Planification agile des tests

La planification des inspections est définie dans diverses séries de normes, dont la directive VDI 2619 et la norme DIN 55350, comme la planification des inspections de qualité. Il est souligné que les contrôles de qualité ont différents objets cibles, tels que les composants produits, mais aussi les processus ou les prototypes, et peuvent être effectués à différents points du processus de développement du produit. Néanmoins, l'industrie a compris que la planification des inspections se concentre sur la planification et la définition des inspections de produits et de processus dans la phase de production. Par conséquent, la planification de l'inspection est souvent assimilée à la conception de processus d'assurance qualité dans la production. Toutefois, cette conception traditionnelle réduit trop le champ d'application des contrôles de qualité efficaces, comme le montre ce qui suit.

Les défis de la planification des tests

Les entreprises manufacturières d'aujourd'hui sont confrontées à une série de défis qui influencent également les activités de test pour garantir la qualité des produits et des processus. Par exemple, une tendance constante est que la complexité des produits augmente constamment. Cela est particulièrement vrai pour les industries mécatroniques. Ceux-ci combinent dans leurs produits les résultats de développement de différentes disciplines. L'interaction complexe des différents assemblages ou modules entraîne de nouvelles sources d'erreur qui peuvent nuire à la qualité des produits et dont les risques doivent donc être préservés dans le cadre des contrôles de qualité.

Cependant, la planification des tests pour les produits mécatroniques est confrontée au défi que les tests conventionnels en production ne peuvent souvent pas sauvegarder les diverses sources d'erreur, ou ne peuvent le faire qu'à grands frais. Les inspections de qualité dans les premières phases de développement des produits sont une solution appropriée à ce problème. En planifiant une évaluation précoce de la qualité des produits et des processus sous forme de vérification, par exemple, les risques peuvent être sauvegardés avant la phase de production et ainsi des tests coûteux en production de série peuvent être évités.

Un autre défi est la définition d'une stratégie globale de tests. Cela permet de déterminer quelles activités de test sont utilisées et coordonnées tout au long du processus de développement du produit dans l'entreprise. La multitude d'approches d'essai requises ou possibles dans le cycle de vie du produit, telles que la vérification pendant le développement, l'assurance qualité liée à la production, la requalification, les audits de produits ou de processus, exige une coordination économique des essais de produits et de processus, qui est consignée dans une stratégie d'essai spécifique à l'entreprise. De nombreuses entreprises n'utilisent pas encore cette approche pour faire coïncider les activités de test avec le processus de développement du produit, ou ne l'utilisent souvent que de manière inadéquate, en partie à cause du niveau élevé de complexité.

La nécessité d'agir s'accroît

Les exemples mentionnés montrent clairement que l'assurance de la qualité des produits par des contrôles de qualité appropriés et donc la planification des contrôles devient de plus en plus importante. En même temps, la planification des inspections qui se concentre uniquement sur la planification des inspections de qualité dans la phase de production fournit trop peu de points de départ pour pouvoir relever les défis. Par exemple, la planification systématique des inspections de qualité, en particulier dans les premières phases du processus de développement des produits, reste largement inconsidérée. Le déplacement des contrôles de qualité vers d'autres phases du processus de création de produits révèle un grand potentiel d'optimisation. Par exemple, les essais coûteux en production peuvent être évités par une validation fonctionnelle appropriée des produits dans la phase de développement du produit.

L'objectif d'une planification moderne et efficace des inspections est donc d'utiliser de manière ciblée les différentes options d'inspection de la qualité tout au long du processus de création du produit afin de minimiser l'effort global nécessaire pour garantir la qualité du produit et du processus. Il est possible d'identifier différents points de départ, en particulier dans les premières phases de développement du produit, à l'aide desquels un contrôle de qualité précoce peut être effectué.

Une meilleure compréhension de la planification des inspections

Afin de pouvoir découvrir le potentiel des inspections de qualité dans les différentes phases de la création d'un produit, il est nécessaire d'élargir la compréhension et la portée de la planification des inspections. Il est logique de transférer la portée des contrôles de qualité de la production aux phases adjacentes du cycle de vie du produit. Les entreprises peuvent ainsi identifier d'autres leviers permettant de réaliser des contrôles de qualité efficaces tout au long du processus de développement des produits. Cet élargissement du champ d'application est illustré schématiquement dans la figure 1.

Planification des tests dans le développement de logiciels

Le domaine du développement de logiciels offre des approches et des parallèles prometteurs dans l'élargissement du champ d'application et la définition plus large de la planification moderne et holistique des tests qui en résulte. Le point de départ est la procédure générale de développement de logiciels selon le modèle V, voir figure 2.

Ainsi, le produit à développer (dans ce cas le logiciel) est structuré de manière hiérarchique en niveaux structurels appropriés et développé en unités individuelles au cours du processus de développement, en fonction des exigences globales. Le produit à développer est défini aux différents niveaux au moyen de spécifications correspondantes et les caractéristiques connexes pertinentes pour la qualité sont déterminées. Des contrôles de qualité appropriés peuvent être définis pour les différents niveaux afin de tester et de valider ces spécifications. Ceux-ci ont pour tâche de sauvegarder le niveau respectif lors de l'intégration du produit. De cette façon, la planification des tests peut être effectuée pendant le développement, dans lequel l'inspection de qualité respective peut être considérée séparément des phases individuelles du processus de création du produit. Par exemple, des tests de vérification dans la phase de développement, des critères d'examen pour la phase de prototype ou des tests d'installation dans la phase de série peuvent être définis pour chaque niveau.

La procédure de développement de produits selon le modèle V a déjà été adaptée pour le développement de produits mécatroniques. La directive VDI 2206, largement utilisée, présente une méthodologie de développement pour les produits mécatroniques, qui décrit également le développement de la maturité d'un produit ou d'un processus basé sur des cycles en V. La planification des tests de qualité est effectuée dans le cadre de la validation des propriétés spécifiques au niveau défini dans la directive. Ainsi, dans la procédure, la planification des tests est en principe détachée des phases individuelles du processus de développement du produit.

Tirer les leçons du développement de logiciels

Une approche méthodique suivie dans le département de gestion des produits du laboratoire de machines-outils WZL de l'université RWTH d'Aix-la-Chapelle prévoit le transfert de concepts et de procédures du modèle en V du développement de logiciels à la planification des essais de produits de différentes industries. Il s'agit notamment de l'aspect de la planification des tests qui peut être effectuée pendant le développement du logiciel, ce qui permet de planifier des tests de qualité dans différentes phases du processus de développement. Ainsi, il est possible d'identifier un besoin de tests de qualité requis pour chaque niveau ainsi que pour l'intégration du produit à des niveaux supérieurs. Par la suite, il est possible de déterminer différentes possibilités d'activités de test pour garantir les spécifications à différentes phases (développement, planification des processus, production) et de choisir une combinaison appropriée de mesures de test. Par conséquent, une large base de décision pour des inspections de qualité coordonnées tout au long du processus de développement du produit est créée.

Afin de transférer les concepts de planification des tests du V-Modell au développement de produits dans différentes industries, certaines conditions préalables peuvent être définies. Tout d'abord, une structuration hiérarchique claire et stricte du produit est nécessaire. D'une part, des contrôles de qualité spécifiques à chaque niveau peuvent être formulés pour garantir les spécifications du produit pour les différents modules et composants. D'autre part, les risques associés peuvent être clairement identifiés pour l'intégration d'un niveau de produit lors de l'assemblage et sécurisés par des tests d'intégration correspondants.

En outre, travailler avec des spécifications de produits claires et testables est une condition préalable essentielle à la réussite du transfert de concepts. Un critère caractéristique du développement de logiciels est l'exigence selon laquelle les spécifications doivent être conçues pour être testables. Par conséquent, le processus de développement du produit doit tenir compte de la testabilité lors de la définition des spécifications du produit. C'est la seule façon d'identifier les différents leviers qui peuvent être utilisés pour définir les différents types d'activités de test.

Les entreprises qui développent leurs produits selon le modèle V et qui, par conséquent, structurent leur produit de manière strictement hiérarchique dans le processus de développement, ont la possibilité d'obtenir une image claire des spécifications à obtenir et de définir des mesures de contrôle de la qualité en plusieurs phases, qui peuvent être coordonnées entre elles, notamment d'un point de vue économique, afin de réduire le nombre total de contrôles dans le processus de développement du produit.

Le laboratoire de machines-outils et de techniques de production WZL de l'université RWTH d'Aix-la-Chapelle travaille sur des projets de recherche liés à l'industrie dans le domaine de la planification des essais. Si, en tant qu'entreprise, vous êtes intéressé par une coopération dans ce domaine, nous nous réjouissons de vous entendre.