on trouve généralement dans toutes les démarches de résolution de problème, mais l’amélioration par percée nécessite d’aller plus loin.

Lorsque l’on doit obtenir un niveau de qualité jamais atteint sur un produit, lorsqu’un processus doit atteindre des performances au-delà de ce que l’on sait faire, il est illusoire de penser que des outils purement méthodologiques tels qu’un 5 Pourquoi, un QQOQCP (Qui, Quoi, Où, Quand, Comment, Pourquoi) suffiront à relever un tel challenge. Malgré leur puissance, les outils purement méthodologiques ne permettent pas une connaissance suffisante des produits et des procédés pour réaliser des progrès significatifs. Pour faire une rupture, il ne suffit pas de « faire parler les ingénieurs », il faut « faire parler les produits et les processus ». Et cela ne peut se faire sans une représentation du comportement du système que nous appellerons « fonction de transfert ». Rechercher cette fonction de transfert permet d’identifier parfaitement le Y du problème (les paramètres de sortie du processus) et les X (les paramètres potentiellement influents). Cela permet également de rechercher les relations entre les Y et les X, et ainsi de trouver les clefs de l’amélioration.

Pour atteindre cette « fonction de transfert », il est nécessaire d’avoir recours à une analyse statistique du système étudié. On ne peut pas faire un projet Six Sigma sans faire de statistique. On peut résoudre un problème sans faire de statistique, c’est ce que font fort bien des démarches telles que 8D, A3 report… mais ce n’est pas du Six Sigma. Pour bien comprendre l’interconnexion entre les différentes démarches de progrès dans l’entreprise, il est nécessaire de les situer les unes par rapport aux autres et de les cartographier.

1.1. De la non-qualité aux perturbations

1.1.1. Les sources de progrès

Faire une rupture dans la performance, c’est résoudre un problème. Mais avant de parler de démarche de résolution de problèmes, il est nécessaire de définir ce qu’est un « problème ». Il est courant de définir un problème comme un écart qui s’établit entre une situation existante et une situation souhaitée. Cet écart révèle une source de progrès qu’il faut d’abord identifier à partir d’une situation de perte financière, d’insatisfaction client ou encore d’inconfort des collaborateurs. Plusieurs termes sont couramment utilisés pour dénommer ces sources de progrès. On...

Chapitre 2

Les concepts de Six Sigma

Après avoir détaillé dans le premier chapitre les aspects culturels qui conduisent les entreprises à mettre en œuvre une démarche Six Sigma, nous nous proposons dans ce deuxième chapitre de faire un tour d’horizon relativement complet des concepts de Six Sigma.

Ce chapitre est volontairement dépourvu de calculs statistiques afin que le lecteur se consacre à l’essentiel : la compréhension des principes de base. Nous profiterons des chapitres suivants pour approfondir les différentes notions.

Comprendre Six Sigma, c’est comprendre les multiples facettes d’une approche d’amélioration de la performance de l’entreprise résolument tournée vers la satisfaction des clients dans un but affiché d’une meilleure rentabilité économique de l’entreprise. Nous aborderons donc ces différentes facettes afin d’avoir une vue globale de Six Sigma avant de se plonger dans les détails de la conduite d’un chantier.

Six Sigma c’est :

• une certaine philosophie de la qualité tournée vers la satisfaction totale du client ;

• une démarche pour atteindre un niveau de performance en rupture avec l’état actuel ;

• une approche visant à réduire la variabilité dans les processus ;

• un indicateur de performance permettant de mesurer où se situe l’entreprise en matière de qualité ;

• une méthode de résolution de problèmes DMAICS (Définir, Mesurer, Analyser, Innover/Améliorer, Contrôler, Standardiser/Pérenniser) permettant de réduire la variabilité sur les produits ;

• une organisation des compétences et des responsabilités des hommes de l’entreprise ;

• un mode de management par la qualité qui s’appuie fortement sur une gestion par projet.

1. Une philosophie de la qualité tournée vers la satisfaction du client

Six Sigma a pour objectif de concilier deux éléments :

• une plus grande profitabilité de l’entreprise ;

• une plus grande satisfaction du client.

D’un premier abord, c’est assez facile et on comprend bien qu’une plus grande satisfaction des clients permettra d’abord de conserver nos clients et d’en conquérir de nouveaux. Cette augmentation des parts de marché se concrétisera par une amélioration de la profitabilité.

D’un point de vue pratique, ce n’est pourtant pas aussi évident. Il ne faut pas que les améliorations de qualité sur lesquelles on porte son effort soient plus coûteuses que ce qu’elles rapportent. Il faut aussi que l’on ne se trompe pas d’objectif en matière de satisfaction du client.

Une démarche Six Sigma doit ainsi nécessairement commencer par la recherche des CTQ qui seront les éléments essentiels de réussite d’un projet. Les CTQ se déclinent en au moins trois types :

• Les CTC (Critical To Customers) : que veut réellement le client ? Quelles sont ses attentes ? Quel est son niveau d’exigence ?

• Les CTB (Critical To Business) : quels sont les éléments critiques de rentabilité pour l’entreprise ? Quels sont les éléments qui garantissent sa pérennité ?

• Les CTS (Critical To Social). Une entreprise doit satisfaire ses clients et être profitable, mais ce n’est pas suffisant. L’entreprise s’insère dans un environnement, elle emploie des hommes et des femmes qui imposent des éléments à respecter. Les CTS s’intéresseront donc aux conditions de travail (ergonomie, sécurité…) à l’environnement (rejet, intégration dans le voisinage…), mais aussi aux aspects sociétaux du projet le cas échéant.

Toutes ces questions doivent être posées dès le début d’un chantier Six Sigma. Elles font partie intégrante de la première étape, comme nous le verrons plus loin. De nombreuses entreprises dépensent des sommes considérables pour améliorer un produit sur des critères peu ou pas utiles, mais qui sont des rêves de technicien, et oublient des éléments, pourtant simples, réellement demandés par le client. Par exemple, seuls les fours de cuisson relativement haut de gamme sont équipés de la fonction « maintien au chaud » alors qu’elle devrait être une fonction de base.

Le moteur de Six Sigma est la démarche DMAICS (Définir, Mesurer, Analyser, Innover/Améliorer, Contrôler, Standardiser). On verra que la première étape est essentiellement consacrée à bien définir ce qu’attendent le client, l’entreprise, l’environnement, les collaborateurs, et quelles sont les exigences de chacune des parties.

2. Une démarche pour atteindre un niveau de performance en rupture avec l’état actuel

Six Sigma est une démarche de progrès qui va au-delà de la résolution de problèmes courants. Dans le premier chapitre nous avons situé la place de Six Sigma dans les différentes démarches de progrès. L’objectif est de faire un progrès significatif, atteindre des performances en rupture avec l’état actuel.

Contrairement aux démarches essais erreurs, la démarche Six Sigma ne modifie le système étudié qu’à partir de la phase « Innover ». Nous verrons ci-dessous que cette étape est précédée de trois autres étapes (Définir, Mesurer et Analyser). Pour atteindre la rupture, il faut comprendre en profondeur le système, être capable de mettre en relation les sorties CTQ du système (les Y) avec les paramètres influents (les X). Cela ne peut se faire que si l’on sait mesurer les X et les Y, si l’on est capable de comprendre leur variation, et si l’on sait analyser les relations de dépendance qui existent entre eux.

Pour mener à bien cette tâche, il faut bien sûr que l’on y consacre le temps nécessaire et que l’on dispose des compétences adaptées. La certification Black Belt, sur laquelle nous reviendrons, vise justement à certifier les compétences prouvées des collaborateurs capables de conduire de tels projets. Pour être certifié, il ne suffit pas d’avoir suivi le cursus de formation, il faut également avoir prouvé par la réussite d’un projet la capacité à suivre la démarche avec succès.

La rupture ne s’obtient pas (ou difficilement) si l’on n’a pas la disponibilité pour conduire les analyses nécessaires. Pour disposer de ce temps, les projets Six Sigma doivent être pilotés au niveau du comité de direction de l’entreprise qui doit allouer les ressources nécessaires à la réussite du projet. Nous reviendrons en détail sur le pilotage des projets qui est un point clé de la réussite de Six Sigma.

3. Réduire la variabilité

La variabilité est l’ennemi de la qualité. Lorsqu’un ingénieur vient de fabriquer un produit qui donne entière satisfaction, son rêve est de pouvoir le cloner à l’identique afin que chaque produit conserve les mêmes qualités. Ce n’est malheureusement pas possible, il y aura toujours une petite différence entre des produits réputés identiques, et ce sont ces petites différences qui conduisent à la non-qualité. Il en est de même pour les services qu’il est impossible de fournir deux fois dans des conditions parfaitement identiques.

Figure 2.1. Réduire la variabilité

Exemple

Pour illustrer cette notion de variabilité, prenons l’exemple d’un joueur de foot qui doit tirer un coup franc décisif. La cible est la lucarne de la cage adverse. C’est un joueur professionnel qui a répété des centaines de fois ce geste à l’entraînement et les conditions sont idéales pour réussir le but. Mais la balle passe à quelques centimètres de la barre. Ce but manqué est le résultat de la variabilité dans le processus de tir.

Citons quelques éléments de cette variabilité :

• le joueur est dans un état de fatigue et de stress qui modifie son tir ;

• les irrégularités de la pelouse modifient la course d’élan ;

• la sphéricité du ballon n’est pas parfaite, ce qui modifie sa trajectoire ;

• le vent souffle légèrement au moment du tir ;

• le mur adverse n’est pas positionné comme à l’entraînement.

Dans les processus industriels ou de service, le problème est le même. Nous sommes confrontés à une grande variabilité des éléments qui contribuent à nous faire manquer le but. Mais lorsqu’il...

Chapitre 3

Étape 1 – Définir

Il n’y a pas de vent favorable pour celui qui ne sait pas où il va ! Définir clairement l’objectif du projet, la direction, le périmètre, identifier les besoins clients, les personnes impliquées, tel est l’objectif de la première étape Six Sigma. Plus on fait de projets Six Sigma plus on prend conscience de l’importance de cette première étape. Celle-ci se décompose en deux sous-étapes¹ :

• la validation du projet au regard de la stratégie de l’entreprise ;

• le cadrage du projet lui-même.

La première partie de ce travail va consister à définir les vrais objectifs à atteindre pour garantir la satisfaction des clients. Celle-ci est le résultat du processus qui conduit à la réalisation du produit, et peut se décliner selon les trois critères qualité, délais et coût :

• livrer un produit ou un service sans défaillance ;

• suivant le programme établi ;

• au coût le plus bas possible.

Pour cela nous devons mesurer notre capacité à :

• atteindre ou dépasser les besoins et espérances des clients ;

• être aux coûts de production les plus bas ;

• respecter les planifications ;

• respecter les contraintes d’environnement, de sécurité,

• respecter les valeurs sociales de la société ;

• atteindre un rendement élevé des processus ;

• tolérer des variations normales du processus pendant la production (robustesse).

Parmi les points importants de cette étape, on mentionnera la recherche des CTQ qui représentent les éléments essentiels garantissant la réussite du projet. Il faudra ensuite être capable de les hiérarchiser et de fixer pour chaque caractéristique une cible et des spécifications limites.

Un second point concerne la cartographie du processus. Elle permet de mettre « noir sur blanc » les différentes étapes du processus, les entrées, les fournisseurs, les sorties, les clients. Le but de cette cartographie consiste à formaliser les connaissances et les pratiques de l’entreprise.

Dans le chapitre 2 nous avons présenté les grandes actions de cette étape « Définir » ; dans ce chapitre, nous allons décliner les outils le plus souvent utilisés pour mener cette étape à bien.

1. Validation du projet

1.1. Hiérarchiser

Très vite, il faut identifier le potentiel du projet. On ne fait pas un Six Sigma en dix jours, et comme on veut investir du temps on souhaite que l’investissement soit rentable. Six Sigma ne doit pas être la seule approche de progrès dans l’entreprise comme on l’a souligné au chapitre 1. Il faut donc appliquer le principe de proportionnalité. L’enjeu est-il adapté à la force de la démarche ? Cette phase de validation du projet doit aboutir rapidement à un « Go/No Go » sur le projet.

Les questions à se poser, qui sont aussi des facteurs de succès, sont les suivantes :

• le projet est-il en ligne avec les objectifs de l’entreprise ?

• les objectifs du projet sont-ils bien définis et partagés avec les managers ?

• les gains attendus sont-ils substantiels ?

• la méthodologie Six Sigma est-elle adaptée au problème ?

Une hiérarchisation rapide des problèmes consiste à utiliser le petit questionnaire donné en figure 3.1. Très clairement, un projet Six Sigma est particulièrement bien adapté lorsque l’écart constaté entre la situation actuelle et la situation souhaitée (le problème) :

• impacte le client ou l’extérieur de l’entreprise ;

• impacte financièrement de façon importante l’entreprise ;

• impacte plusieurs services dans l’entreprise ;

• est récurrent ;

• et pour lequel on n’a pas de solution que l’on peut valider rapidement.

Ce petit questionnaire permet de positionner le curseur de l’importance du problème.

Figure 3.1. Hiérarchisation des problèmes

Outre la hiérarchisation du problème, on peut également établir un Pareto des coûts pour l’entreprise démontrant la place du problème à traiter de façon très visuelle. Dans l’exemple de la Figure 3.2, un projet Six Sigma sera davantage utile sur la réduction des retours sous garantie ou les surconsommations que sur les pannes et les retards.

Figure 3.2. Pareto des coûts

1.2. Identifier les principaux atouts et risques

Très tôt dans le projet, il est nécessaire d’en identifier les...

Chapitre 4

Étape 2 – Mesurer

1. Introduction

La première étape a permis de définir le cadre du chantier, de mettre en évidence les paramètres critiques pour la qualité vue par les parties prenantes (CTQ) et d’orienter le projet vers des causes racines probables.

Nous avons insisté sur le fait que Six Sigma est une démarche de rupture. On veut atteindre des niveaux sur le CTQ au-delà du savoir-faire actuel. Pour cela, il ne suffit pas d’interroger les experts, il faut faire parler le processus. On doit être capable d’obtenir des données pour établir une relation entre les Y du processus et les X (la fonction de transfert). L’établissement de cette relation sera réalisé dans l’étape « Analyser ». L’étape « Mesurer » va permettre de préparer cette analyse en récoltant des données sur le processus.

Pour avoir des données fiables, il faut :

• affiner la cartographie pour identifier les X potentiels utiles à mesurer ;

• vérifier notre capacité à bien mesurer ;

• mettre en place un plan de récolte de données rigoureux.

L’importance de la mesure est un des apports essentiels de Six Sigma. Le physicien britannique Lord Kelvin disait en 1891 : « Lorsque vous pouvez mesurer ce dont vous parlez et l’exprimer par un nombre, vous en connaissez quelque chose. » Cela fait donc bien longtemps que la mesure est une base de la connaissance mais peu d’approches d’amélioration des performances ont fait de la mesure un préalable indispensable, comme Six Sigma le préconise.

Rechercher des mesures afin de caractériser le processus conduit à se poser de nouvelles questions, qui induisent une nouvelle vision, entraînant à son tour de nouvelles actions. C’est une des logiques de base de la stratégie de rupture.

La mesure doit porter non seulement sur le produit, mais aussi et surtout sur le processus. Lorsque l’entreprise est capable de quantifier la satisfaction des clients sur les CTQ et le fonctionnement de ses processus, elle peut relier les deux et mettre en évidence les caractéristiques qui ont un impact fort sur la performance. Elle peut ainsi manager à partir de faits plutôt que par sensations.

La mesure va donc porter sur trois éléments :

• les sorties du processus (les Y) perçues par le client ;

• les entrées du processus (les X) ayant une influence sur les Y ;

• les variables du processus permettant de caractériser sa performance en termes de coût, de qualité, de délais, de sécurité.

Dans l’étape « Mesurer », nous allons mettre en place des processus de mesure, si possible continue, dans le but de mesurer le z du processus et de quantifier l’état du processus. Afin d’avoir des données suffisamment fiables pour pouvoir les exploiter, on vérifiera au préalable que la variabilité des processus de mesure soit faible par rapport à la variabilité de ce que l’on cherche à mesurer.

Le but de l’étape « Mesurer » est donc :

• de trouver un processus de mesure des CTQ et d’évaluer la capabilité du processus de mesure ;

• de mesurer le z du procédé ;

• d’affiner la cartographie et d’identifier les X susceptibles d’impacter les Y ;

• de réaliser une campagne de mesure afin de pouvoir établir des relations entre les X et les Y du processus et ainsi d’améliorer son efficacité.

2. Trouver un processus de mesure des CTQ

2.1. Quantifier

La première action consiste à chercher un critère mesurable capable de traduire la satisfaction des clients. Si parfois cette mesure s’impose d’elle-même, il n’en est pas toujours de même et la recherche d’un caractère mesurable n’est pas toujours une chose très simple. Pour illustrer ce point, prenons deux exemples.

Exemple 1

Une entreprise de mécanique cherche à améliorer la fiabilité d’un produit dont on a montré qu’elle était directement liée à l’état de surface d’un diamètre sur une machine-outil. Dans ce cas, la mesure est évidente ; on se contentera du critère de rugosité le plus adapté.

Exemple 2

Une entreprise qui travaille sur des produits à forte valeur ajoutée veut éliminer les fuites apparaissant au niveau d’une soudure. La proportion de produits ayant une fuite est de l’ordre de 1 % pour une production annuelle d’une centaine de produits. Dans cet exemple, utiliser la proportion de soudures possédant une fuite serait inapproprié pour deux raisons principales :

• le peu de données disponibles : 1 ou 2 produits à fuite par an, mais qui coûtent très cher ;

• l’impossibilité de conduire un projet Six Sigma dans lequel l’expérimentation pourrait conduire à des produits défectueux.

Dans cet exemple, il faut avoir à l’esprit une remarque de Genichi Taguchi : « Pour atteindre la qualité il ne faut pas mesurer la qualité ! » La qualité du produit est liée à l’absence de fuite. Cependant, pour améliorer cette qualité, on peut mesurer autre chose qui n’est pas lié directement à la qualité du produit mais corrélé avec le CTQ.

La manifestation handicapante pour la qualité est la présence de fuite. Le Black Belt doit se poser la question suivante : « Existe-t-il une autre manifestation non handicapante du même phénomène qui soit mesurable ? »

Ces manifestations pourraient être :

• des irrégularités de la soudure (variation de hauteur, de largeur de cordon) ;

• un mauvais centrage de la soudure ;

• une intensité consommée (paramètres processus) ;

• …

Si l’on dispose de quelques produits défectueux et de produits ayant donné satisfaction, il est possible de prouver la corrélation entre les deux mesures en utilisant, par exemple, un test B to C, ou un test de comparaison de deux moyennes (présenté au chapitre 5).

Figure 4.1. Recherche d’une mesure corrélée avec le CTQ

La Figure 4.1 montre que la variance de la largeur du cordon de soudure est...

Chapitre 5

Étape 3 – Analyser

1. Introduction

Après avoir accompli les étapes « Définir » et « Mesurer », on a parfaitement identifié les caractéristiques critiques pour la qualité (CTQ) et on dispose d’un moyen de mesure permettant de les quantifier. Lors de l’étape « Mesurer », on a également mis en place une campagne d’observation du processus afin de récolter des données fiables.

L’étape « Analyser » a pour objectif d’augmenter notre connaissance du processus afin de découvrir les causes racines de la variabilité et de la performance insuffisante. À la fin de cette étape, on doit avoir une idée très précise des sources d’insatisfaction et des paramètres qui devront être modifiés pour atteindre la performance attendue.

Une des expressions clés de cette étape est « la preuve statistique ». En effet, l’analyse des données récoltées dans l’étape « Mesurer » doit être conduite de manière rigoureuse en utilisant les outils statistiques.

Il peut être procédé à l’analyse d’un problème selon différents niveaux.

1. On utilise son expérience, pas de données.

2. On utilise des données mais on ne regarde que des chiffres.

3. On visualise les données sous forme graphique.

4. On utilise la statistique descriptive.

5. On utilise la statistique inférentielle.

À chacun de ces niveaux d’utilisation correspond un niveau de compréhension du phénomène étudié. D’où l’intérêt d’être capable de monter le plus haut possible afin de déterminer avec le plus de précision possible les véritables causes de la non-performance. Nous insisterons tout particulièrement sur les niveaux 3, 4 et 5 dans ce chapitre. En effet, un projet Six Sigma doit apporter de la rupture. Pour cela, le Black Belt se doit de trouver ses solutions innovantes qui ne peuvent prendre source que dans la découverte de relations inexplorées entre les Y et les X. Pour cela, il faut être capable d’interpréter un comportement statistique dans le temps. De même, il faut être capable de mettre en relation un Y avec plusieurs X afin de rendre manifeste la « fonction de transfert » (Figure 5.1).

Figure 5.1. Statistiques dans l’étape « Analyser »

L’analyse statistique doit porter sur les Y – mesures représentant les CTQ – et sur les relations entre les X (variables d’entrées) et les Y.

Le premier niveau d’analyse statistique (niveau 3 dans la description générale précédente) consiste à visualiser les informations recueillies lors de l’étape « Mesurer ». On passera en revue dans ce chapitre les principales représentations qui permettent de mieux comprendre le comportement d’une variable comme les boîtes à moustache, les cartes de contrôle, les histogrammes.

Le deuxième niveau d’analyse statistique consiste à décrire le comportement des variables par une analyse statistique ; c’est de la statistique descriptive. On apprendra dans ce chapitre à vérifier si le comportement d’une variable est purement aléatoire et à identifier la présence de valeurs aberrantes. Cette analyse s’effectue aussi bien sur les Y que sur les X.

Le troisième niveau d’analyse statistique consiste à trouver la (ou les) fonction(s) de transfert qui relie(nt) le Y aux X ; c’est de la statistique inférentielle. C’est grâce à la relation de transfert que l’on trouvera les leviers d’action sur les X afin de réduire la variabilité du Y et de le centrer sur la cible souhaitée. On apprendra dans ce chapitre à utiliser les tests statistiques pour prouver l’existence d’une relation entre un Y et un X. On apprendra également à réaliser des analyses de corrélation et des analyses de la variance afin d’établir cette fonction de transfert.

2. Représentation graphique de données

La représentation graphique des données est un premier niveau d’interprétation statistique. Lorsque l’on dispose simplement d’un tableau de relevés tel que celui du tableau présenté ci-après (Figure 5.2), il est très difficile de se faire une idée de la répartition de ces données. Nous avons déjà abordé certaines présentations graphiques dans les chapitres précédents, notamment le diagramme des fréquences et l’histogramme. Nous présenterons ici d’autres représentations souvent utilisées :

• la boîte à moustache (Box Plot) ;

• la carte de contrôle ;

• le diagramme multi-vari ;

• le graphe des effets et des interactions.

2.1. La boîte à moustache

Figure 5.2. Relevé de données

La boîte à moustache est couramment utilisée pour représenter les distributions de population. Dans cette représentation (voir Figure 5.3), on distingue :

• la boîte dont la largeur correspond à 50 % de la population. Ainsi, le bas de la boîte correspond au premier quartile (25 %), et le haut de la boîte au troisième quartile (75 %) ;

• les moustaches qui sont les lignes qui s’étendent de part et d’autre de la boîte, représentant l’étendue des données s’il n’y a pas de valeur éloignée ;

• le trait séparant la boîte qui figure la médiane (50 % des valeurs) ;

• les points éloignés qui sont les points situés en dehors des limites basse et haute définies par les relations Q1 – 1.5 (Q3 – Q1) pour la limite basse et Q3 + 1.5 (Q3 – Q1) pour la limite haute ; Q1 étant le premier quartile (25 % des valeurs) et Q3 le troisième quartile (75 % des valeurs).

Les points éloignés sont généralement représentés par des astérisques (*).

Figure 5.3. Boîte à moustache

Ce type de représentation est très utile pour visualiser la symétrie d’une répartition.

2.2. La carte de contrôle

La carte de contrôle est un outil graphique très puissant pour visualiser la stabilité d’un processus dans le temps. C’est donc un outil d’analyse essentiel pour répondre à la question suivante : « La caractéristique observée est-elle stable dans le temps et si non, à quel moment se situent les dérives et quelle est l’amplitude des déviations ? »

Figure 5.4. Carte de contrôle

La Figure 5.4 présente un exemple de carte de contrôle calculé à partir de 25 prélèvements de 2 produits représentant trois mois de production. Deux graphiques sont y sont superposés :

• le suivi des moyennes des échantillons pour contrôler les éventuelles dérives en position ;

• le suivi des étendues pour contrôler les éventuelles variations de dispersion.

La position centrale de la carte des moyennes indique la moyenne de l’ensemble des valeurs prélevées. Les limites de contrôle (UCL et LCL) sont calculées à ± 3 écartstypes. Théoriquement 99,73 % des points devraient être compris à l’intérieur de ces limites. L’observation de la carte de contrôle nous montre deux éléments qui prouvent la non-stabilité de cette caractéristique :

• le point n° 24, en dehors des limites ;

• les points 4 à 16, tous situés en dessous de la moyenne.

On considère qu’au-delà de 7 points consécutifs du même côté de la moyenne, la preuve de la dérive est apportée.

La carte de contrôle est également un outil extrêmement utile pour mettre sous contrôle un processus. Le détail des calculs et de l’interprétation d’une carte de contrôle sera présenté au chapitre 7 « Contrôler ».

2.3. Le diagramme multi-vari

Le diagramme multi-vari présente l’intérêt de représenter sur un même graphique l’influence de plusieurs X sur une réponse Y. Ce diagramme doit beaucoup à Dorian Shainin¹ qui a identifié trois grandes classes de variation dans un processus.

Variations de position ou à l’intérieur d’une unité

• Position sur une machine multi-posages.

• Chip particulier dans un wafer.

• Empreinte dans un moule sur une presse à injecter.

• Variation entre 2 machines, 2 opérateurs, 2 ateliers

• …

Variations cycliques ou d’une unité à l’autre

• Variation d’un lot à un autre.

• Variation d’une coulée à une autre.

• Variation parmi un groupe d’unités (usure d’outils)

• …

Variations temporelles

• Variation d’une équipe à l’autre.

• Variation matin et soir.

• Variation entre les jours de la semaine.

• …

Après avoir recherché les grands types de variation pouvant concerner le processus étudié, on doit recueillir des données permettant de les mettre en évidence. Illustrons notre propos par un exemple.

Exemple

Une entreprise de mécanique réalise un usinage sur une machine à 4 postes. Une étude sur les causes de dispersion possibles (Figure 5.5) a permis d’identifier :

• la position sur le plateau ;

• le lot matière ;

• le fournisseur ;

• l’opérateur ;

• le matin ou soir.

Figure 5.5. Types de variation

La saisie de données pour pouvoir réaliser le multi-vari est en fait un plan d’expériences complet (voir chapitre « Innover/Améliorer ») et s’écrit :

Figure 5.6. Données du diagramme multi-vari

Le multi-vari se présente de la façon suivante :

Figure 5.7. Multi-vari

Interprétation

Le numéro de lot n’a pas d’influence sur la hauteur usinée ; on ne retrouve pas d’écart systématique entre les lots...

Chapitre 8

Étape 6 – Standardiser/Pérenniser

1. Introduction

Cette sixième étape est souvent confondue avec l’étape 5 « Contrôler ». Dans notre approche, nous avons souhaité séparer la phase de standardisation et de clôture du projet de la phase « Contrôler ». Plusieurs entreprises optent pour cette solution qui permet de mettre en évidence la réflexion spécifique que demande cette phase d’un projet Six Sigma. Certains¹ vont même jusqu’à intégrer deux étapes supplémentaires (« Standardiser » et « Intégrer »).

Dans cette sixième étape, notre objectif prioritaire sera de mettre en place tous les moyens pour garantir la pérennité dans le temps des progrès accomplis et la démultiplication des solutions apportées, lorsque cela est possible.

S’il est souvent facile de progresser sur un sujet lorsque les moyens humains, financiers, managériaux sont disponibles, il est plus difficile de garantir que ces progrès seront définitivement ancrés dans l’entreprise lorsqu’on ne s’intéressera plus spécifiquement à ce sujet. Un problème est parfois comme une bougie magique que l’on met sur les gâteaux d’anniversaire des enfants ; vous avez beau l’éteindre, elle se rallume toujours ! Pour réellement pouvoir l’éteindre, il faut aller plus loin que les actions traditionnelles, il ne suffit pas de souffler dessus. En quoi les modifications apportées au processus ou au produit me donnent la garantie que j’ai éteint de manière définitive la bougie ?

Enfin, cette étape permettra de clore le projet dans les délais les plus serrés possible. Il n’est pas bon qu’un projet traîne en longueur. La clôture du projet sera l’occasion de faire le bilan des améliorations apportées et des gains induits. Elle permettra également de faire le point sur les difficultés rencontrées afin d’enrichir la démarche Six Sigma dans l’entreprise et de communiquer sur les résultats obtenus.

2. Pérenniser la solution

2.1. Les difficultés

De plus en plus d’entreprises se rendent compte actuellement de l’importance des étapes finales pour pérenniser les actions Six Sigma. En effet, si l’on se satisfait des cinq étapes traditionnelles, comment garantir que l’action mise en place sera encore présente dans deux ans ?

Cette notion de pérennité est un véritable problème industriel. Comment pérenniser une action réussie ? Quels sont les outils, les méthodes à notre disposition pour garantir cette pérennité ? Si l’on se réfère à la bibliographie, on est bien obligé de constater la pauvreté des réponses qui nous sont apportées sur le sujet et il ne faut pas s’étonner que les industriels se retrouvent désarmés devant ce problème.

Pour illustrer ce vide, relatons l’expérience d’un groupe d’industriels réunis autour du thème « Pérennisation des actions réussies ». Chaque industriel devait apporter un exemple d’action d’amélioration réussie pérennisée et un exemple d’action réussie qui n’a pas été pérennisé. Tous avaient facilement identifié une action non pérennisée et il leur était plus difficile d’identifier un exemple d’action pérennisée.

Cet état de fait a été confirmé par la suite plusieurs fois auprès d’industriels de tous secteurs d’activités. Il y a une réelle difficulté à maintenir dans le temps les progrès d’une action. Combien d’entreprises ont fait des progrès considérables dans un domaine, pour constater deux ans plus tard que l’on était revenu à un état proche de l’état...

Chapitre 11

Fiches – Résumés

Étape 1 – Définir : mémo des actions principales à réaliser

Cette étape consiste à définir le problème, les améliorations projetées et les gains attendus. Tout doit être fait pour que les attentes du client soient traduites en termes de qualité ressentie. Dans cette étape, on doit mener également un travail de compréhension visant à connaître le processus et ainsi à mieux cerner les limites du projet.

1. Choix du problème

• Déterminer le problème à résoudre en fonction de l’importance pour le client et du potentiel de gain pour l’entreprise.

2. Formulation du problème

• Formuler le problème après avoir recueilli toutes les informations nécessaires :

– informations factuelles (retour clients, rebuts…) ;

– informations chiffrées (en termes de coût, de délai, de qualité).

• Réaliser un QQOQCP, un Est/N’est pas

3. Clients identifiés

• Identifier les clients amont, aval et les clients finaux.

• Identifier parmi tous les paramètres pouvant influer sur le problème les paramètres Y concernant ce qui est critique pour le client.

• Définir les impacts du projet pour le client et l’entreprise.

4. Diagramme CTQ (Critical To Quality)

•...

Sites Internet utiles

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

On peut également consulter :
Statgraphics : http://www.sigmaplus.fr/
Statistica : http://www.statsoft.fr/index.php
SOS Stat : http://educlos.free.fr/sosstat.html
JMP Software : http://www.jmp.com/fr/index.shtml

Des feuilles de calculs statistiques Excel gratuites sont disponibles sur le site du département OGP de l’IUT d’Annecy :
http://web.qlio.univ-savoie.fr/

Didacticiels pour l’enseignement de Six Sigma

SIMDI est une suite de simulateurs de processus industriels destinée à enseigner les outils statistiques tels que les régressions, les analyses de la variance, les plans d’expériences, la MSP, les cartes de contrôle :...