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Capabilité aux attributs : binomiale et Poisson

Quand le résultat est conforme/non conforme ou un comptage de défauts, la capabilité se mesure par le taux : combien sort défectueux, avec quelle certitude, et si l’on peut affirmer que le processus respecte l’objectif du client. Pour chaque échantillon (lot, équipe, jour), il faut le nombre de défectueux ou de défauts et la quantité contrôlée ; vous obtenez le taux avec sa plage d’incertitude, le Z équivalent au Cpk, la carte P ou U pour voir si le processus est stable et combien il reste à contrôler pour démontrer l’objectif.

Outil de prédimensionnement et d’estimation : les résultats ne remplacent ni l’étude, le calcul ou le rapport signé par un professionnel qualifié, ni la vérification selon les normes applicables.

VérificationRévision 03/11/2026
Type de donnée
Échantillons (binomiale)
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Carte de contrôle

Équivalent aux rapports de capabilité binomiale et de Poisson : carte P ou U, % défectueux ou DPU cumulé avec limites de confiance, taux × taille d’échantillon (ou graphique binomial/Poisson), histogramme et statistiques récapitulatives avec intervalles exacts. Test 2 = 9 points du même côté ; 3 = 6 en hausse ou en baisse ; 4 = 14 en alternance.

Traduction en pièces et en argent (facultatif)

Rebut, retouche, recontrôle et transport de retour de chaque pièce défectueuse (ou de chaque retouche, dans le cas des défauts). Laissez la production vide pour ne pas convertir.

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—Capabilité du processus
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Statistiques récapitulatives

Légende : % défectueux (ou DPU) = taux moyen de tous les échantillons réunis ; IC inférieur et supérieur = plage où devrait se trouver le taux réel du processus ; PPM = défectueux par million ; Z du processus = le même taux exprimé en distance en écarts-types (plus il est grand, mieux c’est ; Z = 3 équivaut à 0,135 %).

Carte P

Proportion défectueuse de chaque échantillon, ligne centrale et limites à 3σ (en escalier quand la taille varie). Les points en rouge échouent à un test ; le nombre au-dessus est le test.

Comment lire : axe horizontal = échantillons dans l’ordre ; axe vertical = taux de défectueux (ou défauts par unité) de chaque échantillon. Ligne centrale = taux moyen ; pointillés = limites de contrôle (combien le taux varie par le seul hasard). Points rouges avec numéro = signaux de cause spéciale. Bon : tous les points à l’intérieur, sans longues séries d’un côté.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

% défectueux cumulé

Estimation recalculée à chaque échantillon, avec les limites de confiance. Quand la ligne se stabilise, il y a assez d’échantillons.

Comment lire : la ligne continue est le taux calculé avec les échantillons cumulés jusqu’à chaque point ; les pointillés sont la bande de confiance, qui se resserre avec plus de données. Quand la ligne devient plate, l’estimation ne dépend plus des prochains échantillons. Ligne encore en hausse ou en baisse à la fin = collectez plus de données.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

Taux de défectueux × taille d’échantillon

Des points dispersés au hasard autour de la moyenne montrent que le taux ne dépend pas de la taille d’échantillon ; l’entonnoir marque les limites à 3σ.

Comment lire : quand la taille varie : axe horizontal = taille de chaque échantillon, vertical = taux ; l’entonnoir en pointillés montre que les petits échantillons varient davantage. Des points sans tendance autour de la moyenne sont bons ; des points qui montent ou descendent avec la taille indiquent que le taux n’est pas constant. Quand la taille est fixe, le graphique compare comptages observés et attendus : points près de la diagonale = modèle adapté.

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Histogramme

Distribution du taux par échantillon. Pour un processus capable, presque toutes les barres sont à gauche de l’objectif.

Comment lire : chaque barre compte combien d’échantillons ont eu un taux dans cet intervalle. Ligne p̄ (ou ū) = moyenne ; ligne verte = objectif. Bon : presque toutes les barres à gauche de l’objectif. Des barres isolées très à droite sont de mauvais échantillons qui méritent une analyse.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

Combien contrôler pour démontrer l’objectif

Limites de confiance du taux à mesure que le total contrôlé augmente, au taux actuel. Là où la limite supérieure croise l’objectif, l’échantillon démontre que le processus le respecte.

Comment lire : axe horizontal = total contrôlé (échelle log, chaque graduation multiplie par 10) ; lignes = limites supérieure et inférieure du taux, qui se resserrent avec plus de contrôle. Le point « aujourd’hui » est votre position ; le losange « démontrer » est là où la limite supérieure croise l’objectif vert. Si le taux moyen est au-dessus de l’objectif, aucune quantité de contrôle ne démontre l’objectif.

Touchez le graphique pour voir les valeurs.

Pièces et argent

Taux estimé appliqué à la production annuelle, avec la plage de l’intervalle de confiance.

Échantillons et signaux

Taux, limites et z de chaque échantillon ; z = distance à la ligne centrale en écarts-types.

Étape suivante

Reportez les résultats de cette page dans un autre calculateur, avec les champs déjà remplis.

La note de calcul réunit les entrées, résultats, équations, hypothèses et références de cette page, avec des champs pour le projet, le responsable et la révision. Le rapport complet comprend aussi les graphiques et les interprétations, en couleur. Dans la fenêtre d’impression, choisissez Enregistrer au format PDF.

Méthode, hypothèses et références

Équations utilisées

Binomiale : p̄ = D/N (D = défectueux, N = pièces au total) ; % défectueux = 100·p̄ ; PPM = 10⁶·p̄ ; Z du processus = Φ⁻¹(1 − p̄)
IC de Clopper-Pearson : pL = B⁻¹(α/2 ; D, N − D + 1), pU = B⁻¹(1 − α/2 ; D + 1, N − D) (équivaut à la forme avec la loi F à 2D, 2(N − D + 1) et 2(D + 1), 2(N − D) DL) ; IC de Z = [Φ⁻¹(1 − pU) ; Φ⁻¹(1 − pL)]
Poisson : DPU = D/U (U = unités au total) ; IC = [χ²(α/2 ; 2D)/(2U) ; χ²(1 − α/2 ; 2D + 2)/(2U)] ; défauts moyens = D/k, avec le même IC divisé par 2k ; DPMO = 10⁶·DPU/opportunités ; rendement = e^(−DPU)
Carte P : LSC, LIC = p̄ ± 3√(p̄(1 − p̄)/nᵢ) ; carte U : ū ± 3√(ū/nᵢ) (LIC ≥ 0) ; zᵢ = (pᵢ − p̄)/σᵢ ; tests 1 (|z| > 3), 2 (9 du même côté), 3 (6 en hausse ou en baisse), 4 (14 en alternance)
Dispersion réelle ÷ attendue = σz = MR̄(z)/1,128 (critère de l’assistant : hors de 75 % à 130 %, sous- ou surdispersion) ; total à contrôler pour démontrer l’objectif : plus petit N avec limite supérieure(p̄, N) ≤ objectif

Hypothèses et limites

  • Binomiale : chaque pièce a la même probabilité d’être défectueuse, indépendamment des autres. Poisson : les défauts surviennent au hasard, au même taux par unité, surface ou longueur. La carte de contrôle et le graphique taux × taille servent à vérifier ces hypothèses.
  • L’estimation ne prédit l’avenir que si le processus est maîtrisé statistiquement (aucun signal sur la carte).
  • Le graphique binomial/Poisson compare les valeurs observées triées aux quantiles du modèle aux positions (i − 0,3)/(k + 0,4), avec une taille d’échantillon constante.

Normes et documents techniques

  • Clopper, C. J.; Pearson, E. S. The use of confidence or fiducial limits illustrated in the case of the binomial. Biometrika 26:404–413, 1934
  • Montgomery, D. C. Introduction to Statistical Quality Control, 8th ed. Wiley, 2019 (chap. 7 : cartes P et U)
  • AIAG. Statistical Process Control (SPC) Reference Manual, 2nd ed., 2005
  • Laney, D. B. Improved control charts for attributes. Quality Engineering 14(4):531–537, 2002
  • ISO 22514-5:2019 Statistical methods in process management — Capability and performance — Part 5: Process capability statistics for attribute characteristics
  • Assistant de capabilité binomiale et de Poisson : critères de vérification des données (livre blanc du logiciel de référence, 2019)

Réglementation applicable

  • Consultez la réglementation en vigueur dans votre pays en matière de santé et sécurité au travail, d’équipements sous pression, d’installations électriques et d’environnement applicable à cette installation.

Questions fréquentes

Qu’est-ce que la capabilité aux attributs ?

C’est la mesure de ce qu’un processus produit hors spécification quand le résultat n’est pas une mesure continue, mais conforme/non conforme (binomiale) ou un comptage de défauts (Poisson). Au lieu du Cpk, on utilise le % défectueux, les PPM, le Z du processus ou les défauts par unité, toujours avec un intervalle de confiance.

Quand utiliser la loi binomiale et quand la loi de Poisson ?

La binomiale quand chaque pièce est classée bonne ou défectueuse et que l’on sait combien ont été contrôlées. Poisson quand on compte des défauts et qu’une unité peut en avoir plusieurs : bulles par panneau, défauts par mètre de soudure, erreurs par facture. Si une pièce avec 3 défauts compte comme 1 défectueuse, c’est binomial.

Que signifie le Z du processus ?

C’est la distance, en écarts-types de la loi normale, qui laisserait dans la queue la même proportion défectueuse : 2,3 % équivaut à Z = 2 ; 0,135 % à Z = 3. Il permet de comparer un processus aux attributs au Cpk d’un processus aux variables (Cpk ≈ Z/3 pour un processus centré avec un seul côté).

Pourquoi la page indique-t-elle que l’objectif « n’est pas démontré » ?

Parce que l’estimation vient d’un échantillon. Si la limite supérieure de l’intervalle de confiance dépasse l’objectif, le taux réel peut encore être au-dessus. Le graphique « Combien contrôler » montre combien de pièces, au taux actuel, rendraient la preuve possible.

Combien d’échantillons faut-il ?

L’assistant de référence demande au moins 25 échantillons, chacun avec n·p̄ d’au moins 0,5 (dans l’exemple des connecteurs, avec 2,3 % de défectueux, au moins 22 pièces par échantillon). Avec des taux très faibles, regroupez des périodes ou utilisez la carte G des événements rares.

Qu’est-ce que la dispersion réelle ÷ attendue ?

Elle compare la variation des taux entre échantillons à celle prévue par la binomiale ou la Poisson. Au-delà de 130 %, les échantillons varient plus que ne le dit le modèle (courant avec des échantillons de milliers de pièces) et la carte P ou U donne de fausses alarmes : utilisez la carte de Laney P′ ou U′.

Comment les chiffres se comparent-ils à ceux d’un logiciel statistique ?

Les formules sont celles publiées pour les rapports de capabilité binomiale et de Poisson : intervalle exact de Clopper-Pearson par la loi F et Poisson exact par le khi-deux. Avec 511 défectueux sur 5 342 éléments, la page donne 9,57 % (IC 8,79 % à 10,39 %), 95 657 PPM et Z 1,31, les mêmes chiffres que l’exemple publié des appels non traités.