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Plan d'expérience

Lycée Beaupré

Created on October 4, 2020

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Transcript

Plan d'expérience

Plan d'exoérience

1 -

Cours

Exemple

2 -

Exercice 1

3 -

Menu

Cours

Plan d'expérience par la méthode de Genichi TAGUCHI

Plan d'exoérience - Cours

Docteur TAGUCHI

Né au Japon : 01/01/1924

Mort au Japon : 02/06/2012

Cours

Sa contribution majeure a consisté à combiner les techniques de l’ingénierie et des statistiques pour obtenir une amélioration rapide des coûts et de la qualité.

Les plans d’expérience Taguchi ont contribué aux succès des Japonais dans le domaine de la Qualité, ce qui leur a permis de devenir les leaders mondiaux au niveau de la qualité tout en ayant des prix de revient très compétitifs.

Plan d'exoérience - Cours

La méthode TAGUCHI a été introduite : 1983 – Etats-Unis puis Canada 1986 – Grande Bretagne 1988 – France et Espagne.

Docteur TAGUCHI

Né au Japon : 01/01/1924

Mort au Japon : 02/06/2012

Objectifs

La méthode des plans d'expériences permet d'étudier l'influence de facteurs sur un système tout en diminuant le nombre d'essais comparativement à un plan complet.

Plan d'exoérience - Cours : Objectifs

Elle permet d'étudier un très grand nombre de facteurs, de détecter des éventuelles interacions entre ceux-ci, de modéliser facilement le système et de déterminer les résultats avec une bonne précision.

Généralités

Le technicien est amené à comprendre comment réagit un système en fonction des différents facteurs qui sont susceptibles de le modifier.

Pour vérifier l'évolution de processus, il mesure une réponse et, à partir de différents essais, va tenter d'établir des relations de cause à effet entre la (ou les) réponse(s) et les différents facteurs.

Plan d'exoérience - Cours : Généralités

Facteurs non contrôlables

Presse à injecter

Matière thermoplastique

Pièces

Facteurs contrôlables

Généralités

Il n'est pas simple de réaliser de telles relations entre réponses et facteurs.

Les plans d'expériences permettent de réaliser ce type de relation en minimissant le nombre d'expériences tout en maximisant la précision du résultat.

Plan d'exoérience - Cours : Généralités

Pour cela, il doit :

- faire un minimum d'essais ;

- obtenir un maximum de précision sur les résultats ;

- mettre en évidence des phénomènes secondaires comme des interactions entre facteurs.

Généralités

Les plans d'expériences selon Genichi TAGUCHI répondent à ces attentes, ils s'incrivent donc dans une logique d'amélioration de la qualité et de réduction des coûts.

PLANS FRACTIONNAIRES

Plan d'exoérience - Cours : Généralités

PLANS COMPLETS

Réduction du nombre d'essais

Etude de toutes les combinaisons possibles

Nombre de facteurs trop important ou nombre d'essais incompatible avec les réalités industrielles

  • Toutes les interactions peuvent être calculées
  • Certaines interactions sont supposées nulles
  • Plans sans risque pour l'expérimentateur

Généralités

Plan d'exoérience - Cours : Généralités

Exemple

Exemple

Cas de la fabrication Ina Seito.

Cette entreprise, d’importance moyenne, venait de modifier son processus de cuisson des tuiles.

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Auparavant, cette opération s’effectuait de façon artisanale, sans problème de qualité, dans des fours chauffés au bois, alimentés manuellement pendant toute la durée de la cuisson.

Exemple

Exemple

Cas de la fabrication Ina Seito.

L’usine acheta en Allemagne de l’Ouest, pour 2 millions de dollars, un four tunnel chauffé au fuel.

Les tuiles, démoulées sur des coquilles, étaient empilées sur des wagonnets qui circulaient à travers le four où elles étaient soumises à la cuisson.

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Four tunnel (longueur 50m)

Exemple

Exemple

Cas de la fabrication Ina Seito.

Dès la mise en service du four, on constata le phénomène suivant :

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Four tunnel (longueur 50m)

Exemple

Exemple

Dans un premier temps, l’encadrement envisagea de modifier le four tunnel mais le budget de réalisation était beaucoup trop lourd pour cette entreprise.

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Four tunnel (longueur 50m)

Exemple

Exemple

Les dirigeants de l’entreprise consultèrent le Docteur Taguchi et décidèrent d’utiliser ses techniques pour s’attaquer au problème.

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Four tunnel (longueur 50m)

Le Docteur Taguchi réunit toutes les personnes (ouvriers, techniciens, ingénieurs) qui avait des connaissances dans la fabrication et la cuisson des tuiles pour une séance de brainstorming.

Exemple

Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Four tunnel (longueur 50m)

La première chose que G.Taguchi leur déclara est qu’il fallait renoncer à modifier le four et, par conséquent, le considérer comme un facteur bruit.

Exemple

Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Exemple

Exemple

Tous ces facteurs semblaient sans aucun rapport avec le problème à résoudre. G.Taguchi proposa un plan d’expériences comportant seulement 8 essais selon le plan factoriel ci-dessous :

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Exemple

Exemple

Les essais furent faits et les résultats sont résumés dans le tableau suivant :

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

On décide de noter A1 le pourcentage moyen de rebuts lorsque le facteur A est au niveau 1.

On a alors : A1 =

De la même façon : A2 =

On peut ainsi calculer les pourcentages moyens de rebuts pour les 2 niveaux des 7 facteurs étudiés.

Exemple

Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Plan d'exoérience - Exemple

Il suffit finalement de choisir la configuration optimale en prenant pour chaque facteur le niveau qui entraîne le pourcentage de rebut le plus faible, c’est-à-dire :

A1

B2

C2

D1

E2

F1

G2

Une dernière étape reste à faire pour vérifier que les prédictions théoriques étaient correctes:

C’est l’essai de validation

Excercice 1

Plan d'exoérience - Excercices

Excercice 1

Plan d'exoérience - Excercices

4pts

6pts

3pts

6pts

DT17

DT18

DT19

Plan d'exoérience - Excercice

DT20

DT21

DR 8

DT17

DT18

DT19

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

DT20

DT21

DR 8

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice

Plan d'exoérience - Excercice