Les plans d'expériences (Management QHSE)

Résumé du document

La méthode des PE et l'un des outils de la qualité qui apporte une démarche rigoureuse dans la conduite des essais, elle permet de :

- Diminuer le nombre des essais
- Etudier un très grand nombre de facteurs
- Détecter les éventuelles interactions entre facteurs
- Déterminer les résultats avec une bonne précision

La réalisation des PE peut être très simple ou très compliquée suivant le nombre de facteurs étudiés (...)

Extraits

[...] Le choix du domaine d'étude est le suivant : Construction du plan : Dans notre exemple, le plan est très simple, on veut faire le plan complet qui consiste à faire toutes les combinaisons possibles entre les trois facteurs soit un plan à huit essais (voir figure 1). Conduite des essais : Les essais ont donné les résultats suivants : Dépouillement et interprétation Calcul et graphes des effets (logiciels ou tableur) Tableau des moyennes: Dépouillement et interprétation Graphe des effets: Dépouillement et interprétation Tableau des moyennes pour les interactions AB et BC et AC: Dépouillement et interprétation Graphes des interactions: On note sur les graphiques que seule l'interaction AB est significative ( les droites ne sont pas parallèles). [...]

[...] Cette étape consiste à : Vérifier que l'objectif est bien atteint. Il est souvent recommandé de prévoir au moins un essai de vérification en dehors des points testés dans le PE Exercice d'application : Pour illustrer ces étapes j'ai choisi un problème très simple que vous pouvez facilement reproduire pour s'entrainer à l'utilisation de la méthode des¨PE l'étude d'un four à micro-ondes ménager. Définition des objectifs et des moyens Objectif: connaître l'influence des différents facteurs sur l'efficacité du chauffage d'un bol de lait ; minimiser la consommation d'énergie. [...]

[...] Le plan complet utilise 4 expériences. De même pour trois facteurs à 4 niveaux le plan complet comporte : 4x4x4 = 64 expériences. Le déroulement d'un PE : L'élaboration des PE suit 6 étapes: 1ère étape: Définition des objectifs et des moyens: 2ème étape: synthèse du savoir-faire» Les facteurs à étudier, et Interactions entre eux 3ème étape: Construction du PE Cette étape est une optimisation entre: Le nombre des essais à réaliser Le nombre de facteurs à étudier Le nombre de niveau Les interactions à identifier 4ème étape: Réalisation des essais. [...]

[...] Cette étape consiste à calculer : les effets et interactions la réponse théorique, et les résidus, et établir les graphes des effets 6ème étape: validation des résultats. Cette étape consiste à : Vérifier que l'objectif est bien atteint. Il est souvent recommandé de prévoir au moins un essai de vérification en dehors des points testés dans le PE Exercice d'application : Définition des objectifs et des moyens Objectif: connaître l'influence des différents facteurs sur l'efficacité du chauffage d'un bol de lait ; minimiser la consommation d'énergie. [...]

[...] En l'absence de connaissances sur le système, on retient toutes les interactions de second ordre AC, BC). Le choix du domaine d'étude est le suivant : Construction du plan : Dans notre exemple, le plan est très simple, on veut faire le plan complet qui consiste à faire toutes les combinaisons possibles entre les trois facteurs soit un plan à huit essais (voir figure 1). Conduite des essais : Les essais ont donné les résultats suivants : Dépouillement et interprétation Calcul et graphes des effets (logiciels ou tableur) Tableau des moyennes: Dépouillement et interprétation Graphe des effets: Dépouillement et interprétation Tableau des moyennes pour les interactions AB et BC et AC: Dépouillement et interprétation Graphes des interactions: On note sur les graphiques que seule l'interaction AB est significative ( les droites ne sont pas parallèles). [...]