Soutenance projet industriel Identification de pertes non identifiées en moulage par centrifugation
PAM site de Foug Ecole des Mines de Nancy 3A FIGIM Yannis Chardonneau Lucas Pirolley Achille Comode
Sommaire
- Groupe saint gobain PAM et site de Foug
- Le matériau : Fonte GS
- Le processus de fabrication par centrifugation et ses contraintes
- Contexte et méthodologie de ce projet
- 1ere semaine : découverte et prise en main du projet
- 2eme semaine : création des outils power BI
- 3eme semaine : creation de l'outil d'analyse excel
- Synthèse des livrables
- Conclusion technique et bilan
Le groupe St-Gobain PAM
1856 : Création en Lorraine (Pont-à-Mousson). Innovation clé : Industrialisation de la fonte ductile dans les années 1950 qui lui a permis de devenir le leader mondial des canalisations en fonte ductile. Chiffres clés : ~2 700 collaborateurs, 21 sites industriels, ~30 pays.
Info
Le site de Foug
Situé à 40km à l'est de Nancy, il permet de produire 2 produits : -> les tuyaux en fonte ductile de faible diametre (<150mm) -> les raccords de gros diametre.
Spécificité du site : La fonte liquide est produite avec un cubilot (et bientôt un four électrique)
Le matériau : La fonte à graphite sphéroïdal (FGS)
Le graphite sphéroïdal est essentiellement le type de particules de graphite présent dans la fonte ductile. Sa structure nodulaire lui permet de supporter des contraintes plus élevées que la fonte grise sans se déformer.
Avantages de la fonte GL : Facilité d’usinageTrès bonne résistance à la corrosion et à la déformation à chaud Très bonne absorption des vibrations Stabilité dimensionnelle Excellente coulabilité
Avantages de la fonte GS : Résistance élevée Ductilité Bonne coulabilité Soudabilité.
Le plancher de coulée et la centrifugation
La coulée d'un tuyau se fait selon les etapes suivantes : Déversement de fonte en fusion (1400°C dans un canal);Retrait progressif du canal de la coquille en rotation;Extraction du tuyau;Traitement thermique Des pertes apparaissent pour différentes raisons à chaque étape de la production
Les avantages de ce procédé
Haute compacité et très faible porositéExcellentes propriétés mécaniques Idéal pour pièces cylindriques (tubes, bagues, chemises) Bon rendement matière (peu de pertes, pas de masselottes) Possibilité de réaliser des structures multicouches Pas de soudure longitudinale contrairement à d'autres procédés
La centrifugation et ses contraintes
->Température de la fonte : entre 1300°C et 1400°C->Cadence ultra-rapide : 1 tuyau de 6,2 m en ~50 secondes ->Choc thermique : refroidissement quasi instantané (création d'une fonte blanche cassante) ->Précision : épaisseur de paroi constante et rectitude parfaite obligatoires ->Post-coulée : traitement thermique de recuit (ferritisation) indispensable pour la ductilité
Le Taux de Rendement Synthétique
Les contraintes influences la production, de façon observable. Ces observations sont rassemblées dans les categories suivantes : QMP : Qualité maitrise process FIA : Fiabilité PFI : Performances industrielles PNI : Pertes non identifiées Le Taux de Rendement Synthétique est calculé à partir de ces valeurs et permet d'évaluer la disponibilité de l'équipement, incluant les périodes de maintenance planifiées et non planifiées C'est un bon indicateur de performances industriel.
Contexte du projet
Il est important maîtriser parfaitement le procédé de coulée face à une forte demande et aux objectifs de neutralité carbone et un minimum de pertes.Avec environ 25 % des pertes de production ne correspondent à aucune cause identifiée (PNI) ce qui dégrade la performance et le calcul du TRS. Il est donc nécessaire de chiffrer et caractériser ces Pertes Non Identifiées pour les transformer en leviers d'action concrets.
10
Méthodologie globale du projet : PDCA
La méthode PDCA :
- Adaptée au travail de groupe
- Adapté à la discontinuitée de ce projet
- Permet d'avancer de manière sûre grâce à des échanges réguliers
11
L'audit initial
Immersion au cœur du process :->2 jours d'observation directe, dont une journée complète au plancher de coulée avec les opérateurs. Objectif : Auditer le processus de déclaration des défaillances avec les contremaître
12
Les limites du système de reporting actuel
Identification de la faille :->Techniquement impossible de comptabiliser manuellement les micro-arrêts (moins de 10 secondes) Micro-arrêts-> très fréquents->source principale des PNI ->Nouvelle piste de travail : Exploiter les données générées par l'automate supervisant le procédé pour capturer informatiquement ces micro-ralentissements
13
Les données automate
Retranscription dans un fichier spécifique avec un léger différé de 30 minutes (M+30) Permet une analyse de la production en quasi-temps réel
14
Missions de la 2ème semaine
Éditer un tableau de bord Power BI pour l'analyse statistique des données de production. Exploiter cet outil pour constituer une base de données des performances historiques sur les 5 dernières années
15
Outils créés permettant la lecture des données
Création d'un tableau de bord sous power BI->Utilisation de power BI à cause de l'immense quantité de données à traiterLes tuyaux sont classés selon leurs diamètres, leurs catégories d'emboîtement et de leurs classes de pression. L'interface power BI permettra de constituer des bases de données historiques, qui pourront servir de références
16
Outil Power BI
17
Outil Power BI
18
Base de données historiques
Grâce au Power BI, on constitue alors une base de données pour les temps de référence. Cette dernière peut aider pour redéfinir les objectifs de temps de production
19
Mission de la 3ème semaine
Éditer un outil sous Excel pour quantifier les ralentissements de production afin de les intégrer aux fichiers de suivi des postes
20
Outil créé pour le terrain
Un outil Excel a été developpé afin de renseigner les pertes liées aux écarts entre les cadences objectifs et cadences réalisées. Les outils calculent les écarts à partir des données de l'automate et de la base de données que l'on à crée.Cet outil permettra d'identifier les causes probables car ces dernières sont reliées à une certaine durée (plus ou moins répétable).
21
Outil excel de renseignement des temps d'arrêts
22
Outil excel de renseignement des arrêts
23
Outil excel de renseignement des arrêts
Détail des pages
Affichage du nombre d'arrets en fonction de l'heure, pour différents intervalles temporel.
24
Outil excel de renseignement des arrêts
Détail des pages
Affichage complémentaire, permet de visualiser ce que représentent les arrêts et identifier les categorties de pertes
Des observations menées sur le terrain permettront d'affilier des catégories de pertes à des temps de pertes correpondants.
25
Synthèse des livrables
Avec l'outil Power Bi dont découle la base de données historique, et l'outil d'analyse Excel, on se retrouve avec un tout complémentaire pour identifier plus précisément les causes des ralentissements.
26
Le tableau de bord Power BI
->Base de données : Analyse exhaustive des performances sur les 5 dernières années->Fonctionnalités du Power BI : Visualisation dynamique de la distribution des temps de cycle ->Utilité : Calcul des statistiques clés de production pour définir des objectifs fiables
27
L'outil d'analyse Excel
->Calcul instantané : Suivi automatisé de la somme des arrêts heure par heure pour corriger le TRS du poste ->Caractérisation : Répartition fine des ralentissements par intervalles de temps pour comprendre la nature exacte des micro-arrêts. ->Utilité : Offre aux contremaîtres des données claires pour cibler les leviers d'amélioration continue
28
Conclusion technique
->L'impact critique des micro-arrêts : Mise en évidence de leur influence majeure sur l'efficacité globale de la production. ->Le compromis industriel : Complexité avérée pour trouver le juste milieu entre la réduction du temps de cycle et le maintien des objectifs de qualité et de sécurité. ->L'effet d'amplification : Dans une industrie lourde avec une forte inertie, chaque défaillance, même en apparence insignifiante, entraîne des conséquences de grande ampleur.
29
Conclusion technique
Perspectives pour le site de Foug : ->L'implémentation prévue de nouvelles Interfaces Homme/Machine (IHM) aux postes de travail. On réduirait alors totalement les Pertes Non Identifiées (PNI) en associant chaque "ralentissement" à une cause connue et traitée par un plan d'action précis.
30
Bilan de groupe sur le projet
Découverte d'une industrie ancienne traditionnelle avec des outils sujets à des évolutions L'atmosphère de travail et la transparence des collaborateurs ont grandement facilité la mission. Cette expérience a permis de confronter efficacement la théorie à la réalité du terrain industriel
31
Nous remercions l'equipe de Saint Gobain PAM Foug pour la confiance, le soutien et les nombreux conseils qui nous ont été donnés durant ce projet.
Q&R
Merci de votre écoute !
Marchés et stratégie
3 domaines clés : - Eau Potable (cœur historique), - Assainissement, - Industrie & Spécial. Avenir : Transition écologique accélérée (gammes "bas carbone", réduction de l'empreinte CO2)
Soutenance projet industriel Identification de pertes non identifiées en moulage par centrifugation
Achille Comode
Created on February 25, 2026
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Soutenance projet industriel Identification de pertes non identifiées en moulage par centrifugation
PAM site de Foug Ecole des Mines de Nancy 3A FIGIM Yannis Chardonneau Lucas Pirolley Achille Comode
Sommaire
Le groupe St-Gobain PAM
1856 : Création en Lorraine (Pont-à-Mousson). Innovation clé : Industrialisation de la fonte ductile dans les années 1950 qui lui a permis de devenir le leader mondial des canalisations en fonte ductile. Chiffres clés : ~2 700 collaborateurs, 21 sites industriels, ~30 pays.
Info
Le site de Foug
Situé à 40km à l'est de Nancy, il permet de produire 2 produits : -> les tuyaux en fonte ductile de faible diametre (<150mm) -> les raccords de gros diametre.
Spécificité du site : La fonte liquide est produite avec un cubilot (et bientôt un four électrique)
Le matériau : La fonte à graphite sphéroïdal (FGS)
Le graphite sphéroïdal est essentiellement le type de particules de graphite présent dans la fonte ductile. Sa structure nodulaire lui permet de supporter des contraintes plus élevées que la fonte grise sans se déformer.
Avantages de la fonte GL : Facilité d’usinageTrès bonne résistance à la corrosion et à la déformation à chaud Très bonne absorption des vibrations Stabilité dimensionnelle Excellente coulabilité
Avantages de la fonte GS : Résistance élevée Ductilité Bonne coulabilité Soudabilité.
Le plancher de coulée et la centrifugation
La coulée d'un tuyau se fait selon les etapes suivantes : Déversement de fonte en fusion (1400°C dans un canal);Retrait progressif du canal de la coquille en rotation;Extraction du tuyau;Traitement thermique Des pertes apparaissent pour différentes raisons à chaque étape de la production
Les avantages de ce procédé
Haute compacité et très faible porositéExcellentes propriétés mécaniques Idéal pour pièces cylindriques (tubes, bagues, chemises) Bon rendement matière (peu de pertes, pas de masselottes) Possibilité de réaliser des structures multicouches Pas de soudure longitudinale contrairement à d'autres procédés
La centrifugation et ses contraintes
->Température de la fonte : entre 1300°C et 1400°C->Cadence ultra-rapide : 1 tuyau de 6,2 m en ~50 secondes ->Choc thermique : refroidissement quasi instantané (création d'une fonte blanche cassante) ->Précision : épaisseur de paroi constante et rectitude parfaite obligatoires ->Post-coulée : traitement thermique de recuit (ferritisation) indispensable pour la ductilité
Le Taux de Rendement Synthétique
Les contraintes influences la production, de façon observable. Ces observations sont rassemblées dans les categories suivantes : QMP : Qualité maitrise process FIA : Fiabilité PFI : Performances industrielles PNI : Pertes non identifiées Le Taux de Rendement Synthétique est calculé à partir de ces valeurs et permet d'évaluer la disponibilité de l'équipement, incluant les périodes de maintenance planifiées et non planifiées C'est un bon indicateur de performances industriel.
Contexte du projet
Il est important maîtriser parfaitement le procédé de coulée face à une forte demande et aux objectifs de neutralité carbone et un minimum de pertes.Avec environ 25 % des pertes de production ne correspondent à aucune cause identifiée (PNI) ce qui dégrade la performance et le calcul du TRS. Il est donc nécessaire de chiffrer et caractériser ces Pertes Non Identifiées pour les transformer en leviers d'action concrets.
10
Méthodologie globale du projet : PDCA
La méthode PDCA :
11
L'audit initial
Immersion au cœur du process :->2 jours d'observation directe, dont une journée complète au plancher de coulée avec les opérateurs. Objectif : Auditer le processus de déclaration des défaillances avec les contremaître
12
Les limites du système de reporting actuel
Identification de la faille :->Techniquement impossible de comptabiliser manuellement les micro-arrêts (moins de 10 secondes) Micro-arrêts-> très fréquents->source principale des PNI ->Nouvelle piste de travail : Exploiter les données générées par l'automate supervisant le procédé pour capturer informatiquement ces micro-ralentissements
13
Les données automate
Retranscription dans un fichier spécifique avec un léger différé de 30 minutes (M+30) Permet une analyse de la production en quasi-temps réel
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Missions de la 2ème semaine
Éditer un tableau de bord Power BI pour l'analyse statistique des données de production. Exploiter cet outil pour constituer une base de données des performances historiques sur les 5 dernières années
15
Outils créés permettant la lecture des données
Création d'un tableau de bord sous power BI->Utilisation de power BI à cause de l'immense quantité de données à traiterLes tuyaux sont classés selon leurs diamètres, leurs catégories d'emboîtement et de leurs classes de pression. L'interface power BI permettra de constituer des bases de données historiques, qui pourront servir de références
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Outil Power BI
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Outil Power BI
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Base de données historiques
Grâce au Power BI, on constitue alors une base de données pour les temps de référence. Cette dernière peut aider pour redéfinir les objectifs de temps de production
19
Mission de la 3ème semaine
Éditer un outil sous Excel pour quantifier les ralentissements de production afin de les intégrer aux fichiers de suivi des postes
20
Outil créé pour le terrain
Un outil Excel a été developpé afin de renseigner les pertes liées aux écarts entre les cadences objectifs et cadences réalisées. Les outils calculent les écarts à partir des données de l'automate et de la base de données que l'on à crée.Cet outil permettra d'identifier les causes probables car ces dernières sont reliées à une certaine durée (plus ou moins répétable).
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Outil excel de renseignement des temps d'arrêts
22
Outil excel de renseignement des arrêts
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Outil excel de renseignement des arrêts
Détail des pages
Affichage du nombre d'arrets en fonction de l'heure, pour différents intervalles temporel.
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Outil excel de renseignement des arrêts
Détail des pages
Affichage complémentaire, permet de visualiser ce que représentent les arrêts et identifier les categorties de pertes
Des observations menées sur le terrain permettront d'affilier des catégories de pertes à des temps de pertes correpondants.
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Synthèse des livrables
Avec l'outil Power Bi dont découle la base de données historique, et l'outil d'analyse Excel, on se retrouve avec un tout complémentaire pour identifier plus précisément les causes des ralentissements.
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Le tableau de bord Power BI
->Base de données : Analyse exhaustive des performances sur les 5 dernières années->Fonctionnalités du Power BI : Visualisation dynamique de la distribution des temps de cycle ->Utilité : Calcul des statistiques clés de production pour définir des objectifs fiables
27
L'outil d'analyse Excel
->Calcul instantané : Suivi automatisé de la somme des arrêts heure par heure pour corriger le TRS du poste ->Caractérisation : Répartition fine des ralentissements par intervalles de temps pour comprendre la nature exacte des micro-arrêts. ->Utilité : Offre aux contremaîtres des données claires pour cibler les leviers d'amélioration continue
28
Conclusion technique
->L'impact critique des micro-arrêts : Mise en évidence de leur influence majeure sur l'efficacité globale de la production. ->Le compromis industriel : Complexité avérée pour trouver le juste milieu entre la réduction du temps de cycle et le maintien des objectifs de qualité et de sécurité. ->L'effet d'amplification : Dans une industrie lourde avec une forte inertie, chaque défaillance, même en apparence insignifiante, entraîne des conséquences de grande ampleur.
29
Conclusion technique
Perspectives pour le site de Foug : ->L'implémentation prévue de nouvelles Interfaces Homme/Machine (IHM) aux postes de travail. On réduirait alors totalement les Pertes Non Identifiées (PNI) en associant chaque "ralentissement" à une cause connue et traitée par un plan d'action précis.
30
Bilan de groupe sur le projet
Découverte d'une industrie ancienne traditionnelle avec des outils sujets à des évolutions L'atmosphère de travail et la transparence des collaborateurs ont grandement facilité la mission. Cette expérience a permis de confronter efficacement la théorie à la réalité du terrain industriel
31
Nous remercions l'equipe de Saint Gobain PAM Foug pour la confiance, le soutien et les nombreux conseils qui nous ont été donnés durant ce projet.
Q&R
Merci de votre écoute !
Marchés et stratégie
3 domaines clés : - Eau Potable (cœur historique), - Assainissement, - Industrie & Spécial. Avenir : Transition écologique accélérée (gammes "bas carbone", réduction de l'empreinte CO2)