Année 2002/2003 ECOFFIER Nicolas PERONNET Matthieu PORTMANN Vincent
Sommaire : I. PRÉSENTATION DE LA DÉMARCHE SI SIGMA 3 A. LES ORIGINES 3 B. OBJECTIFS GÉNÉRAU 3 II. DÉMARCHE SI SIGMA 4 A. DÉROULEMENT GLOBAL 4 B. ÉTAPES ET OUTIL 5 C. LA GESTION DE PROJET 7 D. MANAGEMENT SI SIGMA 7 1. LA STRUCTURE HABITUELLE 7 2. ADAPTATION AU PME/PMI 7 E. LES IMPÉRATIFS POUR LA RÉUSSITE DU PROJET 8 III. LES EEMPLES D UTILISATION 9 A. 1 ER CAS 9 B. 2 E CAS 10 IV. RÉSUMÉ DES OUTILS : 11 V. ANNEES : 12 Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 2
I. Présentation de la démarche Six Sigma A. Les origines Mikel Harry, de formation statistique, est ingénieur chez Motorola. Fin 80, début 90, il pousse son entreprise à étudier les variations comme un moyen d améliorer les performances. La variation, en terme statistique, est l écart type mesuré par rapport à la moyenne( lettre grecque σ). Le principe de la démarche repose sur une dispersion de +/- 3σ autour de la cible, d où le nom de 6σ. Cette méthode, encore peu répandue en Europe, a déjà fait ses preuves dans de nombreuses entreprises aux Etats- Unis. B. Objectifs généraux Il faut savoir que toute la démarche se base sur une amélioration de la satisfaction client et de la rentabilité de l entreprise. Les principaux objectifs de la démarche Six Sigma sont : la diminution des coûts de non qualité ; l amélioration de la disponibilité des machines ainsi que de leur rendement ; l obtention de meilleures parts de marché en augmentant le chiffre d affaires ; l amélioration de la qualité. 3.4ppm (parties défectueuses par million) Pour atteindre ces objectifs, il faudra lutter contre la dispersion fixés par la démarche. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 3
II. Démarche Six sigma A. Déroulement global La démarche Six Sigma est basée sur l amélioration de la satisfaction client par des notions statistiques. Elle doit être gérée comme un projet. C est cette démarche de management qui est réellement nouvelle car les outils sont souvent connus des qualiticiens. L application d une telle démarche nécessite de suivre l enchaînement des tâches. Les outils utilisés dans le cadre de cette démarche sont simples. La liste exhaustive des outils se trouve en annexes. Dans ce paragraphe, nous présenterons le déroulement général de la démarche, les étapes et les outils utilisés. Des cas d utilisations seront présentés par la suite. Déroulement : La démarche Six Sigma est un enchaînement de sept étapes. Définir le problème Points d entrées Mesurer Analyser Améliorer Contrôler Standardiser Le diagramme ci-dessus présente le déroulement général de la démarche. Chaque étape est importante et doit être réalisée pour la réussite du projet. Nous pouvons commencer le projet à deux étapes différentes : Définir le problème Analyser : cela implique que les deux étapes précédentes ont été réalisées. Le problème doit être parfaitement défini. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 4
B. Étapes et outil Nous allons définir succinctement les étapes de la méthode ainsi que les principaux outils utilisés. La méthode Six Sigma limite le nombre d outils. Nous avons sélectionné les plus couramment utilisés. Définir le problème : Cette étape est primordiale pour la réussite du projet. Il s agit : De formuler le problème et d identifier ses sources ; De faire l analyse de l état actuel et d identifier l état souhaité ; De définir les processus de mesure. Les outils à utiliser : QQOQCP : à savoir Qui, Quoi, Où, Quand, Comment, Pourquoi. Cette méthode permet de définir le problème ; (voir annexe p.17) Diagramme de Pareto : ce diagramme présente la proportion de chaque aspect du problème en pourcentage cumulé. C est le 80-20 : 20% des facteurs représentent 80% des problèmes ; Histogramme : permet la représentation graphique des données sous forme graphique. Il permet de définir si un modèle mathématique est applicable ( loi normale, etc.) ; 5 Pourquoi : permet de remonter à la source du problème. (voir annexe p.18) Mesurer : L étape «mesurer» permet : d identifier les caractéristiques mesurables représentatives de la non qualité ; de valider les processus de mesure (justesse, répétabilité) ; d observer le procédé pour dresser un historique (carte d observation, feuille de relevé). Cette étape permet de préparer la suite du projet en s assurant de la validité des moyens de mesure, et en dressant un historique du procédé sur lequel travailler. Les outils à utiliser : Les outils d analyse de données comme la régression multiple ou la variance sont à utiliser lorsque l on veut déterminer les caractéristiques représentatives de la non-qualité. R & R : (Répétabilité et Reproductibilité) Cet outils permet de valider les moyens de mesure. Nous vérifions la capabilité du moyen de mesure, sa reproductibilité et sa répétabilité. Il est important d avoir des outils de contrôle fiables Feuille de relevé : facilite et formalise la saisie des informations sur le procédé. Cet outil permet de dresser un historique en relation avec la carte d observation (voir annexes) Carte d observation : elle permet de faire apparaître la dispersion instantanée de la machine ou de l activité observée Analyser : Les résultats des mesures sont analysés. Un déballage d idées peut être mené en complément. Les variations observées sont analysées. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 5
Les outils à utiliser : 5M (Méthode, Milieu, Machine, Matière, Main d œuvre) ou diagramme cause/effet : permet de cerner les principales causes de non-qualité soulevées par le diagramme de Pareto ; (voir annexe p.19) Analyse statistique : les principaux indicateurs statistiques sont étudiés à savoir : moyenne, variance, fréquence. A partir des feuilles de relevés, elle permet de déterminer les sources probables de dispersion. AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leurs Criticités) : permet de définir les problèmes et les moyens mis en œuvre pour les résoudre. (voir annexes p.21,22,23) Améliorer : Cette étape a pour but de résoudre les problèmes : En dressant un plan d action ; En modifiant un ou plusieurs facteurs. Les outils à utiliser : 3Q (Qui, Quoi, Quand) : permet la mise en place d un plan d action ; Plan d expériences : cet outil permet d analyser les paramètres influents sur le procédé et de trouver la ou les configurations assurant la meilleure qualité (3,4ppm). Une suite d essais est conduite pour atteindre l objectif fixé. Contrôler : Il faut : Déterminer le plan de surveillance pour l ensemble des caractéristiques ; Documenter le poste de travail. Les outils à utiliser : Carte de contrôle : une carte de contrôle est mise en place pour assurer la surveillance du procédé (voir annexes p.24,25). Le choix de la carte dépend : - Du type de procédé ; - Du résultat de l analyse statistique ; - Du degré d automatisation au poste ; - Des objectifs qualités. Standardiser : Cette étape clos le projet Six Sigma. Bien qu étant la dernière étape, elle ne doit pas être négligée. En effet, elle assure la pérennité de la solution. Il faut : Simplifier au maximum la solution Etablir des procédures d autocontrôle ; Etendre les résultats du projet à d autres processus ; Communiquer sur la réussite de l action. L étape de standardisation ne doit pas être négligée, elle permet une réutilisation des résultats du projet. C est en quelques sorte «un retour sur investissement» lorsque la démarche a été un succès. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 6
C. La gestion de projet La mise en place d une démarche Six Sigma est un projet à part entière. Les règles de gestion de projet s y appliquent donc. Avant de commencer, l engagement de la direction doit être total. Sans l appui de cette dernière, le projet ne pourra pas se dérouler correctement. Voici les points obligatoirement définis avant de lancer le projet : L équipe de projet et le chef de projet : l équipe doit être motivée. Dans le cadre de petite structure, seul le chef de projet sera affecté à temps plein ; Les objectifs et contraintes du projet : Les attentes financières et la qualité de produit (ou de process) doivent être définies, chiffrées. Des indicateurs doivent être définis pour permettre le suivi du projet ; Les investissements et les dépenses doivent être étudiés : ainsi, les dépenses liées au projet peuvent être planifiées. Le planning est mis en place et validé par la direction : le planning est très important. La maîtrise des échéances permet d assurer le bon déroulement du projet et d éviter tout risque «d enlisement». De plus, pour chaque tache planifiée est désignée un responsable. Pour chaque projet, une Fiche d ouverture de projet doit être mise en place (voir annexes). Elle fait la synthèse de toutes les informations relatives au projet. D. Management Six Sigma 1. La structure habituelle La gestion par projet est très importante dans la démarche Six Sigma car cela permet d ordonner tous les outils à utiliser. Ainsi, il faut nommer : Un Black Belt qui a pour rôle d animer le projet, de former le groupe de travail et d utiliser les outils et la méthode 6 sigma. Il est reconnu pour sa maîtrise des outils statistiques et ses qualités de management. Un Champion doit définir les projets, fixer les objectifs aux Black Belt, s assurer des ressources disponibles et organiser des revues de projet. Les Master Black Belt doivent enseigner, conseiller et développer la méthode. Il a déjà une certaine expérience dans les outils statistiques. Son expérience dans le management de projets n est plus à faire. Les Green Belt sont des Black Belt en formation. 2. Adaptation aux PME/PMI Cette structure de gestion de projet est bien adaptée aux grandes entreprises. Cependant, pour les PME et les PMI, elle n est pas adéquat. En effet, il n y a pas beaucoup de personnes qui travaillent sur un projet et il faut donc adapter la structure afin qu elle réponde mieux aux besoins. On pourra donc simplifier cette organisation : Un chef de projet reprendra les mêmes fonctionnalités que le Black Belt ; La direction pourra reprendre les fonctions du Champion ; Un consultant pourra aider l équipe à la réalisation du projet. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 7
E. Les impératifs pour la réussite du projet Le paramètre le plus important pour la réussite de la démarche Six Sigma est le soutien inconditionnel de la direction. Réaliser une démarche Six Sigma sans l appui de cette dernière sera forcément vouée à l échec. La motivation du chef de projet va permettre de l amener à l objectif fixé, malgré les problèmes qu il rencontrera en cours d avancement. De lui va dépendre toute la conduite du projet. Enfin, la communication autour du projet est primordial pour sa réussite. La démarche Six Sigma apportant du changement au sein de l organisation, il faut qu elle soit comprise et acceptée de tous. La communication doit se faire : Lors du lancement du projet ; Chaque fois qu une question se pose ; Lors de la mise en place des outils. Il faut intégrer les gens au changement pour qu ils n aient pas l impression de le subir. Ils doivent être acteur et non pas spectateur. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 8
III. Les exemples d utilisation A. 1 er cas Prenons pour exemple une PME qui souhaite utiliser la démarche Six Sigma afin de lutter contre les coûts de non qualité. Prenons les hypothèses suivantes : elle a bien défini le problème qui entraîne un taux de rebut trop élevé ; elle possède les moyens de mesure et les a déjà mis en œuvre. Dans ce cas, l entreprise n a pas besoin de réaliser les deux premières étapes de la démarche. Elle commence donc directement par la phase d analyse. Voici donc le déroulement des actions à réaliser dans ce cas : Analyse : On détermine les causes fondamentales de la non-qualité. (Diagramme Cause/effet) Consultant Il n y a qu un seul facteur source de nonqualité Enseigne, conseille, développe la méthode Amélioration : Brain storming Utilisation de test de comparaison Choisit et utilise les outils Chef de projet : Forme le groupe de travail ; Anime le projet. Contrôle : Modification du facteur défaillant. Cartes de contrôle Moyenne/Etendu. Facteur sous contrôle Standardisation : Communication sur la réussite de la démarche grâce à un tableau de bord ; Etablissement d une procédure pour élargir la méthode à d autres problèmes dans l entreprise. Définit le projet Définit les objectifs à atteindre Direction : S assure des ressources disponibles ; Organise des revues de projet. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 9
B. 2 e cas Prenons pour exemple une PME qui souhaite également utiliser la démarche afin d augmenter sa qualité. Prenons les hypothèses suivantes : elle n a pas défini le ou les problèmes qui entraînent la non qualité ; elle n a pas encore installée des moyens de mesure. Dans ce cas, l entreprise doit suivre l intégralité de la démarche. Voici donc le déroulement des actions à réaliser dans ce cas : Définition du problème : Établir de la charte de l équipe ; QQOQCP ; Diagramme de Pareto. Objectifs de non-qualité définis Mesures : Cartes d observation. Analyse : Diagramme Cause/effet. Amélioration : Plan d expérience. Modification du facteur défaillant. Contrôle : Facteurs mesurés Il y a plusieurs facteurs sources de non-qualité Cartes de contrôle Moyenne/Etendue. Facteur sous contrôle Choisit et utilise les outils Enseigne, conseille, développe la méthode Définit le projet Définit les objectifs à atteindre Direction : Consultant Chef de projet : Forme le groupe de travail ; Anime le projet. S assure des ressources disponibles Organise des revues de projet Standardisation : Communication sur la réussite de la démarche grâce à un tableau de bord; Etablissement d une procédure pour élargir la méthode à d autres problèmes dans l entreprise. Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 10
IV. Résumé des outils : La matrice suivante présente les outils et leurs utilisations au sein des étapes de la démarche. Etapes Outils 6 sigma Définir Mesurer Analyser Améliorer Contrôler Standardiser QQOQCOP Diagrame de pareto Histogramme 5 pourquoi Répétabilité et Reproductibilité Feuille de relevé Carte d'observation Boîte à moustache Analyse factorielle Analyse de la variance 5 M régression mutiple AMDEC Brainstorming (débalage d'idée) 3 Q Plan d'expériences (plusieurs facteurs) Test de comparaison (un seul facteur) Cartes de contrôles Procédure Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 11
V. Annexes : Bibliographie 11 Liste des outils Six Sigma 12 Fiche d ouverture de projet 13 Fiche de suivi de projet 16 QQOQCP 17 5 Pourquoi 18 5M 19 Feuille de relevé / Histogramme 20 AMDEC 21 Grille d AMDEC 21 Notation générale 22 Notation produit 23 Carte de contrôle 24 B/S 24 B/R 25 Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 12
Bibliographie Ouvrage Livres sur la méthode 6 sigma et ses outils : - Objectif Six Sigma Georges Eckes Village mondial 2001 - Qualité en production Daniel Duret, Maurice Pillet Edition d organisation 2001 - Six sigma Mikel J-Harry tri Star Publishing 1997 - The vision of six sigma : application ressource ( trois volumes ) Mikel J-Harry tri Star Publishing 1997 - The vision of six sigma : Tools and Methods for Breakthrough ( trois volumes ) Mikel J-Harry tri Star Publishing 1997 Livres sur les outils spécifiques : MSP : Maîtrise des statistiques et des procédés - Appliquer la Maîtrise Statistique des Procédés(MSP / SPC) Maurice Pillet Edition d organisation 1994 - L ABC de la MSP en BD Emmanuel Duclos E.Duclos conseil 2001 Plan d expériences - Introduction aux plans d expériences par la méthode Taguchi Maurice Pillet Edition d organisation 1994 AMDEC : Analyse de Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leurs Criticités. - AMDEC : Guide pratique Gérard Landy AFNOR 2001 Les outils de la qualité - Gestion industrielle et performances Gilles Lasnier Hermes 2001 Internet : - http://www.isixsigma.com - http://www.adamssixsigma.com - http://www.6sigma.us - http://www.ge.com/sixsigma - http://www.6-sigma.com - https://www.rathstrong.com/rs - http://www.sixsigmaspc.com - http://www.sixsigmabenchmarking.com A. Bibliographie Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 13
B. Liste des principaux outils Liste des outils Six Sigma Etape Outils Référence QQOQCP Définition du problème Diagramme de Pareto 5 Pourquoi Histogramme R&R Méthode Charbonneau Mesure Carte d'observation Feuille de relevés Diagramme 5M Analyse de données Analyse Boites à moustache Régression multiples AMDEC Process Amélioration Contrôle Standardisation Histogramme 3Q (Qui,Quoi,Quand) Plan d'expérience Test de comparaison Déballage d'idées Carte de contrôle Système zéro défaut Procédures Complet Fractionnaire Moyenne/Etendu Moyenne/Ecart-type Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 14
Fiche d'ouverture de projet 6 Sigma Chef de projet: Date d'ouverture: C. Fiche d ouverture de projet Membres de l'équipe: Nom Responsabilité Objectifs du projet: Contraintes: Financier: Indicateur qualité utilisé: Investissements Désignation Gains attendus: Budget Dépenses Désignation Planning prévisionnel: Désignation Responsable Début Fin Cout: Délais Qualité Bilan: Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 15
D. Fiche de suivi de projet Fiche de suivi de projet Chef de projet: Date d'ouverture: Désignation Définir le problème Mesurer Analyser Améliorer Contrôler Standardiser Etapes de la démarche Réalisation Planning prévisionnel: Désignation Responsable Début Fin Retard Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 16
E. QQOQCP Méthode QQOQCP Questions Réponses Combien (apparition) Qui Quoi Où Quand Comment Pourquoi Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 17
F. 5 Pourquoi Méthode des 5 Pourquoi Problème: Pourquoi? Pourquoi? Pourquoi? Pourquoi? Pourquoi? Conclusion Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 18
G. 5M Diagramme des 5 M Machine Matière Main-d œuvre Méthode Milieu Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 19
Feuille de relevés H. Feuille de relevé / Histogramme Type de produit : Date : Numéro du lot : Atelier : Taille de l'échantillon : Contrôleur Type de défauts Nombre de non-conformités Total diagramme de concentration de défauts dessiner la pièce et indiquer les endroits où se situent les défauts ainsi que leur nombre de non conformité (on repèrera donc les points faibles de la pièce) Histogrammes Intervalle de tolérance fréquence d'apparition cible Largeur de classe Il faut prendre quelques précautions pour faire un histogramme - il faut choisir le nombre de classes en fonction du nombre de mesures : Nc=racine(n) - il faut choisir une largeur de classe multiple des valeurs Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 20
Grille d'évaluation AMDEC AMDEC : Analyse de Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leurs Criticités. Page : Produit ou processus : Pilote de l'amdec : Référence du plan : Points I. étudiés AMDEC spécifiques : Date de l'amdec : Groupe de travail : Description 1. Grille Defaut d AMDEC sur le produit Cotation Action corrective Résultats Plan de N Libellé ou Description Effet Cause surveillance G F D Criticité Responsable Délai G F D Criticité opération de l'action Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 21
2. Notation générale Notation AMDEC Cotation F - Fréquence G - Gravité D - Détection 1 à 3 Jamais ou presque Sans conséquence 100% ou presque 4 à 6 7 à 9 Possible Souvent Mécontentement Panne critique Non optimal Inexistante Incertaine 10 Toujours Problème de sécurité Impossible Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 22
Grille d'évaluation AMDEC ( cas d'une AMDEC Produit) Probabilité de non-détection Fréquence d'apparition Niveau de gravité Critère 3. Notation produit Note D Risque de laisser passer un produit défectueux Critère Note F Risque de laisser passer un produit défectueux Critère client final Note G Très faible probabilité de ne pas détecter le défaut avant que le produit ne quitte l'opération concernée. Contrôle à 100% des pièces à l'opération, détrompeur 1 ou 2 1/200 1/100 Très faible probabilité Défaut inexistant sur processus analogue. 1 ou 2 1/200 1/100 Défaillance minime, le client ne s'en aperçoit pas. 1 Faible probabilité de ne pas détecter le défaut avant que le produit ne quitte l'opération concernée. Le défaut est évident. 3 ou 4 1/2000 1/1000 Faible probabilité Très peu de défauts sur processus analogue. 3 ou 4 1/2000 1/1000 Défaillance mineur que le client peut déceler, mais ne provoquant qu'une gêne légère et aucune dégradation notable des performance du produit. 2 ou 3 Probabilité modérée de ne pas détecter le défaut avant que le produit ne quitte l'opération concernée. Contrôle manuel difficile. 5 ou 6 1/500 1/200 Probabilité modérée Défauts apparus occasionnellement sur processus analogue. 5 ou 6 1/500 1/200 Défaillance avec signes avant-coureurs qui mécontente le client ou le met mal à l'aise. 4 ou 5 Probabilité élevée de ne pas détecter le défaut avant que le produit ne quitte l'opération concernée. - Le contrôle est subjectif. - Echantillonage mal adapté 7 ou 8 1/100 1/50 Probabilité élevée Défauts fréquents sur processus analogue. 7 ou 8 1/100 1/50 Défaillance entrainant une dégradation notable des performances du produit. Elle mécontente le client. 6 ou 7 Probabilité très élevée de ne pas détecter le défaut avant que le produit ne quitte l'opération concernée. - Le point n'est pas contrôlé ou n'est pas contrôlable. - Le défaut n'est pas apparent. 9 ou 10 1/20 >1/10 Probabilité très élevée Il est certain que le défaut se produira souvent. 9 ou 10 1/20 >1/10 Défaillance avec signes avant-coureurs qui provoque un grand mécontentement du clien et/ou des frais de réparations élevés. Défaillance sans signe avant-coureur qui provoque un grand mécontentement du client et/ou des frais de réparations élevés. Produit en panne ou hors service 8 9 Défaillance sans signe avant-coureur impliquant des problèmes de sécurité 10 Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 23
Carte de contrôle Moyenne/Ecart-type J. Carte de contrôle 1. B/S Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 24
Carte de contrôle Moyenne/Etendue 2. B/R Démarche Six Sigma pour les PME/PMI 25