Le plan d'échantillonnage en contrôle qualité

Gagner du temps et de l'argent dans l'inspection de petites pièces métalliques

Nous parlons souvent de l'importance des inspections pour la fabrication de petites pièces métalliques, contribuant à garantir la qualité des composants qui composent des milliers, voire des millions, de produits.

Pourtant, une inspection à 100 % consomme beaucoup de temps et d'argent - de plus, elle ne garantit toujours pas une conformité à 100 %. C'est pourquoi les fabricants et leurs clients s'appuient sur un plan d'échantillonnage pour le contrôle qualité (CQ).

Bonnes raisons d'utiliser des plans d'échantillonnage pour l'inspection

Des inspections visuelles, à l'œil nu ou à l'aide d'outils optiques sophistiqués, sont effectuées pour détecter divers problèmes de finition de surface dans les pièces métalliques, de la corrosion et de la contamination aux fissures et irrégularités de surface.

Mais étant donné les grandes quantités avec lesquelles la plupart des fabricants travaillent, il n'est pas pratique de consacrer le temps et l'argent nécessaires pour examiner 100 % des pièces de chaque lot. Par exemple, chez Metal Cutting Corporation, nous produisons régulièrement des lots composés de 100 000 pièces.

En inspectant un si grand lot, il est également facile de faire une erreur. Mettez une pièce dans le mauvais bac, placez un micromètre légèrement décalé lors de la mesure ou faites simplement clignoter ; tout cela peut signifier qu'il manque un défaut qui aurait un impact sur les performances du produit final.

De plus, même avec une gamme d'outils très précis disponibles pour l'inspection des pièces, il est impossible d'examiner chaque minuscule segment de la surface d'une pièce. Cela signifie que même si vous effectuez une inspection à 100 %, ce n'est pas exactement 100 %.

Par définition, un plan d'échantillonnage est une méthode statistique pour déterminer s'il faut accepter ou rejeter un lot de matériel en cours de production. Avec un plan d'échantillonnage QC, un nombre relativement restreint de pièces du lot sont inspectées pour déterminer si l'ensemble du lot sera accepté ou rejeté en fonction du nombre de pièces défectueuses dans l'échantillon.

AQL dans l'échantillonnage de contrôle qualité

Chez Metal Cutting, l'expérience nous a montré que l'inspection d'une petite partie des pièces d'un lot est non seulement plus rapide et plus rentable, mais cela nous permet également d'accorder une plus grande attention au processus d'inspection. Chaque pièce de l'échantillon étant inspectée plus attentivement, la probabilité d'erreurs ou simplement de manquer quelque chose est réduite.

Mieux encore, un plan d'échantillonnage de qualité fournit des résultats statistiquement valides et une grande confiance que si l'échantillon est exempt de défauts, l'ensemble du lot répondra aux exigences du client pour un niveau de qualité acceptable (AQL).

Statistiquement, le NQA est une mesure du nombre maximum de marchandises défectueuses qui seraient considérées comme acceptables dans un échantillon de taille particulière. Il correspond au pourcentage d'un cycle de production qui peut être rejeté avant qu'une action corrective ne soit entreprise.

Plus le NQA est élevé, moins il y a de pièces à inspecter. Cela signifie qu'avec une taille de lot de 100 000 pièces, par exemple, 123 pièces seraient inspectées à un NQA de 0,4, mais seulement 29 pièces seraient inspectées à un NQA de 4,0.

Les normes pour les plans d'échantillonnage

Dans les plans d'échantillonnage, le nombre de pièces à inspecter et le nombre acceptable de pièces défectueuses dans un échantillon sont généralement basés sur les NQA et les valeurs d'indice inclus dans les normes publiées telles que ANSI/ASQ Z1.4-2008, de l'American National Standards Institute (ANSI)/Société américaine pour la qualité (ASQ).

Vous pouvez également trouver des valeurs de lot et de taille d'échantillonnage et d'autres informations techniques dans le livre Plans d'échantillonnage à nombre zéro d'acceptation , cinquième édition, par Nicholas L. Squeglia.

Chez Metal Cutting, nous préférons inspecter les pièces métalliques en utilisant la norme AQL 1.0 c=0 , qui est un plan d'échantillonnage à acceptation zéro du livre de Squeglia. Ce plan dicte le nombre de pièces sélectionnées au hasard que nous inspecterons, en fonction de la taille du lot, pour garantir statistiquement que toutes les pièces sont de qualité acceptable.

Utilisation du plan d'échantillonnage Zero Acceptance AQL 1.0 C=0

Statistiquement parlant, N est la population de pièces totales, n est la taille de l'échantillon et c est la quantité de pièces défectueuses qui sera autorisée. Ainsi, un plan d'échantillonnage c=0 signifie simplement que si un défaut est trouvé parmi la taille de l'échantillon (n), le lot entier (N) est soit rejeté, soit soumis à une inspection à 100 %.

Le NQA associé détermine le nombre de pièces sélectionnées au hasard qui seront inspectées, en fonction de la taille totale du lot. Par exemple, en utilisant une valeur d'indice NQA de 1,0 comme norme, nous inspecterions :

• Un échantillonnage aléatoire de 50 pièces dans un lot de 5 000 petites pièces métalliques
• Un échantillonnage aléatoire de 74 pièces dans un lot de 100 000 pièces

En utilisant notre plan d'échantillonnage à acceptation zéro préféré AQL 1.0 c=0, si seulement un une partie sélectionnée au hasard dans l'échantillon échoue à l'inspection, alors le lot entier est rejeté ou une inspection à 100 % doit être effectuée pour la caractéristique défaillante. Si l'ensemble de l'échantillon passe l'inspection, le lot entier est accepté

Quand utiliser un plan d'échantillonnage dans le contrôle qualité

Chez Metal Cutting, où nous produisons chaque jour des milliers de petites pièces métalliques, nous aimons dire que l'inspection de la qualité des pièces fait partie de notre ADN. Ainsi, nous commençons généralement chaque projet avec un plan d'échantillonnage qui énonce les spécificités de l'inspection des pièces métalliques, y compris les valeurs AQL et index associées.

En fournissant ce niveau de détail, avec des directives strictes pour l'inspection des pièces, nous constatons que les plans d'échantillonnage nous aident à garantir des niveaux de qualité et une rentabilité acceptables.

En raison de notre engagement qualité, nous ne nous contentons pas d'inspecter les pièces finales à la fin de la fabrication, avant l'emballage et la livraison. Au lieu de cela, notre processus comprend un échantillonnage QC à différentes étapes.

Cela comprend la réception, où nous récupérons et inspectons non seulement notre matière première, mais également tous les matériaux fournis par le client que nous utiliserons pour fabriquer une pièce. Nous effectuons également un échantillonnage de contrôle qualité à une ou plusieurs étapes désignées pendant la production - et bien sûr, à la fin.

Cela nous permet d'être sûrs que la qualité est étroitement contrôlée tout au long du processus.

Autres outils statistiques pour le CQ

Bien sûr, les plans d'échantillonnage ne sont pas parfaits non plus, il peut donc y avoir une ou deux parties imparfaites dans un lot de 100 000. C'est là que d'autres outils statistiques peuvent être intégrés au processus.

Par exemple, un client peut demander une valeur Cpk de 1,33 ou mieux, pour s'assurer que (statistiquement parlant) les pièces sont proches de la valeur nominale plutôt que des limites supérieures ou inférieures des spécifications de tolérance.

Si le client a des tolérances très strictes et utilise les capacités maximales d'une machine, alors Cpk n'est pas la meilleure option. En effet, toute la plage de tolérance devra être utilisée pour répondre aux spécifications strictes.

Cependant, avec une plage de tolérance plus lâche, la statistique Cpk peut être utilisée pour montrer des processus et des résultats conformes.

Pourquoi nous préférons le plan d'échantillonnage AQL 1.0 C=1

Parfois, les clients demandent un niveau NQA différent, tel que 0,4 (contre 1,0), ce qui augmentera le nombre d'échantillons de pièces à inspecter et, par conséquent, augmentera le coût de l'inspection.

De plus, les clients peuvent demander différents types de plans d'échantillonnage, tels que ceux basés sur les normes créées par l'ANSI, qui nécessitent des échantillons plus importants mais permettent à certaines pièces d'être hors spécifications. Par exemple, un tableau ANSI/AQL Z1.4–2008 spécifie que dans un plan d'échantillonnage normal avec une taille de lot de 5 000 pièces, un NQA de 1,0 et un niveau d'inspection II :

• La taille de l'échantillon aléatoire serait de 200 pièces
• Le lot peut être accepté avec jusqu'à cinq pièces échantillonnées hors spécifications
• Le lot serait rejeté et soumis à une inspection à 100 % uniquement si six pièces ou plus étaient hors spécifications

Cependant, nous constatons que notre norme préférée, NQA 1,0 c=0, est un plan d'échantillonnage plus efficace et plus rentable. En nous permettant d'inspecter moins de pièces sans augmenter la probabilité statistique de pièces rejetables, AQL 1.0 c=0 nous aide à fournir un niveau élevé d'assurance qualité tout en réduisant les coûts d'inspection.

De plus, l'expédition d'un lot qui, nous le savons, inclura de mauvaises pièces va à l'encontre de notre objectif de qualité, qui est d'avoir ZÉRO pièces inspectées hors spécifications. C'est pourquoi un plan d'échantillonnage à acceptation zéro est le mieux adapté aux besoins de notre entreprise et de nos clients.

La validité statistique l'emporte

En fin de compte, avec un plan d'échantillonnage statistiquement valide, nous pouvons inspecter un plus petit nombre de pièces avec plus de soin et donner aux clients un niveau élevé de confiance que si l'échantillon est acceptable, le lot entier est acceptable.

Encore une fois, vous pouvez trouver des valeurs de taille de lot et d'échantillonnage et d'autres informations techniques sur les plans d'échantillonnage QC - ainsi qu'une documentation sur la validité d'AQL c =0, le plan d'échantillonnage que Metal Cutting recommande fortement - dans le livre de Squeglia (cité ci-dessus).

Mais quels que soient les méthodes d'inspection et les plans d'échantillonnage que vous décidez d'utiliser, il est important d'inclure ces informations dans votre devis et votre demande d'estimation de projet. De cette façon, votre partenaire de fabrication peut faire des recommandations et fournir un devis précis et opportun, qui inclut l'inspection dans le coût total de vos pièces métalliques.

Vous pouvez en savoir plus sur la spécification de vos exigences en matière d'inspection de pièces, ainsi que sur la découpe et la finition de pièces métalliques pour votre application de petites pièces métalliques, en téléchargeant une copie gratuite de notre guide complet, Comment affiner votre demande de devis pour Votre avantage maximal :Foire aux questions sur l'approvisionnement en petites pièces .