Vers une approche qualité générique pour une maîtrise conjointe de la qualité du produit et des processus supports à sa production

22/09/2017
Publication e-STA e-STA 2008-1
OAI : oai:www.see.asso.fr:545:2008-1:19877
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Résumé

Vers une approche qualité générique pour une maîtrise conjointe de la qualité du produit et des processus supports à sa production

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1 Résumé —La qualité est devenue un outil stratégique et offensif avéré pour faire face aux nouveaux enjeux de l’entreprise, en assurant une plus grande maîtrise conjointe de la qualité du produit délivré et de celle de ses processus concourant à la réalisation du produit. Cette qualité est à considérer sur les niveaux stratégique, tactique et opérationnel de l’entreprise en lien avec les autres processus d’exécution et de business. Pour garantir la maîtrise attendue, un challenge consiste donc à faire de la qualité, un véritable processus au sens système, c’est-à-dire un processus intégré sur les aspects intra et inter-niveaux. Relativement à cette intégration, plusieurs méthodologies et méthodes qualité existent et supportent tout ou partie du processus qualité, mais leur manque de formalisation nuit à l’efficacité et à l’efficience de leur application. En réponse à ce double constat d’intégration et de manque de formalisation, ce papier présente une approche qualité générique basée sur une modélisation des concepts qualité en référence à l’approche TQM. Cette approche doit permettre de faire bien du premier coup. La faisabilité et l’intérêt de cette approche sont montrés sur un cas d’application de type processus manufacturier. Mots clés — Processus qualité, ISO9000:2000, méta-modèle, maîtrise de qualité, TQM. I. INTRODUCTION Au besoin essentiel de produire mieux et moins cher s'est adossé aujourd'hui un contexte législatif en perpétuelle évolution qui conduit les entreprises industrielles non seulement à faire face à des performances économiques mais aussi sociétales liées aux impératifs de sécurité des hommes et des matériels, aux exigences de protection de l'environnement et de réduction des nuisances [1]. Ce constat requiert ainsi de la part de ces entreprises une maîtrise et une amélioration quasi continue de l’ensemble de leurs processus afin de garantir les performances attendues et donc leur pérennité et compétitivité. En effet, chaque entreprise se doit, pour survivre au sein de son contexte opérationnel, d’optimiser en premier lieu, la satisfaction de sa clientèle par une amélioration du triptyque Qualité – Coût – Délai des produits qu’elle délivre. Relativement à ce triptyque, la qualité qui est un objectif important depuis que les besoins des consommateurs ont été intégrés dans la boucle de décision, devient un véritable outil stratégique et offensif pour faire face à ces nouveaux enjeux de l’entreprise [2]. En ce sens, la norme ISO 9000 dans sa version 2000 [3] définit la qualité comme l’« aptitude d’un ensemble des caractéristiques intrinsèques à satisfaire des exigences ». Cette qualité est considérée par [4] comme un processus d’entreprise intégré aux autres processus. L’ingénierie système (IS), au travers de la norme ISO/IEC 15288, généralise cette considération en reliant le processus de management de la qualité avec les processus du projet, les processus contractuels ainsi que les processus techniques [5]. Le processus qualité est ainsi défini en lien avec plusieurs autres processus de différents types et ne peut donc pas être restreint à une fonction particulière, ni même à un seul département d’un point de vue organisationnel [6]. En ce sens, le processus qualité peut se décliner sur les différents niveaux structurels de l’entreprise : stratégique, tactique et opérationnel [7] figure 1. Gérer la qualité/ Plan qualité/ CertificationNiveau stratégique Niveau Tactique Niveau opérationnel Mise en place des moyens pour maîtriser la qualité de produit et de processus Actions qualité Gérer la qualité/ Plan qualité/ CertificationNiveau stratégique Niveau Tactique Niveau opérationnel Mise en place des moyens pour maîtriser la qualité de produit et de processus Actions qualité Fig. 1. La qualité dans les différents niveaux structurels en entreprise Cependant l’intégration entre les niveaux «qualité» est nécessaire pour faire du processus qualité, un véritable processus au sens système (sur l’ensemble du cycle de vie produit/processus de production). Cette intégration soulève aujourd’hui de nombreux verrous industriels auxquels viennent s’adosser des problématiques scientifiques non encore résolues [8]. Par exemple, l’entreprise ALSTOM- Moteurs, qui est à la genèse « industrielle » des travaux présentés dans ce papier, souhaitait disposer d’une méthodologie (d’un guide) formalisant la qualité principalement au niveau tactique (i.e. capacité décisionnelle confiée à des équipes autonomes de production) en relation avec les deux autres niveaux, afin de mieux maîtriser l’intégration de sa qualité et améliorer la performance globale de leur produit « moteur ». La finalité d’une telle méthodologie est globalement de maîtriser conjointement la qualité du produit et la qualité des processus de production dans une approche cycle de vie du processus de maîtrise de la qualité (de la conception jusqu’à l’exploitation). Dans cette orientation méthodologique qui doit résoudre l’intégration requise, des approches, des méthodologies et des méthodes/outils qualité existent et peuvent supporter tout ou partie du processus qualité inhérent à un niveau ou à l’interconnexion entre niveaux. Les approches, méthodologies et méthodes les plus couramment utilisées sont TQM, QFD, Six Sigma, AMDEC, … . Cependant, ces Vers une approche qualité générique pour une maîtrise conjointe de la qualité du produit et des processus supports à sa production SALAH DEEB, BENOIT IUNG Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN) - UMR 7039 Nancy Université, Faculté des sciences, BP 239, 54506 Vandoeuvre, France salah.deeb@cran.uhp-nancy.fr e-STA copyright © 2008 by see Volume 5 (2008), N°1 pp 34-40 2 méthodes et méthodologies sont souvent « informelles » car décrites sous une base textuelle ou graphique [9]. Pour faire face à ces besoins de formalisation et d’intégration, notre contribution consiste à proposer une approche qualité générique basée sur la modélisation des concepts qualité de niveau tactique en y intégrant des concepts qualité des niveaux opérationnel et stratégique. Cette contribution est justifiée scientifiquement dans la section (II) de ce papier. Puis elle est décrite dans la section (III) avant d’en montrer son utilisation à travers l’outil MEGA [10] dans la section (IV). Ensuite, la faisabilité de notre contribution est développée sur un cas d'application relatif à la fabrication d’un produit manufacturier. Ce cas applicatif, construit à partir d’une problématique identique à celle d’Alstom Moteur, n’est pas directement en lien avec cette entreprise (transposition des concepts) puisque le site de Nancy a été revendu et ne fait plus partie de ce groupe (partenariat interrompu). Enfin, la dernière section énonce quelques conclusions et perspectives relatives à ce travail. II. PROCESSUS QUALITE EN ENTREPRISE Par rapport au challenge de faire du processus qualité, un véritable processus au sens système, très peu de contributions existent à ce jour. Une première contribution sur l’axe « flux d’informations » à échanger pour réaliser l’intégration est relative aux travaux ayant conduit à la norme IEC/ISO62264 [11]. Cette norme définit dans ses parties 1 et 2 des flux d’information inter-niveaux circulant entre le système de pilotage de la production (le MES, incluant le processus de management de la qualité) et le système de gestion de l’entreprise (ERP). Elle définit aussi, dans ses parties 3 et 4, les flux d’informations échangés à l’intérieur du niveau MES (tactique), c'est-à-dire entre les différents processus techniques comme le Management de Qualité, le Management de la Maintenance, la Production … Sur l’axe « modélisation de la qualité en entreprise », [12] a modélisé la qualité au niveau tactique et [13] au niveau stratégique (système documentaire de la qualité) mais sans considérer l’intégration de cette qualité au sein d’un même niveau ou entre niveaux. Par contre, [14] a proposé un cadre de travail (un framework) pour une vue intégrée du processus qualité, d’une part, dans les différents niveaux en entreprise et, d’autre part, avec d’autres processus tels que la production et la conception. Cependant ce cadre ne propose pas de modélisation des concepts de la qualité pour chacun des niveaux. Sur l’axe « des méthodologies et des méthodes/outils » de la qualité, ceux existants peuvent se repositionner sur un des niveaux (i.e. favoriser la formalisation interne) ou entre niveaux (i.e. favoriser le support à l’intégration) figure 2. Niveau stratégique Niveau Tactique Niveau opérationnel TQM SixSigma AMDEC MSP Pareto Cartede contrôle QFD Approche: Méthodologie: Méthode: Outil: Niveau stratégique Niveau Tactique Niveau opérationnel TQM SixSigma AMDEC MSP Pareto Cartede contrôle QFD Approche: Méthodologie: Méthode: Outil: Fig. 2. Positionnement de quelques approches, méthodologies, méthodes et outils qualité dans les niveaux structurels en entreprise Par rapport à ce positionnement, le TQM est à considérer comme une approche significative relativement au challenge de l’intégration puisqu’il se positionne sur les différents niveaux structurels en entreprise [15]. Comme proposé par [16], le TQM est considéré comme un système de management constitué de trois composants qui sont mutuellement dépendants: - ″Core values″ : ce sont normalement les éléments principaux de la philosophie de management de l’entreprise tels que les concepts d’amélioration continue, de maîtrise de la qualité, de leadership, … . - Méthodologie : elle se compose de plusieurs activités exécutées dans un certain ordre pour atteindre le ″core value″ exigé (i.e. QFD, Six Sigma,…). - Méthodes/outils : ce sont des moyens conçus pour supporter de façon efficace une activité précise. Ils permettent d’optimiser la prise de décision et de faciliter l'analyse des données, (i.e. AMDEC, MSP…). Un des ″core values″ clé du TQM est le concept « de maîtrise et d’amélioration de la qualité en entreprise ». En ce sens, le TQM présente un intérêt particulier puisqu'il permet d'intégrer, au sein des composantes, différentes méthodes et méthodologies qualité préalablement identifiées comme favorisant la formalisation et/ou l’intégration. Cependant, ces méthodes et méthodologies sont trop souvent « informelles » [9] car ne supportant pas une phase de formalisation des concepts qualité dans leur phase de conceptualisation indispensable pour la maîtrise et l’amélioration de la qualité [7]. Le nouveau contexte de concurrence mondiale réactive donc cette quête de la qualité en demandant plus de formalisme dans son approche [17]. De plus, les méthodologies permettent difficilement de maîtriser et d'améliorer simultanément la qualité du produit et la qualité des processus de production [18] mis en oeuvre. La plupart de ces méthodologies sont applicables dans la phase de conception ou d’exploitation [19], mais peu d’entre elles, à part le QFD, le sont en conception et en exploitation [20]. Finalement, pour le TQM, [21] et [22] ont montré l’existence d’un manque de formalisation de l'interdépendance entre la méthodologie concernée et les deux autres composants (″core values″ et méthodes/outils) conduisant finalement à l’existence d’un lien purement informel entre les trois composants du TQM. Pour répondre à ce manque multiple de formalisation et d’intégration du processus qualité, notre contribution consiste en une proposition d’une approche qualité générique (indépendante de toute application). Cette approche formalise un processus qualité au niveau tactique en intégration avec les niveaux opérationnel et stratégique en entreprise. Cette approche se positionne en cohérence avec le TQM (formalisation de l’interdépendance entre les trois composantes) dans l’objectif de maîtriser et d’améliorer la qualité du produit par la maîtrise de la qualité de ses processus de production (guide méthodologique à suivre). III. APPROCHE QUALITE GENERIQUE L’approche qualité proposée a pour objet, premièrement, de formaliser les concepts du processus qualité (méthodologie) de niveau tactique en lien avec le niveau stratégique. Deuxièmement, elle modélise l’extension du processus qualité vers le niveau opérationnel permettant de matérialiser l'interdépendance entre la méthodologie et quelques méthodes/outils de support (modélisation des objets communs). Finalement cette approche formalise e-STA copyright © 2008 by see Volume 5 (2008), N°1 pp 34-40 3 l'interdépendance entre la méthodologie et le ″core value″ choisi par des indicateurs qualité (phase d'évaluation). Cette approche doit donc être considérée comme une approche « préventive » de la qualité [2] qui consiste, par l’analyse, à faire en sorte que les dysfonctionnements (non- conformités) ne se produiront pas, donc à faire bien du premier coup. Toute la formalisation des concepts (objets) qualité a été réalisée en utilisant le langage de modélisation UML (Unified Modelling Language) [23]. Ce langage, grâce à sa notation graphique, permet d'exprimer visuellement une solution objet. De plus, les concepts du formalisme limitent les ambiguïtés et les incompréhensions rencontrées sur l’approche objet. Ainsi sur la base d’UML, la modélisation réalisée permet de représenter chaque concept de l’approche par une classe d’objet et la relation entre ces objets par une association. Cette approche est ensuite supportée par un outil de modélisation de processus d'entreprise: MEGA PROCESS. A. Formalisation des concepts qualité au niveau tactique en lien avec le niveau stratégique Le processus qualité, considéré aux niveaux tactique et stratégique, supporte et réalise certaines activités et règles qualité à mettre en œuvre. Ces activités et règles représentent une méthodologie qualité dans le cadre du TQM qui a pour but, sur ces niveaux, de satisfaire le ″core value″ de maîtrise et d’amélioration de la qualité du produit/processus de production. La formalisation à ce stade est basée prioritairement sur une méta-modélisation (méta-modèle : modèle de modèle ou modèle pour créer des modèles [24]) des concepts qualité de niveau tactique extraits de l’approche processus prônée par la norme ISO 9000:2000 [25]. Cette méta-modélisation permet l’unification des concepts et principalement ceux de surveillance, de diagnostic et de mise en place et de suivi d’actions correctives et préventives pour remédier aux non- conformités produit/processus de production. La méta-modélisation des concepts a été réalisée à travers les étapes suivantes : - extraire les définitions, incluses dans la norme, des entités pour identifier les concepts qualité et leurs relations. Ces concepts qualité sont nécessaires pour réaliser le ″core value″ considéré. - modéliser chaque concept (entité) par une méta-classe d’UML comme «produit», «processus», «cause»… - représenter chaque lien entre deux entités (méta-classes) par une relation d’association possédant un nom, un rôle et des multiplicités. - représenter les contraintes, d’une part, par des liens entre des méta-classes et/ou entre des relations d’association, et d’autre part, par des multiplicités liées à chaque méta- classe. Ces contraintes matérialisent des règles de la connaissance extraites à partir de la définition textuelle des concepts. Par exemple, la méta-modélisation de la relation entre les entités «produit» et «processus» est réalisée à partir de la définition "Le produit est défini comme le résultat d'un processus" issue de la norme ISO 9000:2000. Le méta-modèle résultant est un méta-modèle d’objets de méthodologie qualité figure 3. Pour aboutir à un seul processus qualité qui matérialise les niveaux tactique/stratégique et qui est intégré aux autres processus de niveau tactique tels que production et maintenance, une modélisation des concepts qualité désignés dans la fonction de management de qualité (norme IEC/ISO 62264) aussi a été effectuée. Dans ses parties 1 et 2, cette norme propose déjà des entités modélisées au niveau tactique : « test qualité », « résultat de test qualité ». D’autres entités (concepts) qualité du niveau stratégique ont été modélisées de manière identique à celle utilisée pour modéliser les concepts qualité issus de l’ISO 9000:2000 (section III-A): « planification de test qualité », « gestion de matériel »… Ces concepts sont directement intégrés au méta-modèle initial (partie (A) dans la figure 3). Cette intégration permet d’avoir, dans le même méta-modèle, des concepts qualité de niveau tactique et stratégique. De plus, en nous basant sur les parties 3 et 4 de cette norme, nous avons modélisé d’autres concepts au niveau tactique qui permettent d’intégrer le processus qualité avec la production et la maintenance : « test qualité du processus de production », « acte de maintenance », … Processus +code_ID:String +description:String +nom:String +nom de ligne:String +zone de travail:String 1 1..* est composé de Produit de sortie +description:String +nom:String +référence:String +type:String 1..* 1..* réalise Exigence Produit de sortie +type:String +nom:String +description:String +spécification:String 1 1..* a Exigence Processus +nom:String +description:String +spécification:String 1 1..* a Caractéristique Qualité +description:String +intervalle:FLOAT +nom:String +valeur nominale:FLOAT +type:String Preuve Tangible +description:String +nom:String +type:String vérification +référence:String +description:String +nom:String 1..*1..* aide à realiser Non-Conformité +description:String +nom:String +référence:String +valeur réelle:FLOAT 1..* * confirme Cause +description:String +nom:String +type:String 1..*1..* a Action +description:String +nom:String +reference:String +type:String 1..* 1..* est éliminé par Test qualité +nom:String +identification:String +description:String +version:String +type:String Planification de test qualité +nom:String +responsable:String 1 1..* est managé par Equipement +description:String +nom:String +type:String 1..* * Réalisé par 1..* 1 est managé par Acte de maintenance +description:String +nom:String +type:String * 1..* est attaché à 1..* 1 engendre 1..*1 engendre Me sureMe sureMe sureMe sure +description:String +nom:String +temps:DateTime +valeur mesurée:FLOAT 1..* 1..* est enregistré dans * 1..* est déterminé par }}}}{{{{ Xor 1..*1..* réalise Fig. 3. Extrait du méta-modèle des objets supports à la méthodologie proposée Ce méta-modèle matérialise donc un processus qualité de niveau tactique en lien avec le niveau stratégique et qui est en interrelation avec d’autres processus (production, maintenance) de niveau tactique. Pour enrichir la sémantique et aussi répondre à certaines ambiguïtés ou incomplétudes de ce méta-modèle, des “modeling constructs” issus par exemple de la « Théorie du Système Général » et du principe des 5M ont été introduits. Ils se représentent principalement par des typages des méta- classes définies dans le méta-modèle. Par exemple les concepts issus de la Théorie du Système Général [26] permettent de décrire qu’un produit est nécessairement caractérisé par des attributs de forme, d’espace et de temps. Un processus modifie généralement au minimum deux de ces attributs (temps-forme ou temps-espace). Ce principe a pour conséquence d'ajouter à la méta-classe «Exigence produit» des méta-classes sous-types qui sont «Exigence temps», «Exigence espace » et «Exigence forme». Partie A e-STA copyright © 2008 by see Volume 5 (2008), N°1 pp 34-40 4 B. Intégration vers le niveau opérationnel La deuxième partie de notre approche consiste en la méta- modélisation de méthodes/outils qualité et leur intégration avec la méthodologie initiale à partir des concepts communs. En effet, cette intégration doit permettre, d’une part, d’étendre le processus qualité formalisé au niveau tactique vers le niveau opérationnel puisque la plupart des méthodes/outils qualité sont exploitables dans ce niveau (figure 2), et d’autre part, de formaliser l'interdépendance entre la méthodologie et les méthodes/outils qualité en cohérence avec le TQM. Cette interdépendance permet à la méthodologie d’exécuter la méthode qualité adéquate au moment opportun, dans l’étude de la maîtrise de la qualité d’un produit/processus particulier pour identifier plus aisément des occurrences de classes du méta-modèle. Par exemple, pendant la phase de conception, l'utilisation de la méthode AMDEC facilite l'identification des causes de la non-conformité du produit/processus. Cette interdépendance requiert le développement des actions suivantes : - la modélisation de chaque méthode qualité à partir de sa description textuelle ou normative en reprenant la démarche suivie pour la modélisation de l’approche processus de la norme ISO 9000:2000. - l’intégration, au méta-modèle initial, des modèles d’objets des méthodes qualité. Cette intégration se réalise à travers les objets en intersection des différents modèles. Dans le méta-modèle actuel sont intégrées les méthodes AMDEC, MSP, Poka-yoké et APR figure 4. Non-Conformité +description:String +nom:String +référence:String +valeur réelle:String Exigence +catégorie:String +nom:String +spécification:String +description:String 1..* 1 ne satisfait pas Correction +description:String +nom:String +type:String 1..* * est élim iné par Mode de défaillance +description:String +nom:String +type:String Cause +description:String +nom:String +type:String 1..* 1..* a Effet +description:String +nom:String +type:String 1..* * a * * pe ut d evenir au niveau supé rieur Action +description:String +nom:String +reference:String +type:String 1..* 1..* est éliminé p ar ** peut devenir au n ive au supérieur * * est provoqué par Erreur +description:String +nom:String +type:String* * lieé à Moyen de detection +description:String +nom:String +type:String 1..* détecté par * Fig. 4. Principe de l’intégration des méthodes qualité au méta-modèle des objets supports à la méthodologie C. Évaluation de l’approche qualité mise en oeuvre L’interdépendance entre la méthodologie et le ″core value″ (maîtriser et améliorer la qualité du produit/processus de production), dans le cadre du TQM, est formalisée en modélisant des indicateurs qualité représentatifs. Ces indicateurs permettront d’évaluer le degré de satisfaction de ce ″core value″. Ils sont calculés à la fin de la phase de conception, c'est-à-dire à la fin de l’instanciation du méta- modèle dans le cas du produit/processus particulier à maîtriser. Dix indicateurs ont été déjà formalisés ; deux exemples d’indicateurs sont donnés ci-dessous : - un indicateur qualitatif de vérification des non- conformités en lien avec les corrections ou rebuts. Cet indicateur est compris entre 0 et 100 % et est calculé à partir du nombre de non-conformités (occurrence) qui sont rattachées aux corrections ou rebuts. Si chaque non- conformité est liée au minimum à une correction ou à un rebut, l’indicateur prendra la valeur 100%. Si certaines non-conformités ne sont liées à aucune correction et à aucun rebut, l’indicateur oscillera entre 0 et 100 % selon le nombre de non-conformités non liées à des corrections ou à des rebuts, - un indicateur qualitatif de vérification des causes de la non-conformité en lien avec les actions correctives. Cet indicateur est compris entre 0 et 100 % et est calculé à partir du nombre des actions correctives qui sont rattachées à une cause. Si chaque cause est liée au minimum à une action corrective, l’indicateur prendra la valeur 100 %. Si certaines causes ne sont pas liées à des actions correctives, l’indicateur oscillera entre 0 et 100% selon le nombre de causes non liées à des actions correctives. IV. UTILISATION DE L’APPROCHE QUALITE Cette approche « qualité » est utilisable depuis la phase de conception jusqu’à la phase d’exploitation d’un produit/processus particulier à maîtriser et/ou à améliorer. Dans la phase de conception, cette approche, par une phase d’instanciation des concepts qualité, doit aider (guider) l'ingénieur qualité à mieux traduire ses exigences informelles en connaissance formalisée. La connaissance encapsulée dans le modèle spécifique (résultant de l’ensemble des instances) est ensuite stockée dans une base de données. Puis cette connaissance est directement transposable, pour la phase d’exploitation, dans un formalisme compréhensible par l’opérateur sur site. Ces informations (sur site) permettent de mieux suivre et d'anticiper en ligne les dérives qualité du produit/processus de production étudié (à maîtriser et/ou à améliorer). A. Outil MEGA pour automatiser l’approche qualité Pour faciliter son utilisation par des spécialistes qualité (non nécessairement spécialistes modélisation), cette approche a été portée sur l'outil MEGA PROCESS. MEGA est une suite logicielle qui est utilisée normalement afin de gérer et modéliser les processus à l’intérieur d’une entreprise. L’intérêt de cet outil est sa généricité. L’ensemble de ses composants permet d’apporter une réponse à quasiment tous les besoins de l’entreprise, depuis la définition des objectifs stratégiques jusqu'à la mise en œuvre de projets informatiques. De plus, il dispose d’un méta-modèle ouvert, ce qui signifie qu’il est possible d’ajouter nos propres concepts à l’intérieur de Méga afin de pouvoir les modéliser et les utiliser. 1) Intégration de l’approche qualité dans MEGA Nous avons intégré nos méta-modèles d’objets dans un environnement de MEGA pour créer un environnement spécifique à notre approche (il se nomme « Environnement qualité »). Cet environnement qualité doit permettre surtout une instanciation automatique et cohérente du méta-modèle pour créer des modèles spécifiques aux applications étudiées. L’intégration est réalisée comme suit : La norme AMDEC Poka-yokéConcepts communs e-STA copyright © 2008 by see Volume 5 (2008), N°1 pp 34-40 5 - le méta-modèle des objets supports à la méthodologie (figure 3) est représenté, dans cet environnement qualité, par un diagramme qui s’appelle « diagramme de méthodologie qualité ». - Chacun des méta-modèles des méthodes qualité est représenté par un diagramme qui porte le nom de cette méthode, par exemple : « diagramme de la méthode AMDEC » représente le méta-modèle d’AMDEC. - des règles de modélisation sont implantées dans le diagramme de méthodologie qualité dans l’objectif de construire le guide qualité. Ces règles sont créées par la fonction « règlement de modélisation » disponible dans MEGA figure 5. Ces règles doivent donc guider l'ingénieur qualité dans la phase d'instanciation sous la forme de questions/réponses. - des règles de contrôle sont implantées dans des entités de qualité (méta-classe ou association) du diagramme de méthodologie qualité. Son objectif est de calculer les indicateurs de qualité (phase d'évaluation). En effet, ces règles sont générées par des « VB Scripts », à exécuter dans le diagramme de méthodologie qualité en fin de la phase d'instanciation, pour contrôler le niveau de maîtrise/amélioration. Fig. 5. Règles de modélisation attachées à la méta-classe « non-conformité » 2) Création de la base de données La base de données permet de stocker les données (la connaissance formalisée) résultant de la phase de conception (après instanciation) afin d’être utilisée pendant la phase d’exploitation (sur site par l’opérateur). MEGA permet en effet, à partir d’un diagramme de classe UML, de créer automatiquement une base de données. Donc, pour créer notre base de données qualité, à travers MEGA, ont été développées les étapes suivantes : - le méta-modèle global de notre approche est représenté, dans MEGA, sous la forme de diagramme de classe. - MEGA permet ensuite de dériver automatiquement le diagramme de classes en un modèle relationnel de type Entité-Relation (E/R). Ensuite, ce modèle relationnel génère un script qui est utilisé pour créer la base de données. Ainsi chaque méta-classe devient une table de la base de données et les relations entre les méta-classes sont conservées. Donc l’approche qualité est directement exploitable par l’environnement qualité de MEGA de la conception à l’exploitation du processus de maîtrise/amélioration de la qualité. B. Utilisation en phase de conception Dans cette phase, la méthodologie, centrée autour de la modélisation des objets, offre à l’ingénieur qualité un guide pour l’aider lors de la création de son modèle spécifique (faire bien du premier coup). Le modèle spécifique résulte d’une phase d’instanciation de l’ensemble du méta-modèle. Cette instanciation est faite dans MEGA au travers du diagramme de méthodologie qualité. Ce modèle spécifique matérialise (dans le niveau tactique) l’étude d’un produit/processus de production particulier à partir des exigences et jusqu’à l’identification des actions traitant les causes de non-conformité. En effet, les règles implantées dans le diagramme de méthodologie qualité vont guider de façon cohérente l’ingénieur, dans la maîtrise et l’amélioration de son processus, pour répondre à un ensemble de questionnements. Ces questions traduisent les relations entre entités, contraintes, multiplicités, sous typages… Par exemple, la création de l’instance «processus» relative au processus à étudier va demander à l’ingénieur qualité, par les relations «produit/processus», de créer un produit d’entrée et un produit de sortie reliés à ce processus (en cohérence avec les exigences de la norme ISO 9000:2000). Pour ce produit de sortie, il faut ensuite définir les exigences de type forme, espace ou temps (en cohérence avec les “modeling constructs” en sachant qu’à chaque exigence doivent être associées des caractéristiques qualité à relier à un test qualité (essai, mesure, …)). Cette instanciation du méta-modèle de la méthodologie se base sur treize étapes matérialisant le questionnement chronologique « proposé » (à chaque étape est associé un ensemble de questions). Ces étapes partent de la définition du contexte de l’étude en passant par l’identification de la non- conformité jusqu’au traitement de ses causes. Pour ce traitement des causes, dans le niveau opérationnel, la méthode qualité appropriée devrait être exécutée. L’instanciation du méta-modèle de chaque méthode qualité est réalisée à travers son propre diagramme dans l’environnement qualité de MEGA (section IV-A-2). Si l’ingénieur n’a pas les réponses aux questions posées (incomplétudes potentielles de sa connaissance), il peut décider : (1) de remettre en cause son socle de connaissances vis-à-vis du problème posé pour modifier le modèle spécifique (meilleure maîtrise), ou (2) de continuer sa démarche mais en s’orientant vers un produit/processus non totalement maîtrisé au sens de la méthodologie. Cette décision peut être prise à partir du résultat de l'évaluation sur la base des indicateurs qualité calculés. C. Utilisation en phase d’exploitation À la fin de la phase de conception, la connaissance encapsulée dans le modèle spécifique (l’ensemble des instances) est stockée dans la base de données créée par MEGA. Cette base de données est accessible par Microsoft Access afin d'extraire la connaissance qu’elle contient et de la mettre sur un support plus accessible à l'opérateur. Dans notre cas, ce formatage est prévu sous la forme de page Web accessible directement sur le site opérationnel à travers une interface PC (phase en développement). Ainsi l'opérateur est à même d’améliorer la maîtrise des dérives qualité des processus ou du produit en cours de production en utilisant les informations données dans les pages Web. Par exemple sur détection (par observation) d’une non-conformité, l’opérateur doit pouvoir accéder : - aux causes les plus probables de cette non-conformité sous la forme d’un arbre de causes. e-STA copyright © 2008 by see Volume 5 (2008), N°1 pp 34-40 6 - aux actions correctives (et/ou préventives) les plus efficaces à mener relativement aux causes présumées. V. APPLICATION Pour valider, expérimenter et montrer la faisabilité de cette approche, avant son utilisation en milieu industriel (sur un autre cas qu’Alstom-Moteur), une procédure d'instanciation d'un processus de type manufacturier implanté au sein de l'AIPL (Atelier Inter-Etablissements de Productique Lorrain) est en cours de réalisation. Le processus étudié (dans la phase de conception) est un processus de tournage réalisé sur le tour à commande numérique (ROSILIO TBI 540). Ce processus transforme des lopins en palets disponibles pour être transférés au processus suivant figure 6. Il est composé des processus élémentaires : dressage face, ébauche extérieure, perçage, fraisage d’une rainure, finition extérieure et tronçonnage. Les problèmes actuels de qualité relatifs à ce processus sont dus premièrement, aux dérives des valeurs observées sur les palets, et deuxièmement, à la difficulté de faire un diagnostic logique et précis qui associe la non-conformité du palet à la cause machine. Fig. 6. Le processus de fabrication de la pièce (SFP 88) –Entreprise AIPL Dans les treize étapes d’instanciation, chaque processus général ou élémentaire est à considérer comme le point de départ de cette phase. L’exemple traité se focalise donc sur le processus élémentaire «Réaliser la finition extérieure». La phase d'instanciation de la méthodologie qualité (action du niveau tactique), réalisée pour répondre aux problèmes qualité relatifs à ce processus élémentaire, est développée en utilisant le diagramme de la méthodologie qualité implémenté dans l'environnement qualité de MEGA figure 7. Par rapport au processus sélectionné, seulement les quatre premières étapes de l’instanciation sont détaillées ci-après à titre d’exemple. La première étape permet d’avoir la classe «Réaliser la finition extérieure» comme une instance de la méta-classe «Processus». Les règles liées à cette étape (instance) aboutissent à la création de la classe «Palet» comme une instance de la méta-classe «Produit de sortie». Dans le même sens, la classe «Lopin» est une instance de la méta-classe «Produit d’entrée». Dans la deuxième étape, nous spécialisons la méta-classe «Fournisseur» par la classe «Transport par chariot». A contrario, la classe «Transport par robot» est une instance de la méta-classe «Client». Dans la troisième étape, les règles permettent de déterminer les exigences attendues du palet en termes de Temps, d’Espace et de Forme. Le processus «Réaliser la finition extérieure» modifie les attributs de temps et de forme et ne modifie pas l’attribut d’espace. Ainsi, est créée la classe «Diamètre de palet est correct» comme une instance de la méta-classe «Exigence produit forme». De la même façon, la classe «Temps de la réalisation de la finition» est une instance de la méta-classe «Exigence produit temps». Dans la quatrième étape, nous déterminons toutes les caractéristiques qualité (à vérifier) relatives aux exigences définies dans la précédente étape. La classe «Diamètre de palet, VN= 44.5 mm, IT= [- 0.1, +0.1]» (VN: Valeur Nominale; IT: Intervalle de Tolérance) est une instance de la méta-classe «Caractéristique qualité» liée à la classe «Diamètre de palet est correct». La classe «Durée de finition VN=4 sec, IT = [-0.5, +0.5]» est aussi une instance de la méta-classe «Caractéristique qualité» liée à la classe «Temps de réalisation de la finition». Ensuite, les étapes suivantes d'instanciation nous guident pour réaliser des tests qualité afin de vérifier les caractéristiques qualité. Cette vérification nous amène à confirmer les non- conformités existantes, puis à identifier et traiter leurs causes en utilisant l méthode AMDEC par exemple (action du niveau opérationnel). A la fin de l’instanciation, une évaluation de la maîtrise de la qualité (évaluation de la satisfaction du ″core value″) est effectuée par un calcul des indicateurs qualité. Ce calcul est fait automatiquement dans l’environnement qualité de MEGA (exécution VB Scripts). Prenons l’exemple du calcul d’un indicateur qualitatif qui vérifie le lien entre les causes de non-conformité et les actions préventives : pour la non- conformité « Le diamètre de palet est trop grand », ont été définies trois causes possibles qui sont « Usure de l’outil à charioter », « Position incorrecte du lopin » et « Programmation incorrecte du tour ». Dans les étapes d’instanciation, nous avons défini une seule action préventive intitulée « Vérifier la position du lopin avant de commencer », en lien avec la cause « Position incorrecte du lopin ». De façon générale, pour que l’indicateur prenne la valeur 100%, chaque cause doit être liée au minimum à une action préventive. Or, dans ce cas, seule une des trois causes est liée à une action préventive, donc l’indicateur prend la valeur 33,33% (considérée comme « insuffisante » par rapport au besoin de maîtrise du processus qualité). En effet, le calcul automatique des indicateurs donne la moyenne de tous les indicateurs proposés. Dans notre cas, ce taux est actuellement de 60% environ impliquant logiquement de reconsidérer le modèle réalisé en répondant de façon plus efficace aux questions posées pour améliorer le processus de maîtrise de la qualité (de 60% à 100%). Fig. 7. Extrait du modèle spécifique, du cas d'application, résultant du diagramme de méthodologie qualité dans MÉGA e-STA copyright © 2008 by see Volume 5 (2008), N°1 pp 34-40 7 Quelques résultats qualitatifs de l’application de la méthodologie dans cette phase de conception (la phase d'exploitation est en cours) peuvent aussi être mis en évidence : - la phase d’instanciation a permis de répondre à un questionnement qualité non nécessairement prévu au départ ce qui a rendu la démarche plus exhaustive, - la phase d’évaluation a permis d’appréhender un niveau de satisfaction du ″core value″ avant d’utiliser les résultats de la conception pour la phase d’exploitation et surtout d’envisager un passage à la certification, - l’environnement qualité créé dans MEGA peut supporter de façon efficace la phase de conception de l’approche qualité. VI. CONCLUSION - PERSPECTIVES Dans le contexte de la modélisation du processus qualité en entreprise, notre contribution porte sur la proposition d’une approche qualité générique. Elle permet de formaliser un processus qualité au niveau tactique en intégration avec les autres niveaux opérationnel et stratégique en entreprise. Ainsi, La finalité est de formaliser le processus qualité comme un véritable processus au sens système. Cette approche est cohérente avec l’approche TQM et a pour objectif de mieux maîtriser et d’améliorer la qualité du produit par la maîtrise de la qualité de ses processus de production. Elle formalise, d’une part, une méthodologie (guide à suivre) et d’autre part, l'interdépendance entre les trois composants du TQM. Cette approche développée en cohérence avec le contexte normatif relatif à la qualité peut donc être employée pour plusieurs classes d’applications issues de domaines industriels différents. Des perspectives sont envisagées : - définir des critères pour choisir la méthode qualité adéquate au moment opportun durant le déploiement de l’approche - intégrer la qualité, au niveau stratégique, avec sa vision plus ‘managériale’ et d’autres processus plus ‘business’ comme le CRM, le SCM, … - porter la connaissance encapsulée dans la base de données (résultant de l’instanciation) dans un format compréhensible par l’opérateur sur site et disponible sous la forme de page Web (phase d'opération) - démontrer, sur un cas industriel, la réelle valeur ajoutée de cette approche par rapport aux approches conventionnelles. VII. REFERENCES [1] Y. Ducq, L. Berrah, O. Sénéchal. Evaluation des performances des systèmes de production, Chapitre 1. Edition 2003. [2] M. Cattan, N. Idrissi, P. Knockaert. Maîtriser les processus de l’entreprise. Edition d’organisation, 2006. [3] Afnor. ISO 9000 version 2000. Systèmes de management de la qualité, Principes essentiels et vocabulaire. 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