Industrie du futur et automobile : enjeux et projets (partie 1)

Le 08 septembre 2015

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Une nouvelle organisation industrielle

Pour faire face à l’évolution de la demande du secteur (personnalisation et complexité des produits, demande toujours tirée par les coûts en Europe) et aux contraintes technologiques d’assemblage liées à l’allègement des véhicules, les constructeurs ont fait évoluer leur usines pour les rendre plus compétitives:

  • en gagnant en compacité grâce à  des usines plus petites
  • en gagnant en flexibilité
  • en  permettant de retarder la différenciation des modèles
  • en intégrant des nouvelles technologies d’assemblage
  • en mutualisant les coûts grâce notamment à des plateformes multimodales.


A ce titre chez PSA le plan de redressement « Back in The Race » lancé le 14 avril 2014 a contribué à la hausse de compétitivité des usines françaises du groupe. Le plan s’est ajouté à des politiques déjà mises en place, sur le compactage des usines par exemple. Un gros travail a été entrepris pour raccourcir les flux logistiques. C’est aussi plus efficace en termes de management. Cette démarche est complémentaire du passage au monoflux de deux sites. L’usine de Poissy (Yvelines) l’a déjà mis en place, et Mulhouse (Haut-Rhin) en bénéficiera pleinement courant juin. A cette politique de compactage des usines s’est aussi ajoutée le "full kitting". Cette organisation logistique amène dans des boîtes en bord de ligne les bonnes pièces pour le véhicule qui arrive devant les opérateurs. Ainsi dès 2017, toutes les usines de PSA Peugeot Citroën passeront au full kitting.

BMW s’est taillé un outil industriel pour proposer à chaque client une voiture unique, fabriquée sur commande dans des délais raccourcis tout en gagnant en coût. Les ingénieurs travaillent en parallèle sur la conception et l’industrialisation d’un modèle, ce qui facilite sa déclinaison. Le tronc est commun, mais les carrosseries et la personnalisation sont intégrées très en amont. La ligne d’assemblage dans les usines à la pointe du groupe, disposée en serpentins plutôt que de façon linéaire, est plus compacte, ce qui permet à la logistique de livrer au plus près de la ligne, et donc de réduire les délais. Cette flexibilité de l’outil permet de modifier les options (à forte marge) quelques jours avant la fabrication.

Mutualisation des coûts et Plateformes multimodales

Aujourd'hui modulaires, les plateformes communes permettent aux constructeurs de concevoir plusieurs véhicules appartenant à un même segment et de faire ainsi des économies, notamment sur le prix des pièces. Renault et Nissan, PSA et Opel, Mercedes et Renault, le Groupe Volkswagen … Tous les constructeurs sont engagés dans des programmes de développement commun de plates-formes, de composants, voire de modèles. A la clé, des économies sur les coûts d’ingénierie, de développement et de production. Dans son étude automobile 2015, le cabinet de conseil Alix Partners chiffre ces économies jusqu’à 70% d’économies pour chaque participant sur la plateforme. Sur la carrosserie et l’habitacle, les gains atteignent les 30%.

EMP2, la nouvelle plate-forme modulaire mondiale de PSA Peugeot Citroën.

Une modularité poussée, 70 kg de gains de masse et des technologies efficientes pour une réduction des émissions de CO2 de 22%, la plate-forme modulaire mondiale nouvelle génération de PSA Peugeot Citroën est destinée à couvrir 50% de sa production à terme. Les premiers véhicules qui bénéficieront de ces innovations sont les remplaçantes de la nouvelle C4 Picasso et de la Peugeot 308.

CMF = Common Module Family de Renault Nissan

Destinée à être exploitée par Renault et Nissan, elle sera déployée d'ici 2020 et permet de réduire le travail des ingénieurs de 30 à 40%. Le but est toujours d'économiser du temps et de l'argent. Elle suit entre autres à la Plateforme B qui fut une structure commune entre la Modus, Micra et la Clio 3. Attention toutefois, il ne s'agit pas réellement d'une plateforme commune mais plutôt de développer plusieurs modules ("morceaux de voitures") en kit qui peuvent être repris sur divers véhicules.

Technologies d’allègement

La Filière carbone française : les projets FORCE et Carboprec

La Plateforme de la Filière Automobile, l’IRT Jules Verne, Faurecia et l’Union des Industries Chimiques  ont lancé en mars 2014 le projet FORCE, projet stratégique pour la France entre industriels, utilisateurs et producteurs autour d’un défi technico-économique : développer une filière de fibre de carbone économique et biosourcée. La première phase d’étude de l’état de l’art et d’exploration a été réalisée. Elle est suivie d’une Phase II de 2 ans qui est dédiée à la validation de ces scenarios sur des lignes laboratoires. A ce jour un projet d’investissement du pilote préindustriel de carbonisation porté par CANOE (Centre Technologique Aquitain des Matériaux Avancés et des Composites) est déjà à l’étude et pourrait voir le jour à l’horizon 2016 sur la région de Lacq (64).


En parallèle est réalisé le projet européen CARBOPREC - "Renewable source nanostructured precursors for carbon fibers" - piloté par ARKEMA qui a aussi pour objectif de développer une fibre de carbone bas coût, à partir de précurseurs biosourcés (lignine, cellulose) et notamment dopés par des matériaux nanocarbonés (nanotubes de carbone…) et en développant un procédé de carbonisation moins coûteux. Il regroupe 14 partenaires industriels et académiques dont RENAULT, FRAUNHOFER, ARKEMA, CANOE, BCP et l’UNIVERSITÉ de FREIBURG. Les 2 marchés visés sont l’automobile et l’éolien avec deux end-user industriels, RENAULT et PLASTINOV, qui fourniront les spécifications technico-économiques et valideront cette nouvelle fibre de carbone sur des démonstrateurs de pièces composites. Le projet CARBOPREC est financé à hauteur de 8,6 millions d’euros pour une durée de 4 ans par le programme Nanotechnologies, Matériaux et nouvelles technologies de Production (NMP) du 7e PCRD. La réunion de lancement du projet a eu lieu début février 2015 dans les locaux de CANOE à Pessac.

Une plateforme d'open innovation pour l’industrialisation des composites: Excelcar

Plateau technique d’excellence de la R & D en Bretagne consacré à l’automobile avec l’impulsion de PSA, Excelcar a été inaugurée par Carlos Tavarez en mai dernier. Excelcar a associé une quinzaine d'industriels et instituts de recherche. De Coriolis composites à Lorient en passant par Cooper Standard, Faurecia, l'Ecole Centrale de Nantes, l'Insa de Rennes, le pôle de compétitivité ID4forCar... PSA veut créer autour de La Janais un pôle d’excellence en carrosserie : allègement de la caisse peinte, montée en gamme et assemblage multi matériaux. Les objectifs sont ambitieux : développer des projets collaboratifs en R&D et industrialisation, ouvrir la voie à des cycles de formation et assurer une montée en compétences des PME de la région. À terme, c’est toute la filière automobile de l’ouest de la France qui pourrait profiter d’Excelcar.

Une ligne pilote composite grande cadence conçue par le Cetim est prête à développer les premiers prototypes industriels

Le module de nappage de la ligne pilote composite grande cadence (module QSP ou Quilted Stratum Process) conçue par le Cetim délivre des pièces « net shape » prêtes à l’assemblage. Deux ans ont été nécessaires pour concevoir et mettre au point la ligne de production automatisée désormais disponible pour le développement et la production de pièces mécaniques pour l’automobile et l’aéronautique, dans des conditions de grandes séries, avec des exigences de qualité et de fiabilité, et à un coût global compétitif avec un surcoût par kilo économisé d’environ 5 euros.

Ce module nappage permet la production de pièces d’épaisseur variable avec des orientations multicouches personnalisées. Il autorise l’utilisation de matériaux multifibres et polymères à partir de bandes pultrudées hybrides. Il peut être mis en œuvre sur des cycles de production allant de 40 à 90 secondes comprenant la réalisation de la préforme, le chauffage, le transfert et le thermoformage-surmoulage, pour de grands volumes.

Le QSP repose sur une technologie brevetée, développée avec trois mécaniciens français, spécialistes des procédés de production : PEI Pinette, Compose et Loiretech. Ce procédé bénéficie également de travaux communs menés avec l’Onera. Il s’intègre dans la ligne pilote composite grande cadence du Technocampus Composites à Nantes réalisée en partenariat avec l’IRT Jules Verne.

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