Comment suivre et prévenir les défauts de qualité de fabrication

Pour garantir un retour sur investissement adéquat et satisfaire les clients, les entreprises manufacturières doivent veiller à ce que des produits de qualité sortent des chaînes de production. Les fabricants doivent donc veiller à la qualité dès les premières étapes du processus de production et jusqu'à la livraison du produit.

C'est pourquoi la plupart des entreprises manufacturières mettent en place des mesures de contrôle de la qualité avant même que la chaîne de production ne démarre véritablement. Les entreprises insistent également pour recevoir des matériaux de qualité de la part de leurs fournisseurs, afin de s'assurer que les pièces introduites dans leur processus de fabrication ne causeront pas de défauts de qualité en cours de route.

Dans un environnement commercial de plus en plus concurrentiel, le suivi des défauts de qualité est devenu une initiative impérative pour la plupart des fabricants afin de réduire les déchets, de maximiser les profits et de conserver des clients satisfaits et fidèles.

Dans cet article, nous verrons pourquoi le suivi des défauts de qualité est si important et comment les fabricants améliorent les processus Gestion de la qualité afin d'acquérir et de conserver un avantage concurrentiel important.

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Les défauts de qualité de fabrication sont des imperfections dans les exigences et les spécifications des matières premières et des produits finis. Des défauts mineurs au début du processus de fabrication peuvent entraîner des incohérences de qualité importantes à des stades ultérieurs de la production.

Dans la plupart des cas, les défauts de fabrication sont classés en trois catégories :

• Les défauts mineurs : Ces types d'imperfections passent souvent inaperçus, les fabricants ne les remarquant que parce qu'ils savent ce qu'ils recherchent. En tant que tels, les défauts mineurs n'affectent pas la fonction ou l'esthétique du produit, ce qui permet au consommateur final d'utiliser l'article.

• Les défauts majeurs : Il s'agit de défauts qui rendent un produit légèrement inutilisable parce qu'ils affectent le fonctionnement de l'objet. Par conséquent, le client ne sera pas satisfait de son achat et retournera probablement l'article au vendeur ou au fabricant.

• Défauts critiques : Les articles présentant ce type de défaut ont considérablement affecté la fonctionnalité du produit, entraînant souvent des défaillances. En effet, ces types de défauts de qualité de fabrication peuvent nuire à l'utilisateur final. L'image du fabricant s'en ressent, ce qui a un impact financier et réputationnel négatif important.

Lorsque les employés signalent des problèmes de qualité dans votre atelier de production, qu'advient-il de leurs rapports ?

Dans de nombreuses opérations, les rapports sont déposés dans une pile de papiers qui ne sont jamais saisis dans un ordinateur. Ou, s'ils sont enregistrés, ils finissent dans une feuille de calcul Excel impossible à analyser.

Le rapport de suivi des défauts se présente généralement comme suit :

Il s'agit d'une série de pièces et d'une liste de problèmes possibles, avec des totaux représentant les problèmes les plus courants par pièce. Il s'agit en fait d'une simple liste de combinaisons entre les pièces et les problèmes, et ce schéma peut également être observé dans d'autres processus de fabrication.

Si vous ne pouvez pas analyser les données de ces rapports, vous serez obligé de vous fier à des anecdotes et à des suppositions pour prendre des décisions. Vous devrez peut-être décider si un opérateur spécifique doit être recyclé ou si une pièce doit être redessinée pour réduire les défauts.

Une solution à ce problème consisterait à utiliser un "rapport de défauts automatisé" pour collecter les problèmes de production en temps réel. Un rapport de qualité automatisé fonctionne mieux si vous avez un employé qui se consacre au suivi des défauts au cours de la journée, comme un spécialiste de la qualité. L'opérateur peut saisir ses données sur une tablette durcie (ou un ordinateur portable sur un poste de travail) pendant qu'il effectue ses inspections. Ces données peuvent être transférées vers une base de données centralisée où les superviseurs peuvent facilement accéder aux informations et les analyser afin d'identifier les points à améliorer et de mettre en place des actions correctives si nécessaire.

En tant qu'entreprise manufacturière, Gestion de la qualité est un domaine critique dans lequel votre entreprise doit investir. Dans le cas contraire, les entreprises risquent de subir d'importants revers en raison de rappels de produits et, en fin de compte, d'une perception négative de la marque.

Les défauts de qualité de fabrication sont plus qu'une simple gêne en fin de chaîne lors de l'emballage. Ils ont des effets négatifs plus étendus sur l'ensemble de l'entreprise. Vous trouverez ci-dessous quelques domaines dans lesquels les défauts de fabrication peuvent coûter cher à l'entreprise.

• Perte de la fidélité des clients : Lorsque les clients reçoivent des produits de qualité médiocre, ils ne voudront probablement plus faire affaire avec votre entreprise de fabrication. En fait, les fabricants perdent souvent des clients réguliers et les nouveaux clients potentiels qui auraient été recommandés par les acheteurs précédents en raison de problèmes de qualité.

• Risque accru de responsabilité : Les défauts de fabrication critiques exposent l'entreprise au risque d'être tenue pour responsable des dommages. Si ces défauts échappent au processus de contrôle de la qualité, ils sont susceptibles de causer des dommages aux manipulateurs et au client final. Ainsi, si un produit défectueux cause un préjudice à un client, celui-ci peut poursuivre l'entreprise en justice pour obtenir réparation.

• Réputation de la marque ternie : Avec la perte de clients fidèles et la réputation d'une qualité de produit médiocre, une marque de fabrication peut perdre la confiance de clients potentiels. En outre, vos concurrents peuvent également saisir cette occasion pour se positionner comme une meilleure alternative sur le marché. En cas de succès, les marques concurrentes peuvent prendre la place de votre entreprise sur le marché, reléguant votre marque à un niveau inférieur.

• une réduction significative des revenus : En résumé, l'impact des défauts de qualité peut entraver la capacité d'une entreprise manufacturière à accroître ses revenus. Comme pour beaucoup d'entreprises, une part importante du budget de fonctionnement des fabricants est consacrée aux procès, à la perception de la marque et au positionnement sur le marché. En fin de compte, la perte de revenus des clients aura un impact considérable sur les résultats de l'entreprise.

Il est donc prudent de garder le contrôle de la qualité afin d'éviter l'impact financier négatif des défauts de qualité de fabrication. La plupart des entreprises adoptent des processus de contrôle de la qualité d'un genre nouveau afin de rester à l'affût des défauts dans l'ère de la fabrication moderne.

Le suivi des défauts ne consiste pas seulement à repérer les pièces défectueuses. Il s'agit de boucler la boucle, c'est-à-dire de détecter, documenter, tracer et résoudre les problèmes suffisamment rapidement pour éviter les récidives et intégrer des améliorations à long terme dans votre processus.

Voici à quoi ressemble le processus lorsqu'il fonctionne correctement à l'étage :

1. Détection
La première étape consiste à identifier le problème. Dans de nombreuses usines, les opérateurs s'appuient encore sur l'inspection manuelle. Cette méthode fonctionne bien dans les environnements à faible volume ou à forte variabilité, où le jugement humain est précieux.

Les contrôles automatisés élargissent la couverture. Les capteurs liés aux outils dynamométriques, aux caméras de vision ou aux jauges en ligne peuvent signaler des conditions qui indiquent une pièce hors spécifications.

La vision artificielle et l'IA vont encore plus loin, en repérant les anomalies en temps réel, à chaque poste de travail et sans fatigue. Le principal avantage est la cohérence, qui élimine les variations d'un opérateur à l'autre.

2. Rapport et enregistrement
Une fois que vous avez détecté un défaut, il est essentiel d'en saisir les détails immédiatement et de manière structurée.

Les outils de reporting numérique permettent de normaliser les données. La plupart comprennent des champs pour le type de défaut, l'emplacement, la cause possible et la gravité. Des photos ou des images annotées ajoutent de la clarté lorsque les problèmes sont examinés ultérieurement.

Lorsque les rapports sont intégrés dans les applications ou les stations de première ligne, vous évitez deux problèmes courants : la perte de journaux papier et la mauvaise communication entre les opérateurs et les ingénieurs.

3. Tracer
Trouver un défaut est une chose. Comprendre son origine et sa portée, c'est là que la traçabilité porte ses fruits. Le suivi des lots relie chaque produit à ses matières premières, à ses machines et à ses opérateurs. Les systèmes généalogiques vous permettent de remonter jusqu'à la cause et de remonter jusqu'aux pièces susceptibles de présenter le même problème.

Cela n'est pas seulement utile pour l'analyse des causes profondes, c'est aussi souvent nécessaire pour le respect de la réglementation et pour un confinement rapide en cas de rappel.

4. Résolution
La détection et la traçabilité n'ont d'importance que si elles débouchent sur une véritable action corrective.

Les flux de travail CAPA fournissent un moyen structuré d'enquêter, de corriger et d'empêcher la récurrence. Ils créent également une responsabilité en assignant des actions et des dates d'échéance.

Au-delà des événements ponctuels, le suivi des données relatives aux défauts dans le temps vous permet de dégager des tendances. Ces informations permettent de modifier les processus, d'actualiser la conception et de former les opérateurs.

La saisie numérique de ce cycle permet de s'assurer que rien ne passe inaperçu et que les améliorations se répandent dans les équipes au lieu de rester confinées à une ligne ou à une équipe.

Différents systèmes gèrent la traçabilité des défauts de différentes manières. Le choix se résume généralement à trois catégories : les plates-formes d'entreprise, les systèmes d'exécution liés à la production ou les outils de qualité dédiés. Chacun de ces systèmes présente des points forts, mais aussi des limites réelles que vous ressentirez sur le terrain.

SystèmesERP
L'ERP est conçu autour des finances, de l'inventaire et de l'approvisionnement. Certains progiciels ajoutent des modules de qualité, mais ceux-ci sont rarement assez approfondis pour permettre un suivi quotidien des défauts. L'enregistrement d'une non-conformité nécessite souvent une solution de contournement ou un module complémentaire, ce qui ralentit le temps de réponse et empêche les opérateurs d'agir rapidement.

Plates-formesMES
MES est plus proche de la production, il est donc naturellement plus apte à saisir les défauts que le ERP. La plupart des MES incluent l'application des processus, la traçabilité et l'enregistrement des défauts. Le compromis est la rigidité, les MES traditionnels peuvent être difficiles à modifier lorsque les lignes de produits changent, et les modifications sont coûteuses.

Systèmes de qualité autonomes
Quality Logiciel de gestion est très performant en matière de suivi des défauts, de CAPA et d'enregistrements de conformité. Mais s'il n'est pas relié à l'ERP et au MES, il risque de devenir un autre silo. Les équipes finissent par ressaisir les données ou par rechercher des informations dans plusieurs systèmes.

Les pratiques traditionnelles de suivi et de prévention des défauts de qualité laissent beaucoup à désirer lorsqu'il s'agit de prendre des décisions en matière de production. Non seulement elles sont inefficaces et prennent du temps, mais elles nécessitent également davantage de ressources financières et humaines.

De plus en plus de fabricants adoptent les systèmes avancés du site Gestion de la qualité afin de tenir les défauts à distance. Ce faisant, les entreprises devront normaliser leurs efforts en matière de contrôle de la qualité et former leurs employés aux systèmes et équipements les plus récents.

Voici comment automatiser le processus de contrôle de la qualité :

Automatiser les processus de production

Si une entreprise s'appuie davantage sur l'intervention humaine directe dans l'atelier de production, le processus de fabrication variera toujours en raison de l'inévitable erreur humaine. Il y a donc un risque accru que des défauts de qualité apparaissent sur la chaîne de production.

Cependant, les machines automatisées et les flux de travail permettent un mécanisme de travail beaucoup plus cohérent, ce qui permet aux entreprises d'améliorer l'efficacité de leurs opérations. Par conséquent, vous obtiendrez plus que jamais ce que vous voulez si vous définissez les bonnes exigences et spécifications.

En parlant de...

Définir les exigences de la norme

L'un des éléments essentiels du processus de contrôle de la qualité d'une entreprise manufacturière consiste à fixer des limites et des paramètres de référence pour un produit donné. En outre, il est généralement utile de réaliser ce que l'on appelle un "échantillon d'or".

Un échantillon en or représente le produit idéal qu'un fabricant s'attend à voir sortir de la chaîne de production et arriver chez un client. Tous les produits ultérieurs doivent refléter le modèle parfait.

Les professionnels de la qualité doivent également définir une liste de contrôle standard des différents paramètres liés au produit et à la sécurité qui affectent la capacité d'une usine à produire de la qualité.

Inspecter les matériaux et les marchandises

L'avènement de la qualité 4.0 permet une évaluation continue des produits à tous les stades de la fabrication. Des instruments et des logiciels de haute qualité ont facilité cette tâche, incitant les fabricants à la pointe de la technologie à moins se fier au personnel utilisant du papier et des feuilles de calcul pour enregistrer les défauts de qualité.

Au contraire, les machines d'usine modernes sont dotées d'équipements ou de modules d'inspection qui analysent chacune des pièces manipulées par la machine. Ensuite, un logiciel de contrôle de la qualité compare les exigences de chaque pièce à la norme.

Les directeurs d'usine et le personnel concerné seront alors alertés de tout défaut sur la ligne. Dans certaines opérations avancées, le logiciel de contrôle de la qualité peut optimiser les processus dans l'ensemble de leurs systèmes afin de garantir que la pièce défectueuse n'arrive pas jusqu'à la station suivante.

Tracer les pièces et les produits défectueux

La traçabilité et le suivi des produits permettent aux fabricants de localiser les produits défectueux sur la ligne. Les outils connectés, tels que les lecteurs de codes-barres, peuvent identifier les pièces et les produits sur la chaîne et transmettre les données aux responsables de la qualité en temps réel, ce qui permet d'intervenir à temps.

En outre, le suivi en temps réel permet aux entreprises d'identifier les défauts avant la production au niveau des fournisseurs. Le directeur de l'usine a ainsi davantage de contrôle sur le processus de production, ce qui limite l'incidence des défauts de fabrication.

Les systèmes les plus pratiques présentent quelques caractéristiques communes :

• Les défauts sont enregistrés au moment où ils sont détectés, et non quelques heures plus tard.

• La traçabilité des lots permet de relier les problèmes aux matériaux et aux machines.

• L'intégration avec l'ERP, le MES et les données de l'atelier permet d'éviter les doublons.

• Les interfaces sont suffisamment simples pour les opérateurs sous pression

• Les flux de travail CAPA sont intégrés, avec un soutien adéquat en matière de conformité.

• Les systèmes peuvent passer d'une ligne à plusieurs sites sans qu'il soit nécessaire de tout recommencer.

Tulip propose un modèle différent : des outils modulaires, basés sur des applications et conçus directement pour l'atelier. Au lieu d'imposer un flux de travail fixe, les ingénieurs peuvent adapter les applications à leur processus.

Les cas d'utilisation typiques sont les suivants :

• Enregistrement numérique des défauts avec images et notes

• Des tableaux de bord qui relient les défauts aux lots ou aux machines

• Flux de travail CAPA liés directement aux données de production

• Liens API ouverts vers ERP et PLM
  
  

Les applications étant modulaires, les usines peuvent commencer par une seule station et l'étendre progressivement. Cela permet d'éviter le coût d'un déploiement complet du MES et l'isolement d'un outil de qualité autonome.

Comparaison des systèmes de suivi des défauts

Une fois que vous avez maîtrisé les bases du suivi des défauts, le prochain défi consiste à détecter les problèmes avant qu'ils ne surviennent. C'est là que les nouveaux outils, c'est-à-dire la vision IA, l'analyse prédictive et les données IoT commencent à compter.

1. Inspections par vision artificielle
Sur la ligne de production, les systèmes de vision artificielle remplacent de nombreux contrôles manuels. Une caméra examine chaque pièce et la compare à des modèles qu'elle a appris. S'il y a une rayure, une pièce légèrement désalignée ou une vis manquante, elle le signale instantanément.

La véritable différence avec les systèmes basés sur des règles est la flexibilité. Vous n'avez pas à coder en dur toutes les règles relatives aux défauts. Le système apprend. Lorsqu'une nouvelle variante de produit apparaît, il peut s'adapter au lieu d'envoyer des ingénieurs réécrire la logique d'inspection. Les opérateurs obtiennent des résultats plus cohérents d'une équipe à l'autre.

2. Analyse prédictive de la qualité
Au lieu d'attendre que les pièces défectueuses apparaissent, les modèles prédictifs passent au crible les données de production et repèrent les problèmes de formation. Peut-être que les valeurs de couple dérivent. Les opérateurs entrent peut-être des réglages inhabituels. Peut-être que la température et l'humidité sont en train de sortir de la plage. Ces schémas se révèlent souvent quelques heures avant qu'un défaut n'apparaisse.

Si vous le détectez rapidement, vous pouvez l'ajuster avant que les déchets ne s'accumulent. Cela permet d'éviter les retouches, de maintenir un flux régulier et d'alléger la pression sur l'équipe.

3. Intégration de l'IoT et de l'Edge
Tout cela dépend des données. Les capteurs installés sur les machines et dans l'environnement fournissent des paramètres en continu. Les Appareils Edge traitent ces données directement sur le terrain. Cela signifie que si le réseau a des problèmes, vous ne perdez pas la visibilité.

Pour l'équipe chargée de la production, l'avantage est la rapidité. Vous recevez les alertes à temps pour réagir, sans attendre qu'un système en nuage calcule les chiffres ailleurs.

Même les bons systèmes de suivi des défauts rencontrent des problèmes une fois qu'ils sont mis en place. Quelques-uns reviennent sans cesse.

1. Intégration des données
La plupart des usines disposent déjà d'un ERP, d'un MES, d'un PLC et peut-être de quelques vieux systèmes encore en place. Il est difficile de les faire communiquer entre eux. Si les données ne circulent pas correctement, le système de suivi des défauts se transforme en un autre silo.

2. Adoption par les opérateurs
Si le système semble lent ou lourd, les opérateurs ne l'utiliseront pas. Ils noteront les informations sur papier ou essaieront de s'en souvenir. Cela nuit à la qualité des données. La solution n'est pas de multiplier les règles, mais de rendre l'outil facile à utiliser au cours d'une période de travail et de donner aux gens une raison de lui faire confiance.

3. Temps d'arrêt pendant le déploiement
Changer de système au milieu de la production peut provoquer le chaos. La meilleure solution consiste à commencer modestement, en pilotant une ligne, en réglant les problèmes, puis en élargissant le système. Sinon, vous perdez du temps et vous frustrez l'équipe.

4. Exigences de conformité
Dans l'industrie pharmaceutique, les dispositifs médicaux ou l'aérospatiale, vous avez besoin de pistes d'audit, de signatures électroniques et de contrôle des versions. Si le système ne permet pas d'effectuer ces tâches correctement, vous vous noierez dans la paperasserie au lieu de résoudre les problèmes de qualité.

Pour

• Moins de rebuts et de reprises

• Une meilleure préparation à l'audit

• Plus de visibilité entre les équipes et les sites

• Une base pour de futurs outils prédictifs
  

Cons

• La numérisation et la connexion des données nécessitent un effort initial.

• Une mauvaise conception rend la vie des opérateurs plus difficile

• Le changement culturel est aussi nécessaire que le changement technique

Tulip propose un modèle différent : des outils modulaires, basés sur des applications et conçus directement pour l'atelier. Au lieu d'imposer un flux de travail fixe, les ingénieurs peuvent adapter les applications à leur processus.

Les cas d'utilisation typiques sont les suivants :

• Enregistrement numérique des défauts avec images et notes

• Des tableaux de bord qui relient les défauts aux lots ou aux machines

• Flux de travail CAPA liés directement aux données de production

• Liens API ouverts vers ERP et PLM
  
  

Les applications étant modulaires, les usines peuvent commencer par une seule station et l'étendre progressivement. Cela permet d'éviter le coût d'un déploiement complet du MES et l'isolement d'un outil de qualité autonome.