Une procédure d'impression de pâte de brasage 10 sigma ?

Les amis,

Voyons ce que fait Patty alors qu'elle est sur le point de lutter contre des revendication d'une Procédure d'impression de pâte de brasage 10 Sigma impliquant les composants électroniques, les plus petits du monde appelés 01005s.

Patty était assise dans son bureau en pensant à la chance du débutant.  Elle ajoutait ce sujet à son cours de statistiques qu'elle se préparait à enseigner au prochain semestre.  Au début, elle pensait que la chance du débutant était une fausse hypothèse. Mais elle a récemment lu plusieurs récits qui l'ont convaincu que le caractère aléatoire pouvait l'expliquer.  Ceux-ci et d'autres types de phénomènes statistiques sont présentés dans la série d'ouvrages de N. N. Taleb, Trompé par le caractère aléatoire,  Le cygne noir, et Antifragile.

L'argument de la chance du débutant dit quelque chose comme ça : disons qu'un groupe d'environ 20 personnes se rend à Las Vegas pour jouer pendant 5 jours.  Cinq d'entre eux n'ont jamais joué avant et on les considère donc comme des débutants.  En moyenne, les membres du groupe perdront de l'argent mais un certain pourcentage d'entre eux seront des gagnants. Disons que le pourcentage est environ égal à un tiers.  Donc à la fin des cinq jours, environ 7 sur le total auront gagné et, en moyenne, environ 2 d'entre eux seront des débutants.   Les gens recherchent des raisons aux événements qui sont statistiquement aléatoires et le groupe va donc attribuer le fait de gagner des deux débutants à la chance du débutant.  Personne ne pense aux 3 débutants qui ont perdu.

L'année suivante, le même groupe repart.  Les débutants de l'année précédente n'ont pas joué depuis et seront encore considérés comme des débutants.  Un des deux débutants qui a gagné l'an dernier, appelons-la Mary, gagne à nouveau.  Cet événement ne sera pas statistiquement inhabituel mais Mary fera parler le groupe: « Elle a gagné deux fois parce que c'est la chance du débutant », diront-ils.  De plus, personne ne remarque que sur les trois débutants qui ont perdu l'an dernier, un a gagné cette année.

La troisième année Mary perd car les probabilités l'ont rattrapée. Tout le monde conclut que, comme elle n'est maintenant plus un débutant, la chance du débutant l'a quittée.  Pourtant, toute cette histoire ne peut être expliquée par le simple caractère aléatoire statistique et le besoin humain de trouver une raison à un résultat donné.

Alors que Patty terminait ses diapositives Powerpoint® sur ce sujet, elle fut dérangée par quelqu'un qui tapa à la porte. C'était Janice Austin du Bureau de développement de l'Université d'Ivy.

« Professeur Coleman, je veux simplement vous remercier pour avoir sauvé l'année pour nous », commença Janice.

Patty la regarda pantoise. Le Bureau de développement était l'organisation qui recherchait des contributions auprès des élèves, des riches patrons et de l'industrie.  La confusion de Patty se fit ressentir.

« Comment ai-je sauver l'année ? » Demanda Patty.

« ACME Corporation a contribué à hauteur de 100 000 $ et la citation accompagnant le chèque indiquait qu'il s'agissait d'une reconnaissance pour le magnifique travail que vous avez réalisé pour ACME, le secteur de l'électronique et la communauté.  Sans cette vérification, nous aurions pu rater notre cible cette année.  Je suis sûre que le président Hotchkiss présentera ses remerciements également. » ajouta Janice.

Après quelques autres plaisanteries, Janice partit.  Patty regarda dans le vague.  Ensuite cela l'interpella, Mike Madigan voulait un « chèque en blanc » pour que elle, Pete et le Professeur travaillent sur un projet pour lui.  Commnt pouvaient-ils dire non à une société qui avait offert 100 000 $?  Patty du rire de cet éclair de génie. Madigan éviterait de payer des frais de consultation qui pourraient s'accumuler.  Lorsqu'elle retourna au travail, Pete apparu à la porte.

« Salut, Professeur ! Fais tes valises. Il y a un voyage en vue », commença joyeusement Pete.

« Il semble qu'il y ait des problèmes de contrôle de la procédure statistique dans l'installation d'ACME de Charlotte », termina Pete.

Patty ne savait pas si elle devait être en colère ou amusée du fait que même alors qu'ils étaient à l'Université d'Ivy, Pete semblait toujours savoir ce qui se passait avant elle. Patty et Pete discutèrent pendant un moment puis il partit.

Patty était vraiment heureuse pour Pete. Travailler dans le service d'ingénierie de l'Université d'Ivy avait vraiment bien fonctionné pour lui.  Il avait été machiniste plus tôt dans sa carrière et ces compétences, ainsi que ses 25 années d'expérience dans le secteur, l'avaient préparé à être un don du ciel pour les étudiants en ingénierie de l'université.  L'ingénierie de l'Université d'Ivy est fière d'être un lieu où les étudiants ont appris non seulement à « connaître » l'ingénierie (c'est à dire les cours) mais aussi à « pratiquer » l'ingénierie (faire des prototypes et des modèles dans l'atelier).  Alors, Pete fut demandé comme une ressource pour les centaines d'étudiants en ingénierie de l'Université d'Ivy afin de les aider dans cet aspect de "pratique" de l'ingénierie.  Il était clair que Pete n'avait jamais été aussi heureux.

Alors qu'elle avait ces agréables pensées, Patty fut surprise par la sonnerie de son téléphone.  C'était Mike Madigan.

« Professeur Coleman, c'est Mike Madigan.  Vous et Pete pourriez-vous aller à Charlotte et régler un problème de HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Cpk%20in%20the%20stencil%20printing%20process"Cpk? » Demanda Madigan en allant droit au but. Il continua, « Ils revendiquent des CPK de plus de 3 et cependant les rendements ne sont pas là.  Comme vous vous en souvenez les Cpk d'impression sont en général autour de 1. J'ai quelque soucis avec le responsable du site, Byron Hansen, lors des réunions du personnel car il avance que les autres sites devraient pouvoir améliorer leur performance d'impression pour correspondre à son équipe.  Je lui ai répondu immédiatement en citant les rendements légèrement inférieurs. Cette question me cause des problèmes avec le personnel plus ancien car Hansen les a agacé au sujet de leurs Cpk inférieurs. Pouvez-vous m'aider à régler cela ? .

Comme on était entre deux semestres à l'Université d'Ivy, Patty et Pete ont pu se rendre à Charlotte en quelques jours.  Ils espéraient tous deux pouvoir caser un peu de golf car il neigeait dans le New Hampshire.  Cependant, Patty souligna que même s'il faisait plus chaud en Caroline du Nord, la nuit tombait à 17h, ce qui rendait le golf impossible après le travail.

Patty et Pete arrivèrent à destination à 15h pour une rapide réunion de lancement.  La réunion commença par des introductions. Patty fut choquée de rencontrer un de ses ancien étudiants en statistique (du semestre de printemps), Frank Stockton.

« Professeur, cela fait plaisir de vous voir », Frank dit joyeusement.

« Moi aussi, Frank », dit Patty avec bien moins d'enthousiasme.

Frank avait été un piètre étudiant. Patty se souvenait particulièrement qu'il avait raté un cours lorsqu'elle enseignait au sujet du contrôle de la procédure statistique.  Il était facile pour elle de se rappeler de cela car elle avait fait un rapide quiz de présence ce jour là.  Après s'être rendu compte qu'il avait raté le quiz, Frank voulu le passer.  Cependant, le but du quiz de présence est 'encourager la présence.  Frank était un athlète pratiquant plusieurs sports et il était en voie d'être diplômé. Il s'inquiétait de ne pas être capable de jouer au semestre suivant si ses notes en statistiques étaient trop faibles.  Il finit par aller voir le doyen pour que Patty le laisse passer le quiz.  Le Doyen a soutenu Patty dan le fait que Frank ne pouvait pas faire le quiz.  Les inquiétudes de Frank sont devenues réalité lorsqu'il a été renvoyé de l'équipe de base ball pour GPA trop faible.

Lorsque la réunion commença, Patty fut surprise de voir que Frank faisait une présentation.  L'unique sujet était le Cpk pour l'impression de stencil des éléments passifs 01005.

« Nous mesurons le volume de pâte de brasage en dix endroits du coussinet passif 01005 sur chaque carte pour dix cartes par heure », commença Frank.

« Comment sélectionnez-vous les emplacements ? » Demanda Patty.

« Nous avons observé des données historiques et les sites semblent avoir des volumes d'impression similaires », répondit Frank.

Frank a ensuite montré certaines des données et son argument que la partie du site était raisonnable fut convaincant.

Cependant, Patty pensait que l'ensemble du plan était un peu étrange. Elle s'était attendu à une dizaine d'échantillons sur une carte ou un échantillon sur 10 cartes.  Mais elle ne pouvait pas vraiment trouver d'erreur dans le plan.

« Vos Cpk pour les données que vous avez collectées sont surprenants mais les rendements sont tout de même faibles.  Cette situation va à l'encontre de l'intuition.  A votre avis, que se passe-t-il ? » Demanda Patty.

Le directeur général du site, Byron Hansen, enchaina, « Nous avons obtenu des cartes à circuit imprimées en dessous des normes auprès de notre fournisseur.  Nous avons une super équipe ici pour l'impression de stencil. Je suis surprise que d'autres sites ACME peuvent égaler votre Cpk de plus de 3. Vous savez que c'est plus qu'une procédure 10 sigma, bien moins qu'un taux de défaut de 1 sur un trillion. »

Patty sentait que quelque chose n'allait pas mais elle n'arrivait pas à mettre le doigt dessus.  De nombreux autres problèmes furent abordés et on approchait de la fin de la journée.  Ils se rencontreraient à nouveau le jour suivant.

Alors que Patty était à la réunion, Pete était dans l'atelier pour voir ce qu'il pouvait apprendre.  Ils se mirent d'accord pour se retrouver au diner et discuter de ce qu'ils avaient observé.

Quelques heures plus tard, Patty et Pete dinaient dans un restaurant appelé Fatz. Patty pensa que le nom n'était pas très engageant mais la cuisine était bonne.

Une fois assis, Pete ne perdit pas de temps, « Ils trichent », dit-il, en en venant directement au fait.

« Qu'est-ce qui te fait penser ça ? » Demanda Patty.

« J'ai parlé à Pam Scaglia », commença Pete.

« Je me souviens d'elle, c'est une technicienne qui a suivi le cours niveau Ceinture Verte Sigma rationalisé de l'Université d'Ivy.  C'était une formidable étudiante », l'interrompit patty.

« C'est pareil.  Elle m'a dit qu'ils approchaient les dix lectures sur chaque carte et qu'ils traitaient cela comme des données brutes.  Elle en a informé Frank mais il lui répondit qu'elle ne savait pas ce qu'elle disait parce qu'elle n'était qu'une technicienne et qu'il était diplômé de l'Université d'Ivy. » Poursuivit Pete.

Entendre cela ennuya encore plus Patty.  Cela la dérangeait vraiment quand quelqu'un comme Frank traitait un technicien comme ça.

Avant qu'ils ne s'en rendent compte, le jour suivant était là. Patty et Pete rencontraient l'équipe de Charlotte pour poursuivre la discussion sur le Cpk des dépôts de pâte de brasage d'impression de stencil pour les éléments passifs 01005.  Frank montrait un graphique Minitab des données.  Patty pensait qu'elle écouterait Frank jusqu'au bout sans faire de commentaire.

« Comme on peut le voir dans la Figure 1, le Cpk est de 3,44 », conclut Frank avec confiance.

Figure 1.

« Comme je le comprends, les données sont pour 10 cartes sur 10 sites chacune et cette procédure a été répétée 100 fois ? » Demanda Patty.

« C'est ça », répondit Frank.

« Je suis désolée », dit Patty.

« dix fois dix fois 100 est égal à 10 000.  Les données de la Figure 1 n'ont que 1 000 points », poursuivit Patty.

« Nous avons en moyenne dix échantillons sur chaque carte et utilisons la moyenne comme un seul point de données », répondit Frank.

« Pourriez-vous m'envoyer les données brutes dans un e-mail tout de suite ? » Demanda Patty.

Patty savait que Frank ne voulait pas lui fournir les données mais il pouvait difficilement refuser car la raison pour laquelle Patty était là était de vérifier que le site analysait correctement les données Cpk.

« Pourquoi cela est-il important ? » Demanda Byron Hansen, agité.

« L'écart standard des données brutes est crucial dans le calcul du Cpk.  Si vous faites la moyenne de certaines données en premier, l'écart standard qui en découle sera réduit de façon importante, ce qui donnera un Cpk plus élevé que dans la réalité », répondit Patty.

Frank et Byron semblaient troublés et ennuyés.

Pendant ce silence, Patty répéta, « Vous devez utiliser les données brutes pour calculer le Cpk. »

Patty poursuivit, « D'après la Figure 1., la spécification supérieure est de 165% du volume d'ouverture et la spécification inférieure est de 35%.  Les directives d'entreprise sont de 150 et 50 respectivement.

« Ces composants passifs 01005 sont vraiment d'une dimension « 01005 » (0,01 x 0,05 pouces), ce ne sont pas les 01005 originaux d'il y a quelques années qui faisaient en réalité 016008.  Nous sommes l'un des premiers sites qui les utilise et j'ai décidé d'être un peu plus souple sur les spécifications. » Dit sarcastiquement Hansen.

Hansen avait raison, lorsque les 01005s ont été annoncés, il y a quelques années, ils étaient plus petits que les 0201s mais plus gros que les 01005.

« Vous avez fait cela sans étude d'ingénierie ni approbation d'entreprise ? »  Demanda Patty incrédule.

A son ancien poste, Patty aurait du faire approuver toute modification de spécification de ce type.

Alors que tout cela se passait, Patty utilisa MintabHYPERLINK "http://www.minitab.com/en-us/" tpour analyser les données correctement.

« En utilisant les spécifications supérieure et inférieure de 150 et 50 % et sans faire la moyenne des 10 lectures ded chaque carte, voici le cacul correct du Cpk », dit Patty.

Patty avait connecté son ordinateur portable au projecteur et tout le monde regarda la Figure 2.

Figure 2.

« Notez que le Cpk réel est de 0,81, environ 20% en dessous de l'objectif de 1% de l'entreprise.  Ou une procédure sigma de 2,43 », conclut Patty.

En entendant cela, Hansen se leva et cria, « Coleman, retourne dans ta tour d'ivoire de l'Université d'Ivy et laisse nous travailler tranquillement ! »

Hansen sortit comme une tornade de la salle.

Patty ne put s'empêcher « Frank tu n'aurais pas du rater le cours sur le contrôle de la procédure statistique. Nous avions abordé le Cpk ce jour là », dit-elle.

Sur ce, un Frank tout rouge rejoint Hansen et quitta la salle.

Épilogue:

Mike Madigan insista pour que le site de Charlotte calcule les Cpk avec les limites de spécification fixées par l'entreprise et n'utilise que les données brutes.  Il n'eut plus de problèmes avec Byron Hansen qui agaçait les DG des autres sites qu sujet de ses meilleures valeurs de Cpk car elles étaient en réalité pires.

Frank Stockton finit par suivre le programme Six Sigma rationalisé de l'Université d'Ivy et sait maintenant comment calculer des Cpk correctement.  Pendant qu'il suivait ce cours, il s'arrêta au bureau de Patty et s'excusa pour avoir raté le cours.

Pete sut par PamScaglia que Frank la traitait avec plus de respect et lui demandait même des conseils sur certaines questions de la procédure SMT.

Patty pensait que cela ne serait pas la fin de cette petite aventure car il semblait qu'ACME n'avait plus personne pour prendre son ancien poste.

Remarque :  Comme pour la plupart des histoires de Patty et du professeur, celle-ci se fonde sur des événements réels.

Au plaisir,

Dr. Ron

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