DtC rapport - LGI

Ecole Centrale Paris
Document Intermédiaire
Mémoire Thématique
Design to Cost,
Quelles Opportunités et Limites d’Usage
en Industries Alimentaires ?
Réalisé par : XU Tiantian
Sous direction de : BERTOLUCI Gwenola,
TRYSTRAM Gilles
Année : 2009-2010
1 Aperçu du sujet de recherche
L’industrie agroalimentaire est une industrie récente, qui s’est essentiellement déployée au
cours du vingtième siècle. Néanmoins, elle atteigne une saturation des marchés dans les pays
développés aujourd’hui. Seulement 25% de nouveaux produits lancés sur le marché sont un
succès. Le prix de vente final est un élément décisionnaire crucial pour la majorité des
consommateurs. Il s’agit donc de proposer un modèle méthodologique de la conception pour un
coût objectif, pour une gamme de produit alimentaire (une pizza surgelée par exemple), tout en
respectant les autres contraintes techniques et sanitaires.
L’objectif de ce mémoire est de conduire une analyse bibliographique des applications du
Design to Cost tant à l’industrie en général qu’à l’industrie alimentaire en particulier et d’en
dégager les spécificités qui caractérisent ce dernier cas. Le mémoire devra permettre d’aboutir à
la proposition d’un modèle méthodologique applicable à cette situation.
2 Définir l’univers de recherche
Domaine de recherche : Industries agroalimentaires et les méthodes Design to Cost.
Carte mentale :
Articles concernés :
[1] A. Zugarramurdi, M.A. Parin, L. Gadaleta, and H.M. Lupin, “A quality cost model
for food processing plants,” Journal of Food Engineering, vol. 83, Dec. 2007,
pp. 414-421.
[2] Horace and Robin, “Technological innovation, energy efficient design and the
rebound effect,” Technovation, vol. 27, Apr. 2007, pp. 194-203.
[3] W. Eversheim, J. Neuhausen, and M. Sesterhenn, “Design-to-Cost for Production
Systems,” CIRP Annals - Manufacturing Technology, vol. 47, pp. 357-360.
Ouvrages concernés:
[1] K. Ehrlenspiel, A. Kiewert, U. Lindemann, and M.S. Hundal, Cost-efficient
design, Berlin: Springer, 2007.
[2] M. Tollenaere, Conception de produits mécaniques : méthodes, modèles et outils,
Paris: Hermes, 1998.
[3] B. Traill and K.G. Grunert, Product and process innovation in the food industry,
London: Blackie academic and professional, 1997.
[4] J. Flaus and L. Boillereaux, Les procédés agroalimentaires. 1, Modélisation et
estimation, Paris: Hermes science publ., 2003.
Thèses concernées :
[1] S. Angéniol, “Maîtrise et intégration des coûts dans les projets de conception
aéronautiques,” Thèse de doctorat, Ecole centrale des arts et manufactures
(Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine), 2006.
Revues traitant du sujet :
-Journal of Food Engineering
-Journal of Engineering Design
-Revue Française de Gestion Industrielle
-International Journal of Strategic Cost Management
Conférences internationales :
-ICED : International Conference on Engineering Design
-ASME: American society of Mechanical Engineers
-International Design Conference
-Congrès International de Génie Industriel
Chercheurs sur le sujet :
Ehrlenspiel Klaus (cost-efficient design), Bellut Serge (maitrise des coûts), Yannou Bernard,
Angeniol Sandrine, Lorino Philipe (target costing),
Laboratoires mondiaux :
-Laboratoire Génie Industriel
3. Problématiques
Besoins industriels :
On constate un manque de culture coût dans l’industrie agroalimentaire. Pour améliorer
cette situation, nous cherchons appliquer la méthode Design to Cost sur une chaîne de
production, afin d’obtenir une réduction des coûts.
Besoins académiques :
Les méthodes prenant compte le coût de système dès que la phase de conception sont
apparues depuis années 60. Néanmoins, ces méthodes sont surtout appliquées sur les industries
automobiles, aéronautiques et de la défense. Ce mémoire étudiera l’application du Design to
Cost tant à l’industrie en générale qu’à l’industrie alimentaire en particulier.
4. Etat de l’art
Identification de quelques notions dans la littérature :
-Design for X :
« Design for X » est un groupement des méthodes. Il s’agit d’insister sur la prise en compte
en amont des paramètres intervenant dans les phases avales de la conception. Le « X » peut être
remplacé par des variables « manufacturablity », « assembly », « reliability », « cost »,
« environment », etc.
-Design for cost :
Le fait de prendre en compte le coût dès les phases amont de la conception est appelé
« design for cost ». La prise en compte du coût en amont de la conception est indispensable car
alors qu’à peine 10 à 15% des dépenses du projet sont réalisées lors de la phase de conception,
près 80% de ces coûts futurs seraient toutefois engagés.
-target costing : [Meys01]
Le target costing est une démarche qui vise à réduire les coûts des produits sur l’ensemble
de leur cycle de vie, tout en satisfaisant aux exigences du consommateur en matière de qualité,
de fiabilité et autres, en examinant toutes les idées envisageables, de réduction des coûts au
moment de la planification, du développement et du prototypage. Ce n’est pas une simple
technique de réduction des coûts mais un système complet de gestion stratégique des profits.
Cette méthode était développée au Japon en années 60.
-Conception pour un coût objectif:
La norme européenne sur l’analyse de la valeur et l’analyse fonctionnelle [NF X50-153 1985]
introduit la notion de conception pour un coût objectif en 1985. La norme européenne [NF EN
1325-1 1996] définit la conception pour un coût objectif comme une « méthode de management
d’un projet qui permet de gérer celui-ci dès son début afin d’obtenir les performances définies en
respectant les coûts et les délais ».
Une méthode Design to Cost [Ehrl07]
Dans un processus de développement d’un produit, la première chose à faire consiste à
clarifier la demande. Il s’agit de développer une liste de demande. Cette liste contient une
demande externe : les spécifications des clients, ainsi que les demandes organisationnelles
internes : un emploi du temps, un budget de développement etc. Une analyse fonctionnelle est
ensuite développée à partir de cette liste de demande.
Un objectif du coût global (total target cost) doit être également établi pendant cette phase
de conception. Pour définir cet objectif, nous devons savoir : « qu’est ce que le client veut ? », et
« Combien le client est prêt à payer ? ». Différentes méthodes nous aident à répondre la
deuxième question. Une analyse de marché s’agit d’estimer une valeur du produit du point de
vue d’un client. Une analyse des produits précédents nous permet de juger le coût objectif que
nous pourrons atteindre sous conditions présentes de l’entreprise. Une analyse de concurrent
consiste à estimer l’avantage pour le client par un produit compétitif. Une analyse de potentiel
d’innovation est nécessaire pour prendre en compte l’influence de l’innovation technique sur les
prix du marché des produits et chez les fournisseurs. Les décisions stratégiques de l’entreprise
peuvent aussi influencer sur la détermination de l’objectif du coût.
Après une analyse de structure des coûts, nous évaluons les potentiels de réduction. Puis
nous cherchons un point à focaliser. L’objectif du coût global doit donc être divisé en objectifs du
coût partiels qui contraignent les secteurs individuels. La distribution est gérée par une équipe
interdisciplinaire pour optimiser les expériences. Les objectifs du coût partiels sont modifiables
au cours de développement, car les potentiels de réduction du coût ne sont pas certains.
Après avoir clarifié la demande et avoir établit l’objectif du coût associé, une conception
technique doit être développée pour réaliser ce produit. Pour la recherche des solutions dans la
concrétisation des mesures, les dispositions suivantes sont applicables : la conceptualisation
(forme, taille), les modes de réalisation (matériaux, processus d’assemblage) et les détails de
conception (tolérance dimensionnelle, rugosité). Les solutions peuvent être cherchées dans les
solutions existantes ou avec l’aide des techniques de créativité.
Une analyse préliminaire de solutions proposées sera faite pour estimation des coûts. Une
évaluation de solutions sera faite ensuite selon les critères, afin de sélectionner la meilleure
solution parmi les solutions proposées.
5. Bilan de stage actuel
Bibliographie étudiée : les méthodes Design to Cost.
Bibliographie à étudier: les processus de fabrication, les coûts dans l’industrie agroalimentaire.
Visiter une usine en l’industrie agroalimentaire qui fabrique les plats surgelés.
Discuter avec les personnes de l’usine, pour mettre en d’accord sur l’analyse fonctionnelle d’une
pizza surgelée, et pour savoir leur objectif de coût, leur répartition du coût sur le cycle de vie de
production.
Proposer quelques solutions pour atteindre l’objectif du coût.
Faire évaluer les solutions.
Choisir une solution pertinente et valider dans le milieu industriel.
6. Annexe
Analyse fonctionnelle pour une pizza surgelée :
Fonction
PF1 : Apporter
consommateur
certaine
Critère
énergie
au
Niveau
1, calorie
2, protéine
3, sucre
Selon
norme
Flexib
ilité
la
F1 : Informer l’acheteur le poids, l’énergie
contenue, la DLC, le mode de réchauffement
et etc.
1,
écriture
emballage
F2 : Faciliter le transport et le rangement et
résister aux efforts d’empilement et aux
vibrations
1,
dimension
de
l’emballage
2, poids maximum
résisté par l’emballage
30*30*3cm
F1
5kg
F1
F3 : Faciliter
réchauffement
le
1, le temps de cuisson
2, nombre de outille
demandé
3min-15min
1
F1
F1
F2 : Avoir une appréciation organoleptique
(goût, odeur, texture)
1, sel contenant
2, sucre contenant
3, molécule ajoutée
pour donner du goût
FC1 : Assurer la sécurité sanitaire
1, bactérie contenant
2, corps étrangers
3, additif contenant
la
préparation
ou
sur
F0
F0
F2
Selon
norme
la
F0
Un processus de fabrication d’une pizza surgelée :
farine,
eau, sel
levure...
ingrédient
(tomate, olive,
saucisse...)
patrissage
décongélation
30 min
20 min
repos
fermentation
déchet
mise en film
laminage
découpage
traitement
thermique
découpage
garniture
pate
dosage
déposer en surface
spécificité
fléxibilité
cuisson
gout, arome
packaging
pizza
stockage
emballage
suremballage
marquer DLC
sécurité