Étude de cas Carrara : un magasin vertical pour les systèmes d’étanchéité

Le magasin qui ne se vide jamais

Le stock de produits finis respire : il se remplit et se vide au rythme de la demande. Le magasin d’outillage de production, lui, ne respire pas. Dans les entreprises qui travaillent sur spécification, chaque nouvelle référence développée avec un client donne lieu à un moule, une matrice ou un outil dédié, qui entre en stock et n’en sort plus, parce que la commande peut se renouveler des années plus tard et parce que, souvent, l’outillage n’appartient même pas à celui qui le conserve. C’est une courbe croissante monotone, sans mécanisme naturel de déstockage. Et lorsqu’elle atteint une limite, la contrainte qui apparaît en premier est rarement l’espace : c’est le temps d’accès.

C’est le point de départ de ce cas. Carrara S.p.A. fabrique des systèmes d’étanchéité industrielle (des joints destinés principalement aux industries chimique et énergétique) et compte parmi les principaux acteurs européens du secteur, avec plus de soixante ans d’activité et environ cent cinquante personnes sur son site d’Adro, dans la province de Brescia. Son marché de référence est celui des fabricants de vannes pour le secteur Oil & Gas, une filière fortement concentrée sur le territoire italien. « Les fabricants de vannes sont notre premier débouché », explique Sebastiano Carrara, directeur général de l’entreprise. « Ce sont des entreprises très ancrées ici, sur le territoire, et leurs produits sont exportés dans le monde entier. »

Un parc de moules en croissance constante

La particularité du secteur réside dans la relation entre le produit et l’outillage. Le joint n’est pas un composant sur catalogue : il s’adapte à la conception de chaque vanne, et chaque variation de dimensions donne lieu à une nouvelle référence. « Pour chaque nouvelle vanne naît un joint aux dimensions légèrement différentes », confirme Sebastiano Carrara. « Chaque dimension, chaque type, chaque article a son moule : parfois il est réutilisé, parfois il est dédié à ce seul joint. Dans tous les cas, le moule est développé avec le client, qui le paie, et c’est de fait son outillage. Mais c’est nous qui le conservons. »

Il en découle deux conséquences opérationnelles. La première concerne le nombre : le parc de moules augmente avec le nombre de références développées, et non avec les volumes produits. La seconde concerne l’encombrement : il s’agit d’outillages lourds, dont certains atteignent 2 900 millimètres de diamètre. « Ils ne sont pas vraiment faciles à stocker », résume Sebastiano Carrara.

La croissance de la division consacrée aux joints pour l’Oil & Gas a entraîné la saturation complète du magasin d’outillage. « La conséquence n’a pas seulement été le manque d’espace, mais une augmentation progressive de la complexité de gestion : des temps de recherche de plus en plus longs, une plus grande difficulté à contrôler les stocks et une planification de plus en plus complexe des activités du magasin. Notre objectif n’était pas simplement d’augmenter la capacité de stockage, mais de continuer à croître sans que la croissance se traduise par une plus grande complexité organisationnelle. »

À cela s’est ajoutée une échéance technique. Le stockage des moules était confié à des magasins rotatifs achetés plusieurs décennies auparavant et désormais proches de la fin de vie. La nécessité de les remplacer a ouvert une fenêtre de réflexion qu’il aurait été difficile d’ouvrir autrement : « Nous avons associé le besoin concret de les remplacer au défi de repenser l’organisation et le processus de gestion des moules. »

Du carrousel au module vertical : ce qui change vraiment

Le passage d’un parc de carrousels rotatifs à un magasin vertical automatique est souvent présenté comme une simple mise à jour technologique. Du point de vue du processus, il s’agit pourtant de deux paradigmes différents.

Dans le modèle précédent, l’organisation était dispersée : plusieurs unités, chacune avec son propre ensemble d’outillages, réparties en différents points de l’atelier. « Avant, les moules étaient prélevés un par un dans les magasins rotatifs », raconte Sebastiano Carrara. « L’opérateur devait faire des allers-retours sans logique bien définie : il prenait un moule dans le magasin 1, allait jusqu’au 5, en prenait un autre, revenait au 2, retournait au 5. » Avec un volume de l’ordre d’une centaine de prélèvements par jour, la somme de ces déplacements représente un temps non négligeable et, surtout, impossible à réduire par des mesures organisationnelles.

Le modèle adopté inverse la relation entre l’homme et le matériel. « Nous voulions dépasser l’idée selon laquelle c’est le magasinier qui doit se déplacer entre plusieurs zones de stockage pour trouver le matériel, et passer à un modèle dans lequel c’est le matériel qui arrive automatiquement jusqu’à l’opérateur, sur un poste de travail unique. » C’est le principe goods-to-person (marchandise à l’homme) appliqué non pas au produit fini, mais à l’outillage de production : une application moins fréquente, mais dont le rapport coûts-bénéfices est souvent plus favorable, car l’enjeu n’est pas le délai de traitement d’une commande client, mais la disponibilité d’une ressource critique pour l’ordonnancement de l’atelier.

Un élément souvent sous-estimé concerne la fiabilité du prélèvement. Dans le magasin de Carrara, le système ne se contente pas de présenter le plateau : il signale visuellement la position de l’outillage à l’intérieur. « Même lorsque le plateau est grand et qu’il y a beaucoup de pièces les unes à côté des autres, on voit sur l’écran dans quelle zone se trouve l’outillage : c’est précisément le rectangle où il a été posé qui s’allume. » C’est un détail qui fait passer le contrôle de la mémoire de l’opérateur à l’interface de la machine, et qui a des conséquences directes sur le profil de compétences requis, un sujet sur lequel nous reviendrons.

Pourquoi l’installer à l’extérieur

Parmi les exigences qui ont orienté le choix, celle qui a eu l’impact architectural le plus important a été l’emplacement. « Un élément déterminant a été la possibilité d’installer le magasin à l’extérieur de l’usine, avec une solution conçue dès l’origine pour ce type d’application, et non comme une simple adaptation de systèmes standard », explique Sebastiano Carrara. La raison est économique avant d’être technique : chaque mètre carré libéré à l’intérieur du bâtiment industriel redevient disponible pour la production, qui est l’usage de la surface couverte à plus forte valeur.

Ce choix fait toutefois passer le magasin automatique du statut d’équipement d’usine à celui d’ouvrage de construction à part entière, avec un ensemble de vérifications qui ne s’appliquent pas à une installation en intérieur. La structure extérieure doit être vérifiée au regard des actions environnementales (vent, neige, séisme) selon les normes techniques italiennes pour les constructions (Norme tecniche per le costruzioni, décret ministériel du 17 janvier 2018) ; l’enveloppe doit assurer l’étanchéité à l’eau et un indice de protection adapté aux composants électriques et électroniques ; le système de régulation thermique doit maintenir les conditions de fonctionnement de l’automatisation et prévenir la condensation sur les outillages métalliques déplacés entre des environnements à des températures différentes. Il faut également évaluer, au cas par cas, si l’enveloppe entre dans le champ d’application du règlement (UE) 2024/3110 relatif aux produits de construction, qui a remplacé le règlement (UE) 305/2011.

La deuxième exigence technique non négociable concernait la capacité de charge des plateaux, dimensionnée sur le poids réel des outillages : « Nous avions besoin de plateaux d’une capacité de charge adaptée au poids de nos moules, une exigence que peu d’entreprises étaient en mesure de satisfaire. » C’est le type de contrainte qui, dans la conception d’un magasin vertical, détermine en cascade la structure porteuse, le système d’extraction et la hauteur maximale atteignable : la capacité de charge unitaire du plateau, davantage que la capacité nominale totale, est souvent le paramètre qui distingue les solutions réellement applicables.