Carte multi-vari : Où naît la variation.
La carte multi-vari est un outil qualité simple et graphique, à ne pas confondre avec l’analyse multivariée. Elle répartit la variation d’une caractéristique mesurée en familles (par exemple intra-pièce, inter-pièces et temporelle) pour vous montrer où se cache la cause dominante, avant même de lancer le moindre essai.
Pourquoi la carte multi-vari ?
Quand un problème de qualité revient sans cesse (rebuts, retouches, cote qui dérive hors tolérance), le réflexe habituel est un brainstorming : lister toutes les causes possibles, puis tester les favorites une à une. Avec des dizaines de suspects, cela peut prendre des mois, et beaucoup d’essais ne changent rien.
Une étude multi-vari part de deux constats simples. La variation est rarement répartie de façon uniforme : une cause domine généralement les autres. Et chaque cause laisse une signature dans les données : elle agit par exemple au sein d’une pièce, d’une pièce à l’autre ou dans le temps.
Au lieu de tester les causes une par une, vous mesurez donc des pièces que le procédé fabrique déjà, et vous écartez d’un coup des familles entières de causes. Si la variation apparaît d’une heure à l’autre, rien de ce qui agit à l’intérieur d’une seule pièce ne peut être la cause principale, et ces suspects sont rayés de la liste sans un seul essai.
- Dizaines de causes possibles sur la liste
- 1 famille où naît la variationMulti-vari
- Quelques suspects dans cette famille
- 1 cause dominante, prouvée par un essai
Sa place dans la résolution de problèmes
Une étude multi-vari ne résout pas le problème à elle seule : elle vous indique où chercher. Dans une recherche progressive, chaque étape réduit le champ des possibles jusqu’à ce qu’il ne reste qu’une cause. Shainin appelle cette cause dominante le Red X®. Dans les projets Six Sigma, cette même étude relève de la phase Analyser (Analyze) du DMAIC.
Définir le problème
Traduire la réclamation en une seule caractéristique mesurable (Shainin l’appelle le Green Y®) et vérifier que le moyen de mesure est capable de voir la différence.
Trouver où naît la variation Multi-vari
Réaliser une étude multi-vari et identifier la famille qui porte l’essentiel de la variation.
Resserrer la recherche
Dans cette famille, comparer les meilleures et les pires pièces pour voir ce qui diffère.
Prouver la cause
La confirmer par un essai : activer et désactiver le suspect, et voir le problème apparaître et disparaître.
Corriger et pérenniser le gain
Fixer la bonne tolérance ou le bon mode de maîtrise de la cause, puis vérifier l’amélioration.
Les familles de variation les plus courantes
Voici les trois familles les plus courantes. Selon le procédé, une étude les subdivise ou en ajoute d’autres, par exemple d’une machine à l’autre, d’une empreinte à l’autre ou d’un opérateur à l’autre. Une carte multi-vari les montre côte à côte : la plus importante saute aux yeux.
Intra-pièce
Variations sur une même pièce : d’une extrémité à l’autre, d’un côté à l’autre, sur la circonférence.
Exemple : conicité ou ovalisation d’un arbre usiné.
Inter-pièces
Écarts entre pièces consécutives, ou entre empreintes, montages ou machines.
Exemple : une empreinte de moule qui se comporte différemment des autres.
Temporelle
Décalages d’une heure à l’autre, d’une équipe à l’autre ou d’un lot à l’autre.
Exemple : une cote qui dérive pendant la montée en température de la machine.
Comment se déroule une étude multi-vari
Ni équipement spécial ni essais : simplement un échantillonnage planifié du procédé en marche.
Choisir une caractéristique mesurée
La caractéristique qui révèle le problème, et un moyen de mesure capable d’en voir les écarts.
Mesurer chaque pièce en plusieurs positions
Sur quelques pièces consécutives, pour faire apparaître à la fois la variation intra-pièce et la variation inter-pièces.
Répéter dans le temps
Sur plusieurs heures, équipes ou lots, sans ajuster le procédé entre-temps.
Tracer et comparer
Reporter toutes les mesures sur une seule carte. La famille qui présente la plus grande dispersion est celle où se cache la cause.
Comment lire une carte multi-vari
Comparez la longueur des traits, les sauts d’une pièce à l’autre et les décalages d’une heure à l’autre. La plus grande dispersion indique où se cache la cause.
Intra-pièceDes traits longs, avec toujours la même position en haut : la cause agit au sein même de la pièce.
Inter-piècesDes traits courts, mais de grands sauts d’une pièce à l’autre : la cause change d’un cycle à l’autre.
TemporelleChaque heure se situe à son propre niveau : la cause évolue dans le temps, comme une machine qui monte en température.
Étude de cas
Un déplacement connu, un schéma inconnu
Un motoriste mettait au rebut des arbres à cames parce que les cames se retrouvaient mal positionnées. Une étude multi-vari progressive (la position des cames mesurée à plusieurs étapes du processus) a situé l’essentiel du changement à la trempe. L’usine savait déjà que les cames s’y déplaçaient. Ce que personne ne savait, c’est que ce mouvement suivait un schéma prévisible et non aléatoire : toujours de la même valeur et dans le même sens. Les rectifieuses de cames ont donc été reprogrammées pour compenser ce déplacement. L’étude multi-vari a montré où se cachait la cause ; le schéma, comment la neutraliser.
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5 000 $pour la mise en œuvre
Questions fréquentes sur la carte multi-vari
À quoi sert une carte multi-vari ?
À déterminer quelle famille de variation (par exemple intra-pièce, inter-pièces ou temporelle) contribue le plus à un problème, pour que l’investigation commence au bon endroit plutôt que par une longue liste de suppositions.
Quand utiliser une étude multi-vari ?
Quand une caractéristique mesurée varie trop et que la cause est inconnue, en particulier pour les problèmes chroniques où de nombreuses causes ont été soupçonnées sans qu’aucune ne soit confirmée. Elle s’applique à un procédé en marche : vous n’avez besoin ni d’arrêter la production ni de concevoir au préalable des plans d’expériences.
Qui a inventé la carte multi-vari ?
Leonard Seder l’a publiée en 1950. Dorian Shainin en a fait l’une des premières étapes de sa démarche pour trouver le Red X®, nom qu’il donnait à la cause dominante de variation.
En quoi est-ce différent d’un plan d’expériences (DOE) ?
Un plan d’expériences fait varier délibérément des facteurs pour mesurer leur effet : il faut donc déjà savoir quels facteurs tester. Une étude multi-vari se contente d’observer le procédé tel qu’il fonctionne et vous indique quelle famille de causes examiner. Commencez par l’étude multi-vari : tout essai encore nécessaire sera alors limité et ciblé.
La carte multi-vari fait-elle partie du Six Sigma ?
Oui. Dans les projets Six Sigma, on l’utilise lors de la phase Analyser (Analyze) du DMAIC, pour réduire la liste des causes possibles avant tout plan d’expériences. Dans l’approche Red X® de Shainin, c’est l’une des premières étapes : elle indique dans quelle famille de variation chercher.
Est-ce la même chose que l’analyse multivariée ?
Non. Malgré la ressemblance des noms, une carte multi-vari est une étude graphique simple d’une seule caractéristique mesurée. L’analyse multivariée est un ensemble de méthodes statistiques qui traitent de nombreuses variables à la fois.
Une carte multi-vari montre-t-elle la cause racine ?
Pas à elle seule. Elle montre où se cache la cause, c’est-à-dire quelle famille porte la variation. Ce sont ensuite le resserrement de la recherche et un essai de confirmation qui montrent de quelle cause il s’agit.
Combien de données faut-il ?
Assez pour voir le procédé dans ses meilleurs comme dans ses pires moments. Une règle empirique courante consiste à relever 2 à 5 mesures par pièce sur 3 à 5 pièces consécutives, en répétant sur plusieurs périodes jusqu’à ce que l’étude couvre l’essentiel de la plage de variation habituelle.
Puis-je utiliser des données de type bon/mauvais ?
Une carte multi-vari nécessite une valeur mesurée : une cote, un effort, un débit, une température. Pour des défauts de type bon/mauvais, cherchez d’abord une caractéristique mesurable derrière le défaut, ou adoptez une autre stratégie.
Quel logiciel utiliser ?
Shainin WRXT (Web Red X® Tracker), l’application web fournie avec la formation Red X® de Shainin, intègre la carte multi-vari. Demandez à un expert comment y accéder. Les logiciels de statistique généralistes la tracent aussi : Minitab (Stat > Quality Tools > Multi-Vari Chart, ou « Carte multi-vari » dans l’interface en français) et JMP, qui l’appelle « graphique de variabilité ». Un tableur suffit pour une petite étude. Le logiciel ne fait que tracer la carte : c’est le plan d’échantillonnage qui permet de trouver la cause.
Sources : Leonard A. Seder, « Diagnosis with Diagrams », Industrial Quality Control (1950) ; Multi-vari chart (en anglais), Wikipédia.
Une variation inexpliquée ?
Les experts Red X® de Shainin aident les industriels à trouver la cause dominante et à l’éliminer définitivement.