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1 AMBOISE Simon ENSAM Cluny Promotion 2006 Groupe A12 LA QUALITE : UNE NECESSITE POUR RESTER COMPETITIF DANS UN MARCHE MONDIAL - Rapport de stage exécutant - 16 octobre 10 novembre Entreprise : ZF Lemförder Mécacentre Site de Saint-Etienne TUTEUR ENTREPRISE : M. Gissinger

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Page 1: Amboise Simon

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AMBOISE Simon ENSAM Cluny

Promotion 2006 Groupe A12

LA QUALITE :

UNE NECESSITE POUR RESTER

COMPETITIF DANS UN MARCHE MONDIAL

- Rapport de stage exécutant -

16 octobre – 10 novembre

Entreprise : ZF Lemförder Mécacentre Site de Saint-Etienne

TUTEUR ENTREPRISE : M. Gissinger

Page 2: Amboise Simon

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I) Présentation de l’entreprise

ZF Lemförder Mécacentre

1 – Historique

Jean FANJAUD a fondé la petite fabrique MECACENTRE à Saint-Étienne en 1946. Son

activité principale était la fabrication et la transformation de pièces mécaniques.

Le premier tournant de la société a lieu en 1977. En effet, sous l’égide du nouveau

propriétaire Integral Hydraulik & Co. de Düsseldorf, qui décide de diversifier l’activité de la

société, l’entreprise fait son entrée dans la technique automobile. A partir de ce moment,

l’entreprise s’oriente sur la technologie de la forge à froid et acquiert sa première presse en

1979.

Deux ans après, en 1981, MECACENTRE est rachetée par un autre groupe allemand, le

groupe LEMFÖRDER METALLWAREN.

En 1983, le groupe ZF rachète le groupe Lemförder. ZF est un groupe allemand qui a de

nombreuses activités dans l’automobile. L’ensemble de ses filiales dans le monde est

fournisseur dans l’industrie automobile pour les grandes marques. En 2004, le groupe ZF a

réalisé un chiffre d’affaires de 9,90 milliards d’euros et a employé plus de 54 523 personnes à

travers le monde. ZF LEMFÖRDER MECACENTRE y représente 0,47% du chiffre d’affaires

et 0,70% des effectifs.

En 2001, Lemförder Mécacentre prend le nom de ZF LEMFORDER MECACENTRE.

En raison de l’accroissement de son activité et des résultats de ses investissements en

recherche et développement, elle agrandit sa surface de production de 4 000 m² pour atteindre

15 000 m² aujourd’hui. Dans le nouveau bâtiment, inauguré en septembre 2001.

2 – Fiche signalétique

- Raison sociale : ZF LEMFÖRDER MECACENTRE

- Statut juridique : Société Anonyme

- Adresse : 18, Rue Edouard-Martel –

Z.I. La Chauvetière – BP 132

42012 Saint - Etienne Cedex 2

- Président du directoire : M. STÖTERAU

- Téléphone : (+33) 04-77-81-86-30

- Effectif : environ 300 employés + 100 intérimaires

- Domaine d’activité : Pièces de sécurité pour l’automobile

- Chiffre d’Affaires : 37 614 301 €

- U.T.A.C. : ISO 14001 en 1998

: ISO/TS 16949 en 2002

[Annexe 1 : tableaux détaillant l’évolution de l’effectif et du chiffre d’affaire]

Page 3: Amboise Simon

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3 – Produits et activité de l’entreprise conçus autour de la frappe à froid

Les différents produits fabriqués par ZF LEMFÖRDER MECACENTRE :

Les produits fabriqués chez Mécacentre, sont des pièces destinées au marché

automobile. Il y a 6 familles de pièces différentes :

Rotule assemblée : en assemblant des boules et des axes, l’entreprise produit la rotule

assemblée. Un brevet a été déposé pour protéger ce procédé. C’est grâce à cette rotule (inventée

en 1998 dans les bureaux d’études de ZF LEMFÖRDER MECACENTRE), que l’entreprise

s’est développée ces dernières années. L’avantage pour les clients est une économie de matière

et la suppression de l’usinage. Un autre avantage est d’avoir les 2 parties en matières différentes,

et ainsi avoir des caractéristiques mécaniques différentes.

Mécacentre fait de la production de masse à forte valeur ajoutée.

[Annexe 2 : différents produits et gammes de fabrication]

Rotule assemblée

Boules : 4

millions de

pièces par mois

Bagues : 3 millions

de pièces par mois

Boîtiers : 1 à 2

millions de pièces

par mois

Rotules brutes :

3 à 4 millions de

pièces par mois

Croisillons : 2

millions de pièces

par mois

Axe : 4 millions

de pièces par

mois

Page 4: Amboise Simon

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La frappe à froid :

L’activité de Mécacentre est la frappe à froid. Pour cela, l’entreprise dispose d’un parc

machines développé :

- 3 presses verticales (de 250 à 600 tonnes) pour la fabrication des croisillons.

- 8 presses horizontales (de 150 à 400 tonnes) pour la fabrication de pivots, axes, boules,

bagues, boîtiers.

Avantages de la frappe à froid :

- Cadence de production élevée.

- Augmentation de la résistance à la rupture de la pièce par fibrage et écrouissage (fibres

du métal non coupées).

- Diminution de la consommation de matière première par rapport à l’usinage

- Diminution, voire suppression dans certains cas, de l’usinage et du traitement thermique.

- Diminution de la consommation d’énergie par rapport à la forge à chaud.

- Très bon état de surface par rapport à la forge à chaud.

Inconvénients de la frappe à froid :

- Apparition de fissures (caractéristique de sécurité).

- Procédé aux limites : les tolérances de frappe à froid sont de +/- 0,5mm, et nous sommes

dans l’impossibilité de les diminuer.

- Contraintes élevées.

- Pièces symétriques.

- Investissements importants

Ces dernières années, la direction a voulu développer d’autres activités, comme :

- Le traitement thermique.

- L’usinage.

- L’assemblage.

- La rectification.

- Le contrôle à 100 % à l’aide de machines automatiques.

Cette multiplication des activités, permet à l’entreprise d’augmenter sa valeur ajoutée, et de

mieux gérer les coûts en diminuant la sous-traitance.

[Annexe 3 : Exemple de presses]

4 – Environnement de l’entreprise

Clients : Parmi les clients de ZF LEMFÖRDER MECACENTRE, 95 % font partie du

groupe ZF LEMFÖRDER. Ils fabriquent avec ses pièces des sous-ensembles pour l’automobile,

des éléments de suspensions et de direction, qui sont montés sur des véhicules de marques

internationales : Peugeot - BMW - General Motors – Audi – Opel – Volvo – Daimler Chrysler –

Renault – Ford – Volkswagen…

Page 5: Amboise Simon

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Fournisseurs : L’industrie automobile impose des critères de fiabilité très élevés. On

distingue trois familles principales de fournisseurs :

- Fournisseurs d’aciers (Ascométal, WDI, Austria, …).

- Fournisseurs de traitement thermique et surface (HIT, Sapec, …).

- Fournisseurs d’outillage (rectifieur et usineur comme Techni-rectif, Micro-rectif, …).

Concurrents : Sur les produits de simple technologie, les prix de vente sont supérieurs à

ceux des pays émergents, comme la Turquie (avec Denet), car les coûts de main d’œuvre sont

moins importants, leur matériel est plus vétuste et les conditions de travail incomparables à

celles de la France. En revanche, sur les produits complexes, les concurrents sont moins

nombreux (TRW, Kamax, …) et pratiquent des prix similaires à ZF LEMFÖRDER

MECACENTRE. Les pays asiatiques deviennent également des concurrents sérieux, car leurs

coûts sont moindres qu’en France.

5 – Analyse technico-économique

On choisit l’exemple de la production des pivots :

On peut s’apercevoir que l’acier représente une part importante dans le coût des pièces. La

proportion est passée de 35 à 39 % en 3 ans, car le prix de la matière première a fortement

augmenté en raison de l’émergence de la Chine. La demande d’acier a augmenté, mais dans le

même temps l’offre n’a pas évolué (ou très peu).

La frappe à froid représente 43 % du prix de revient des pièces. C’est une part très

importante, car l’outillage coûte très cher (environ 20000 euros), les temps de montage peuvent

être très long (environ 4 heures) et les investissements sont importants (un presse coûte environ

2 millions d’euros).

Le traitement thermique a également une part importante, car le prix des installations est

conséquent.

Le contrôle représente 6 % en juin 2005, 49 % de frais de personnel et 51 % pour les coûts

machines (amortissement, entretien, sondes, outillage et pièces d’usures).

Répartition des coûts pour un pivot

Page 6: Amboise Simon

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Mon stage s’est déroulé au service Qualité de l’entreprise ZF LEMFÖRDER

MECACENTRE. Il s’est décomposé en trois parties :

- Une présentation de l’entreprise et une formation destinée aux intérimaires et stagiaires

de l’entreprise.

- Une partie dans les ateliers de l’entreprise.

- Une partie dans les bureaux métrologie du service Qualité de l’entreprise.

1) Formation destinée aux intérimaires et stagiaires

Une journée fut consacrée à la visite de l’entreprise, de ses différents services, ateliers,

suivie d’une formation sur l’entreprise, son historique, les exigences de l’entreprises vis-à-vis de

l’environnement (tri des déchets, recyclage des gants, chiffons…) et de la qualité (définition des

différentes certifications, de leurs applications…).

2) Missions réalisées dans les ateliers de l’entreprise

J’ai commencé par le tri visuel sur tapis roulant afin de détecter des défauts sur des

pièces qui sont renvoyées par le client ou mise sous quarantaine par les ouvriers travaillants à la

production et qui estiment que le lot fabriqué n’est pas garanti à 100%. Les principaux défauts à

détecter sont :

- Les fissures.

- Etat de surface (creux, poches …)

- Le moulage des 6 pans est correctement effectué.

- Le filetage des boulons est correctement effectué.

Ensuite, on m’a affecté à la vérification des cotes, principalement le diamètre des bagues.

J’ai donc pu avoir une vision des différents produits de l’entreprise et voir les différents postes

dans l’atelier affilié au service qualité pendant 2 semaines.

II) Missions réalisées lors du stage

Exemple de fissure sur la pièce

Page 7: Amboise Simon

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3) Missions réalisées dans le bureau métrologie de l’entreprise

Les taches confiées pendant les 2 dernières semaines sont des mesures à faire pour

contrôler si les différentes étapes du processus de fabrication suivaient le cahier des charges. J’ai

donc :

- Réalisé des mesures sur différents types de machines métrologiques pour le bureau

d’étude. J’ai répertorié les mesures dans des tableaux pour pouvoir les exploiter

facilement. Ceci leur permet de savoir si le procédé mis en place pour la fabrication ne

modifie pas les cotes de la pièce définie sur le cahier des charges.

- Réalisé différentes capabilités, ce processus permet, en prélevant un échantillon, de

pouvoir observé l’évolution des cotes d’une pièce au cours du temps. On peut ainsi

anticiper les cotations qui seront hors du cahier des charges et pouvoir ainsi régler les

machines en conséquence. Chaque pièce possède donc un fichier personnalisé et archivé,

d’où l’utilité de faire des capabilités régulièrement et de les organiser.

- Contrôlé les différents outils de mesure de l’entreprise. Tous les instruments de mesure

sont répertoriés et ils doivent tous être contrôlés à intervalle de temps régulier. J’ai dut

récupérer les instruments qui devaient être contrôlé au mois d’octobre, novembre et

décembre ; ensuite j’ai suivi la procédure de contrôle pour chaque instrument. Certains

instruments doivent être envoyés au CETIM (Centre Technique des Industries

Mécaniques) car l’entreprise ne possède pas d’appareils permettant de les mettre en

conformité.

Appareil permettant de mesurer la

circularité des pièces

Appareil permettant de faire les

capabilités

Feuille récapitulant les dates de contrôle

des instruments de mesure

Boite de cales permettant de vérifier la

conformité des instruments de mesure

Page 8: Amboise Simon

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III) LA QUALITE : UNE NECESSITE POUR RESTER

COMPETITIF DANS UN MARCHE MONDIAL

Ayant été affecté au service qualité de l’entreprise ZF LEMFÖRDER MECACENTRE,

j’ai décidé d’étudier la qualité dans le milieu automobile qui est très pointilleux sur ce sujet . En

effet, la commercialisation des pièces de sécurité pour l’automobile nécessite une qualité qui se

veut exigeante (zéro défaut) du fait de leur spécificité dans le fonctionnement d’un véhicule.

L’introduction de ces pièces dans une automobile exige la perfection ; c’est ainsi que la qualité

est très active au sein des sociétés d’équipement automobile.

1) La qualité…L’affaire de tous

Dans un monde qui devient de plus en plus petit, la nécessité pour les entreprises des

pays occidentaux de développer la qualité de leur produit et l’innovation est vitale pour pouvoir

faire face aux couts des produits importés de pays en voie de développement. Ainsi vérifier la

qualité de ses produits permet :

- La satisfaction et la confiance du client.

- L’amélioration de l’image de marque de l’entreprise.

- Le maintien de sa place de fournisseur pour le client.

Dans ce contexte de mondialisation des échanges commerciaux et des inégalités économiques,

sociaux et parfois culturelles entre les pays du globe, la qualité des produits et services proposés

par les entreprises des pays occidentaux est nécessaire pour assurer la pérennité économique et

la stabilité de ses emplois. Pour pouvoir tenir ces objectifs, la qualité doit faire partie intégrante

de la politique d’entreprise : au niveau du produit, mais aussi du service et des outils utilisés.

La qualité permet ainsi de satisfaire le client et de le fidéliser : si il y a un nombre

important de non conformités, les clients perdent toute confiance en l’entreprise. De plus, le

milieu de l’automobile est très pointilleux. Si les clients ne sont pas satisfaits, ils n’hésitent pas à

se fournir chez la concurrence. L’entreprise se doit de garder ses clients.

En parallèle, l’entreprise doit rester compétitive. Dans un souci de réduction des coûts

pour le client, les équipementiers automobiles développent la côte approchée. Ceci entraîne une

diminution des tolérances.

Exemple pour la société Mécacentre Pivot classique Pivot cote approchée

Tolérance longueur +/- 1 mm +/- 0,5 mm

Tolérance sur le rayon +/- 1 mm +/- 0.5 mm

Le client impose la cote approchée, car dans sa démarche de réduction des coûts matière

et d’usinage, le pivot brut doit se rapprocher de plus en plus du pivot fini. Les tolérances se

réduisent pour limiter les copeaux et le nombre de passes d’usinage. On parle alors de cotes

approchées. Le pivot brut peut présenter des parties finies (comme le cône et le diamètre avant

roulage).

Page 9: Amboise Simon

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Cette nouvelle conception apporte de nouvelles contraintes pour la maîtrise du procédé et

notamment le contrôle des défauts de surface, de nouvelles conceptions d’outillage, la maîtrise

du transfert et une matière de plus en plus élaborée. L’industrialisation de nouveaux produits

peut s’accompagner de nombreuses réclamations récurrentes.

Chaque réclamation présente un cout conséquent pour l’entreprise : rapatriement des

pièces, production de nouvelles pièces et les différents processus associés, renvoie des pièces.

Ce qui entraine aussi une réorganisation de l’emploie du temps entrainant des retards sur la

production d’autres pièces. On voit que le fait de réaliser des pièces de qualités, vérifiées à

100% permet aussi de réduire les couts malgré les investissements à faire pour permettre tous les

contrôle.

Les pressions du client sont importantes dans les secteurs automobiles et il est difficile

pour les équipementiers automobiles de répondre à toutes ses exigences : qualité, rapidité

(travail en flux continu), cout, spécificité des pièces…

Sur le schéma ci-dessus, on voit que certaines réclamations peuvent être évitées dès la

production grâce à des contrôles plus efficaces de la production et à une détection efficace des

pièces défectueuses. Nous allons voir les différents moyens mis en œuvre pour éviter le

maximum de réclamation.

Répartition des réclamations pour l’année 2006

Page 10: Amboise Simon

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2) Les outils pour garantir la qualité des produits

L’autocontrôle : la qualité passe par la responsabilisation de tous les acteurs de la production,

que ce soit l’ingénieur dans le bureau d’étude mais aussi l’ouvrier sur son poste de travail.

Chaque individu doit connaitre et appliquer les consignes pouvant améliorer la qualité, il doit

signaler toute anomalie. Ainsi, chaque personne doit être responsable de son poste de travail.

Le processus de fabrication : la qualité passe aussi par une qualité des services et de l’échange

entre le client et l’entreprise. La mise en place d’un processus de fabrication permet d’instaurer

une relation de confiance entre le client et l’entreprise en définissant clairement le cahier des

charges mais aussi des procédés utilisés pour effectuer les différentes de taches.

La traçabilité : Pour permettre un meilleur suivi, chaque lot de produits doit être tracé, il faut

étiqueter toutes les pièces d’une même gamme pour pouvoir mieux traiter les

disfonctionnements et pouvoir cibler et remonter les problèmes et ainsi pouvoir les traiter plus

rapidement.

SPC (Statistical Process Control) : Utilisation d’outils statistiques pour permettre de prévoir et

d’anticiper les erreurs de cote, en effectuant des prélèvements d’échantillons et suivre

l’évolution des cotes durant un procédé technique.

Salle de métrologie : Tous les outils et les instruments de mesure de l’entreprise doivent être

vérifiés et réajustés si nécessaire. Cela permet de garantir un suivi des moyens de mesure mais

aussi de garantir toutes les mesures indiquées au client.

L’audit : il doit être conçu pour déterminer la conformité des éléments du système de gestion de

la qualité aux exigences spécifiées ; déterminer l’aptitude du système de gestion de la qualité

mis en œuvre à atteindre les objectifs qualités spécifiés ; satisfaire aux exigences réglementaires.

J’ai utilisé ces différents moyens pour mettre en place un contrôle qualité durant mon stage.

3) Le certificat ISO TS 16949

Pour permettre une reconnaissance internationale, l’effort de qualité, dans ce secteur

automobile, se concrétise par l’obtention du certificat ISO TS 16949. Elle est réservée au

secteur automobile et sa révision est fixée à trois ans. Voici brièvement les grandes lignes des

exigences supplémentaires de cette spécification :

- La prise en compte de la satisfaction client et du personnel.

- La mise en place de l’amélioration continue de ces processus administratifs et de

production.

- La gestion du personnel prenant en compte les aspects de la qualification, de la

formation et l’efficacité de la formation (fiche métiers, fiche de compétences, …).

- La connaissance des outils permettant d’optimiser le développement des produits et des

processus (AMDEC).

- Des exigences concernant le contrôle des produits et des procédés (suivi SPC…)

- Devoir de mise en œuvre d’actions correctives et préventives pour éliminer les non-

conformités.

La qualité reste un des moyens pour pouvoir se démarquer dans la masse d’entreprises

dans le monde qui fournissent des pièces automobiles. Ce secteur demande beaucoup de rigueur

du point de vue sécurité. Mais la pression que mettent les grands constructeurs automobiles sur

les équipementiers obligent ces derniers à toujours devoir innover pour répondre à tout moment

à la baisse des couts dictée par ces grands constructeurs. Pour ne pas disparaitre, beaucoup

d’entreprises se réunissent pour pouvoir allier leurs compétences et ainsi répondre au besoin et

faire face à la compétitivité des pays en voie de développement.

Page 11: Amboise Simon

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Conclusion

Si les tâches effectuées pendant ce stage n’ont pas été d’un apport conséquent, j’ai

cependant pu approfondir mes connaissances dans le domaine de la métrologie. La découverte

du fonctionnement et de l’organisation d’une entreprise au sein d’un grand groupe ZF a été très

enrichissante. En effet, on se rend très vite compte du désordre qui peut se trouver derrière de

grand groupe, des nombreuses pertes d’efficacités dues à une mauvaise gestion des problèmes et

surtout des moyens douteux (sécurité, qualité…) mise en place pour répondre aux pressions

extérieur.

Aussi ce stage ma beaucoup appris sur les valeurs humaines que doit avoir un ingénieur.

En effet, le contact avec l’opérateur montre que la collaboration se fait beaucoup mieux si

l’ingénieur reste humble par rapport au technicien, pour pouvoir plus facilement et efficacement

passer ses idées, ses ordres.

Page 12: Amboise Simon

ANNEXE 1 Evolution du personnel

Evolution du chiffre d’affaire en K€

0

40

80

120

160

200

240

280

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20

01

Personnes embauchéesPersonnes intérimaires

0

10000

20000

30000

40000

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19

98

19

99

20

00

20

01

Bugdet

CA

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ANNEXE 3

Presse horizontale 5 stations

Structure de la presse

Traitement thermique

Exemple de presse :

Force : 250 tonnes

Cadences : 100 à 130 p/min

Les produits : Petites pièces

Page 14: Amboise Simon

ANNEXE 2

Croisillon Rotule

Dessin technique primaire des 2 pièces

les plus fabriquées par l’entreprise

Processus de transformation d’un lopin de métal en 6 étapes pour

obtenir la pièce finale (les 6 étapes sont réalisées en 3 secondes)

Processus de fabrication de l’axe et de la boule qui sont ensuite

assemblés.

Page 15: Amboise Simon

ANNEXES