jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
amorcé il y a trente ans. 3. LE CHAMP DE BATAILLE ACTUEL Il va de soi que les constructeurs, qui tiennent à jour en permanence un catalogue des différents matériaux disponibles, disposent de très nombreux projets de substitution, élaborés par leurs laboratoires ou leurs fournisseurs. C'est ainsi qu'aux États-Unis, Ford a réalisé un véhicule prototype à base exclusivement de fibres de carbone — sans être aussi systématiquement centrés sur un matériau unique, des projets analogues abondent également en Europe (cf. par exemple les projets VSS, EVE et VERA chez Fiat, Renault et PSA). Toutefois, si l'on examine les substitutions : — réellement effectuées ou susceptibles d'être réalisées à court terme ; — et pouvant provoquer des transferts massifs au sein des différentes familles de matériaux d'ici à la fin de la décennie ; il apparaît que le principal champ de bataille est actuellement celui des pièces de carrosserie, et que, parmi les nombreux matériaux candidats à la succession de l'acier, le polyester renforcé de fibre de verre est, au moins en France, le mieux placé. L'introduction de ce matériau, déjà ancienne — elle a débuté il y a plus de 25 ans — a été marquée par trois grandes étapes : — en 1955, la réalisation de pavillons en PFV pour les Citroën DS et ID ; — en 1972, le choix du PFV pour les boucliers de la Renault 5 ; — en 1982, la décision prise par Citroën de réaliser sur la BX, dont le lancement a été réalisé en septembre 1982, trois pièces en PFV : • le capot avant, • le hayon arrière, • les custodes latérales. Pour éclairer ce conflit, il convient d'examiner tout d'abord la logique qui préside au choix des matériaux par les constructeurs, ainsi que le déroulement du processus de choix. II. POURQUOI CHANGER DE MATERIAU ? 1. UN PROCESSUS LONG ET INTERACTIF Le choix d'un matériau pour une pièce d'un véhicule est un processus long auquel participent de nombreux intervenants au sein même du groupe automobile. Nous tenterons donc tout d'abord de répondre aux questions suivantes : — quels sont les
: — en 1955, la réalisation de pavillons en PFV pour les Citroën DS et ID ; — en 1972, le choix du PFV pour les boucliers de la Renault 5 ; — en 1982, la décision prise par Citroën de réaliser sur la BX, dont le lancement a été réalisé en septembre 1982, trois pièces en PFV : • le capot avant, • le hayon arrière, • les custodes latérales. Pour éclairer ce conflit, il convient d'examiner tout d'abord la logique qui préside au choix des matériaux par les constructeurs, ainsi que le déroulement du processus de choix. II. POURQUOI CHANGER DE MATERIAU ? 1. UN PROCESSUS LONG ET INTERACTIF Le choix d'un matériau pour une pièce d'un véhicule est un processus long auquel participent de nombreux intervenants au sein même du groupe automobile. Nous tenterons donc tout d'abord de répondre aux questions suivantes : — quels sont les centres de décision ? — dans quels délais ces décisions sont-elles prises ? Il faut pour cela suivre l'histoire d'un véhicule depuis sa conception jusqu'à sa commercialisation. La décision de lancer des études pour un nouveau véhicule incombe évidemment à la direction générale. La première définition de ce véhicule est en fait un positionnement dans la gamme : seuls le prix et les caractéristiques très générales du véhicule sont alors fixés, en partant d'une analyse du marché. Les stylistes sont les premiers à préciser la physionomie du véhicule, et à proposer une ligne. Lorsque la géométrie des formes est suffisamment affinée, les premières ébauches sont transmises au bureau d'études (BE) qui a la charge de mener à son terme l'élaboration du projet, en fournissant finalement les plans détaillés de chacune des pièces du véhicule (et précisant donc notamment le matériau retenu). Si le bureau d'études a un rôle de pilote durant cette phase, il n'en reste pas moins qu'il s'agit d'un processus très interactif, donnant lieu à des arbitrages parfois à haut niveau. Il s'écoule environ 4 ou 5 ans entre le moment où le bureau d'études est saisi du projet et la sortie du véhicule. Dans la perspective du
en fait un positionnement dans la gamme : seuls le prix et les caractéristiques très générales du véhicule sont alors fixés, en partant d'une analyse du marché. Les stylistes sont les premiers à préciser la physionomie du véhicule, et à proposer une ligne. Lorsque la géométrie des formes est suffisamment affinée, les premières ébauches sont transmises au bureau d'études (BE) qui a la charge de mener à son terme l'élaboration du projet, en fournissant finalement les plans détaillés de chacune des pièces du véhicule (et précisant donc notamment le matériau retenu). Si le bureau d'études a un rôle de pilote durant cette phase, il n'en reste pas moins qu'il s'agit d'un processus très interactif, donnant lieu à des arbitrages parfois à haut niveau. Il s'écoule environ 4 ou 5 ans entre le moment où le bureau d'études est saisi du projet et la sortie du véhicule. Dans la perspective du choix des matériaux, diverses étapes se succèdent durant cette phase : — le bureau d'études fournit au laboratoire des spécifications pour chaque pièce du véhicule ; — le laboratoire, qui tient à jour une revue de l'ensemble des matériaux disponibles sur le marché, élimine pour chaque pièce les matériaux dont les caractéristiques techniques ne répondent pas aux spécifications imposées par le BE. Au terme de cette première étape, il ne reste plus qu'un ou plusieurs matériaux candidats, chacun d'eux satisfaisant les contraintes techniques. Une deuxième étape concerne les procédés de mise en œuvre. En liaison avec le bureau des méthodes centrales, le laboratoire et le BE éliminent les matériaux dont la mise en œuvre industrielle n'est pas satisfaisante. La troisième étape est économique. Son but est de retenir, parmi toutes les solutions techniquement acceptables et industriellement réalisables, celle dont l'intérêt économique est le plus grand. Nous reviendrons plus loin sur les critères de ce choix économique. Enfin, la dernière étape consiste à mettre en place les fabrications, à rédiger les cahiers des charges définitifs, définir les plans de charge des usines, homologuer les sous-traitants. Si pour la commodité de la présentation, ces quatre étapes ont été conceptuellement distinguées, elles sont
les caractéristiques techniques ne répondent pas aux spécifications imposées par le BE. Au terme de cette première étape, il ne reste plus qu'un ou plusieurs matériaux candidats, chacun d'eux satisfaisant les contraintes techniques. Une deuxième étape concerne les procédés de mise en œuvre. En liaison avec le bureau des méthodes centrales, le laboratoire et le BE éliminent les matériaux dont la mise en œuvre industrielle n'est pas satisfaisante. La troisième étape est économique. Son but est de retenir, parmi toutes les solutions techniquement acceptables et industriellement réalisables, celle dont l'intérêt économique est le plus grand. Nous reviendrons plus loin sur les critères de ce choix économique. Enfin, la dernière étape consiste à mettre en place les fabrications, à rédiger les cahiers des charges définitifs, définir les plans de charge des usines, homologuer les sous-traitants. Si pour la commodité de la présentation, ces quatre étapes ont été conceptuellement distinguées, elles sont dans la réalité — au moins pour les trois premières — très largement imbriquées et se déroulent presque simultanément. De plus toutes les voies techniquement possibles ne sont pas explorées pour chaque pièce. Bien souvent, après une analyse initiale assez rapide, seul un projet est retenu et fait véritablement l'objet d'une étude exhaustive ; sauf accident de parcours c'est à partir de ce projet qu'est élaborée la solution définitive. En terme de délais, il faut retenir que le choix définitif des matériaux est en principe acquis deux ans après le début des études, c'est-à-dire deux ans avant la sortie du véhicule. L'ALLÉGEMENT N'EST PAS UN CRITERE DETERMINANT Comment choisir, pour une pièce donnée, entre les différentes solutions techniquement admissibles pour sa réalisation ? Il est clair que le prix de revient de fabrication est un critère important ; il est non moins clair que ce critère n'est pas intangible. En particulier, un débat s'est ouvert depuis plusieurs années sur la question du « surcoût allègement », que l'on peut formuler ainsi : dans quelles limites peut-on accepter de payer plus cher pour disposer d'un véhicule plus économe en carburant ? La réponse à cette question s'exprime en général sous forme
d'une étude exhaustive ; sauf accident de parcours c'est à partir de ce projet qu'est élaborée la solution définitive. En terme de délais, il faut retenir que le choix définitif des matériaux est en principe acquis deux ans après le début des études, c'est-à-dire deux ans avant la sortie du véhicule. L'ALLÉGEMENT N'EST PAS UN CRITERE DETERMINANT Comment choisir, pour une pièce donnée, entre les différentes solutions techniquement admissibles pour sa réalisation ? Il est clair que le prix de revient de fabrication est un critère important ; il est non moins clair que ce critère n'est pas intangible. En particulier, un débat s'est ouvert depuis plusieurs années sur la question du « surcoût allègement », que l'on peut formuler ainsi : dans quelles limites peut-on accepter de payer plus cher pour disposer d'un véhicule plus économe en carburant ? La réponse à cette question s'exprime en général sous forme d'une valeur (en F/kg) donnée au « kg d'allègement ». Fabriquer un véhicule requiert environ deux fois son poids en pétrole ; le faire rouler sur 100 000 kilomètres environ 9 fois. La relation existant, à la marge, entre le poids et la consommation n'est naturellement pas immédiate à établir ; il faut tenir compte de l'allègement induit par l'allègement initialement réalisé, et se fixer des hypothèses sur le mode d'utilisation du véhicule (la consommation d'un véhicule lancé à vitesse constante ne décroît que très faiblement avec son poids ; le poids joue en revanche un rôle important lors d'une accélération). Tous calculs faits, on peut considérer comme vraisemblable l'estimation suivante : un kg d'allègement induit une économie comprise entre 25 et 30 F 5 sur la durée de vie du véhicule. Il s'agit là d'un chiffre considérable ; aussi n'est-il pas surprenant que depuis les chocs pétroliers, la question de l'allègement des véhicules, longtemps ignorée, soit apparemment devenue une priorité. Le Gouvernement et l'Administration ne sont pas étrangers à cette évolution, par l'effort de sensibilisation qu'ils ont mené. Le programme 3 1, soutenu par les pouvoirs publics, est l'illustration de ce volontarisme aujourd'hui affiché par les constructeurs. Il serait
; il faut tenir compte de l'allègement induit par l'allègement initialement réalisé, et se fixer des hypothèses sur le mode d'utilisation du véhicule (la consommation d'un véhicule lancé à vitesse constante ne décroît que très faiblement avec son poids ; le poids joue en revanche un rôle important lors d'une accélération). Tous calculs faits, on peut considérer comme vraisemblable l'estimation suivante : un kg d'allègement induit une économie comprise entre 25 et 30 F 5 sur la durée de vie du véhicule. Il s'agit là d'un chiffre considérable ; aussi n'est-il pas surprenant que depuis les chocs pétroliers, la question de l'allègement des véhicules, longtemps ignorée, soit apparemment devenue une priorité. Le Gouvernement et l'Administration ne sont pas étrangers à cette évolution, par l'effort de sensibilisation qu'ils ont mené. Le programme 3 1, soutenu par les pouvoirs publics, est l'illustration de ce volontarisme aujourd'hui affiché par les constructeurs. Il serait toutefois prématuré d'en conclure que toute solution présentant, par rapport à la solution traditionnelle, un surcoût inférieur à 25 F/kg gagné soit acceptable par le constructeur. Pour prendre une vue réaliste de ce problème, il faut en revenir à la logique de l'utilisateur d'un véhicule, puis du constructeur. Du côté du consommateur, ce qui est en cause, c'est la rationalité de son choix, au moment de l'achat d'un véhicule. Si celle-ci est purement économique, le client se livrera à un calcul d'actualisation comparant d'un côté une économie de carburant sur la durée d'utilisation du véhicule, de l'autre côté un surcoût à l'achat. En fait, si cette attitude est de règle pour le poids lourd, dont l'achat constitue un véritable investissement industriel, il en va tout autrement pour le véhicule de tourisme. Si l'on suppose, ce qui est plus réaliste, que l'horizon économique du client ne s'étend guère au-delà d'un an (au maximum 2 ans), le client « rationnel » peut accepter un surcoût s'il s'amortit sur cette période, correspondant à 20 000 ou 25 000 km. Cela conduit à un surcoût compris entre 5 et 10 F/kg d'allègement. Mais même ce raisonnement à horizon réduit ne décrit pas le comportement
du consommateur, ce qui est en cause, c'est la rationalité de son choix, au moment de l'achat d'un véhicule. Si celle-ci est purement économique, le client se livrera à un calcul d'actualisation comparant d'un côté une économie de carburant sur la durée d'utilisation du véhicule, de l'autre côté un surcoût à l'achat. En fait, si cette attitude est de règle pour le poids lourd, dont l'achat constitue un véritable investissement industriel, il en va tout autrement pour le véhicule de tourisme. Si l'on suppose, ce qui est plus réaliste, que l'horizon économique du client ne s'étend guère au-delà d'un an (au maximum 2 ans), le client « rationnel » peut accepter un surcoût s'il s'amortit sur cette période, correspondant à 20 000 ou 25 000 km. Cela conduit à un surcoût compris entre 5 et 10 F/kg d'allègement. Mais même ce raisonnement à horizon réduit ne décrit pas le comportement du client moyen pour qui la voiture, au-delà de sa valeur marchande, a une fonction symbolique. Au coût actuel du carburant. Pratiquement, on peut résumer le point de vue des constructeurs sur cette question par les observations suivantes : — le surcoût acceptable dépend largement de la position du véhicule dans la gamme ; le raisonnement présenté plus haut est concevable pour un véhicule haut de gamme, type R 25 ; il ne l'est pas pour un véhicule bas de gamme du type R 5 ordinaire où la variable prix à l'achat est déterminante ; sur ces modèles, il est par contre envisageable d'avoir à côté du véhicule standard une version dérivée plus économe en carburant mais d'un coût plus élevé ; — le problème essentiel pour le constructeur est de maintenir sa position concurrentielle, c'est-à-dire de vendre des voitures et non pas de faire à tout prix des véhicules économes ; la sobriété dans la consommation de carburant est un argument de vente parmi d'autres ; le constructeur de grande série ne peut donc se permettre d'afficher systématiquement un prix supérieur à celui de ses concurrents pour chacun de ses modèles, même s'ils sont plus économes en carburant ;
dans la gamme ; le raisonnement présenté plus haut est concevable pour un véhicule haut de gamme, type R 25 ; il ne l'est pas pour un véhicule bas de gamme du type R 5 ordinaire où la variable prix à l'achat est déterminante ; sur ces modèles, il est par contre envisageable d'avoir à côté du véhicule standard une version dérivée plus économe en carburant mais d'un coût plus élevé ; — le problème essentiel pour le constructeur est de maintenir sa position concurrentielle, c'est-à-dire de vendre des voitures et non pas de faire à tout prix des véhicules économes ; la sobriété dans la consommation de carburant est un argument de vente parmi d'autres ; le constructeur de grande série ne peut donc se permettre d'afficher systématiquement un prix supérieur à celui de ses concurrents pour chacun de ses modèles, même s'ils sont plus économes en carburant ; le surcoût tolérable en pratique, pour la majorité des véhicules, est donc voisin de zéro. Il y a cependant un mouvement général vers une réduction de la consommation des véhicules et ce mouvement s'impose à chaque constructeur. Sa stratégie est donc de maintenir sa position dans un peloton dont le trend d'évolution est tacitement accepté. Il dispose pourtant d'une petite marge de manœuvre pour améliorer légèrement sa position et tenter d'inflécher le trend général. TROIS DEROGATIONS À LA REGLE DU PRIX DE REVIENT Si le choix fondé sur la hiérarchie des prix de revient n'apparaît pas pouvoir être mis en cause pour des raisons liées à l'allègement, il peut en revanche être modifié par trois types de considérations : a. La contrainte financière Compte tenu de sa situation financière, le constructeur automobile dispose chaque année d'une enveloppe investissement qui limite éventuellement les mutations de l'outil industriel jugées économiquement rentables. Il est clair par exemple que si la réalisation de carrosserie entièrement plastique se révélait rentable dès maintenant, l'abandon de l'outil tôle, même pour les nouveaux modèles, ne pourrait se réaliser que progressivement. La substitution des pare-chocs plastiques aux pare-chocs en tôle illustre bien ce phénomène. Alors que la Régie considère
trend d'évolution est tacitement accepté. Il dispose pourtant d'une petite marge de manœuvre pour améliorer légèrement sa position et tenter d'inflécher le trend général. TROIS DEROGATIONS À LA REGLE DU PRIX DE REVIENT Si le choix fondé sur la hiérarchie des prix de revient n'apparaît pas pouvoir être mis en cause pour des raisons liées à l'allègement, il peut en revanche être modifié par trois types de considérations : a. La contrainte financière Compte tenu de sa situation financière, le constructeur automobile dispose chaque année d'une enveloppe investissement qui limite éventuellement les mutations de l'outil industriel jugées économiquement rentables. Il est clair par exemple que si la réalisation de carrosserie entièrement plastique se révélait rentable dès maintenant, l'abandon de l'outil tôle, même pour les nouveaux modèles, ne pourrait se réaliser que progressivement. La substitution des pare-chocs plastiques aux pare-chocs en tôle illustre bien ce phénomène. Alors que la Régie considère depuis quelques années déjà que l'abandon des pare-chocs tôle est économiquement rentable et sera réalisé à terme, des modèles lancés récemment ont cependant été munis de pare-chocs tôle, pour éviter une conversion trop brutale d'activités industrielles, impliquant la mise au rebut de matériels non encore amortis et l'achat massif de matériel nouveau. b. Le coût de l'apprentissage Le souci de maîtriser une technique nouvelle jugée prometteuse peut amener le constructeur à accepter un surcoût par rapport aux solutions traditionnelles. Tel a été le cas, par exemple, lors de la réalisation des premiers boucliers en PFV, sur la Renault 5 ; ces pièces sont par la suite devenues plus économiques que les pare-chocs en acier. c. L'influence du style L'influence de la ligne sur le succès commercial d'un véhicule est un phénomène très sensible ; l'exemple le plus fréquemment cité à cet égard est celui de la Citroën Visa, dont la production quotidienne est passée de 500 à 1 000 unités, après que la calandre en eut été redessinée. Un effet aussi important peut naturellement, pour peu que l'on en fasse le pari, remettre en cause la hiérarchie des prix de revient. Ce type de motivation a également joué un rôle
matériel nouveau. b. Le coût de l'apprentissage Le souci de maîtriser une technique nouvelle jugée prometteuse peut amener le constructeur à accepter un surcoût par rapport aux solutions traditionnelles. Tel a été le cas, par exemple, lors de la réalisation des premiers boucliers en PFV, sur la Renault 5 ; ces pièces sont par la suite devenues plus économiques que les pare-chocs en acier. c. L'influence du style L'influence de la ligne sur le succès commercial d'un véhicule est un phénomène très sensible ; l'exemple le plus fréquemment cité à cet égard est celui de la Citroën Visa, dont la production quotidienne est passée de 500 à 1 000 unités, après que la calandre en eut été redessinée. Un effet aussi important peut naturellement, pour peu que l'on en fasse le pari, remettre en cause la hiérarchie des prix de revient. Ce type de motivation a également joué un rôle dans le choix du PFV pour le bouclier de la R5. III. LA GUERRE DES MATERIAUX : LE POINT DE VUE DES EXPERTS 1. LA VEILLE TECHNOLOGIQUE La grille logique qui vient d'être décrite est appliquée par les constructeurs à une gamme très variée de matériaux, qui est tenue à jour par leurs laboratoires. Nous nous limiterons ici aux seules données relatives à l'acier et au PFV ; avant de les aborder, il importe toutefois de remarquer que les deux termes d'acier et de PFV ne désignent pas deux matériaux parfaitement définis, mais plutôt deux familles de matériaux, pour les raisons suivantes. Les variétés d'acier sont très nombreuses ; à côté de l'acier extra-doux classique, s'est développée depuis plusieurs années une série d'aciers habituellement regroupés sous le vocable d'« aciers à haute limite élastique » (HLE, ou HSLA en anglais) : aciers à dispersoïdes, rephos-porés, biphasés. Parmi eux, les aciers ayant subi un traitement de recuit continu présentent les caractéristiques les plus intéressantes pour les constructeurs : à coût et propriétés mécaniques similaires à ceux des autres tôles HLE, ils possèdent une meilleure aptitude à l'emboutissage et aux traitements anti-corrosion. Les tôles HLE sont employées de façon croissante dans l'automobile
jour par leurs laboratoires. Nous nous limiterons ici aux seules données relatives à l'acier et au PFV ; avant de les aborder, il importe toutefois de remarquer que les deux termes d'acier et de PFV ne désignent pas deux matériaux parfaitement définis, mais plutôt deux familles de matériaux, pour les raisons suivantes. Les variétés d'acier sont très nombreuses ; à côté de l'acier extra-doux classique, s'est développée depuis plusieurs années une série d'aciers habituellement regroupés sous le vocable d'« aciers à haute limite élastique » (HLE, ou HSLA en anglais) : aciers à dispersoïdes, rephos-porés, biphasés. Parmi eux, les aciers ayant subi un traitement de recuit continu présentent les caractéristiques les plus intéressantes pour les constructeurs : à coût et propriétés mécaniques similaires à ceux des autres tôles HLE, ils possèdent une meilleure aptitude à l'emboutissage et aux traitements anti-corrosion. Les tôles HLE sont employées de façon croissante dans l'automobile : elles représentent 4 % du total des tôles sur la R 5, 8 % sur la R 14 et 12 % sur la R 9. De la même façon, il existe une large gamme de PFV, qui diffèrent aussi bien par leur composition chimique — ou formulation — que par leurs conditions de mise en œuvre. La diversité des techniques de mise en œuvre, qui implique l'existence de matériels de transformation très différents, est une spécificité des PFV par rapport aux aciers, qui s'adaptent tous sans modification majeure aux lignes d'emboutissage existantes. Cette diversité n'est pas sans peser sur les choix stratégiques des constructeurs ; ce point sera abordé en 5.2. A l'heure actuelle, les deux principales techniques de mise en œuvre sont : — la compression : le PFV se présente alors sous forme d'une feuille composée de couches superposées de résine et de fibres — coupées ou continues — appelée SMC (sheet moulding compound) ; — l'injection : le PFV est, dans ce cas, mis en œuvre sous forme de mélange isotrope de résine et de fibres coupées, appelé BMC (bulk moulding compound) ; un procédé d'injection de BMC a été récemment développé par trois filiales de