IV. LES PLANS D'EXPERIENCES
Les plans d'expériences permettent d'organiser au mieux
les essais qui accompagnent une recherche scientifique ou des études
industrielles. Ils sont applicables à des nombreuses disciplines et
à toutes les industries à partir du moment où l'on cherche
le lien qui existe entre une grandeur d'intérêt y et des
variables,x1 . Il faut penser aux plans d'expériences
si l'on s'intéresse à une fonction de type y =
f(x1)
Avec les plans d'expériences on obtient le maximum de
renseignements avec le minimum d'expérience. Pour cela, il faut suivre
des règles mathématiques et adopter une démarche
rigoureuse.
IV.1. Définition et description
Les plans d'expérience consistent en la mise en oeuvre
organisée d'un ensemble d'unités expérimentales de
manière à révéler les effets de différents
traitements (Figard, 2009). De manière générale, le plan
d'expérience cherchera à déterminer et à
établir les liens existant entre 2 types de variables :
? La réponse : grandeur physique étudiée
;
? Les facteurs : grandeurs physiques modifiables par
l'expérimentateur, sensées
influer sur les variations de la réponse (Goupy, 2006 ;
Figard, 2009).
Il existe actuellement un grand nombre de plans
d'expériences tous différents. Chaque plan, de par ses
propriétés, permet de résoudre certains problèmes
particuliers. Nous pouvons cependant diviser les plans d'expériences en
deux grandes catégories :
? Les plans pour étudier (estimer et comparer) les effets
des paramètres,
? Les plans pour régler les paramètres afin
d'atteindre un optimum.
Plus précisément, un plan d'expérience
vise aussi bien à comprendre les relations liant la réponse avec
les facteurs, que les facteurs entre eux. Pour cela, la solution
proposée consiste
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dans tous les cas à établir un modèle,
exprimant la réponse en fonction des facteurs (KalchevaKaradzhova et
al., 2016). Pour bâtir ce modèle, il faut appréhender
ces variations. Celles-ci sont déduites des résultats de
séries d'expériences, c'est-à-dire de plusieurs
configurations pour lesquelles les valeurs des facteurs sont
différentes. Il s'agit donc de la notion de plan d'expériences ou
de la méthode des surfaces de réponses, correspondant à la
réalisation d'une série de N expériences, qui sont toutes
déterminées, obligatoirement réalisables et
indépendantes entre elles (Goupy & Creighton, 2006).
L'expérimentateur doit concevoir le plan
d'expérience adéquat afin de répondre à une
problématique bien précise. Il faut donc choisir ou construire le
plan qui donnera les informations recherchées (Udofia et al.,
2013). Ainsi on ne pourra pas utiliser le même plan pour étudier
efficacement les effets des paramètres tout en cherchant un optimum par
exemple. Démarche méthodologique
La démarche méthodologique peut être
résumée par la figure 8 ci-dessous:
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Figure 8:Schéma de la démarche
méthodologique lors du choix d'un plan d'expérience
(Adapté de Ngakou, 2019 ; Mohamed & Yassine, 2013)
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