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Métrologie

Sans mesure, on ne sait pas ce dont on a besoin, on ne sait pas sur quoi il faut agir pour améliorer …

Sommaire
        Qu'est-ce que mesurer ?
        Achat
        Certification
        Optimisation
        Réduire les coûts Etalonnage / calibration

Qu’est-ce que mesurer ?
C’est comparer une grandeur physique inconnue avec une grandeur de même nature prise comme référence. Le résultat de cette comparaison se fait à l’aide d’une valeur numérique. Cela doit être associé à une unité qui définie la nature de la mesure et, il ne faut pas oublier d’y ajouter l’incertitude de mesure qui dépend de l’appareillage, de la manière dont a été faite la mesure et du personnel qui a fait cette mesure.

Pour que les résultats soient acceptés par les organismes de certification, il faut qu’ils soient correctement reliés aux étalons de mesure de l’institut national de métrologie (le BNM pour la France : Bureau National de Métrologie).

Tout instrument devra, régulièrement être étalonné ou calibré

Pour définir les moyens, il faut analyser les cahiers des charges, les besoins que l’on a. Sans faire cela, soit nous risquons de ne pas répondre à la demande et de générer de la non qualité sans savoir pourquoi soit, d’imposer des moyens trop coûteux.

Acheter un moyen :
Avant de se lancer dans l’achat de moyens et la mise de compétences qu’il faut pour utiliser ces moyens (assurer le maintient des connaissances des personnels, leur remplacement éventuel …), il est important de définir la stratégie :
- qui doit mesurer ? Nous ou, le fournisseur (qui doit nous garantir un produit bon)
- veut-on le faire nous même ou, si c’est une fois de temps en temps, va-t-on le sous-traiter à une entreprise extérieure ?
Il est inutile (à part pour sa gloriole personnelle), de monter un laboratoire fort coûteux si ce n’est pour l’exploiter au maximum de ces possibilités en terme de moyens et en terme humain. Mettons un peu d’intelligence pour voir s’il n’y a pas une autre manière de faire.

Il ne faut pas s’affoler pour ce qui concerne la partie certification de la métrologie. Comme partout, cela demande de la rigueur, un peu de connaissance et du bon sens (il est vrai que cela manque parfois). Souvent la peur ou l’ignorance fait faire des bêtises qui font perdre du temps, de l’argent et qui stresse pour rien.

Ce qu’il faut pour une certification :
- prouver le rattachement aux étalons nationaux
- déterminer les incertitudes de mesures et statuer sur le fait que cela est en adéquation avec ce qui est demandé
- quand est reçu un certificat d’étalonnage : statuer si cet instrument de mesure est bien en adéquation avec ce qu’il doit contrôler
- Les compétences de votre métrologie (qu’est-elle capable de mesurer et dans quel intervalles de tolérances ?)

Matrice d'auto-évaluation :

0 = rien ou non, 4 ou 7 = maîtrise partielle, 10 = maîtrise parfaite ou oui.

		0	4	7	10	Total
Commercial
1	Prise en compte des besoins de contrôle dans l'offre de prix
	Revue de contrat
2	A-t-on défini les spécifications à contrôler ?
3	Prise en compte des moyens de mesure ?
4	Prise en compte des méthodes de mesure ?
5	Compétences pour le choix des moyens humains et matériels.
Conception : Maîtrise du processus de conception
6	Connaissance du concept GPS / application de la cotation ISO
7	Représentation de la fonction métrologie durant l'élaboration du produit et à la revue de conception
8	Prise en compte de l'aptitude (capabilité) des moyens de fabrication et de contrôle
Fabrication : Maîtrise du processus de fabrication
9	Connaissance de l'aptitude des moyens de fabrication et de contrôle
10	Existe-t-il une surveillance des opérations de contrôle en production ?
11	Les incertitudes de mesure sont-elles déterminées et exploitées ?
Contrôle : Maîtrise du processus de contrôle de conformité
12	Les incertitudes de mesure sont-elles déterminées et exploitées ?
13	Connaissance et suivi des capabilités des moyens de mesure
14	Utilisation de la norme NF EN ISO 14253-1 de mars 1999, pour la déclaration de conformité des pièces
15	Connaissance des possibilités de sous-traitance
Equipements de mesure: Maîtrise des exigences des équipements
16	Suivi statistique des équipements de mesure
17	Maîtrise des investissements, désinvestissements et de la sous-traitance pour l'adaptation des moyens de mesure aux besoins des produits
18	Connaissez-vous le coût du patrimoine utilisé en moyens de contrôle et son évolution ?
19	Evaluation des sous-traitants
Raccordements : Maîtrise des exigences de raccordement
20	Gestion des moyens de mesure : exploitez-vous les certificats d'étalonnage et les constats de vérification des instruments de mesure ?
21	Avez-vous des critères techniques pour la sélection des sous-traitants ? (Accréditation Cofrac, aptitude des moyens de production ou de contrôle ...)
22	Adaptez-vous les périodicités par rapport au nombre d'appareils non conformes et à la criticité des mesures ?
23	Optimisez-vous le coût des étalonnages internes par rapport à la sous-traitance ?
Efficacité : Indicateurs d'efficacité de la fonction métrologie
24	Indicateur de performance (qualité, coût, délais)
25	Indicateurs du système qualité
26	Niveau de formation en métrologie du personnel (GPS, cotation ISO, estimation et utilisation des incertitudes, normes ...)
27	Personnes adaptées aux postes qui leur sont confiés ?
Total pour l'évaluation de la fonction métrologie (maxi = 270)

Optimiser la fonction métrologie

Il faut évaluer les besoins réels de l’entreprise en moyens de mesure, définir les méthodes et moyens pour satisfaire les besoins, maîtriser l’aptitude à l’emploi de ces moyens.

Cela comprend :
- l’analyse des besoins techniques associée aux conditions économiques et commerciales (ne pas oublier les coûts internes dont, de personnel)
- la connaissance ou l’évaluation des moyens ainsi que de leurs limites d’utilisation complétées des incertitudes de mesure
- le choix des moyens et la définition des méthodes de mesure (gammes précises à valider, améliorer par R&R), d’étalonnage (ou calibration) et de vérification
- la gestion des moyens de mesure et d’étalonnage (programme d’étalonnage et de vérification périodique avec limites acceptables, identification, réception, remise en service)
- la traçabilité des moyens de mesure et des étalons si vous en avez

La métrologie participe à la maîtrise des processus de l’entreprise (du commerce à la mesure de la satisfaction du client en passant par la conception et la production).

Indicateur de coût :
Pour vous guider dans l’établissement de votre indicateur de suivi de coût de la métrologie, voici quelques guides :
- coût de formation (SMED, Ergonomie, lecture de plan, utilisation de matériel, incertitudes, R&R ….)
- coût du personnel (si possession d’un équipement qui ne va pas beaucoup servir, tout de même prévoir un minimum de temps par semaine pour ne pas perdre la compétence et voir, avoir une 2ème personne de formée si équipement clé pour le fonctionnement de l’entreprise)
- frais de fonctionnement (surface par prix au m2, chauffage, électricité …)
- coût annuel des investissements (pour métrologie et production) et coût des entretiens, réparation + éventuellement besoin en pièces de rechange ou matériel en pièce de dépannage
- coût de sous-traitance (étalonnage, vérification, sous-traitance de charge ou de mesure que vous ne savez pas réaliser) – ne pas oublier les coûts de transports et le temps de gestion + coûts des services administratifs
- coûts des amortissements (moyens, locaux …)

Les mises à jour fréquentes du périmètre seront un frein à l’analyse long terme. Préférez donc un indicateur consensuel simple.

Il est intéressant pour une telle fonction d’avoir un indicateur de performance ainsi qu’un indicateur de coût. L’amélioration étant d’améliorer au moins l’un des 2 sans dégrader l’autre.

Réduire les coûts

Quelques moyens que j'ai mis en place pour réduire les coûts métrologie : pour y accéder, 9€

Proposition de matrice d’auto-évaluation de la fonction :

Tous les postes clés doivent avoir une double compétence (en cas de départ de la personne ou maladie). Une méthode pour avoir à éviter d’avoir une double compétence qu’il faut entretenir de manière régulière est de faire réaliser un classeur où sont rangés tous les contacts utiles et tous les modes opératoires. Pour valider ces modes opératoires, prenez une personne (qui a un peu de jugeote) qui ne connait rien au domaine, donnez lui le mode opératoire et faite lui réaliser le travail. En fonction du résultat, faites corriger le mode opératoire ou non.

Programme d’étalonnage ou de vérification.
Des gains peuvent être faits en allongeant la période entre 2 étalonnages ou vérifications. Cela dépend de la stabilité du moyen, des risques de dégradation ou déréglage. Basez-vous sur votre historique pour cela.

Annexe :
Commentaires sur la matrice d’auto-évaluation à compléter avec 4 cases : 0, 4, 7 ou 10 :

1/0 : aucune prise en compte
1/4 : prise en compte estimative de la faisabilité des contrôles (sans maîtrise des incertitudes de mesure), du coût ou du délai des contrôles (% standard ou durée standard quelque soit l’affaire)
1/7 : prise en compte des besoins de contrôle avec la connaissance des incertitudes de mesure, du coût des contrôles et des délais.
1/10 : prise en compte des besoins de contrôle en qualité, coût et délais, avec la qualification et l’optimisation préalable des procédés de contrôle en interne ou en sous-traitance.
2/0 : Aucune spécification de contrôle n’est définie
2/4 : spécifications de contrôles existent mais, mal définies, avec une cotation non normalisée
2/7 : spécifications de contrôle existantes avec une cotation ISO normalisée
2/10 : spécification de contrôle existantes avec une cotations ISO normalisée suivant le concept GPS, définissant les côtes critiques à contrôler et le suivi statistique de production.
3/0 : aucune prise en compte
3/4 : prise en compte de la faisabilité des contrôles
3/7 : prise en compte de l’aptitude des moyens de contrôle, de leur coût et de leur disponibilité
3/10 : optimisation du choix des moyens de contrôle en interne ou en sous-traitance, en fonction de leur aptitude, de leur coût, de leur disponibilité ;
4/0 : aucune prise en compte
4/4 : prise en compte de la faisabilité des méthodes de mesure
4/7 : faisabilité et maîtrise des méthodes de mesure
4/10 : Optimisation des méthodes de mesure, en fonction de leur aptitude, de leur coût, de leur disponibilité
5/0 : aucune compétence
5/1 : connaissances limitées des capacités du personnel et des moyens
5/7 : bonne connaissance des capacités du personnel et des moyens
5/10 : Optimisation de la gestion du personnel et des moyens, en fonction des possibilités en interne ou en sous-traitance.
6/0 : aucune connaissance du concept GPS et des normes de cotation ISO
6/4 : connaissance approximative des normes de cotation ISO. Pas de connaissance du concept GPS
6/7 : connaissance du concept GPS et des normes de cotation ISO
6/10 : application et maîtrise de la cotation ISO et du concept GPS
7/0 : non
7/10 : oui
8/0 : aucune prise en compte
8/4 : prise en compte estimée, sans aucune vérification des possibilités réelle des moyens dans leur environnement.
8/7 : prise en compte de l’aptitude des moyens de fabrication et de contrôle, pour s’assurer de la faisabilité de la production
8/10 : Prise en compte de l’aptitude des moyens de fabrication et de contrôle, pour s’assurer de la faisabilité de la production, aux stades investissement / désinvestissement du matériel, qualification des procédés et suivi de production.
9/0 : aucune connaissance
9/4 : connaissance occasionnelle de l’aptitude des moyens
9/7 : connaissance réactualisée des capabililtés des moyens pour le choix des moyens de fabrication et de contrôle.
9/10 : connaissance réactualisée des capabilités des moyens avec l’optimisation du choix des moyens de production en fonction de leur aptitudes en interne ou en sous-traitance, des coûts et des délais.
10/0 : non
10/4 : Surveillance occasionnelle des opérations de contrôle en production
10/7 : Existence d’une surveillance régulière par échantillonnage des opérations de contrôle en production
10/10 : existence d’une surveillance régulière par échantillonnage des opérations de contrôle en production, avec seuils d’alarme pour corriger les opérations de contrôle avant d’atteindre le seuil de non-conformité par rapport à la tolérance spécifiée.
11/0 : non
11/4 : incertitudes estimées pour un petite partie des moyens de contrôle en cours de fabrication
11/7 : incertitudes estimées pour tous les moyens de contrôle en cours de fabrication, en interne
11/10 : connaissance des incertitudes des moyens de contrôle en cours de fabrication, en interne ou en sous traitance. Les incertitudes des moyens de mesure sont prises en compte pour donner la conformité des produits en cours de fabrication.
12/0 : non
12/4 : incertitudes estimées pour une petite partie des moyens de contrôle
12/7 : incertitudes estimées pour tous les moyens de contrôle en contrôle
12/10 : connaissance des incertitudes des moyens de contrôle, en interne ou en sous-traitance. Les incertitudes sont prises en compte pour donner la conformité des produits. Suivi statistique des moyens de contrôle et des dérives éventuelles
13/0 : non
13/4 : estimation ponctuelle des capabilités de quelques moyens de contrôle
13/7 : connaissance des capabilités de tous les moyens de contrôle
13/10 : connaissance et suivi des capabilités de tous les moyens de contrôle. Utilisation de ces indices de capabilité pour le choix des moyens de contrôle.
14/0 : non
14/10 : oui
15/0 : non
15/4 : connaissance des possibilités de sous-traitance limitée (locale, pas d’audit technique)
15/7 : connaissance des possibilités de sous-traitance
15/10 : connaissance et suivi des possibilités de sous-traitance, avec la qualification de fournisseurs et le développement de relations de partenariat.
16/0 : non
16/4 : suivi limité à quelques équipements de mesure
16/7 : suivi statistique de tous les équipements de mesure
16/10 : suivi statistique de tous les équipements de mesure, avec suivi des dérives par des seuils d’alarme, pour déclencher l’étalonnage, la maintenance, le déclassement ou le remplacement de l’équipement.
17/0 : non
17/4 : réalisation des investissements internes en fonction des besoins, sans tenir compte des possibilités de la sous-traitance. Désinvestissement non pris en compte.
17/7 : maîtrise des investissements et désinvestissements en fonction des besoins, sans tenir compte des possibilités de sous-traitance
17/10 : adaptation permanente des moyens de mesure en fonction des besoins et des possibilités de la sous-traitance
18/0 : non
18/10 : oui
19/0 : non
19/4 : évaluation limitée à partir de documents fournisseurs et fiches de non conformité
19/7 : évaluation avec audit qualité, les documents fournisseurs et les fiches de non-conformité
19/10 : évaluation avec un audit technique et qualité périodique, complété par le suivi des fiches de non-conformité
20/0 : non
20/4 : exploitation des certificats d’étalonnage et des constats de vérification, pour la remise en service des instruments
20/7 : exploitation des certificats d’étalonnage et des constats de vérification, pour la remise en service des instruments, la détermination des incertitudes de mesure des instruments.
20/10 : exploitation des certificats d’étalonnage et des constats de vérification, pour la remise en service des instruments, la détermination des incertitudes de mesure des instruments, et la définition de la périodicité d’étalonnage.
21/0 : non
21/10 : oui
22/0 : non
22/10 : oui
23/0 : non
23/10 : oui
24/0 : aucun indicateur
24/4 : un seul indicateur : qualité, coût ou délai
24/7 : deux indicateurs : qualité, coût ou délai
24/10 : trois indicateurs : qualité, coût et délai
25/0 : aucune
25/4 : exploitation ponctuelle une fois par an (revue de direction qualité)
25/7 : suivi avec affichage dans les locaux, avec exploitation mensuelle et bilan annuel en revue de direction
25/10 : suivi mensuel par comparaison à des objectifs fixés chaque année en revue de direction qualité
26/0 : aucune formation
26/4 : formation limitée au personnel du service métrologique
26/7 : formation limitée au personnel des services fabrication (auto-contrôle), contrôle et métrologique
26/10 : formation à tout le personnel qui fabrique ou utilise des plans, avec réactualisation périodique des connaissances, notamment pour suivre l’évolution des normes depuis la conception, la fabrication, le contrôle et le raccordement des équipements de mesure
27/0 : aucun contrôle de la qualification et de l’adaptation du personnel aux postes de travail
27/4 : formation et qualification du personnel, à l’arrivée dans le poste
27/7 : formation et qualification du personnel, à l’arrivée dans le poste et à l’occasion d’un plan de formation annuel
27/10 : gestion des ressources humaines, avec un processus de qualification et de remise à niveau du personnel pour s’adapter en permanence aux besoins des postes de travail. Entretien individuel annuel pour l’évolution dans le poste ou vers une nouvelle fonction, et la définition du plan annuel de formation.