Concept Six Sigma

2.2.1. Définition du Six Sigma

Ainsi que dans le concept Lean, le but principal de la méthode Six Sigma est d’apporter la satisfaction client. Dans le cas du Six Sigma, la réalisation de cet objectif se déroule simultanément en réduisant les coûts et en améliorant considérablement le niveau de la qualité.

La méthode Six Sigma doit permettre de réduire la variabilité des processus les plus importants du point de vue du client (Critical-To-Quality – CTQ) (Antony et al., 2003; Gowen et Tallon, 2005; Linderman et al., 2003) ; la stabilisation de ces processus est obtenue à travers une approche statistique (George, 2002; Schroeder et al., 2008; Leseure et al., 2010).

Dans la méthodologie Six Sigma, la poursuite du niveau de qualité correspondant à 3,4 défauts (ou erreurs) par million d’opportunités se déroule selon l’un des deux principaux modèles d'amélioration continue associés au Six Sigma : soit DMAIC, soit DFSS. DMAIC est un

acronyme qui caractérise une méthode standard d’amélioration du processus grâce à l’élimination des problèmes, ce qui est réalisé à travers les étapes : définir, mesurer, analyser,

améliorer et contrôler (Define – Measure – Analyze – Improve – Control) (Montgomery, 2005).

Design For Six Sigma – DFSS doit permettre à l’entreprise de concevoir les produis et les processus qui peuvent à la fois satisfaire les attentes du client et être fabriqués à un niveau de qualité proche du standard de six sigmas (Mader, 2002; Leseure et al., 2010). Il existe aussi d’autres modèles d’amélioration basés sur le concept Six Sigma qui sont très similaires au DMAIC et DFSS, mais très peu répandus, par exemple, DMADV (D – définir, M – mesurer, A – analyser, D – désigner, V – vérifier) et DMEDI (D – définir, M – mesurer, E – explorer, D – développer, I – implémenter) pour concevoir des nouveaux produits ou processus, DCOV

(D –définir, C – caractériser, O – optimiser, V – vérifier) pour améliorer et éliminer les problèmes existants ou potentiels dans les produits ou les processus (Wolniak, 2005).

Le concept Six Sigma s’appuie sur la loi normale, en utilisant la courbe de Gauss (Figure I - 2). Dans l’approche traditionnelle, l’organisation vise un niveau de qualité correspondant à

±3 écarts type, soit 99,73% des éléments conformes et 2700 unités défectueuses par million (Pièces défectueuses Par Million PPM). Inversement, l’objectif du « processus Six Sigma » est d’obtenir, pour le même intervalle de tolérance (dans les spécifications), un niveau de qualité de

±6 écarts type, ce qui correspond à 0,002 pièces défectueuses par million. Dans l’approche statistique, on peut calculer la qualité du procédé avec les indicateurs de capabilité qui doivent atteindre les valeurs Cp=2 et Cpk=1,5 dans le processus Six Sigma (Bagiński, 2004; Breyfogle, 1999; Duret et Pillet, 2005; Grant et Leavenworth, 2000; Montgomery, 2005).

Figure I - 2. Niveau Six Sigma (Montgomery, 2005; Pillet, 2008)

Compte tenu de l’incapacité des équipements de mesure de détecter un petit décentrage du processus, on appuie les calculs statistiques sur le plus petit décalage détectable égal à 1,5 sigma. Par conséquent, le processus Six Sigma admet 3,4 pièces défectueuses par million (Figure I - 3) (Montgomery, 2005; Pillet, 2008).

Figure I - 3. Décalage de 1,5 sigma (Montgomery, 2005; Pillet, 2008)

2.2.2. Boîte à outils Six Sigma

La méthode Six Sigma comprend un grand nombre de méthodes, de techniques, d’outils et d’indicateurs pour mieux résoudre les problèmes et effectuer le contrôle statistique. Le Tableau I - 3 présente la boîte à outils Six Sigma avec la fonction de chacun d’eux.

Tableau I - 3. Méthodes, techniques, outils et indicateurs du domaine du Six Sigma selon (Eckes, 2001;

George, 2002; Harry et Schroeder, 2001; Koch et Torczewski, 2003; Pande et al., 2000; Pillet, 2008; Wiśniewska, 2006)

Domaine

d’application Nom Rôle

Générer des idées et rechercher des

solutions

Brainstorming - Générer les idées grâce au travail créatif du groupe SIPOC - Décrire les relations de l’entreprise avec ses

fournisseurs et ses clients

Benchmarking - Comparer les processus et les méthodes de son entreprise avec leurs correspondants dans une autre organisation

Voix du Consommateur VOC - Apprendre les attentes et les besoins du client Diagramme CTQ - Identifier et décrire les besoins et spécifications du

client Déploiement de la Fonction Qualité QFD

- Identifier les besoins du marché

- Adapter les spécifications du bien ou du service aux attentes des clients

- Répondre aux attentes du client

Diagramme de Gantt - Etablir le planning des tâches séquentielles et simultanées

Diagramme de relations ID - Identifier, analyser et classifier régulièrement les relations causes – résultats qui déterminent les problèmes clés

Diagramme de Pareto - Se concentrer sur les problèmes clés pour obtenir une amélioration plus efficace

5 why - Trouver les causes racines du problème

Diagramme d’Ishikawa - Trouver et guérir les causes du problème

- identifier, exploiter et classer toutes les causes détaillées de problème

Diagramme d’arbre - Faciliter les décisions et l’analyse en dessinant les tâches

Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité AMDEC

- Déterminer et classer les défaillances d'un produit ou d'un processus

- Définir les actions à entreprendre pour éliminer les défaillances potentielles

- Documenter le processus du développement Diagramme des affinités - Rassembler et grouper un grand nombre d’idées Analyse du champ de force - Identifier les effets positifs et négatifs des

changements

Flowchart - Effectuer une présentation graphique des processus - Identifier le flux ou la séquence des tâches

Graphique en toile d’araignée - Evaluer la performance

- Illustrer la différence entre la performance actuelle et la performance idéale

Graphique du temps - Observer les tendances de données de processus obtenues dans une certaine période de temps Diagramme de matrice - Trouver des relations entre les informations

Effectuer le traitement statistique

Analyse du Système de Mesure MSA

- Déterminer le niveau d’erreurs causées par le système de mesure

Répétabilité et

Reproductibilité R&R

- Examiner la précision du système de mesure Feuille de contrôle - Calculer et rassembler régulièrement les données Histogramme - Analyser le centrage et la forme du processus

- Rassembler et dessiner les données de processus obtenues dans un certain horizon de temps

Test d’hypothèse - Confirmer la loi normale des échantillons Cartes de contrôle - Reconnaître les sources de variation,

- Surveiller et améliorer les processus dans un horizon de temps

Capabilité du processus - Mesurer la conformité du processus aux exigences ou aux spécifications des clients

- Réduire la variabilité

Analyse de corrélation - Identifier et mesurer les relations possibles entre deux variables

Régression linéaire simple - Modéliser et étudier les relations possibles entre deux variables

Plan d’expériences DOE - Tester simultanément les compositions des facteurs, - Tester plusieurs facteurs avec quelques graphiques temps

- Choisir la meilleure solution Analyse de la variance

ANOVA

- Etudier les observations qui dépendent d’un ou plusieurs facteurs à la fois

Evaluer la satisfaction client

Pièces Défectueuses Par Million PPM

- Calculer le nombre d’éléments défectueux pour un million de pièces

Défauts Par Million d’Opportunités DPMO

- Calculer le nombre de défauts pour un million de possibilités de leur apparition

Niveau de sigma - Calculer le niveau de la qualité

2.2.3. Domaines d’application du Six Sigma

La méthode Six Sigma, mise au point chez Motorola dans les années 80, est utilisée par les plus grandes entreprises mondiales, par exemple Allied Signal, General Electric, Polaroid, ABB, Whirlpool, Bombardier Transportation Polska, Sauer Danfoss, Citibank, Sony, Seagate, Ford (Domańska, 2005; Eckes, 2000; Karaszewski, 2001, 2004). Ces grands groupes ont obtenu des bénéfices financiers importants, une meilleure organisation du travail et une amélioration de la qualité de leurs produits :

 Motorola :

o 16 milliards de dollars d’économies dans les années 1986-2001 ; o Réduction des défauts en cours de production de 99,7% ;

o Augmentation de la productivité de 12% chaque année.

 General Electric :

o 4,4 milliards de dollars d’économies dans les années 1996-1999.

 Honeywell :

o 1,8 milliards de dollars d’économies dans les années 1998-2000.

 Allied Signal :

o 0,5 milliards de dollars d’économies en 1998 ;

o Réduction du temps de lancement de produit de 50%.

 Ford :

o 1 milliard de dollars d’économies dans les années 2001-2003 ; o l’augmentation de la satisfaction client de 5%.

 Polaroid Corporation :

o Augmentation du profit de 6% chaque année ;

o Réduction du temps de lancement de produit de 50% (Domańska, 2005;

Harry et Schroeder, 2001; Kaźmierczak, 2002; Kwak et Anbari, 2006).

La mise en œuvre de la méthode Six Sigma est accompagnée par toute une infrastructure dont le niveau de responsabilité et de compétence est variable (Tableau I - 4). Le rôle de l’infrastructure du Six Sigma est d’atteindre l’objectif cible en employant les ressources de l’organisation d’une manière appropriée, notamment les ressources humaines (Koch et Torczewski, 2003).

Tableau I - 4. Infrastructure du Six Sigma selon (Ho et al., 2008; Koch et Torczewski, 2003; Pillet, 2008) Elément de

l’infrastructure Responsabilité Nombre de personnes

Responsable de l’entité

Pilotage stratégique : motiver, diriger, assurer une vision à long

terme, éliminer les obstacles, surveiller les projets 1 par organisation Champion

Pilotage stratégique et pilotage tactique : assurer l’allocation appropriée des ressources, choisir les candidats pour devenir les Black Belts

1 par organisation Master Black Belt Pilotage tactique et pilotage opérationnel : choisir et former les

Black Belts, surveiller les projets 1 pour 10 Black Belts

Black Belt Pilotage tactique et pilotage opérationnel : réaliser les projets Six

Sigma, former les Green Belts 1 pour 100 employés

Green Belt Pilotage opérationnel, conduite et suivi : diriger les petites équipes, aider les Black Belts, mener ses propres projets

environ 25% du personnel opérationnel