Université Sidi Mohammed Ben Abdellah

Faculté des Sciences et Techniques

www.fst-usmba.ac.ma
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Année Universitaire : 2015-2016

Master Sciences et Techniques CAC Agiq

Chimiométrie et Analyse Chimique : Application à la gestion de la qualité

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Pour l’Obtention du Diplôme de Master Sciences et Techniques

ESTIMATION ET OPTIMISATION DES PERTES AU

NIVEAU DE LA LIGNE CATAPHORESE

Présenté par:

Nom et prénom : ZAKI AMINE

Encadré par:

- Nom et prénom : EL KHALIDY ABDELKABIR

Entreprise RENAULT-NISSAN DE TANGER
- Nom et prénom : BOUAYAD ABDESSELAM FST Fès

Soutenu Le 14 Juin 2016 devant le jury composé de:

- Abdessalam BOUAYAD
- Ch. AMEZIANE
- Khadija. MOUGHAMIR

Stage effectué à : l’entreprise Renault-Nissan de Tanger

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Faculté des Sciences et Techniques - Fès
 B.P. 2202 – Route d’Imouzzer – FES
 212 (0) 35 60 29 53 Fax : 212 (0) 35 60 82 14
 Université Sidi Mohammed Ben Abdellah
Faculté des Sciences et Techniques
www.fst-usmba.ac.ma
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Master ST CAC Agiq

Mémoire de fin d’études pour l’obtention du Diplôme de Master Sciences et Techniques

Nom et prénom: ZAKI AMINE

Année Universitaire : 2015/2016

Titre: Estimation et Optimisation des pertes au niveau de la ligne Cataphorèse

Résumé

Face aux nouveaux enjeux économiques, concurrence farouche, exigence des clients, les
entreprises cherchent à améliorer leur compétitivité par la réduction des coûts et la recherche de la
performance, Afin de conserver cet équilibre, elle cherche à éliminer toutes les anomalies existantes
dans le système de leur travail.

Le suivi de la consommation des produits utilisés dans le bain cataphorèse (pate+liant) montre une
surconsommation du produit due essentiellement aux pertes indésirables, l’optimisation de ces
pertes sera l’objectif désiré par l’entreprise.

Donc l’objectif majeur de mon travail au sein de REUNAULT était d’estimer et d’optimiser les
pertes en matière de la ligne cataphorèse en se basant sur des différentes analyses et méthodes, afin
de diagnostiquer les différentes sources de gaspillage et les quantifier en terme monétaire.

En appliquant les actions correctives proposées, le taux de perte diminue favorisant un gain
monétaire très important.

Mots clés : cataphorèse, optimiser, perte.

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Faculté des Sciences et Techniques - Fès
 B.P. 2202 – Route d’Imouzzer – FES
 212 (0) 35 60 29 53 Fax : 212 (0) 35 60 82 14
Je dédie ce modeste travail :

A Dieu le tout-puissant, le Clément, le glorieux, le juste et le gracieux qui a

éclairé ma voie par le savoir, et qui m’a armé par la foi et la patience.

A ma très chère mère (NAJIA EL Heiki)

Aucun hommage ne pourrait être à la hauteur de l’amour Dont elle ne cesse
de me combler. Que Dieu la procure bonne santé et longue vie.

A mes chers frères et sœurs, souvenirs d’enfance,

A ma grande famille,
Même si vous n’étiez pas présents, vous avez tout fait pour faciliter la
réalisation de ce projet, par vos encouragements, conseils.

A mes amis, souvenirs de la cité universitaire saiss de Fès,

En somme MERCI
 Avant de développer le sujet de cette expérience professionnelle, il apparait
opportun de débuter ce mémoire de projet de fin d’études par des remerciements aux
personnes qui m’ont beaucoup aidé au cours de ce mémoire.

Je tiens tout d’abord à remercier très chaleureusement mon respectueux encadrent

Mr. BOUAYAD ABDESALAM professeur à la faculté des sciences et techniques, je tiens à
le remercier pour sa disponibilité, sa motivation, ses idées et conseils ainsi que pour son aide
précieuse pour la réalisation de ce travail.

Pour la même occasion je tiens à remercier très chaleureusement mon respectueux

encadrant Mr. EL KHALIDY ABDELKABIR responsable de laboratoire de traitement de
surface et de cataphorèse au sein de la société RENAULT TANGER EXPLOITATION de
la confiance qu’il m’a bien voulu m’accorder pour la réalisation de cette étude.

J’exprime mes remerciements les plus sincères aux membres de jury Mr. CHAKIB
AMEZIANE, et Mme MOUGHAMIR KHADIJA pour avoir accepté volontiers évaluer et
apporter par leur critiques des enrichissements à ce travail.
Sans oublier la précieuse aide de mon très cher professeur Mr. EL HADRAMI qui
est toujours présent pour nous aider et nous encourager durant les deux années du master
sciences et technique CAC :agiq.
Je veux remercier aussi tout le personnel du laboratoire
- KANSAI PAINT
- Henkel
- Sous-ensemble
Pour m’avoir accompagné, conseillé et guidé pendant l’ensemble de la période de stage.

Merci à toutes les personnes avec qui j’ai pris contact et qui par leur expérience et les
renseignements qu’ils ont pu me fournir ont participé à l’élaboration de ce rapport.
 SOMMAIRE
INDTRODUCTION GENERALE…………………………………………………………...1
Chapitre I : Présentation de la société……………………………………………………....2
I- Présentation du groupe Renault……………………………………………………………..3
1. Historique…………………………………………………………………………….4
II- L’usine Renault-Nissan de Tanger…………………………………………………………5
1. Fiche signalétique de la Renault……………………………………………………7
2. Performance environnementale……………………………………………………..8
III- Processus de fabrication à l’usine de RENAULT……………………................................9
1. Emboutissage……………………………………………………………………….10
2. Tôlerie………………………………………………………………………………10
3. Peinture………………………………………………………………......................12
4. Montage……………………………………………………………………………..17
5. Contrôle ……………………………………………………………….....................17
Chapitre II : Contexte générale du projet…………………………………………………18
I. Généralité sur la Cataphorèse…………………………………………………………19
1. Les Avantages de cataphorèse………………………………………………………20
2. Constituants de la peinture…………………………………………………………..21
3. Installation industrielle……………………………………………………………...23
4. Principes et mécanisme……………………………………………………………...26
5. Paramètres d’application……………………………………………………………..29
II. Contexte du projet……………………………………………………………………….33
 Problématique……………………………………………………………………...31
Chapitre III : Analyse des défauts et la détection des sources du gaspillage…………….32

I. Matériels et méthodes appliqués…………………………………………………………....33

1. Suivi de la consommation réelle de la patte et du liant…………………....................33
2. Perte à l’étuvage………………………………………………………….....................34
3. Détermination de l’extrait sec……………………………………………....................36
4. Masse volumique d’une pellicule sèche………………………………….....................37
5. Livraison de produit…………………………………………………………………...41
6. Contrôle des épaisseurs de cataphorèse………………………………….....................42
II. Résultat et interprétation………………………………………………………………….43
CONCLUSION………………………………………………………………....................47
Références………………………………………………………………………………...48
 INDTRODUCTION GENERALE

« Renault et Nissan partagent avec le Royaume du Maroc de grandes ambitions de

développement industriel. Grâce à l’engagement de Renault et de ses partenaires, et
au soutien sans faille du gouvernement marocain, notre usine est en bonne voie de
devenir une nouvelle référence de l’industrie automobile mondiale».
Carlos Ghosn, PDG de Renault et de Nissan.

Le MAROC, est comme la plupart des pays en voie de développement, s’est lancé dans le domaine
automobile en réalisant à Tanger Med la nouvelle usine de l’Alliance Renault-Nissan, l’une des plus
grandes usines automobiles au monde avec plus de 6000 effectifs.

Face aux nouveaux enjeux économiques, concurrence farouche, exigence des clients, les
entreprises cherchent à améliorer leur compétitivité par la réduction des coûts et la recherche de la
performance, Afin de conserver cet équilibre, elle cherche à éliminer toutes les anomalies existantes
dans le système de leur travail, partant du principe que tout problème est une opportunité
d'amélioration. Dans cette optique RENAULT vise à optimiser ses processus de production, en
particulier le processus:" Cataphorèse ".

C'est dans cette logique que Renault, a entrepris de nombreuses actions visant à maintenir sa
position de leader mondiale. Parmi ces actions, le diagnostic des lignes de production Renault qui
permettrait d'augmenter la productivité toute en minimisant les coûts. De ce fait, le projet qui m’a été
confié par le service Direction Ingénierie Véhicule Décentralisé (DIVD) est un enchainement logique
de cette stratégie qui vise à minimiser les pertes au niveau de la ligne CATAPHORESE.

Nous nous sommes donc proposé d'étudier les causes de cette perte en réalisant un suivi des causes
engendrant le plus grande nombre de perte.
Dans une première partie nous présenterons d’une manière générale l’organisme d’accueil, ensuite
on parlera du procédé de la CATAPHORESE. Enfin, dans la dernière partie, nous détaillerons notre
travail qui décrit toutes les étapes pour en déduire les causes principales de perte sur le processus
concerné, et nous discuterons les résultats obtenus afin d’étudier les pistes d’optimisation et
d’amélioration.

1
Chapitre I :

Présentation de la société - Processus de fabrication.

2
 Introduction :
L’objectif de ce chapitre est d’introduire le contexte général du projet : La première section
offrira un aperçu sur le groupe Renault et en particulier Renault-Nissan, tandis que la deuxième
section portera sur le processus de fabrication des véhicules à l’usine.

I.Présentation du groupe Renault :

L'histoire de Renault avait commencé en 1898 lorsque les frères Renault fondent la société de
construction automobile Renault Frères. Elle avait lancé alors la voiturette et avait inventé la première
boîte à vitesses à prise directe. L'entreprise s’est développée aussi dans le secteur militaire en
produisant des camions, des chars et des moteurs d'avions. Renault implante de nombreux centres de
productions en France et à l'étranger. En 1922, Renault devient Société Anonyme des Usines Renault
(SAUR) et arrive progressivement en tête du marché français. [1]

Après les ravages de la seconde guerre mondiale, l'entreprise a été nationalisée en 1945 et avait
pris le nom de Régie Nationale des Usines Renault (RNUR). Dans le cadre de la reconstruction
nationale, elle avait concentré sa production sur la 4CV. Jusqu'au milieu des années 80, Renault avait
diversifié ses activités dans la finance et les services. L’entreprise a connu de grands succès avec les
lancements de la R4 en 1962, de la R5 en 1972 (Figure I.1), et a innové avec l'Espace en 1984.

A partir de 1984, l'entreprise avait subi une grave crise. En 1988, après une période de
restructuration et de recentrage sur les métiers de base, Renault a renoué avec les bénéfices et le
lancement de la R19 qui a apporté un nouveau succès. [1]

3
 Figure I.1 : évolution du produit RENAULT

En 2001, Renault et Nissan ont regroupé leurs activités poids lourds pour donner naissance au 2 ème
groupe mondial du secteur. Entre 1990 et 2002, l'image innovante de la marque est constamment
réaffirmée par le lancement de nombreux modèles tels que : la Twingo en 1993, la Mégane Scénic en
1996, l'Advantime en 1999, la Velsatis en 2001, puis la Mégane 2 et l'Espace 4 en 2002. L’alliance
Renault-Nissan s’est consolidée et les synergies ne cessaient de se développer Avec les rachats de
Samsung Motors et Dacia, Renault a accéléré son internationalisation. Le lancement de Logan est au
coeur de la stratégie des marchés émergents. Depuis 2005, Carlos GHOSN, déjà président de Nissan,
succède à Louis Schweitzer à la tête de Renault pour mettre en place le plan Renault Contrat 2009, qui
doit positionner le groupe comme le constructeur européen le plus rentable, Renault poursuit son
offensive produit avec le lancement de Nouvelle Mégane et multiplie les initiatives en faveur du
véhicule électrique. [1]

1. Historique:

Au début de 2007 la signature d’un protocole d’intention entre l’Alliance Renault-Nissan

et le Royaume du Maroc pour l’implantation du complexe industriel « Renault Tanger
Méditerranée » dans le nord du Maroc.

En 2008 la signature des accords définitifs entre l’Alliance Renault-Nissan et le Royaume

du Maroc confirmant la réalisation du projet d’implantation d’un complexe industriel « Renault
Tanger Méditerranée », et en 2011 Renault démare sa production des automobiles au maroc. [1]

4
II. L’usine Renault-Nissan de Tanger
La vision stratégique du gouvernement Marocain est d’intégrer le royaume dans un plan de
développement ouvert sur l’Europe, la Turquie et ses voisins du Maghreb. Compte tenu de sa position
géographique, véritable carrefour entre l’Europe et l’Afrique, le Maroc offre de grandes opportunités
de développement, et l’automobile s’est imposée comme un domaine naturel pour parvenir à cet
objectif.

C’est dans ce cadre :

 Le 1er septembre 2007 : signature du
protocole d’intention pour la création de
l’usine Renault Tanger Méditerranée en
présence de SM le Roi Mohamed VI. Une
usine sans précédent au Maroc en termes
d’investissements et d’ambitions, destinée à
l’Alliance Renault - Nissan.
 Le 16 Janvier 2008 : création de Renault
Tanger Exploitation.

Figure I-2 : Structure de l’alliance Renault-Nissan

Cette alliance est aujourd’hui le troisième producteur automobile mondial (sur la base des ventes
pour l'année 2008) avec 9% de part de marché mondial. Cette association innovante lui permet d’être
présent sur tous les plus grands marchés mondiaux (États-Unis, Europe, Japon, Chine, Inde, Russie) et
de partager des plateformes communes d’où des économies d’échelle importantes. [1]

Figure I-3: Image de Renault Tanger Exploitation

5
 Le site Renault Tanger Exploitation (opérationnel depuis début 2012) est une usine d’assemblage
complète réalisant l’emboutissage, la tôlerie, la peinture et le montage. Avec un accès direct à la
plateforme portuaire du port de Tanger Med, les véhicules qui sortiront des ateliers seront à 90 %
destinés au marché international.

Au début de 2012, ce complexe a démarré sa production avec deux nouveaux modèles: la Lodgy
J92, la Dokker X67, et en septembre 2013, il est prévu de démarrer la deuxième ligne pour la Sandero
B52 (figure 1-4). Ainsi, le Groupe Renault pourra répondre à la demande soutenue des clients pour les
véhicules d’entrée de gamme, reconnus pour leur rapport prestations/prix inédit. En outre, le site
s’appuie sur la position stratégique du port de Tanger entre l’Atlantique et la Méditerranée, un tissu
développé et compétitif de fournisseurs, et une main d’oeuvre formée aux meilleures techniques
automobiles.

Figure I- 4: Les marques DACIA fabriquées à RENAULT Tanger

En parallèle, le 30 octobre 2008, Renault a signé

avec le gouvernement marocain une convention pour la
réalisation d’un Institut de Formation aux Métiers de
l’Industrie Automobile - Tanger Méditerranée
(IFMIA/TM) dont l’objectif est de former d’ici 2012
dans un premier temps 4 000 personnes via 750 000
heures de formation, dont les deux tiers se dérouleront
dans les locaux du centre, le tiers restant étant assuré à
l’étranger dans les autres usines du Groupe. [1]

Figure I-5: Centre de formation IFMIA

6
 En mai 2007, Renault a lancé la signature Renault ECO², une gamme de voitures écologiques et
économiques. Ecologique par des résultats mesurables sur toutes les étapes du cycle de vie de la
voiture et économique dans le sens d'une faible consommation de carburant mais aussi d'offres de
technologies abordables pour les clients. Un dosage est donc opéré pour définir les solutions les plus
respectueuses de l’environnement. [1]

Renault développe les énergies alternatives pour réduire les pollutions en phase d’utilisation des
véhicules. Des programmes de sensibilisation des conducteurs sont également développés.

En fin de vie, Renault met tout en œuvre pour permettre le recyclage des voitures et le traitement
des déchets. L’objectif, à terme, est de concevoir des véhicules recyclables à 95 %.

1. Fiche signalétique de la Renault : [2]

Fiche signalétique

Raison sociale : Renault Tanger Exploitation

Produits fabriqués : Lodgy J92 et dokker W67 Sandero B52
Capacité de production : 400 000 véhicules par an.
Nombre de lignes de montage : 1 ligne en tranche I puis 1 ligne en tranche II.
Date de création : 16 janvier 2008.
Forme juridique : Société anonyme.
Chiffre d’affaire : 1,1 milliard d’euros. (en 2011)
Certifications de l’usine : ISO 9001, ISO 14001.
Secteur d’activité : industrie automobile
Directeur Général : M. Tunc Basegmez
Objet social : Fabrication d'automobile.
Effectif : 6000 collaborateurs
Surface : 300 hectares, dont 220 hectares de bâtiments couverts
Siège social : Zone Franche, Mellousa, Province Fahs Anjra-Tanger

7
2. Performance environnementale :
Agir pour l’environnement, c’est anticiper. La signature Renault eco² se durcira pour accompagner
les progrès notables des futures générations de voitures. En outre, l’ambition de l’Alliance Renault-
Nissan est de te rendre vers les Zéro émissions : zéro bruit, zéro émission polluante, zéro gaz a effet de
serre. Le groupe réaffirme ainsi son engagement pour réduire les impacts environnementaux sur tout le
cycle de vie de la voiture.

Figure I-6: PERFORMANCE ENVIRONNEMENETALE [1]

• Optimisation des consommations d’énergie thermique: Récupération de chaleur des

incinérateurs, cabines et étuves de peinture (-20% /projet de base).

• Effacement des émissions carbone : 98% par rapport aux émissions dues au gaz par utilisation
de chaudières biomasse et électrique.

• Suppression des approvisionnements externes en gaz naturel & Back up et complément

démarrage au GPL uniquement.

Zéro rejet des eaux industrielles

• Réduction à la source au niveau des procès.

• Recyclage total des effluents industriels liquides.

• Consommation eau de 70% inférieure à une usine équivalente.

8
III. Processus de fabrication à l’usine de RENAULT.
Renault Tanger est organisé en plusieurs départements, ceux de la production sont répartis dans
l’usine selon la gamme de fabrication, les quatre départements principaux de l’usine sont :
l’emboutissage, la tôlerie, la peinture et enfin le montage qui est alimenté aussi par les départements «
Sous ensemble » et « sièges ». (Figure I.7)

Figure I - 7: Description du processus

La production est accompagnée d’une lourde logistique, une comptabilité, une finance, une
gestion d’achat, un bureau APW et bien d’autres, réunis tous dans un bâtiment nommé X. De plus,
Renault Tanger a consacré une grande surface au centre de formation qui s’occupe de l’intégration des
nouveaux recrutés et de la formation des employés selon le besoin des postes de travail.

Contrairement à la SOMACA qui reçoit toutes les parties du véhicule et a pour fonction principale
le montage, la production d’un véhicule au sein de Renault Tanger se fait à travers la succession de
centaines d’opérations réparties dans divers départements dont le montage devient la phase finale. De
plus, pour une fiabilisation du produit, les véhicules doivent être d’une performance et d’une qualité
très élevées. Dans ce sens, après le passage par les différents départements, le contrôle qualité permet
de satisfaire les attentes du client et le plus important assurer sa sécurité.
Pour plus d’explication, on va détailler chaque étape de fabrication, de la matière première jusqu’à
le produit fini.

9
 1.Emboutissage : [2]

L’emboutissage est un procédés qui comporte 3 opérations : Déroulage des bobines, découpage des
flans et enfin emboutissage des flans.

3
Déroulage des Découpage Emboutissage
bobines des flans des flans

L'emboutissage commence par la découpe des rouleaux de tôle

livrés par les aciéristes. L'acier galvanisé, livré sous forme de bobine,
est déroulé et cisaillé sur les lignes de découpe. Les flans obtenus
sont empilés pour alimenter les lignes d'emboutissage : leur
transformation se fait par des outils de presse installés sur une ligne
de presses, là où ils prennent forme de toutes les pièces qui
constitueront la caisse du véhicule : côtés, planchers, ailes, portières.
Figure I-8 : Image des bobines
2.Tôlerie : [2]
Les pièces de tôle issues de l'atelier d'emboutissage constituent un puzzle qu'il reste maintenant à
assembler pour constituer la "caisse en blanc", prête à peindre. Ce stade comporte 4 opérations :
assemblage de l’armature, assemblage des cotes de caisse, conformation géométrique et enfin
assemblage de la caisse.

Assemblage Assemblage des Conformation Assemblage

de l’armature cotes de caisse géométrique de la caisse

10
 C'est dans cet atelier très robotisé que démarre
véritablement la ligne de production.

Dans ce deuxième stade de production du véhicule,

les éléments de la carrosserie sont assemblés en utilisant
la technologie de soudure et des moyens industriels
adaptés à chaque modèle (berceaux, gabarits…). Figure I-9 : Image de Découpage des bobines

Figure I- 10 : Image de l’atelier tôlerie.

Les technologies de soudure utilisées sont les suivantes :

 La soudure par points.

 La soudure électrique à l'arc.

Une fois la caisse est complète, elle rejoint la ligne de finition où on procède aux retouches et
ajustements nécessaires.

La qualité de soudage est contrôlée suivant un plan de surveillance appliqué par les contrôleurs
qualité. La tenue mécanique testée au contrôle non destructif (CND) et destructif (CD), le nombre, la
position et l’aspect des points de soudures sont les paramètres clés assurant la qualité de l’opération
ferrage.

11
3.Peinture : [2]
La procedure de la peinture se fait par plusieurs étape (Figure I.11) :

Figure I-11 : Processus Peinture Caisse

a. Tunnel de Traitement de Surface (TTS) : [3]

C’est le client direct du ferrage, il représente la première étape du traitement anticorrosion subit
par les caisses et en utilisant la phosphatation tri cationique Ce traitement consiste à effectuer une
conversion chimique de la surface métallique en vue de la recouvrir d’une couche de phosphate de
Zinc micro cristalline insoluble.
Le traitement de surface des caisses est un procédé très complexes, faisant intervenir plusieurs
facteurs interdépendants qui opèrent selon trois axes principaux :
 Phase de pré phosphatation : elle a pour but de dégraisser la surface de la tôle en éliminant les
souillures telles les huiles d’emboutissage, les huiles de protection temporaire et les résidus
métalliques de l’emboutissage.
 Phase de la phosphatation : elle confère à la surface de la tôle une bonne protection contre la
corrosion et une bonne adhérence des couches de peintures appliquées ultérieurement, au moyen d’une

12
 conversion chimique de la surface métallique par formation d’une couche micro cristalline de
phosphate de Zn et de Fe.
 Phase post-phosphatation : elle a aussi un rôle très important dans la mesure où elle améliore
d’avantage la résistance à la corrosion de la couche de phosphate formée, surtout au niveau des joints
inter cristallins.

Le tunnel de traitement de surface est composé de 10 stades partagés comme suit :

Figure I-12 : Schéma de l’engagement des caisses dans le tunnel

 -4 stades de dégraissages (stade 1,2,3,4) -Stade de rinçage (stade 8)

 -Stade de rinçage (stade 5) -Stade de passivation (stade 9)
 -Stade d’affineur (stade 6) -Stade de rinçage (stade 10)
 -Stade de phosphatation (stade 7)
b. Cataphorèse :

C’est la deuxième étape de traitement anticorrosion

basée sur procédé d’électrodéposition, sous l’action
d’un champ électrique, de micelle de peinture chargée
électriquement sur support formant une électrode.

La cataphorèse qui se trouve directement après le

TTS permet de renforcer d’avantage la protection des
tôles contre la corrasion, par électrodéposition d’un
revêtement organique.

Figure I-13: Image de l’engagement des caisses

dans le bain

13
c. Mastic : [4]
C’est un procédé qui consiste à avoir une caisse étanche des jonctions d’arrêt, des sus tissures
ayant une tenue au gravillonnage. Le mastic est un mélange à base des résines, de solvant et des
additifs ayant une forte adhésivité et permettant de bouche des trous ou d’étanchéité des joints.

Donc les mastics appliqués ont diverses fonctions :

 Anti-gravillonnage
 Etanchéité
 Insonorisation
 Soudures des structures

Figure I-14 : Image de l’opération de masticage

d. Apprêt, Base et Vernis(ABV) : [4]

i. Apprêt
L’apprêt est une couche appliquée entre la cataphorèse et la base, il consiste à l’application d’une
peinture intermédiaire d’épaisseur suffisante dont le but est triple :

 Assurer le Garnissage nécessaire pour éliminer les défauts d’aspect de Surface.

 Favoriser la Protection antigravillonage.
 Protéger la Cataphorèse des Radiations UV.
Cette Peinture Intermédiaire doit satisfaire les caractéristiques suivantes :

 Pouvoir garnissant à combler les défauts de surface.

 Participation à la résistance antigravillonage.
 Ponçage Facile.

14
 Compatibilité avec les autres couches de protection.(Figure I.15).

Figure I-15 : Schéma du processus d’Apprêts

ii. Base
Il s’agit de l’application d’une teinte coloré sur la partie superficielle apparente de la voiturer pour
lui procurer la couleur désignée par le client.
iii. Vernis
Il s’agit d’une couche finale qui donne un aspect brillant pour augmenter la dureté générale de la
couche de peinture.

15
 Figure I-16: Schéma du processus bases /vernis.

vi.La Cire

Etape qui consiste à injecter dans les corps creux un produit liquide (Cire) pour assurer la
protection des accostages et pour donner une protection anticorrosion supplémentaire[4]

o Les couches de Peinture :

16
4.Montage : [2]
A cette dernière étape du processus de fabrication, la caisse peinte reçoit successivement tous les
équipements du véhicule : habillages, sellerie, circuits électriques, vitrages et bien entendu éléments
mécaniques (moteur, boîte de vitesse…) produits sur un autre site.

A l'entrée de la caisse dans l'atelier, les portes sont démontées afin de faciliter les opérations du
montage puis elles partent sur une ligne parallèle pour y être préparées. Les images ci-dessous
présentent en détail les différentes opérations effectuées dans ce stade.

Repérage des Démontage des Pose de la Pose du bard-

caisses portes planche de bord brise

Coiffage Habillage de la Montage des

caisse portes
5.Contrôle :

Le véhicule subit d'abord un contrôle complet de ses équipements électroniques (réglages des
phares, vérification du fonctionnement des voyants, systèmes d'alerte, de sécurité, de confort…). Les
véhicules déclarés conformes sont ensuite testés sur bancs de roulage ou sur pistes pour vérifier le
bon fonctionnement de tous leurs organes mécaniques. A chacune de ces étapes, les éventuels défauts
sont aussitôt corrigés.

Une fois contrôlés, les véhicules seront livrés à leurs clients tout en respectant les trois points
coût, qualité, délai.

17
Chapitre II

Contexte générale du projet

18
 Ce chapitre va comporter la définition et la description de quelques notions utilisées dans la suite
de ce projet. Les définitions données dans ce chapitre permettront de s’entourer du projet, à partir de
l’élaboration du cahier des charges, Introduction à l’installation cataphorèse et ses stades, ainsi que la
méthode de la sélection des critères ayant la plus grande rentabilité et faisabilité.

I. Généralité sur la Cataphorèse.

L'électrodéposition consiste à déposer un revêtement organique filmogène sur des pièces
métalliques sous l’effet conjugué d’un champ électrique et des réactions d’électrolyse de l’eau , Une
tension continue est appliquée entre la pièce à peindre et une contre électrode, toutes deux immergées
dans la peinture.
Le polymère qui constitue la peinture, doit donc être chargé électriquement :

- Si la pièce à peindre est reliée au pôle (+) du redresseur (anode) et la peinture chargée (-), le
procédé d’application est l’anaphorèse.
- Si la pièce à peindre est reliée au pôle (-) du redresseur (cathode) et la peinture chargée (+), le
procédé d’application est la cataphorèse.

Donc l’électrodéposition cationique ou cataphorèse est un procédé de peinture par immersion

utilisé principalement dans l’industrie automobile et les autres industries métalliques comme primaire
anticorrosion. Par ses performances supérieures, elle a succédé à l’anaphorèse dont l’utilisation
industrielle s’était généralisée dès 1966. [4]

 Évolution des primaires anticorrosion.

Les techniques de protection des carrosseries automobiles n’ont cessé de progresser ces trente
dernières années. Ces progrès ont été dus à l’évolution des méthodes d’application des peintures
anticorrosion, leur nature chimique et à l’utilisation de plus en plus importante de matériaux zingués.
L’évolution des techniques de protection est résumée dans le tableau suivant (tableau I). [4]

19
 Tableau I : L’évolution des techniques de protection[4]

1. Les Avantages de la cataphorèse :

Anticorrosion :
Les propriétés anticorrosion imparties aux pièces métalliques par la cataphorèse sont
exceptionnelles et bien supérieures à celles imparties par l’anaphorèse : elles permettent de doubler
ou tripler la durée de vie d’un véhicule sans apparition de pustules ou de perforations dans les
soubassements, les garanties anticorrosion de 6 ans données par les constructeurs sont là pour en
témoigner. Les raisons en sont les suivantes :

Les résines cationiques sont inertes chimiquement et résistent aux phénomènes de

délamination cathodique (soulèvement et dissolution du feuil de peinture sous l’effet de la corrosion)

Au cours du processus de dépôt à la cathode, il n’y a pas dissolution du métal, et celle de la

phosphatation est très réduite, alors que dans le cas de l’anaphorèse il y a dissolution non négligeable
du métal et de la couche de phosphatation. D’autre part, le pouvoir de pénétration, qui est l’aptitude
du produit à revêtir les zones difficiles à atteindre et les zones cachées vis à-vis de l’anode, permet
une excellente protection des corps creux :

Il est possible, avec une conception appropriée (trous judicieusement placés), d’obtenir un
minimum de 10 µm sur toutes les parties à protéger, pour une épaisseur moyenne extérieure de 20 à
25µm. [4]

Aspect
La répartition d’épaisseur extérieure est très uniforme, avec des variations inférieures à 5 µm. Il
n’y a, ni coulures, ni surépaisseurs. En effet, la peinture électro déposée possède une résistivité

20
 électrique intrinsèque: la résistance du film croît dans le temps au fur et à mesure de l’augmentation
de son épaisseur, jusqu’à atteindre une valeur telle que le courant tombe à pratiquement zéro : il y a
donc une autolimitation de la couche de peinture, ce qui explique la grande uniformité d’épaisseur de
cette couche. [4]

Propriétés mécaniques
Le film est d’une bonne souplesse. Son adhérence est excellente sur tous supports et, combinée
avec des apprêts appropriés, la résistance aux chocs et au gravillonnage est bonne.

Application
L’opération est totalement automatisée.
Le traitement est rapide : 150 à 250 s suffisent pour traiter une pièce.
Le rendement peut atteindre près de 99 % par rinçage et recyclage à travers des membranes
d’ultrafiltration.
Écologie et sécurité : la peinture est diluée dans l’eau et contient moins de 5 % de solvants
organiques[4].
La pièce à peindre doit être conductrice de l’électricité, le procédé ne s’applique donc pas aux
plastiques et aux substrats non conducteurs. Le succès de l’application et la constance des résultats
sont subordonnés à un contrôle rigoureux de nombreux paramètres physico-chimiques du bain de
cataphorèses. [4]

2. Constituants de la peinture [4]

Une peinture cationique est constituée par :

a. Un liant principal : polymère cationique proprement dit.

Le polymère cationique est une résine époxydique polyaminée, protonisée par un monoacide
faible, comme l’acide acétique, formique ou lactique.

Pour l’élaboration de la résine époxy, on prépare d'abord un polymère époxy, en faisant réagir du
bisphénol A avec de l'épichlorhydrine. La macromolécule obtenue est un di-époxyde, c'est-à-dire
qu'elle présente un groupe époxy à chaque extrémité.

21
 Figure II-1 : la réaction de l’obtention de la la résine époxy[4]

Etape 1:Modification de la résine Epoxy

Pour lui donner un caractère basique, on la fait réagir avec un sel d'amine, de façon à disposer :

 De fonctions amines pour la solubilité à l’eau.

 De fonctions alcool pour la réticulation.

Figure II-2 : la réaction de modification de la résine Epoxy[4]

Etape 2 : Ionisation et solubilisation par addition acide

La résine époxy modifiée est salifiée par un acide pour l’ionisation et la solubilisation (FigureII-3).

Figure II-3 : la réaction d l’ionisation et solubilisation[4]

22
 Le composé obtenu est suffisamment hydrophile pour former avec l'eau une dispersion stable,
utilisable pour l'électrodéposition.

Le passage du courant dans le bain provoque la déposition du liant époxy-aminé alcalin sur la
cathode et à l'anode, la libération de l'acide ayant servi à la salification des groupes amines.

b. Une pâte pigmentaire : composée de pigments et de charges minérales enrobés par une résine
également cationique. La teinte obtenue, pour un primaire, peut varier du blanc au noir, en passant par
des nuances de gris variées ;
c. Des solvants organiques : principalement des éthers de glycol, jouant un rôle important sur
l’aspect du film. Leur quantité n’a cessé de diminuer au cours des années, actuellement leur
concentration est inférieure à 5 % (en masse) dans le bain de travail ;
d. Eau déminéralisée: c’est le véhicule de la peinture et le milieu d’électrolyse du système.

Pratiquement la peinture est livrée sous forme concentrée, généralement en deux pots : concentré de
liant, et concentré pigmentaire dilués ensuite à l’utilisation dans l’eau déminéralisée en ajustant la partie
active du bain (extrait sec) et le rapport massique entre le taux de pigments et charges et celui des
liants organiques (P/L).

3. Installation industrielle [4]

Une installation industrielle de cataphorèse (figureII-4) sera située en aval de l’installation de
traitement de surface(TTS) et comprendra les éléments suivants :

Figure II-4 : Schéma de l’installation industrielle du cataphorèse[4]

23
 a- La cuve de trempé cationique :
Elle est en acier ordinaire, isolée électriquement et revêtue d’une peinture anticorrosion de type
époxydique. Ses dimensions sont calculées en fonction des pièces à peindre et des cadences. Dans
l’industrie automobile, les volumes est de 480 m3. [4]

b- Le déversoir
Il est installé en sortie de bain, pour maintenir le niveau, éliminer les mousses et éviter les retours
le long des parois.

c- L’agitation
Nécessaire pour la stabilité physique du bain, elle est assurée par des pompes de circulation.
L’ensemble sera conçu afin d’obtenir un mouvement du liquide dans le sens de l’avancée des pièces
en surface avec retour en sens inverse dans le fond.

d- L’unité de refroidissement
Elle est nécessaire pour maintenir la température de travail, le bain ayant tendance à s’échauffer
par effet Joule.
e- L’unité de filtration

Elle est composée d’un pré filtre puis de modules équipés de poches filtrantes. La filtration
normale de la peinture s’effectue à travers des poches d’environ 25 mm. Des poches spéciales, dites
absorbantes, qui retiennent des polluants organiques (huiles), sont occasionnellement utilisées. [4]

f- Alimentation en produit frais

Elle doit maintenir constantes les caractéristiques du bain. L’alimentation se fait par pompage à
partir des bacs de stockage des produits frais dans le circuit de circulation du bain. Cette alimentation
peut être complètement automatique. [4]

g- Les anodes
Leurs nombres est de 200, elles sont réparties symétriquement le long des parois latérales du bain,
parallèlement à l’axe du convoyeur des carrosseries. Elles sont en acier inoxydable (nuance Z2 CND
17-12 de la norme française ou 316L de la norme AISI).

h- Le circuit d’anolyte

Il est conçu pour l’élimination de l’excédent d’acide produit au cours de l’électrolyse, ce circuit
relie les cassettes d’anolyte, en PVC, dans lesquelles sont enfermées les anodes : La face des cassettes
tournée vers le bain est ouverte, mais isolée de la peinture par une membrane spéciale, semi-perméable

24
 dite membrane d’électrodialyse, qui laisse passer les électrons et les anions présents dans le bain,
notamment les anions de l’acide, AcCOO–, se dirigeant vers l’anode au cours du processus
d’électrolyse, mais qui est imperméable à tout retour de l’acide généré à l’anode et à tout passage de la
peinture et des solvants dans les cassettes.

Dans ces boîtiers, circule une solution acide permettant le passage du courant, sa concentration est
régulée automatiquement par conductimètrie. [4]

i- Le circuit d’ultrafiltration
Il est utilisé pour le rinçage des pièces et le recyclage de la peinture non coagulée. Ce système
permet également l’épuration des polluants minéraux et organiques entraînés par les carrosseries,
l’épuration de certains éléments du bain n’ayant pas réagi, et dont l’accumulation serait nocive, et la
régulation du taux de solvants. La peinture est envoyée sous pression à travers des membranes semi-
perméables qui ne laissent passer que des particules de très faible taille (10 à 20 nm). Passent à travers
les membranes, toutes les molécules de basse masse molaire comme :

 l’eau ;
 les sels minéraux solubles dans l’eau ;
 les sels organiques de faible masse molaire, n’ayant pas réagi au cours de l’électrodéposition
(amines) ;
 une partie des solvants organiques.

Le liquide ainsi obtenu forme l’ultrafiltrat neuf (UFN).

Sont retenus par les membranes, le polymère cationique proprement dit et les pigments : ce
reliquat est recyclé dans le bain.

L’UFN est utilisé pour des rinçages en cascade inverse, depuis la sortie du bain, jusqu’à l’UFN,
avec débordement par trop plein du bac en aval vers le bac en amont. Ces rinçages sont réalisés par
aspersion et/ou par immersion.

Au fur et à mesure, la pièce est donc nettoyée par de l’UF de plus en plus propre, et finalement par
l’UFN.

Une fois sortie de ce circuit fermé, la pièce est rincée une dernière fois à l’eau déminéralisée pure
en circuit perdu.

25
 Le résidu du premier rinçage, le plus riche en peinture non réagie est recyclé directement dans la
cuve[4].

j- L’étuvage
C’est le stade ultime de la ligne de cataphorèse. Il permet la polymérisation du film de peinture.

Les temps de passage varient de 20 à 30 min, pour des températures métal allant de 150 °C
minimum, à 200 °C, suivant les types de cataphorèse utilisés.

Un four à convection est préférable, l’association convection-radiation est aussi satisfaisante.

La pièce est maintenant prête à entrer dans la ligne des peintures de finition.

De nombreuses industries sont concernées, de l’automobile à l’électroménager, en passant

par les tracteurs ou le mobilier métallique

Aujourd’hui, suivant les objectifs, les épaisseurs déposées peuvent varier de 18 à 28 mm.

Il est intéressant de mentionner l’utilisation de la cataphorèse en monocouche colorée, pour

certaines pièces spécifiques demandant pour des raisons économiques et facilité de mise en œuvre
d’obtenir résistance à la corrosion et esthétisme à la fois : noir pour des pièces détachées
automobiles: filtres à huile, cardans, essuie-glaces..., transparents et alimentaires pour couvercles de
boîtes de conserve, couleurs plus vives, rouge, vert, etc., pour pièces de tracteurs et outillages[4].

4. Principes et mécanisme [4]

En appliquant une tension continue entre la cathode (pièce à peindre) et l’anode, l’électrolyte étant
la peinture décrite plus haut, une série de réactions va se produire.

i. Électrolyse de l’eau

 À l’anode :

(1)

 À la cathode :

(2)

26
 Figure II-5 : Schéma du mécanisme peinture cataphorèse (anode)
Il se produit un dégagement de gaz oxygène à l’anode, de gaz hydrogène à la cathode.
La réaction (1) est une oxydation, avec acidification au voisinage de l’anode ; la réaction (2) est
une réduction avec alcalinisation au voisinage de la cathode.

La réaction de dissolution du métal à l’anode nécessite l’emploi d’anodes non corrodables : acier
inoxydable.

ii. Électrophorèse et électrocoagulation

 Réactions à la cathode

R - N+H - (CH3)2 + OH- R - N - (CH3)2 + H2O (1) (Coagulation de la résine insoluble)

Me2+ + 2e- Me (réduction des métaux) (2)

À l’interface cathode/peinture, le cation polymérique réagit avec l’anion OH– (élévation du pH

vers 11-12) et la peinture est coagulée sur la cathode.

 Réactions à l’anode

4A - COO- + 4H+ 4 A - COOH (formation d’acide) (3)

Me Me2+ + 2e- (Oxydation des métaux - oxydation de l’anode inox) (4)

La réaction suppose le transport des particules de liant cationique vers la cathode, c’est
l’électrophorèse. Coagulation de la peinture sur la pièce et formation d’acide à l’anode (anolyte).

27
 Figure II-6 : Schéma de Coagulation de la peinture sur la pièce (cathode)

La réaction (3) d’acidification à l’anode nécessite une élimination de l’excès d’acide : c’est le
rôle du circuit anolyte décrit antérieurement.

iii. Électro-osmose
L’électro-osmose est la migration de la phase liquide à travers la pellicule de peinture en cours de
formation vers le bain, sous l’effet du champ électrique. Le film est ainsi déshydraté et la teneur
résiduelle en eau est d’environ 5 % en masse.

L’excédent de peinture non coagulé est ensuite éliminé par rinçage et recyclé grâce à un système
d’ultrafiltration.

La Figure suivante montre l’expulsion de l’eau (+ solvants en partie) hors du film sous l’effet du
champ électrique (Figure II-7).

Figure II-7 : Schéma de l’électro-osmose

iv. Polymérisation

La couche de peinture ainsi électro-déposée est insoluble, mais sans résistance physique ni
chimique. Le film sera donc polymérisé par étuvage afin d’acquérir toutes ses propriétés finales.

28
 Le mécanisme de la polymérisation consiste à faire réagir, en présence de catalyseur, les
groupements hydroxylés de la résine cationique avec des isocyanates aromatiques bloqués par des
alcools légers, stables à la température ambiante. Ces isocyanates sont mélangés avec le liant et se
débloquent à l’étuvage en provoquant une réaction d’uréthanisation du liant organique. D’autres
mécanismes de polymérisation sont envisageables. [4]

5. Paramètres d’application [4]

Le suivi de certains paramètres d’exploitation est indispensable pour maintenir les propriétés du
film.

Suite aux consommations de peinture, ces paramètres sont maintenus par recharge du liant
principal et de la pâte pigmentaire.

a. Paramètres du bain

Les principaux paramètres sont les suivants (à titre indicatif) :

 extrait sec............................................................. (15 à 25 %)
 pigment/liant ...................................................... (0,12 à 0,35)
 Meq amine................................................................ (40 à 65)
 Meq acide ................................................................ (15 à 30)
 pH .......................................................................... (5,6 à 6,4)
 conductivité ............................................. (1 200 à 1 800 mS)
 taux de solvants ......................................….1 à 5 % en masse

L’anolyte et l’ultrafiltrat sont également suivis par pH, conductivité en Meq (milliéquivalents
exprimés pour 100 g d’extrait sec).

b. Paramètres d’exploitation

On applique une tension continue comprise entre 200 et 400 V. Le redresseur utilisé ne doit pas
avoir un taux d’ondulation supérieur à 5 %.

Des voltages trop élevés conduisent à des dégagements d’hydrogène excessifs provoquant la
détérioration du film : au-delà d’un seuil dit tension de claquage, il y a rupture irréversible de la
peinture.

29
 La consommation électrique est d’environ 30 à 40 coulombs par gramme de film sec déposé.
Cette grandeur est appelée improprement rendement coulombique et constitue une des caractéristiques
de la peinture.

Les autres paramètres importants sont la température du bain qui se situe entre 27 et 36oC, régulée
à +/-0,5oC et le temps d’application qui, suivant les installations, se situent entre 2 et 4 min.
Pénétration, épaisseur, qualité du film dépendent fortement de ces variables.

II. Contexte du projet.

Dans le cadre d’une politique générale de RENAULT visant l’amélioration de la compétitivité et
l’augmentation de sa part du marché national,RENAULT s’inscrit dans cette politique pour assurer un
produit et service de meilleure qualité et intégrant de nouveaux marchés.

Plusieurs projets ont été lancés afin d’assurer cette politique à long et moyen terme, parmi ces
projets on m’a été assigné le sujet « Estimation et Optimisation des pertes au niveau de la ligne
cataphorèse » comme sujet de mon stage de fin d’étude, ce dernier à pour but d’abord d’estimer en
terme du coût les pertes en indiquant les différents sources de gaspillage et par la suite de proposer des
plans d’action pour optimiser ces pertes.

Pour cela, il est indispensable d’identifier ces gaspillages en se basant sur la méthode de septs
MUDA ; méthode japonaise défini par Toyota ; et qui permet de définir septs types de gaspillages qui
sont :
 Surproduction/surqualité
 Surstockage ou Stocks Inutiles
 Transports et Déplacements Inutiles
 Mouvements Inutiles
 Erreurs, Défauts et rebuts
 Temps d’Attente et Délais
 Sous-utilisation des Compétences

Alors tout ça entre dans l’amélioration continu de la performance industrielle permettant ainsi
d’atteindre un niveau de rendement considérable.

30
 1) Problématique :
Les méthodes de mesure et de calcul des consommations de cataphorèse divergent selon l’usine
Renault et son fournisseur de produits. Elles présentent généralement des défauts qui se traduisent
souvent par un résultat de consommation erroné. De plus, les consommations mensuelles de
cataphorèse présentées reflètent un manque d’optimisation du processus de déposition par le fabricant.
Alors, le département de peinture a constaté une consommation élevé des produits utilisé dans la
cataphorèse (pâte+ liant). Ils ont décidé de faire un suivi avec son leader fournisseur KANSAI
PAINT qui s’occupe le fonctionnement de la ligne cataphorèse afin de dévoiler les vraies sources de
pertes et de les optimiser, notamment en termes du coût, qui est le motif principal qui encourage les
exploitants à anticiper les problèmes susceptibles d’avoir lieu.
L’objectif principal est de respecter au maximum l’équation suivante :

Consommation brute = consommation réelle + minimum de Perte

Le schéma suivant illustre la problématique à cerner à travers ce projet, la démarche adoptée et

l’objectif principal visé :

Situation actuelle Situation désirée

 Manque d’optimisation  Optimisation de la

du processus de déposition consommation des produits
par le fabriquant de cataphorèse (pâte +liant).
(Consommation élevé des Approche de  Identification des
l’optimisation sources de gaspillage de
produits de cataphorèse)
de produit.
consommation  Estimation en termes
 Perte non quantifiable
de produit. de coût les pertes.

Objectif

Estimation et Optimisation des

pertes au niveau de la ligne
cataphorèse

31
Chapitre III

ANALYSE DES DEFAUTS ET LA DETECTION DES

SOURCES DU GASPILLEGE

32
 Dans le présent chapitre, nous allons faire le diagnostic de cataphorèse, analyser les défauts
présents les quantifier et en détectant les sources. Puis à travers une étude des causes nous allons
établir un plan d’actions qui nous aidera à atteindre nos objectifs, en détaillant les méthodes et les
analyses adoptés tout au long de la période de stage. La démarche générale pour réaliser ce travail est
la suivante :

 Suivi régulier de la consommation réelle des produits cataphorèse (Pâte+ Liant),

 Analyses ciblées à l’échelle du laboratoire,
 Interprétation des résultats obtenus,
 mise en application des solutions pérennes pour réduire les pertes,

I. Matériels et méthodes appliqués :

1. Suivi de la consommation réelle de la patte et du liant :

Avant de décrire la méthodologie suivie, il est nécessaire de balayer les différents termes
rencontrés pendant de notre travail :
Il est important de savoir faire la distinction entre la consommation brute et la consommation
réelle de cataphorèse :

La consommation brute est la quantité de produits ajoutée dans le bain de travail pendant la
période de production.
La consommation réelle est la quantité des produits (pâte+liant) déposé sur les véhicules en
gsec/m2.

La méthodologie appliqué pendant la période du suivie est décrite comme suit :

 la collecte des données de la production : Détermination du nombre et du type des unités

produites pendant la journée cela noté chaque jour sur un fichier Excel pour calculer un moyen
mensuel de production.
 Détermination de la surface traitée : en se basant sur les données de la production pour la
calculé selon la relation suivante :

33
  Détermination de la quantité de peinture consommée (pâte et liant) : à partir d’un débimètre
installée sur la ligne de production on peut déterminer la quantité en kg de la peinture ajoutée dans le
bain de cataphorèse.
 Pour pâte
Consommation de Pâte= débit volumique*1000*1.5
 Pour liant

Consommation de Liant= débit volumique*1000*1.05

( les valeurs 1.5 et 1.05 sont des masses volumiques de la pâte et du liant).
 Calcul de la consommation réelle: à partir des données collecté on calcule la consommation réelle de
pâte et de liant déposée sur une surface bien déterminée, exprimé en Kg/m2.

2. Perte à l’étuvage -[5] :

Cette méthode a pour objet la description du mode opératoire permettant de déterminer les pertes
en cuisson des peintures Cataphorèse.

Sur trois éprouvettes électro-déposées, pré-étuver et cuire dans les conditions de cuisson. Par
pesées successives, on détermine les pertes à l’étuvage.

Les matériels utilisée sont :

 Balance de précision au milligramme.

 Eprouvettes type standard phosphatées.

 Porte éprouvette pour maintenir les éprouvettes en position verticale.
 Etuve ventilées avec extraction régulée à 105°C  1°C pour pré-étuver les éprouvettes.
 Four de cuisson de peinture pour étuver les éprouvettes.

34
 a- Application de l’échantillon
 Sécher l’éprouvette phosphatée pendant 5 minutes à
180°C
 Laisser refroidir à température ambiante
 Peser l’éprouvette à tester, soit M0 sa masse
Figure III-1 : Image des éprouvettes séchées
 Electro-déposer l’éprouvette selon les conditions de la ligne
de production
 Rincer et sécher l’éprouvette 1/2 heure à température
ambiante

b- Cuisson :

Figure III-2 : Image des éprouvettes dans la

 Etuver- l’éprouvette à 105°C pendant 3 heures ligne de production
 Après refroidissement à température ambiante, peser
l’éprouvette, soit M1 sa masse
 Cuire l’éprouvette dans l’étuve de cuisson à 175°C
pendant 15 minutes
 Après refroidissement à température ambiante, peser
l’éprouvette, soit M2 sa masse
Figure III-3 : Image du séchage des
éprouvettes dans l’étuve
c- Expression des résultats :

Le pourcentage de perte à l’étuvage global est donné par

la formule :

(M1 – M2)
% de perte à l’étuvage = ∗ 100
(M1 – M0)

Figure III-4 : Image du pesage des

éprouvettes

35
3. Détermination de l’extrait sec[5].

La présente méthode a pour objet de déterminer la quantité de la matière qui reste après évaporation
des produits volatils (solvants, diluants…).Elle s'applique, en particulier aux colles, apprêts, peintures
et préparations assimilées.

On appelle "extrait sec" le rapport à la masse initiale exprimée en %, du résidu obtenu par
chauffage pendant un temps déterminé, d'une certaine quantité de produit, dans des conditions
expérimentales bien définies, en particulier à une température suffisante pour éliminer tous les
éléments y jouant le rôle de produits volatils, sans toutefois entraîner une dégradation du produit
étudié.

Les matériels utilisés sont :

- Capsule en aluminium de diamètre intérieur 55 mm à 70 mm.
- Etuve à ventilation forcée.
- Balance de laboratoire, précise à 1 mg.
- Dessiccateur.

Dans une Capsule préalablement taré, on effectue 3 prises d'essai de 2 g ± 0,2 g, Ensuite, la
Capsule est placée dans une étuve dont la température est maintenue à 105°C (température obligatoire
pour l’évaporation des parties volatiles des bases) pendant 3h.

- Peser le couvercle ; soit sa masse M1.

- Placer la prise d'essai en la répartissant uniformément dans le couvercle et peser; soit la masse
M2.
- Porter à l'étuve et sécher à 105°C pendant 3
heures sauf prescriptions particulières.
- Après séchage, sortir de l'étuve et laisser refroidir
dans le dessiccateur environ 15 minutes. Peser ; soit la
masse M3.

Figure III-5 : Image des capsules d’extrait

sec

36
 EXPRESSION DES RESULTATS :

Faire la moyenne des 3 résultats correspondant aux 3 prises d'essais :

L'écart entre chacune des mesures et la moyenne doit être inférieure à 2 % de la valeur moyenne.
Cela permet de contrôler la peinture consommée par les voitures et de rajouter de la pâte et du
liant pour garder une teneur en résines et pigments constante.

4. Masse volumique d’une pellicule sèche [5]

Cette méthode a pour objet la détermination de la masse volumique d'une pellicule sèche de
produit applicable au cataphorèse, ne présentant pas de gonflement, de bullage, ni de dissolution au
cours de l'immersion dans le liquide de déplacement (généralement de l'eau distillée).

L'essai consiste à déterminer successivement :

- la masse de la pellicule sèche obtenue par pesée dans l’air de l'éprouvette avant et après
application du revêtement, à l'aide d’une balance.
- Le volume de la pellicule sèche obtenue par pesée dans l’air et dans l’eau de cette même
éprouvette avant et après application du revêtement, à l'aide d’une balance.
La masse volumique de la pellicule sèche est calculée à partir des deux précédentes valeurs.

APPAREILLAGE ET REACTIF

 Un bécher d'un volume suffisant pour permettre l'immersion de l'éprouvette dans le liquide de
déplacement.
 Dessiccateur
 Balance de laboratoire monoplateau précise au dixième de milligramme.
 Liquide de déplacement (eau distillée).

37
 Découper, dans une plaque d'acier inoxydable de 0,7 mm
d'épaisseur, trois disques de 55 mm de diamètre, percés d'un trou
de 1,5 mm de diamètre situé à 2 ou 3 mm de la périphérie.
Réaliser l'essai sur 3 éprouvettes par produit.
- Repérer les 3 éprouvettes,
Figure III-7 : Image d’une plaque d’acier
- Vérifier l’horizontalité de la balance (niveau à bulle),
inoxydable
- Poser l'éprouvette sur le plateau,

- Effectuer 3 pesées de l'éprouvette "dans l'air"; soit m1 la

moyenne des masses mesurées de l'éprouvette, exprimée en
grammes,

- Immerger l'éprouvette fixée à son support dans le liquide

de déplacement. Le niveau du liquide qui doit se situer au moins
à 5 mm au-dessus de l'éprouvette,
Figure III-8 : Image du pesage d’une plaque
d’acier inoxydable
- Effectuer la pesée de l'éprouvette immergée dans le
liquide de déplacement,

- Sécher l’éprouvette,

- Effectuer 2 autres pesées (en séchant entre les 2

pesées) ; soit m2 la moyenne des masses mesurées de
l'éprouvette, exprimée en grammes,

- Effectuer les mêmes manipulations sur les 2 autres

éprouvettes.
Figure III-9 : Image du pesage de l’immersion
d’une plaque d’acier inoxydable dans l’eau

Le produit à mesurer doit être parfaitement homogène, sans bulle, mousse, peau ou corps
étrangers. Les opérations d'immersion et de trempage dans les différents liquides doivent être
effectuées de telle sorte qu'aucune bulle d'air ne reste fixée sur les éprouvettes immergées.

38
 Préparation et application des éprouvettes
- Fixer les 3 éprouvettes sur un support pour qu’ils restent stables pendant le passage dans le TTS et
la cataphorèse,

Figure III-10 : Image de fixation des plaques d’acier inoxydables au cours de l’électrodéposition
- Après les éprouvettes sont placés dans l'étuve à 80°C pendant 10 minutes puis à 140°C pendant
15minutes.
- Laisser refroidir les éprouvettes dans le dessiccateur durant 1 heure.

Figure III-11 : Images de refroidissement des plaques d’acier inoxydables après l’électrodéposition

DETERMINATION DU VOLUME DE L'EPROUVETTE APRES APPLICATION

La pellicule sèche ne doit subir aucune altération lors de l'immersion dans le liquide de
déplacement.

39
 - Effectuer 3 pesées de l'éprouvette "dans l'air" ; soit m3 la moyenne des masses mesurées de
l'éprouvette, exprimée en grammes,

- Effectuer la pesée de l'éprouvette immergée dans le liquide de déplacement, soit m4 la moyenne

des masses mesurées de l'éprouvette, exprimée en grammes.

EXPRESSION DES RESULTATS

Le volume de l'éprouvette "V1" avant application du revêtement, exprimé en centimètres cubes
(cm3), est obtenu à l'aide de la formule suivante:

- m1 = masse de l'éprouvette pesée "dans l'air", exprimée en grammes (g),

- m2 = masse de l'éprouvette immergée dans le liquide de déplacement, exprimée en grammes

(g),

- ρ= masse volumique du liquide de déplacement, exprimée en grammes par centimètre cube

(g/cm3).

DETERMINATION DU VOLUME DE L'EPROUVETTE APRES APPLICATION

Le volume de l'éprouvette 'V2" après application du revêtement, exprimé en centimètres cubes

(cm3), est obtenu à l'aide de la formule suivante :

- m3 = masse de l'éprouvette pesée dans l'air exprimée en grammes (g),

- m4 = masse de l'éprouvette immergée dans le liquide de déplacement exprimée en grammes (g),
- ρ= masse volumique du liquide de déplacement exprimée en grammes par centimètre cube (g/cm3).
DETERMINATION DE LA MASSE VOLUMIQUE DE LA PELLICULE SECHE
APPLIQUEE

La masse volumique "MV" de la pellicule sèche appliquée, exprimée en grammes par centimètre
cube (g/cm3), est obtenue à l'aide de la formule suivante :

40
 - m1 = masse de l'éprouvette pesée dans l'air avant application du revêtement exprimée en grammes (g),
- m3 = masse de l'éprouvette pesée dans l'air après application du revêtement exprimée en grammes (g),
- V1 = volume de l'éprouvette avant application du revêtement exprimé en centimètres cubes (cm3),
- V2 = volume de l'éprouvette après application du revêtement exprimé en centimètres cubes (cm3)

5. Livraison de produit[5] :

Après une observation visuelle des containers des produits (pâte + liant), on a remarqué que des
quantités importantes restant dans les containers une fois vidés, et surtout la pâte puisqu’elle est plus
visqueux. Il reste inévitablement du produit resté collé aux parois et au fond du container. C’est
pourquoi on a procédé à une pesée « plein » puis « vide » d’un container de la pâte et d’un container du
liant afin de déterminer un pourcentage de perte que l’on pourra généraliser à tous les containers.
Cette démarche a été réalisé plusieurs fois pour chaque produit (Pâte et liant), en déterminer un
pourcentage de perte (= quantité restée dans la citerne / Quantité totale de livraison).

Figure III-12 : Image des containers de la pâte et du liant vides

41
 6. Contrôle des épaisseurs de cataphorèse [5] :

Le contrôle des épaisseurs se fait par un appareil PHASCOPE sur différents point de la surface de
véhicule.
Reper A :
Zone agressées : 18μm d’épaisseur cataphorèse.
Reper B :
Autres zones de la voiture : 15μm d’épaisseur
cataphorèse.

Figure III-13 : Image de PHASCOPE

Figure III-14 : Schéma du mesure des points d'épaisseurs cataphorèse sur la véhicule

42
 II. Résultat et interprétation
 Consommation réelle :
Le graphe suivant regroupe les résultats de la consommation réelle hebdomadaire :

Figure III-15 : Courbe de la consommation réelle hebdomadaire

 D’après le graphe on remarque que la consommation est toujours élevée par rapport à la
valeur exigée par Renault (P0 validé= 28 gsec/m²). Cette surconsommation de produit due
essentiellement aux pertes.

On faisant la moyenne de ces résultats pour les transformer en consommation réelle mensuelle.

Consommation réelle (gsec/m²)

30.00
29.00
28.00
27.00
26.00
Consommation réelle
25.00 29.16 29.39
24.00 28.85 (gsec/m2)
23.00 P0 validé (gsec/m²)
22.00
21.00
20.00

Figure III-16 : Courbe de la consommation réelle mensuelle

43
 On calcule la différence entre la valeur P0 validé (gsec/m²) et la valeur à la moyenne de la
surconsommation et on la chiffrer en coût :
-Dans le cas normal : 28gsec/m² 0,148Euro/m²
- le cas actuelle : 29.13gsec/m² X=0,154 Euro/m²

Donc : 0,148*112= 16.576 Euro/véhicule (la valeur 112 est la surface moyenne des véhicules en m²)
0,154* 112= 17,248 Euro/véhicule

La différence est de : 17,248-16,576 = 0,672 Euro/véhicule

Si on prend la production du 3 mois (Mars, Avril, Mai) on trouve : 0,672* 80818= 54309.696 Euro.
Ce qui correspond presque de : 543096.96DH.
Avec : 80818 nombre totale des véhicules produit durant 3 mois.

 Type des pertes de bain:

Le graphe suivant indique l’influence de différentes sources des pertes et leurs proportions DSCR
Cata :
Introduction au DSCR

Le DSCR (Design Standard Consumption Ratio) est un indicateur de performance de

consommation. Ce n’est ni plus ni moins que le ratio entre la consommation réelle et la consommation
utile.
L’objectif premier du DSCR est de faire la distinction entre la consommation utile et les « pertes »
de produits. Nous savons que cette consommation utile est bien entendu utopique mais elle permet de
connaître la non performance d’un processus de fabrication.

1.75 1.68 1.66 1.67

1.70 1.65 1.65 1.67 1.64
1.65 1.62 1.60
1.60 1.57 1.57 1.54
1.55
1.50 Surépaisseur
1.45
1.40 Maintenance Installation
1.35
1.30 Etuvage
1.25
1.20 Transfert véhicule
1.15 Fond de container
1.10
1.05 Consommation utile
1.00
0.95 DSCR CATA

Figure III-17: Courbe des différentes sources des pertes hebdomadaires

44
 En représentant ces résultats hebdomadaires sous forme des proportions des pertes mensuelle.

1.70 1.65 1.66

1.65 1,57
1.60
1.55
1.50 Surépaisseur
1.45
1.40 Maintenance Installation
1.35
1.30 Etuvage
1.25
1.20 Transfert véhicule
1.15
1.10 Fond de container
1.05
1.00 Consommation utile
0.95
DSCR CATA

Figure III-18 : Courbe des différentes sources des pertes mensuelles

Suivant ces résultats on constate que, en cataphorèse, les pertes par entrainement véhicule,
étuvage, maintenance d’installation et fond de container sont jugées incompressible par rapport à la
perte par surépaisseur.

Cette surépaisseur est bien considérée comme perte de produit puisque c’est de la sur-qualité.

La cible en cataphorèse sera fixée en fonction des épaisseurs, la meilleure configuration

d’épaisseur déjà observées (sous réserve de bien respecter les spécifications d’épaisseurs) sur un site
sera la cible de consommation.

Donc on a proposé d’agir sur un seul paramètre afin de remédier le problème de perte
surépaisseur et sans l’influence sur la stabilité des autres paramètres du bain, car on a remarqué que la
variation de ce paramètre entraine une influence direct sur l’épaisseur. C’est la tension du redresseur.

La tension appliquée dans le bain est de U=370V, si on la réduire à une valeur de U=270V,
l’épaisseur atteindra la valeur cible (20 micromètre) et bien évidement dans cette condition la
consommation va diminuer d’une valeur presque de 1 gsec/m².

 Un nouveau coût :
Avant 28gsec/m² 0,148Euro/m²

0.148*112= 16.576 Euro/véhicule

Après 27gsec/m² X= 0.143Euro/m²

45
 0.143*112= 16.016 Euro/m²

La différence est de : 0.56 Euro/véhicule

La production de 3 mois (mars, avril, mai) : 0.56*80818 = 45258.08Euro

Donc pendant une année : 543096.96Euro 5.430969.6DH/an.

Le diagnostique, l’analyse et l’interprétation de la consommation et des pertes des produits au

niveau de la ligne cataphorèse nous a amené à découvrir des pertes de sur-qualité, partie des sept
MUDA à éviter.

Une qualité optimale représente le lien de confiance entre le client et l’entreprise mais dans un
contexte de satisfaction à la fois du producteur et de consommateur. Une sur-qualité est un défit pour
le producteur en terme de perte et du coût monétaire.

Le plan d’action proposé c’était la diminution de la tension du redresseur pour optimiser les pertes
surépaisseurs ainsi de produit et aussi d’énergie.

Ce plan d’action proposé est bien désiré par l’entreprise et ça sera un pas favorable vers
l’amélioration de la productivité. Mais l’application de cette approche reste toujours un point
d’interrogation du fait on craint d’avoir une influence sur les différents paramètres essentiellement la
conductivité et le pH qui favorisent la stabilité du bain.

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 Toute expérience dans la vie mène à une culture acquise, en ce qui concerne mon stage, c’était
une expérience très fructueuse dans le sens ou elle m’a permis de mettre à l’épreuve un savoir acquis.
Et elle m’a offert une réelle occasion pour satisfaire la curiosité de participer aux tâches courantes de
la vie professionnelle, vivre des situations pratiques et développer le sens de responsabilité suite à une
intégration dans le service de la société.

L'analyse de l'existant sur le processus de cataphorèse m’a permis de déterminer les sources de
gaspillage, de cerner les faiblesses, et de les prendre en considération lors de la mise en place des
actions correctives.

L’action corrective proposée se base essentiellement sur la diminution de la tension du redresseur

de 370 V à 270 V. Cette approche corrective mène l’entreprise à gagner un montant d’environ de
5 MDH/an. Sans prendre en compte le gain du coût de l’énergie.

Sur le coté personnel j’ai appris à adopter mes connaissances au contexte du travail sur les
projets, en améliorant mon relationnel avec l’ensemble des collaborateurs et en travaillant en équipe.
En somme mon expérience de stagiaire chez RENAULT est soldée par un bilan positif, car l’entreprise
et l’ensemble des collaborateurs n’ont ménagé aucun effort pour me permettre de bien mener à terme
ma mission.

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 Références

 http://iff.intra.renault.fr/iff/control/home. [1]

 FICHE STANDARD RENAULT [2]

 STANDARD FOPS PROCESS TRAITEMENT DE SURFACE (TTS) [3]

 STANDARD FOPS PROCESS CATAPHORESE [4]

 Méthode d’essai de RENAULT[5]

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