Etat de l’art et présentation de la méthode de TAGUCHI 39

Dans un environnement concurrentiel, les entreprises doivent assurer une amélioration de leurs produits et leurs processus de production pour garder leur pérennité. Pour cela, les techniciens et les ingénieures doivent suivre une stratégie qui assure la réalisation des objectifs fixés en exploitant leurs connaissances sur le produit ou le processus et définissent les paramètres de réglage des équipements de production pour atteindre cet objectif. Ces paramètres sont des résultats d’une analyse des observations expérimentales, donc l’expérimentation est un des excellents moyens pour obtenir ou améliorer les connaissances. Les essais doivent comprendre des paramètres de système avec leur valeur modifiée chaque fois qui donne un grand nombre d’essais parfois difficile à exploiter et l’absence d’une stratégie dans les tests peut mener à effectuer des tests informels et non performants donc cette opération doit être optimisée tout en s’assurant d’obtenir des informations plus fiables en un minimum d’essais.

Dans la suite nous allons introduire des généralités sur les plans d’expériences en présentant leurs fondements afin de mettre en surbrillance leur intérêt dans notre étude et aussi pour que son utilisation dans le chapitre 03 soit compréhensible. . Etat de l’art : (plan d’expériences) Les plans d’expériences sont utilisés dans des différents domaines, par exemple dans les sciences de la vie et santé, MOHAMMED EL HOURCH [1] a suivi une méthodologie technique. La méthodologie a été optimisée à travers l’utilisation des plans d’expérience pour étudier les effets du cuivre en conditions expérimentales et a pu déterminer d’autres types de cuivres. Dans d’autres travaux, des plans d’expériences ont été utilisés par AMINA LAMRAOUI [2] pour étudier l’influence de chaque paramètre opératoire du laser afin d’obtenir la meilleure adhérence du revêtement et confirme que l’utilisation de texturation par laser n’a pas d’incidence sur l’environnement, de la santé ainsi que l’écosystème du procédé en comparaison au procédé conventionnel.

En restant dans le secteur du respect de l’environnement et de la santé, KADOUR RANI [3] s’intéresse à la réduction du danger des scanners dans les hôpitaux dû à l’exposition des patients à des rayonnements ionisants qui peuvent conduire à des risques de développement de cancers, il s’intéresse aux deux indicateurs de qualité d’image et de dose délivrée aux patients en étudiant les paramètres des protocoles scénographiques à travers l’utilisation de plans d’expériences. Dans d’autres domaines, RUBAIUET IFTEKHARUL HAQUE [4] a réussi par l’utilisation des plans d’expériences à concevoir et réaliser par impression un capteur acoustique capacitif résonant à bas coût dans le but d’améliorer la géo localisation des étiquettes RFID. En mécanique l’étude de JEAN-PHILIPE RAISIN [5] propose de réduire le niveau vibratoire d’une pompe hydraulique installée sur un engin de travaux publics et à l’aide de plan d’expériences il a pu identifier numériquement les paramètres susceptibles de réduire le niveau vibratoire.

D’autres auteurs ont utilisé les plans d’expériences de Taguchi dans leurs études, comme par exemple SEVGUI HADJHASSIN [6] qui s’en est inspiré pour concevoir un processus de fabrication d’un contrôleur de température qui garantit la satisfaction d’un cahier de charges malgré les fluctuations de ses composants ou l’influence de l’environnement. Et dans le but de renforcer la sécurité des motocyclistes VIDJANNAGNI KODJO [7] à travers de la méthode de TAGUCHI propose un nouveau protocole d’essais d’évaluation de performances d’écrans motards pour subir des essais de chocs normatifs et répondre à certaines exigences afin de pouvoir être installés sur le bord des routes européennes et de garantir surtout la sécurité des motards. MINH QUANG LE NGUEN [8] réalise une étude du procédé de fabrication et de la caractérisation des propriétés des produits pour la réalisation des barrières anti-pollution pour protéger le sol et les nappes phréatiques contre diverses sources de contamination. Nous avons voulu montrer, à travers cet état de l’art, que les plans d’expériences ont été utilisés dans plusieurs de domaines scientifiques, et ont apporté des résultats significatifs dans beaucoup d’études.

Dans notre cas nous allons les utiliser, dans le domaine industriel, en particulier dans la fabrication de briques de construction. Notre choix peut se justifier par le fait que les plans d’expérience, en particulier la méthode de Taguchi, est un outil relié à la qualité des produits, notre stage s’étant déroulé en grande partie dans le service de management de la qualité de l’entreprise la TAFNA, nous avons décidé de l’utiliser car cette dernière n’arrivait pas à atteindre les critères qualitatifs qu’elle s’était exigée pour satisfaire ses clients. En plus, leur aspect pratique, liés aux expériences faites sur le terrain nous ont semblé être un challenge très intéressant pour l’accomplissement de notre cursus universitaire, car nous pouvions appliquer un outil que nous avons appris durant ce dernier. Dans la suite de ce chapitre nous allons présenter les différents types des plans d’expériences, leur origine, ainsi que la méthode de Taguchi.

Naissance de l’approche Taguchi Après la seconde guerre mondiale, les forces alliées ont constaté que la qualité du système téléphonique japonais était extrêmement pauvre et totalement inadaptée à des fins de communication à long terme. Pour améliorer le système, la commande alliée a recommandé d’établir des laboratoires de recherche afin de développer un système de communication de haute technologie. Les japonais ont fondé des laboratoires de communication électrique (ECL) avec le Dr Genichi Taguchi chargé d’améliorer la productivité de la R & D et d’améliorer la qualité du produit. Il a observé que beaucoup de temps et d’argent ont été consacrés à l’expérimentation et au test d’ingénierie. Il a remarqué aussi qu’une mauvaise qualité ne peut pas être améliorée par le processus d’inspection, de dépistage et de récupération. Taguchi a commencé à développer de nouvelles méthodes pour optimiser les processus d’expérimentation. Il a estimé que la meilleure façon d’améliorer la qualité était de concevoir et la construire dans le produit. Il a développé les techniques qui sont maintenant connues comme méthode Taguchi. Sa principale contribution ne réside pas dans les formulations mathématiques de la conception des expériences, Mais plutôt dans la philosophie qui l’accompagne. Ses concepts produisent une technique d’amélioration de la qualité unique et puissante qui diffère des pratiques traditionnelles. Sa philosophie est fondée sur trois concepts très simples, ses techniques sont entièrement issues de ces trois idées :

a. La qualité doit être conçue dans le produit et ne pas être inspectée. b. La qualité est mieux réalisée en minimisant l’écart par rapport à une cible. Le produit doit être conçu de telle sorte qu’il soit immunisé contre les facteurs environnementaux incontrôlables. c. La qualité des coûts doit être mesurée en fonction de l’écart par rapport à la norme et les pertes doivent être mesurées à l’échelle du système.

Taguchi considérait l’amélioration de la qualité comme un effort continu. Pour ce faire, il a conçu des expériences en utilisant des tables construites connues sous le nom de « tableaux orthogonaux ». L’utilisation de ces tableaux rend l’achèvement des expériences très simple, cohérent et plus efficace. On trouvera en annexe 1, à la fin de ce mémoire, quelques tables standard de Taguchi.

Conclusion générale :

Ce travail a été réalisé en 2 phases, un stage pratique inclus dans notre formation et un stage pour le projet de fin étude. Le premier stage, effectué entre le mois d’août 2016 et le mois de septembre 2016 nous a permis de découvrir les différents départements, processus de fabrication et toutes les activités de support qui aident à la fabrication de la brique. Quant au deuxième stage, beaucoup plus pratique, il nous a permis d’observer un problème lié au taux de rebut des briques. Ce dernier cause des pertes considérables en matière et en énergie. Il a été estimé à 5 %, sachant qu’il ne doit pas dépasser les objectifs de production fixés par la TAFNA, estimés à 2%. Nous avons donc présenté dans ce mémoire une approche technique basée sur un puissant outil de la qualité nommé « méthode de Taguchi » pour tenter de résoudre cette problématique qui ennuyait l’entreprise la TAFNA depuis quelques temps. L’utilisation de cet outil peut permettre de réduire le taux de rebut des briques par l’amélioration des paramètres liés aux teneurs des matières premières. Pour ce faire, nous avons présenté dans ce mémoire un travail divisé en trois chapitres :

Le chapitre 1 a été consacré à la présentation de l’entreprise, de ses différents départements, de son organigramme, et du processus de fabrication de la brique.

Le chapitre 2 a été consacré à la présentation de la méthode que nous avons proposée afin de remédier, un tant soit peu, au problème lié au taux de rebut des briques. Nous avons commencé ce chapitre par l’introduction des plans d’expérience et leurs intérêts dans le développement des sciences et technologies en présentant quelques travaux dans différents domaines scientifiques. Puis nous avons introduit la méthode de Taguchi considérée comme étant des plans d’expériences réduits.

Le troisième et dernier chapitre a été consacré au coeur de notre travail où nous avons présenté :

– Le mode opératoire utilisé dans le laboratoire de la TAFNA pour la réalisation des éprouvettes.

– Les facteurs des essais et leurs modalités.

– Les essais réalisés selon le plan de Taguchi.

– Une nouvelle configuration qui consiste à réaliser un mélange composé de 50 % argile bleu et 50 % argile jaune avec un refus de 20% en ajoutant du sable avec une teneur de 20 % ; et 20 % d’eau pour le malaxer.

Toutes ces étapes, nous ont permis de proposer un mélange qui répond aux besoins des clients et qui a atteint la note 4.1 sur 5, dans le système de notation que nous avons proposé afin de comparer entre les différentes configurations.