Analyse et étude piste par piste

Analyse et étude piste par piste

Optimisation du ratio ciment / clinker

Le rapport C/K (ciment produit / clinker consommé), ce ratio se calcule à partir de la quantité produite de chaque qualité et du clinker utilisé pour ces derniers durant une durée donnée.
L’optimisation du ratio C/K est une politique de Lafarge pour optimiser ses coûts de production et contrer le développement du marché cimentier marocain.

Contexte du projet

Avec une croissance progressive du marché cimentier marocain marquée par une stagnation des prix de vente aussi bien qu’une augmentation des prix des entrants, Lafarge et plus particulièrement sa division cimentière ont adopté un système de management par performance dans toutes ses unités de fabrication au Maroc. L’optimisation du ratio C/K fait partie des indicateurs clés de ce système.
Dans ce contexte, une problématique se pose. Le rapport C/K doit être constamment optimisé. La question qui se pose dans le cadre de notre sujet est donc :
Quels sont les axes à solliciter, et quels sont les leviers d’actions pour garantir un bon niveau de performance en C/K ?
Pour répondre à cette question, nous proposons de gérer notre mission qui s’appuie sur une bonne maîtrise du procédé de la fabrication du ciment et des outils d’analyse et de communication, déclinée en trois étapes :
Brainstorming des idées l’optimisation du ratio C/K Identification des axes d’optimisation du ratio C/K
Comparatif des principaux indicateurs cimentiers entre 2008 et janvier 2016
La réalisation de l’ensemble de ces points doit être effectuée en collaboration avec les acteurs du cœur de métier (Fabricants, qualiticiens, procédés). La validation des plans d’actions sera faite lors des réunions périodiques.

Brainstorming des idées sur les axes de l’optimisation du ratio C/K

Définition de la technique du brainstorming

Le brainstorming est une technique de créativité qui facilite la production d’idées d’un individu ou d’un groupe. L’utilisation du brainstorming permet de trouver le maximum d’idées originales dans le minimum de temps grâce au jugement différé. Le jugement différé consiste à énoncer d’abord un grand nombre d’idées et de les évaluer uniquement dans un deuxième temps ou lors d’une autre rencontre. Notez que les termes «remue-méninges» et «tempête d’idées» servent à nommer également la technique du brainstorming. [3]

Pourquoi utiliser la technique du brainstorming pour trouver des idées?

La technique du brainstorming a pour principal avantage de favoriser la fluidité de la pensée des individus et du groupe. En effet, elle permet de préserver le flux (flow) des idées et d’éviter de détruire les idées des autres. L’application de la technique consiste essentiellement à énoncer dans un premier temps, une grande quantité d’idées et de s’assurer de suspendre le jugement. Ce n’est que dans un deuxième temps, après avoir sorti le plus d’idées possibles que l’on a la permission de critiquer les idées trouvées. On peut alors prendre soin de transformer les idées brutes en solutions adaptées à la situation. [3]
Durant les premières semaines de travail, nous avons pris connaissance des différentes ressources (humaines + matérielles) de l’usine via une série de visites in situ et de discussions avec les principaux corps de métiers intervenants sur ce volet tels que la fabrication, le procédé et la qualité. A travers cette démarche, nous avons établi un brainstorming des différentes idées pour l’optimisation du ratio C/K.
Le schéma ci-dessous synthétise les pistes obtenues :
réactivité
clinker
contrôle
réactivité
pouzzolane
optimisation du
adjuvant ratio C/K broyage
globale
régularité les incidents
clinker
Figure 7 : brainstorming des idées
Apres la prise en compte du brainstorming et l’organisation d’une réunion avec les interlocuteurs, on a défini ensemble les axes qui sont prioritaires à traiter par ordre. Les axes choisis sont :
Broyage, réactivité clinker, réactivité pouzzolane, régularité clinker, les incidents et contrôle.
Sur chaque axe il y aura un objectif globale et un travail d’analyse à faire afin de suggérer un plan d’actions et d’assurer son suivi.

 Historique d’évolution de rapport C/K

L’usine de Meknès contient deux lignes de production du clinker à voies sèches, la première ligne assure une production journalière de 1800 t du clinker alors que la deuxième ligne produit 1200 t/j.
L’orientation de l’usine de Meknès en termes de performance révèle la volonté d’optimiser davantage le rapport C/K. Le graphe suivant présente l’évolution de ce dernier réalisée entre 2008 et janvier 2016.D’après le graphe ci-contre On s’aperçoit que l’évolution du ratio C/K entre les années 2008-2012 n’était pas stable mais à partir de l’année 2012 on voit que cette évolution augmente relativement d’une année à une autre jusqu’à atteindre sa valeur maximal (1.521). Mais vu l’importance de cet indicateur, l’usine s’est fixé un objectif ambitieux de 1.534.
La première étape à franchir donc est de définir la démarche nécessaire pour quantifier les différents processus touchants notre rapport (C/K) puis à réaliser le plan d’action issu de cette quantification.

Analyse de rapport C/K du mois avril 2016

L’objectif C/K de l’usine est défini d’une manière global (toutes qualités confondus). C’est la répartition des quantités de ventes (et par conséquent production) qui définit les objectifs par qualité. Ces derniers dépendent fortement des prévisions de ventes établis par le service commercial et logistique. Pour le mois d’avril, le C/K réalisé était de 1.527. Si l’on décortique cette performance, on parvient à la conclusion suivante : La contre-performance du C/K est due à trois effets majeurs : Le mix produit, l’usage du BK3 pour le CPJ45 et la contre-performance « propre ».Le mix produit : C’est le décalage entre les volumes prévisionnels et ceux réellement produits.Cet effet est d’autant plus défavorable quand il s’agit d’une surproduction(Besoin du marché) du CPJ 55, produit plus noble qui consomme plus de clinker, au détriment du CPJ 35.
L’usage du BK3 pour le CPJ 45 : L’atelier de broyage BK3 est muni d’un séparateur de 1ère génération. Il est incapable de produire un ciment avec une finesse accrue. C’est pourquoi, il a été spécialisé dans le CPJ 35 (Résistances réalisées avec le clinker plutôt que la finesse). Toutefois et avec un besoin de plus en plus fort en qualités supérieures, le BK3 sert pour des appoints en CPJ45 avec un %KK plus conséquent.La contre-performance « propre » : C’est l’un des facteurs qui entrave le cycle de production ce qui influence négativement notre ratio C/K. C’est sur ce volet qu’on possède des leviers d’action. Notre travail portera sur l’analyse et la proposition d’actions pour palier à cette contre-performance.

Analyse et étude piste par piste

Dans un souci de prolongation de durée de vie de la carrière et afin d’améliorer la rentabilité, l’amélioration du ratio C/K s’avéré nécessaire. Ayant actuellement un rapport ciment / clinker égale à 1.528, notre objectif est d’atteindre un rapport de 1.538, pour y arriver, plusieurs paramètres sont mis en jeu, et dont nous pouvons distingués deux grandes catégories :La première étant les paramètres dits non contrôlables, à savoir le mix produit, puisqu’il est contrôlé par le marché, le rapport est donc calculé en fonction du type de production qui est contrôlé par le besoin des clients.La deuxième regroupe les paramètres dits contrôlables, à savoir le problème de performance qui nécessite une étude sur tous les points susceptibles de modifier ce ratio. Donc après la prise en compte du brainstorming et l’organisation d’une réunion avec les interlocuteurs, on a défini ensemble les axes qui sont prioritaires à traiter. Les7 axes choisis sont : La réactivité clinker, adjuvant, broyage, les incidents, régularité clinker, et finalement le contrôle
Le schéma ci-dessous synthétise les pistes obtenues de l’analyse par arbre de causes :

Premier axe d’optimisation: contrôle

 Etude de la stabilité de l’analyse et de la préparation

La préparation du « cru » consiste à mélanger et broyer les matières premières de manière à obtenir un produit ayant une composition et une finesse prédéfinies. Une préparation optimale du cru pour la fabrication du ciment consiste à alimenter la ligne de cuisson avec une farine dont la qualité et l’homogénéité permettent une production économique de ciments de haute qualité. Il est donc impératif d’avoir une parfaite connaissance des matières utilisées (matières premières) afin de choisir, en fonction de leurs caractéristiques, le procédé de production et les techniques adéquates de pré homogénéisation, broyage et analyse.Après homogénéisation et quartage de l’échantillon on pèse (30 ± 1) g de ce dernier on ajoute (20 ± 1) ml d’alcool ; puis on fait le broyage de l’ensemble pendant 6mn, le mélange est séché et on récupère le maximum de matière sur un papier propre, ensuite à l’aide de spatule, mélanger la matière et faire casser les plaquettes formées lors du séchage ; remplir doucement l’anneau et faire étaler la matière sur la totalité de la surface ; finalement on nettoie le fond de la pastille avec le pinceau pour éviter la pollution de l’appareil FX (l’analyse est effectuée sur l’échantillon qui est sous forme de pastille).Le laboratoire dispose d’un spectromètre à fluorescence X, OXFORD, MDX 1080, qui permet d’analyser simultanément les éléments suivants : SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3, K2O et Na2O .Cet appareil est capable de détecter la présence de minéraux cités ainsi que leurs pourcentages.

Table des matières

Introduction
I. Présentation de l’organisme d’accueil
I.1. Historique
I.2. Implantation de Lafarge Meknès [1]
I.3. La fiche technique
I.4. Les équipements de l’usine
I.5. Organigramme de l’usine Meknès
II. Le processus de fabrication du ciment
II.1. Généralité sur le ciment
II.2. Matières premières du ciment
II.3. Matières d’ajouts du ciment
II.4. Les étapes de fabrication du ciment
II.4.1. Carrière et concassage
II.4.2. Préparation cru
II.4.3. Cuisson de la farine
II.4.4. Broyage du clinker
II.4.5. Ensachage et expédition
I. Contexte du projet
I.1. Brainstorming des idées sur les axes de l’optimisation du ratio C/K
I.1.1. Définition de la technique du brainstorming
I.1.2. Pourquoi utiliser la technique du brainstorming pour trouver des idées?
I.2. Historique d’évolution de rapport C/K
I.3. Analyse de rapport C/K du mois avril 2016
II. Analyse et étude piste par piste
II.1. Premier axe d’optimisation: contrôle
II.1.1. Etude de la stabilité de l’analyse et de la préparation
II.1.2. Etude de la stabilité des échantillonneurs
II.2. Deuxième axe d’optimisation: régularité clinker
II.2.1. Etude de la stabilité des doseurs
II.3. Troisième axe : les incidents
II.3.1. Premier problème : marche à vide
II.3.2. Deuxième problème : changement de qualité
II.4. Quatrième axe : réactivité clinker
II.4.1. Réactivité du clinker
II.4.2. Les facteurs influencent la réactivité du clinker
II.5. Cinquième axe : la régularité pouzzolane
II.5.1. Définition de la pouzzolane
II.5.2. La qualité de la pouzzolane dépend en grande partie de sa genèse
II.5.3. Le rôle principal de la pouzzolane dans la fabrication de ciment
II.5.4. Caractéristiques physico-chimique de la pouzzolane
II.5.5. Situation Existante
II.6. Sixième axe : adjuvant
II.6.1. Définition
II.6.2. Objectif
II.6.3. Technique du benchmark ING
II.6.4. Les résultats d’analyse
II.6.5. Interprétation des résultats
II.7. Septième axe : Broyage
II.7.1 Etude de l’état du fonctionnement du broyeur
II.7.2 Etude de l’état du fonctionnement du séparateur
II.7.3 Etude de la stabilité de La gaine gaz chauds
II.7.4. Humidité de la matière
III. Les plans d’action sur chaque axe
III.1. Les actions sur l’échantillonnage
III.2. Les actions sur les incidents
III.2.1. Premier problème : marche à vide
III.2.2 Deuxième problème : changement qualité
III.3. Les actions sur la régularité clinker
III.4. Les actions sur la régularité pouzzolane
III.4.1. Les résultats obtenus [annexe 7]
III.5. Les actions sur la réactivité clinker
III.5.1. La composition chimique
III.5.2. Les conditions de cuisson
III.6. Les actions sur le broyage
III.6.1. Humidité de la matière
IV. Evaluation économique
IV.1. Gain grâce à l’action au niveau du Pouzzolane
IV.2. Gain grâce à l’action au niveau d’adjuvant
Conclusion
Références
Les annexes

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