Amélioration de l’apport de la recherche à la compétitivité des entreprises mécaniques

L’industrie mécanique française et ses défis

L’industrie mécanique française et ses défis

L’in­dus­trie mécanique est com­posée d’en­tre­pris­es offrant à toutes les fil­ières indus­trielles (trans­port, énergie, ali­men­taire…) leurs com­pé­tences et leurs moyens, qu’il s’agisse de réal­i­sa­tion de pièces, de com­posants ou d’équipements de pro­duc­tion. En France, l’im­pact dans ce secteur indus­triel est impor­tant au plan économique (450 000 salariés, 12 % du CA de l’in­dus­trie française) et au plan de l’amé­nage­ment du ter­ri­toire (8 000 entre­pris­es, en grande majorité des PME, répar­ties sur l’ensem­ble des régions françaises).

Ce secteur industriel doit faire face à un certain nombre de défis économiques et techniques

La mon­di­al­i­sa­tion des marchés et des cap­i­taux ne main­tient actuelle­ment sur le ter­ri­toire français que des solu­tions ayant un avan­tage con­cur­ren­tiel cer­tain, alors que les marchés régionaux et nationaux semi-pro­tégés étaient encore la majorité dans les années qua­tre-vingt. Il est net que les con­di­tions socioé­conomiques du ter­ri­toire français néces­si­tent sur le plan pro­duc­tiv­ité et surtout inno­va­tion des efforts soutenus pour le main­tien de ce poten­tiel indus­triel, d’au­tant plus que pour un cer­tain nom­bre de pro­duits la prox­im­ité du site de pro­duc­tion et des marchés émer­gents devient incontournable.

La notion d’en­tre­prise éten­due dans les fil­ières clientes de la mécanique et chez les don­neurs d’or­dre au sein de ce secteur indus­triel. Cette démarche con­duit à con­fi­er à l’en­tre­prise four­nisseur la respon­s­abil­ité de la propo­si­tion d’une solu­tion tech­nique, qu’il s’agisse du choix du matéri­au et de sa mise en œuvre, de la réal­i­sa­tion d’une fonc­tion mécanique ou d’un équipement de pro­duc­tion adap­té au proces­sus client.

Cette démarche reporte sur de plus petites entre­pris­es la respon­s­abil­ité de recherche et développe­ment, lim­i­tant le rôle de sous-trai­tant de capac­ité ou de fab­ri­cant de com­posants ou d’équipements ” sur étagère “. Elle néces­site, en out­re, l’in­té­gra­tion de l’en­tre­prise mécani­ci­enne dans le proces­sus de con­cep­tion du don­neur d’or­dre autour de mod­èles virtuels l’oblig­eant à des efforts impor­tants dans le domaine de son infor­ma­ti­sa­tion et de l’évo­lu­tion de ses méth­odes de travail.

Les exi­gences crois­santes des clients inter­mé­di­aires ou fin­aux sur les pro­priétés d’usage des ensem­bles mécaniques. Les notions de fia­bil­ité, main­ten­abil­ité, sécu­rité, ergonomie devi­en­nent prépondérantes avec deux con­séquences : la néces­sité d’in­tel­li­gence des sys­tèmes con­duisant à une inté­gra­tion, au-delà des com­man­des, d’un ensem­ble de moyens de mesures et de traite­ment du sig­nal dans une approche pluridis­ci­plinaire, et le développe­ment d’une démarche mixte théorique et expéri­men­tale au niveau de la con­cep­tion et de la fab­ri­ca­tion, per­me­t­tant de mieux préjuger des pro­priétés d’usage. La notion de con­trat d’u­til­i­sa­tion d’un équipement garan­tis­sant ses per­for­mances en ser­vice dans la durée se développe avec la néces­sité pour l’en­tre­prise d’in­té­gr­er les risques financiers de son non-respect.

Les impérat­ifs régle­men­taires crois­sants, qu’il s’agisse de bruits, de vibra­tions ou de pol­lu­tion (économie d’én­ergie, lim­i­ta­tion des émis­sions, cycle de vie des pro­duits). Ces impérat­ifs deman­dent pour leur respect des efforts très impor­tants en recherche et développe­ment. Bien que le plus sou­vent pénal­isant au plan économique, ils sont une voie sig­ni­fica­tive pour l’ob­ten­tion d’un avan­tage con­cur­ren­tiel par l’in­no­va­tion, sous réserve que la régle­men­ta­tion et les modal­ités de son appli­ca­tion soient bien homogènes dans les dif­férents pays.

La rapid­ité de mise sur le marché des pro­duits et leur cus­tomi­sa­tion. Cette évo­lu­tion mod­i­fie com­plète­ment les proces­sus de con­cep­tion (con­cep­tion simul­tanée) et de fab­ri­ca­tion (procédés adap­tés à des séries plus faibles, flex­i­bil­ité des sys­tèmes de pro­duc­tion, diminu­tion des temps de mise au point des outillages).

Principales évolutions nécessaires

Pour faire face à ces défis et se dévelop­per, les entre­pris­es de la mécanique ont évolué depuis dix ans sur plusieurs plans :

• la crois­sance de leur taille moyenne pour leur per­me­t­tre d’être capa­bles de mieux défendre leur avan­tage con­cur­ren­tiel au niveau mon­di­al, même dans le cadre d’un marché de niche ;
• le tra­vail en réseau, en liai­son avec les don­neurs d’or­dre mais égale­ment avec des parte­naires facil­i­tant la glob­al­i­sa­tion d’une offre ;
• l’im­por­tant développe­ment du mar­ket­ing et du com­merce, en par­ti­c­uli­er dans les secteurs de la sous-traitance ;
• l’évo­lu­tion de l’or­gan­i­sa­tion, l’amélio­ra­tion de la pro­duc­tiv­ité et de la qual­ité sous la poussée en par­ti­c­uli­er des don­neurs d’ordre ;
• le mou­ve­ment d’ex­ter­nal­i­sa­tion per­me­t­tant à l’en­tre­prise, quelle que soit sa taille, de se con­cen­tr­er sur le cœur de son méti­er inté­grant des com­pé­tences extérieures et l’ori­en­ta­tion ” vente de ser­vices ” au-delà de la vente de biens, en par­ti­c­uli­er pour les fab­ri­cants d’équipements.

Les évolutions technologiques et leur accompagnement

Ces évo­lu­tions organ­i­sa­tion­nelles doivent s’ac­com­pa­g­n­er d’une forte muta­tion tech­nologique ori­en­tant l’en­tre­prise vers une approche plus glob­ale avec comme objec­tif d’évoluer :

• pour les sous-trai­tants de capac­ité (usineur, emboutis­seur, forg­eron…) vers une sous-trai­tance d’ex­cel­lence liée à des procédés évo­lu­tifs ou vers une offre plus glob­ale de petits systèmes ;
• pour les fab­ri­cants de com­posants (trans­mis­sion, pom­pes, vannes…) vers une offre fonc­tion­nelle antic­i­pant les besoins des dif­férentes fil­ières et inté­grant les impérat­ifs réglementaires ;
• pour les fab­ri­cants d’équipements de pro­duc­tion (machines-out­ils, machines agri­coles, matériel de TP…) vers une offre de sys­tème antic­i­pant sur les besoins du proces­sus client.

Cette indis­pens­able ” fuite en avant ” à réalis­er par des PME pose le prob­lème, au-delà de l’ori­en­ta­tion stratégique (choix d’un marché de niche ou inté­gra­tion d’un groupe inter­na­tion­al pour un marché plus large), de la capac­ité d’in­vestisse­ment immatériel de l’en­tre­prise et de la pos­si­bil­ité d’u­tilis­er au mieux les com­pé­tences mul­ti­dis­ci­plinaires exis­tantes (matéri­aux, mesures, infor­ma­tique, élec­tron­ique…) pour les inté­gr­er dans une inno­va­tion ciblée.

La réus­site de cet effort nécessite :

• l’ex­is­tence dans l’en­tre­prise de chefs de pro­jets assur­ant une veille tech­nologique et con­cur­ren­tielle capa­ble d’as­sur­er une con­cep­tion pluridis­ci­plinaire à par­tir d’un cahi­er des charges fonc­tion­nel. De la per­son­nal­ité de ce chef de pro­jet, de sa capac­ité d’ou­ver­ture, de sa curiosité dépen­dra très sou­vent la qual­ité du parte­nar­i­at en recherche et développe­ment — inno­va­tion entre l’en­tre­prise et les struc­tures envi­ron­nantes et donc la réus­site du projet ;
• l’évo­lu­tion des rela­tions de l’en­tre­prise avec le monde de la recherche. La prob­lé­ma­tique est ici dif­férente de celle des grandes sociétés, la PME a tra­di­tion­nelle­ment peu de rela­tions avec le monde de la recherche, sa demande est égale­ment dif­férente, elle attend de ses inter­locu­teurs une approche plus glob­ale de ses prob­lèmes alors que les grandes entre­pris­es pos­sè­dent en leur sein les com­pé­tences capa­bles d’analyser les prob­lèmes, de les traduire en lan­gage ciblé pour les com­pé­tences spé­ci­fiques des lab­o­ra­toires et de récupér­er les résul­tats pour les con­solid­er dans le cadre d’un projet.

Cette exi­gence des PME se heurte, tout en recon­nais­sant la valeur de la recherche française, à la dif­fi­culté majeure de la com­par­ti­men­ta­tion de la recherche autour des grands thèmes sci­en­tifiques et à la faible masse cri­tique des quelques lab­o­ra­toires uni­ver­si­taires qui, en mécanique, ont une approche glob­ale autour d’un procédé ou d’une fonc­tion par rap­port aux moyens de leurs prin­ci­paux con­cur­rents européens (en par­ti­c­uli­er les Allemands).

Pour per­me­t­tre de résoudre cette dif­fi­culté fon­da­men­tale pour le devenir d’une branche indus­trielle, des efforts ont été menés sur deux plans.

À l’initiative des organisations professionnelles (FIM et syndicats sectoriels), la mise en place de moyens collectifs, par exemple dans le cadre de centres techniques industriels (pour la mécanique le CETIM, le CETIAT, le CTDEC, l’Institut de soudure, le CTICM)

Ces cen­tres, pilotés par les indus­triels, ont mis en place une recherche tech­nologique avec des parte­naires du monde de la recherche. Autour de démon­stra­teurs, ils four­nissent aux entre­pris­es des méth­odes, des out­ils et des don­nées adap­tés à leur cul­ture facil­i­tant l’in­té­gra­tion des évo­lu­tions tech­nologiques dans les prin­ci­paux proces­sus ou fonc­tions mécaniques.

Pour le CETIM, par exem­ple, les pôles usi­nage à grande vitesse, forge, découpage, emboutis­sage, assem­blage…, dans le domaine des procédés, les pôles hydrauliques indus­triels, trans­mis­sion… dans le domaine des fonc­tions mécaniques.

La constitution de réseaux coopératifs permettant de concentrer et d’amplifier la recherche technologique sur les verrous les plus importants

Dans ce cadre, un groupe d’in­dus­triels asso­ciés le plus sou­vent au cen­tre tech­nique de la branche met en place, grâce à un finance­ment mixte (indus­trie-pou­voirs publics) et sig­ni­fi­catif (5 à 10 M€), un pro­jet de durée lim­itée s’ap­puyant sur un cer­tain nom­bre de lab­o­ra­toires de recherche dans un cadre con­tractuel où les règles de pro­priété intel­lectuelle et indus­trielle ont été définies.

Quelques exemples :

• les actions con­certées ” Forge ” menées depuis dix ans sous le pilotage d’une ving­taine d’in­dus­triels (don­neurs d’or­dre, sous-trai­tants et élab­o­ra­teurs de matière) ont per­mis de dévelop­per une com­pé­tence unique dans la mod­éli­sa­tion de ce proces­sus de mise en œuvre, per­me­t­tant aux indus­triels d’ac­célér­er la con­cep­tion des gammes de fab­ri­ca­tion et des out­il­lages et de répon­dre aux impérat­ifs de tenue en ser­vice par la maîtrise de la défor­ma­tion ther­momé­canique et de ses con­séquences en tout point des pièces ;
• l’ac­tion ” Machine à grande vitesse ” qui regroupe une quin­zaine d’équipemen­tiers et de fab­ri­cants de com­posants a per­mis d’é­tudi­er, grâce à la mise au point de démon­stra­teurs, les prob­lèmes posés par la grande vitesse sur la généra­tion et la com­mande des prin­ci­paux mou­ve­ments et d’op­ti­miser leur inté­gra­tion dans un sys­tème complet ;
• le pro­jet ” Con­cep­tion inté­grée en emboutis­sage ” en cours regroupant une quin­zaine d’élab­o­ra­teurs de matéri­aux, d’outilleurs et de trans­for­ma­teurs qui per­me­t­tra, autour d’un ate­lier virtuel mul­ti­sites asso­ciant base de com­pé­tences, bases de don­nées et logi­ciels de mod­éli­sa­tion, de faciliter et d’ac­célér­er la con­cep­tion et le lance­ment des pièces embouties.

Le développe­ment de ces types d’ap­proches col­lec­tives ou coopéra­tives appa­raît (au-delà des résul­tats atten­dus) indis­pens­able pour appren­dre aux entre­pris­es à tra­vailler ensem­ble en inté­grant la recherche et développe­ment dans la notion d’en­tre­prise éten­due. Il a égale­ment comme avan­tage de pouss­er les lab­o­ra­toires à finalis­er leurs com­pé­tences sci­en­tifiques vers une appli­ca­tion fonc­tion­nelle don­née et ce de façon plus pérenne que par le passé.

Sou­vent, en effet, la thèse (CIFRE (Con­ven­tion indus­trielle de for­ma­tion pour la recherche) par exem­ple) passée, le lab­o­ra­toire ” oubli­ait ” la com­pé­tence fonc­tion­nelle traitée pour en abor­der une autre. Enfin, cette com­pé­tence fonc­tion­nelle dans le cadre d’un réseau a une inci­dence forte sur la for­ma­tion des chercheurs, sur des appli­ca­tions tech­nologiques et sur l’at­trac­tiv­ité qu’elles présen­tent pour eux. Par exem­ple, l’ac­tion ” Mod­éli­sa­tion Forge ” a per­mis à la pro­fes­sion d’in­té­gr­er un cer­tain nom­bre de jeunes issus de la recherche alors que son image tra­di­tion­nelle était jusque-là peu atti­rante pour eux.

Le futur

Sur le plan tech­nologique et sci­en­tifique, il paraît donc indis­pens­able de dévelop­per ces actions col­lec­tives et coopéra­tives. Les moyens et la volon­té exis­tent au plan national.

En mécanique, des struc­tures comme les cen­tres tech­niques indus­triels, les asso­ci­a­tions regroupant les chercheurs et les ingénieurs comme l’As­so­ci­a­tion française de mécanique (AFM) sont des sup­ports impor­tants de cette dynamique. Il paraît impor­tant que soit inten­si­fiée fil­ière par fil­ière l’analyse des ver­rous tech­nologiques impor­tants et que se développe le nom­bre d’in­dus­triels motivés voulant s’in­ve­stir dans l’indis­pens­able pilotage des projets.

Au-delà, divers obsta­cles dont il faut avoir con­science peu­vent frein­er cette dynamique des­tinée à faciliter l’in­no­va­tion des PME mécaniciennes.

Le particularisme régional

La volon­té des régions d’avoir une stratégie tech­nologique est une excel­lente chose mais, compte tenu des moyens disponibles et des coûts de la recherche tech­nologique, il ne faut pas qu’elle con­duise à des redon­dances mais à l’in­té­gra­tion des ini­tia­tives dans des pro­jets plus vastes.

La mise en place de réseaux tran­sré­gionaux pour men­er à bien un pro­jet tech­nologique est encore à développer.

Le ” risque ” européen

Dans cer­tains secteurs la néces­sité de la mise en place d’un réseau européen (voire mon­di­al) appa­raît évi­dente (c’est le cas des secteurs où l’in­ter­na­tion­al­i­sa­tion des cap­i­taux est importante).

Dans d’autres le par­tic­u­lar­isme nation­al est encore à défendre.

Dans ces derniers secteurs, il est indis­pens­able d’avoir con­sti­tué un réseau nation­al solide avant de l’élargir au niveau européen, sous peine de voir dis­paraître les moyens français à brève échéance, compte tenu des forces en présence et de l’é­parpille­ment actuel de la recherche tech­nologique française.

Les difficultés de contractualisation des projets, qu’ils soient collectifs ou coopératifs

Les pro­jets réu­nis­sant plusieurs entre­pris­es et des lab­o­ra­toires doivent être con­trac­tu­al­isés de façon pré­cise. Cette démarche, sou­vent longue et inter­ac­tive, est peu inci­ta­tive pour les parte­naires. À par­tir des expéri­ences acquis­es, un cadre con­tractuel devrait être établi pour faciliter et accélér­er le mon­tage des pro­jets futurs.

Chercheur spé­cial­iste de la pro­preté par­tic­u­laire en hydraulique pour la société Sofrance spé­cial­isée dans la con­cep­tion, la fab­ri­ca­tion et la vente de sys­tèmes de fil­tra­tion en par­ti­c­uli­er dans le domaine de l’hydraulique. SOFRANCE

Conclusion

Pour se dévelop­per dans un con­texte mon­di­al l’in­dus­trie mécanique française doit faire face à des défis imposés par son marché et amélior­er son avan­tage con­cur­ren­tiel. Sur le plan tech­nologique, il appa­raît indis­pens­able, compte tenu de la taille moyenne des entre­pris­es, de lim­iter le coût de leurs investisse­ments immatériels, en réal­isant une par­tie de leur recherche et développe­ment dans un cadre col­lec­tif ou coopératif.

La mise en place sous le pilotage des indus­triels d’ac­tions col­lec­tives ou de réseaux coopérat­ifs appa­raît indis­pens­able, avec l’aide d’abon­de­ments publics, pour dévelop­per avec le milieu de la recherche une approche fonc­tion­nelle pluridis­ci­plinaire per­me­t­tant une inté­gra­tion rapi­de des résul­tats dans la stratégie d’in­no­va­tion indi­vidu­elle des PME. Mal­gré quelques exem­ples très sig­ni­fi­cat­ifs et une volon­té nationale, cette ori­en­ta­tion est encore à développer.

Cette évo­lu­tion per­me­t­tra en out­re aux lab­o­ra­toires, sans avoir à rechercher le dif­fi­cile con­tact indi­vidu­el avec les PME, de mieux s’in­té­gr­er dans des pro­jets ayant un réel impact économique sur ce secteur indus­triel français. Elle aura aus­si pour con­séquence d’in­ten­si­fi­er dans les écoles et les uni­ver­sités la for­ma­tion de spé­cial­istes sur les prin­ci­paux procédés ou fonc­tions en mécanique. 

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