Analyse du système de mesure (R&R)

Le R&R (répétabilité et reproductibilité) mesure quelle part de la variation des lectures vient du système de mesure lui-même : de l’instrument (répétabilité, EV) et des personnes (reproductibilité, AV). Faites-la avant d’utiliser un instrument pour contrôler ou accepter une caractéristique, à l’achat ou après réparation de l’instrument et quand le client la demande, comme dans le PPAP automobile. Le calculateur suit le manuel MSA de l’AIAG, par ANOVA ou par moyenne et étendue.

Choisissez 10 pièces qui couvrent toute la plage de variation du processus, 3 opérateurs qui utilisent l’instrument au quotidien et 2 ou 3 répétitions, soit 60 à 90 mesures au total. Mesurez dans un ordre aléatoire, sans que l’opérateur voie les lectures précédentes, et collez une mesure par ligne : pièce ; opérateur ; répétition ; mesure. Les limites de spécification (LIS et LSS) viennent du plan ou de la spécification du client.

Selon le manuel MSA, jusqu’à 10 % le système est acceptable ; de 10 % à 30 %, il peut être accepté selon l’importance de la caractéristique et le coût de son amélioration ; au-delà de 30 %, il est inacceptable. Dans l’exemple par défaut, tiré du manuel MSA, l’ANOVA donne 27,9 % de la variation totale : acceptable avec réserves. La même étude par moyenne et étendue donne 26,7 %.

Le %GRR de la variation de l’étude compare l’erreur de mesure à la variation des pièces de l’étude et indique si l’instrument convient pour piloter le processus. Le %Tolérance compare 6 écarts-types de l’erreur à l’intervalle LSS − LIS et indique s’il convient pour accepter ou refuser des pièces ; avec une seule limite, il compare 3 écarts-types à la distance entre la limite et la moyenne. Le %Processus utilise le σ historique du processus, utile quand les pièces de l’étude ne couvrent pas toute la variation. Dans l’exemple, avec une tolérance de 8, l’erreur consomme 22,7 % de la tolérance.

Le nombre de catégories distinctes (ndc = 1,41 × PV ÷ GRR, tronqué) indique en combien de classes le système sépare les pièces dans la variation du processus. Le manuel MSA en exige au moins 5. Dans l’exemple, le ndc est de 4 : l’instrument ne distingue pas encore les petites variations du processus, même si le %GRR reste sous 30 %.

La carte R montre l’étendue des répétitions de chaque opérateur sur chaque pièce : un point au-dessus de la LSC est une lecture qui ne s’est pas répétée (dans l’exemple, l’opérateur B sur la pièce 4). Sur la carte Xbarre, les limites ne viennent que de l’erreur de mesure, donc il est bon que la plupart des moyennes soient en dehors : dans l’exemple, 22 sur 30 (73 %). La mesure par pièce montre toutes les lectures et la moyenne de chaque pièce ; la mesure par opérateur (boîtes) montre le décalage entre opérateurs ; l’interaction montre si les lignes des opérateurs se croisent.

L’ANOVA utilise toutes les données, teste l’interaction opérateur × pièce et c’est la méthode préférée du manuel MSA ; quand l’interaction n’est pas significative (dans l’exemple, p = 0,974), elle est ajoutée à l’erreur et la page affiche les deux tableaux, avec et sans interaction. Le Xbarre/R donne des valeurs proches (26,7 % contre 27,9 %). Si la répétabilité (EV) domine, vérifiez l’instrument, le bridage et le point de mesure ; si la reproductibilité (AV) domine, comme dans l’exemple, standardisez la méthode et formez les opérateurs.