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INTRODUCTION
L’industrie sucrière est l’une des plus anciennes industries agro-alimentaires. De
mieux en mieux organisée, cette industriels notamment les sucreries qui produisent Le sucre
(saccharose) est produit à partir de la betterave sucrière ou de la canne à sucre. Ainsi, par
exemple, la production mondiale, qui se chiffrait à 130,5 millions de tonnes en 2000-2001, se
répartit pour environ 72 % à partir de la canne à sucre et 28 % à partir de la betterave.
Dans les deux cas, du début de la filière à la production du sucre final, l’objectif des
sucreries est de partir d’une matière première la plus pure possible et de produire, avec un
rendement optimum, un sucre de qualité. La sucrerie est donc principalement une industrie de
séparation et de purification. Un grand nombre d’opérations unitaires de séparation sont ainsi
mises en œuvre.
Par exemple, en sucrerie de betterave :
— l’atelier de lavage élimine les impuretés extérieures à la matière première.
— l’extraction par diffusion limite le transfert des impuretés dans le jus.
— l’épuration calco-carbonique précipite une partie des impuretés dissoutes.
— la concentration par évaporation multiple-effet élimine une partie de l’eau du jus, et enfin
la cristallisation permet de séparer le saccharose sous forme d’un cristal pur à partir d’un sirop
contenant encore des impuretés.
L’ouverture de l’économie marocaine aux échanges extérieurs, et l’exacerbation de la
concurrence à l’échelle internationale ont obligé l’entreprise marocaine de se mettre à niveau. Il
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est devenu nécessaire d’augmenter la productivité du travail et de réduire les coûts de
production.
Le présent rapport donne dans ca premier chapitre une présentation générale sur la société
et une description générale du processus de fabrication dans son deuxième chapitre. Dans le
troisième chapitre description du processus de pain pack, en fin la partie pratique qui contient
cinq parties principales :
Les cartes de contrôle aux attributs.
Diagramme causes a effet- Ishikawa.
Plan d’expérience.
Diagramme de Pareto.
Propositions des solutions.
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Différentes formes de commercialisation du sucre raffiné
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CHAPITRE 1
PRESENTATION DE LA SOCIETE
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HHiissttoorriiqquuee eett ssiittuuaattiioonn aaccttuueellllee[[11]]
La COSUMAR est une société nationale qui a comme activité de base le raffinage des
sucres bruts et la commercialisation des produits finis (sucre raffiné et mélasse).
Fondée en 1929 sous le sigle COSUMA (Compagnie Sucrière Marocaine) par Saint-
Louis de Marseille, pour une capacité de production quotidienne de 100 tonnes de sucre par
jour.
Au 1er
janvier 1967, l’état marocain a pris une participation de 50% du capital, la
production était de 900 tonnes par jour, la société est devenue alors COSUMAR (Compagnie
Sucrière Marocaine de Raffinage).
En 1985, l’Omnium Nord Africain « ONA » a participé avec 67% du capital de
COSUMAR, le reste étant détenu par :
La Société Nationale d’Investissement SNI (11%).
La Caisse Interprofessionnelle Marocaine de Retraite CIMR (10%).
Le Fonds marocain de Placement FMP (7%).
AL WATANYA (1%).
Les petits porteurs (4%).
La raffinerie de COSUMAR produit actuellement 650.000 tonnes de sucre par an
dont :
57% sous forme de pains.
17% sous forme de lingots et morceaux.
26% sous forme de granulés.
Dans le marché national les ventes de COSUMAR représentent 70% du marché local
dont 88% pour les pains de sucre.
La COSUMAR a trois unités de production :
Raffinerie de CASABLANCA.
Sucrerie de SIDI BENNOUR.
Sucrerie de ZEMAMERA.
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1. PRESENTATION:
COSUMAR « Compagnie Sucrière Marocaine et de Raffinage » est un groupe
marocain, filiale du Groupe ONA, spécialisé dans l'extraction, le raffinage et le conditionnement
du sucre sous différentes formes. Il est devenu l'unique opérateur sucrier marocain après
l'acquisition de SUTA, SUCRAFOR, SUNABEL et SURAC en 2005.
Cosumar se compose de cinq sociétés spécialisées dans l'extraction, le raffinage et le
conditionnement du sucre sous différentes formes.
Cosumar SA, cette société regroupe la raffinerie de Casablanca et les sucreries de
Doukkala. L'usine de conditionnement installée à Casablanca produit le pain de sucre, le
granulé, le lingot et le morceau sous la marque "Enmer".
Sunabel, regroupe les sucreries de la région Gharb-Loukkos, elle produit du sucre granulé
commercialisé sous la marque "El Bellar".
Surac, la sucrerie raffinerie de canne située à Mechra Bel Ksiri produit le lingot, le
morceau et le sucre granulé, disponible sous le nom "Al Kasbah".
Sucrafor, Créée en 1972, la sucrerie raffinerie de L'Oriental produit du sucre blanc
granulé, sous la marque "la Gazelle".
Suta, les sucreries du Tadla, créées en 1971, produisent du sucre granulé et du lingot,
commercialisés sous la marque "Palmier".
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Figure 1 : Répartition des filières de la Cosumar au Maroc
COSUMAR joue un rôle très important sur le plan sucrier national, ses ventes
représentent 65% du marché local dont 90% pour les pains et morceaux, et 100% pour le sucre
lingot.
L’usine travaille d’une manière continue, 24h/24h et 7j/7j afin d’arriver à la satisfaction des
besoins du marché.
La raffinerie fonde son métier sur 3 principales activités:
L’extraction à partir de la canne et betterave à sucre (46 % de la production).
Le raffinage du sucre brut importé (54 % de la production).
Le conditionnement sous différentes variétés.
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Figure 2 : Activités principales de la raffinerie.
COSUMAR propose une gamme diversifiée de produits:
Le pain de Sucre.
Le sucre en lingots et morceaux.
Le sucre granulé.
Figure 3 : Produits de la Cosumar
L’usine est divisée en quatre parties :
Usine de pain pack qui est moderne.
Usine de pains coulés où la confection du pain est obtenue par égouttage.
Usine de pains turbinés d’où le pain de sucre est obtenu par centrifugation.
Le conditionnement morceaux et manufacture CMM où il y a obtention des boites
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de lingots, morceaux et sucre granulé.
2. Historique:
1929 : La raffinerie de Casablanca est créée, sous le sigle COSUMA, par Société
Nouvelle des Raffineries de Sucre de SAINT LOUIS de MARSEILLE, elle produit 100
tonnes de sucre par jour, exclusivement sous forme de pains de sucre.
Figure 4 : Les débuts de la société sous le sigle COSUMA.
1967 :L'Etat marocain acquiert 50% du capital.
1985 : Le groupe ONA prend le contrôle du capital de Cosumar, désormais cotée à la
Bourse des Valeurs de Casablanca.
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Figure 5 : Distribution du capital de la Cosumar
1993 : Cosumar absorbe les sucreries des Doukkala (Zemamra et Sidi Bennour), dont
il détenait déjà une part significative.
2002 : Passage en blanc de la sucrerie de Sidi Bennour c’est-à-dire : Production de
sucre granulé destiné à la consommation directe.
Figure 6 : Vue de la sucrerie de Sidi Bennour
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2003 : Certification des sucreries ISO 9001 V 2000.
2005 : Acquisition des 4 sociétés sucrières Publiques, SUTA, SURAC, SUNABEL et
SUCRAFOR.
Figure 7 : Sociétés Acquises par la Cosumar.
2006 : Extension de la capacité de traitement de betteraves à 15 000 t
betteraves/jour de la sucrerie de Sidi Bennour, montant de l’investissement :
850 MDH.
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3. FICHE TECHNIQUE DE LA SOCIETE :
LOGO
CREATION 1929
FORME JURIDIQUE Société anonyme
SIEGE SOCIAL 8, rue El Mouatamid Ibnou Abbad BP3098
20 300 Casablanca (Maroc)
DIRECTION Mohammed Fikrat (PDG)
Mohamed Lazaar (DG)
TELEPHONE 05 22 67 83 83
FAX 05 22 24 10 71
SUPERFICIE 20 Hectares
EFFECTIF 3 000 (au 2007)
SITE WEB www.cosumar.co.ma
CAPITALISATION 6.370.406.640 MAD (2008)
CHIFFRE D’AFFAIRES 5,698 milliards de MAD (2008)
Figure 8 : Fiche technique de la société.
4. ORGANIGRAMME DE LA SOCIETE:
L’organigramme de la société de présente comme suit :
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Figure 9 : Organigramme de la société.
Présidence Direction Générale
Directeur adjoint chargé du financier et contrôle
de gestion
Directeur général Directeur adjoint chargé
du développement
Directeur Commercial
Directeur chargé du Conditionnement
Département Usine Pains Turbinés
Département Usine Pains pack
Département Lingots, Morceaux et Granules CMM
Directeur chargé du Raffinage et
Maintenance
Directeur des Ressources Humaines
Directeur Informatique
Zone de stage
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5. Caracteristiques:
5.1. Les sources d’energie:
Parmi les caractéristiques de la Cosumar, l’auto production de la quasi-totalité de ses besoins
en énergie dissipée dans toutes les étapes de raffinage de sucre.
Cette énergie est produite grâce au service de la centrale thermique sous forme de vapeur,
dont la moyenne par jour est de 3000 tonnes. Une partie de cette vapeur sera exploitée au sein de
la centrale thermique, afin de produire de l’électricité en tournant des turbo-alternateurs à grande
vitesse, tandis que l’autre partie va être utilisée pour le raffinage du sucre brut.
TRAITEMENT DES EAUX
DEMINERALISATION EAU
DEMINERALISEE
CHAUFFERIE CHAUDIERE VAPEUR
CENTRALE THERMIQUE
TURBO-ALTERNATEUR ELECTRICITE
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Figure 10 : Zone de la centrale thermique.
5.2. La matiere premiere
La matière première de la Cosumar est constituée de :
Sucre de canne : importé du BRESIL.
Sucre de betterave : provenant de l’unité de DOUKKALA.
Figure 11 : Betterave Sucrière. Figure 12 : Canne à sucre.
5.3. Production annuelle:
Avec la commercialisation d’un tonnage de 600 000 t/an, la COSUMAR contribue à la
satisfaction d’environ 70% des besoins du marché national.
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5.4. Production journaliere:
La production journalière a progressé régulièrement pour atteindre actuellement 2000 t/j.
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CHAPITRE 2
Processus de fabrication
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1. Presentation
Avant d’atteindre la forme finale de commercialisation le sucre passe par plusieurs étapes qui
débutent par le raffinage du sucre brut importé et se termine par le conditionnement sous la
forme voulue.
2. Processus de raffinage:( Annexe 1)
La fonction réalisée par la Cosumar est le raffinage, ce dernier est un processus qui
permet d’obtenir un sucre raffiné de haute pureté.
Le sucre brut importé provient du marché international. L’obtention d’un produit fini le
plus pur que possible nécessite le traitement du sucre brut importé en éliminant ses impuretés.
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Figure13 : processus du raffinage.
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2.1. Stockage de sucre brut
Figure 14 : Vue intérieure et extérieure d’un silo de stockage
Le sucre brut constitue la matière première de la raffinerie, il est stocké dans des grands
magasins « 2 silos » d’une capacité est de 75000 tonnes.
le sucre brut est pesé à l’entrée par un pont-bascule pour les camions , le sucre est transféré
vers la station d’affinage grâce à des bandes transporteuses en passant par deux servo-balances
de 200T/h chacune pour les wagons avant le déchargement dans le silo, un aimant pour éliminer
les métaux ferreux, et un tamis pour isoler les grosses impuretés.
2.2. Raffinage de sucre :
Le raffinage est le procédé qui permet d’obtenir à partir d’un sucre brut, un sucre
raffiné de haute pureté. Au cours du raffinage, certain nombre d’opérations consistent à :
Eliminer les impuretés externes des cristaux, pour obtenir un sucre affiné aussi pur et
aussi décoloré que possible : c’est l’affinage.
Retirer les impuretés incluses dans le réseau cristallin de sucre brut, c’est la clarification
ou l’épuration.
Réduire le maximum de la coloration par un absorbant (échange d’ions) : c’est la
décoloration par résines.
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a). L’AFFINAGE:
But :
Le sucre brut est constitué des cristaux de saccharose enrobés d’un film de sirop
contenant la majorité des impuretés tant au point de vue matières organiques (acides
organiques et composés azotés) que matières minérales. Pour enlever ces impuretés externes
qui enveloppent le sucre pour obtenir un sucre aussi décoloré que possible, on a accès à
l’affinage.
Principe :
Cette opération est passe par l'étape suivante:
EMPATTAGE:
Le sucre brut est transporté successivement par des bandes. Il est débarrassé des corps
étrangers à l’aide d’un aimant qui élimine les métaux ferreux et tamisé pour retenir les grosses
mottes. Dans un malaxeur permettant la circulation de la vapeur pour maintenir la température
voisine de 50°C. Le sucre se mélange avec « l’égout riche d’empattage » et le sirop pour éliminer
les impuretés externes de la molécule.
L’empattage permet de ramollir la gangue (les impuretés extérieures) de sirop entourant
le sucre brut.
Il consiste à mélanger une quantité d’égout d’empattage (eaux sucrées) et de sucre brut
pour obtenir un magma appelé « masse cuite d’empattage » de brix* de 89% et une
température de 45 à 50°C.
Au cours de cette opération, les non-sucres contenus dans la gangue à une concentration
supérieure à celle de l’égout d’empattage vont être diffusés dans cet égout.
L’empattage se fait dans des empâteurs sous forme d’auges munis d’un système
d’agitation (pâles) tournant à une vitesse de 2tr/min, constitués d’une double enveloppe dans
laquelle circule de l’eau chaude, ils possèdent une alimentation en sirop régulée en fonction du
débit de sucre brut entrant dans les appareils.
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Brix* : C’est la quantité de matière sèche par 100g de produit, il est déterminé par un
brix-mètre.
b). Epuration:
But :
Cette étape vise à éliminer les impuretés internes renfermées dans les cristaux de sucre
affiné. Cette opération se déroule en deux phases :
Principe :
Cette opération se fait par l’étape suivante :
Refonte du sucre affine:
Le sucre issu du l’empattage est fondu avec de l’eau sucrée (récupérée de certaines
opérations telles que le lavage des formes ou le déssucrage des résines…etc.) chauffée à 60°C.
Le sirop obtenu est appelé « fonte commune » de Brix de 63 à 64%. Elle sera envoyée vers des
bacs de stockage dans la station d’épuration.
C’est la dissolution du sucre affiné afin de défaire le système cristallin pour attaquer ses
impuretés.
Cette opération s’effectue dans des fondoirs où le sucre est mélangé avec les eaux
sucrées sous-saturées qui ne contiennent pas de sels minéraux solubles qui risquent
d’augmenter la concentration de la fonte en cendres.
c). La carbonatation :
La carbonatation, étape primordiale dans la sucrerie, est le procédé de précipitation du
carbonate de calcium dans la fonte. Ce précipité est volumineux et gélatineux, il présente une
grande surface active et permet ainsi d’absorber les impuretés internes dans les cristaux.
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Ca(OH)2 : Lait de Chaux.
CaO : Chaux
H2O : Eau
CaCO3 : Carbonate de calcium.
Ca(OH)2 : Lait de Chaux.
CO2 : Dioxyde de carbone
Ce précipité est obtenu par la réaction entre l’acide carbonique et le lait de chaux. A la
sortie du bac de stockage, la fonte est mélangée avec le lait de chaud à raison de 5g/l : on fait
barboter, dans le liquide chaulé, du gaz carbonique provenant de la combustion de fuel dans
des chaudières de la centrale thermique. Ce gaz se combine avec l’eau pour former de l’acide
carbonique qui neutralise la chaux dissoute dans le sirop.
d). Filtration mecanique:
1. But :
Elimination des précipités formés contenus dans le sirop carbonaté.
2. Principe :
Elle vise à séparer le sirop du carbonate de calcium formé. Cette opération se déroule
dans six filtres de type Diaster de capacité de 30 m3 chacun, commandés par l’automatisme. Ces
CaO H2O Ca(OH)2
Ca(OH)2 CO2 CaCO3
+H2O
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filtres contiennent 80 poches reliées à des tubes afin de contrôler la quantité du produit sortant.
Le carbonate de calcium se dépose sur la toile en une couche qui sert elle-même de pré-couche
pour arrêter toutes les particules en suspension et ne laisse filtré que le sirop, en formant un
gâteau d’une certaine épaisseur, et ce grâce à une différence de pression entre le sirop et
l’intérieur de la poche de filtration.
On obtient après filtration, un sirop carbonaté filtré ou commune filtrée de pureté supérieure
à 99 et un Brix autour de 65% et des boues. Ces boues seront ensuite débarrassées de leur sucre
à l’eau chaude, l’avantage la filtration, on obtient donc un sirop limpide qui est envoyé vers le
bac de la commune filtrée puis vers les colonnes de décolorations.
e). Décoloration:
Le sirop filtré contient encore des colorants qui ont échappé à la filtration mécanique. Ce
sirop va alors être décoloré sur résiné.
La station de décoloration sur résine comporte deux unités : une unité ne dépassant pas 35m3/h et
l’autre de capacité de 110m3/h.
Chaque unité est constituée de trois colonnes. Chaque colonne est divisée en deux
compartiments (bas et haut). Chaque compartiment contient deux résines.
La première colonne est en production
La deuxième en finition
La troisième en régénération.
Dans la production et finition, le sirop est décoloré dans la première colonne puis traverse la
2ème
colonne de finition. Une fois la résine est saturée la colonne passe à la régénération.
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f). Evaporation:
Le but de l’évaporation est la concentration de la raffinade sortante de la phase de
décoloration à une pureté de l’ordre de 99.5 %et un brix autour de 62 à 64%. La raffinade est
envoyée à la station d’évaporation pour concentration. La vapeur qui circule à 125°C, à travers
des faisceaux tubulaires, cède sa chaleur latente par conduction à la raffinade, l’eau est ainsi
évaporée et la vapeur condensée. Cette évaporation se fait sous vide partiel pour abaisser le point
d’ébullition de la raffinade et éviter la caramélisation du sucre. La raffina de concentrée sort de
l’évaporateur avec un brix voisin de 74%. Cette raffina de alimente ensuite les ateliers des pains
et l’atelier de cristallisation (lingots, morceaux et granulés).
Figure 15 : Tour d'évaporation
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g). Cristallisation :
La cristallisation est une opération qui permet la formation de maximum de cristaux à partir
de la raffinade concentrée. Dans le secteur STG (séchage tamisage des granulés) la cristallisation
est réalisée dans 2 appareils à cuire.
Ces appareils fonctionnent sous vide et elles possèdent un système de chauffage sous forme
d’un faisceau tubulaire placé en bas de l’appareil et d’un désœuvrement pour récupérer les
gouttelettes du sucre dans la vapeur.
Figure 16 : Tour de cristallisation
h). Sechage du sucre blanc :
Le sucre humide issu du turbinage est ensuite acheminé vers un sécheur en contre courant
avec l’air chaud pour diminuer son humidité de 0.6% à 0.03%.
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i). Refroidissement du sucre blanc sec :
Le sucre blanc sec passe dans un refroidisseur à lit fluidisé (air ambiant) et échange de la
chaleur avec de l’eau froide pour sortir avec une température de 32°C.
Figure 17 : Zone de séchage et refroidissement.
Ce sucre est transporté pour conditionnement des granulés et lingot et morceaux.
Le schéma suivant précise la répartition du sirop afin de garantir la diversité des produits.
Figure 18 : Distribution du sirop produit.
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3. Processus de conditionnement:
3.1. Humidification:
Cette opération se fait au niveau de la vis mélangeur qui a pour rôle de mélanger le sucre
granulé avec un dosage d’eau, pour avoir une humidité entre 1.2 % et 1.5 %. Cette humidité
facilité le déplacement du sucre dans les conduites et donne une forme presque pâteuse pour
faciliter l’étape de moulage. L’arrosage est assuré par une électrovanne.
Figure 19 : Hélice d'humidification.
3.2. Moulage :
Le sucre humidifié arrive tout d'abord dans la boîte à barbotins qui permet de mélanger et de
répartir le sucre dans le bloc de moulage en rotation.
Le sucre est compressé par des rampes. Le démoulage se fait par l'action des rampes de
vidange, les sucres sont ainsi déposés sur les plaques en aluminium qui circulent sur le tapis
inférieur.
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Figure 20 : Vue du tambour de moulage – Partie mouleuse.
3.3. Sechage:
L’étuve ou la noria ascendante est constituée de deux parties, une statique comportant des
radiateurs à vapeurs et des ventilateurs de brassage d’air permettant la circulation d’air chaud à
une température de 86 °C.
La partie dynamique est constitue d’un jeu de quatre éléments de chaîne où sont fixés des
cornières qui reçoivent 178 plaques.
Figure 21 : Tapis de séchage
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3.4. Refroidissement
Les norias des deux étuves sont équilibrées statiquement par un arbre d’accouplement. Cette
étuve comporte un système de refroidissement par injection d’air froid et extraction d’air chaud
(la température de sortie sucre 45 °c).
3.5. Mise en boite :
Cette partie est constituée d’un parallélogramme, aux douze sabots qui sont fixés à l’aide de
deux bielles excentriques, son mouvement fait 180°. Au point mort, elle soulève les lits de sucre
à l’aide du vide, et à 180° elle les dépose dans les boîtes vides.
Figure 22: Etapes de la mise en boite.
3.5.1. Confection des boites :
C’est une machine type (ICBO) qui a pour objectif de confectionner les fonds des boîtes à
sucre. Elle est une opération constituée de 5 sous-opérations expliquées par schéma suivant :
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Figure 23 : Déroulement de la confection des fonds de boites
3.6. Coiffage:
Cette opération s’effectue au niveau des deux coiffeuses, se sont des machines identiques à
conception mécanique qui permettent le coiffage d’une boîte remplie de sucre à l’aide d’un
couvercle à plat.
3.7. Fardelage
C’est une machine qui regroupe et enveloppe par lot de cinq boîtes de 1 kg dans un papier de
conditionnement.
3.8. Livraison
Les fardes issues de l’opération de fardelage sont organisées sur des palettes afin d’être facile
à transporter soit pour être livrées sur le champ ou stockées.
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Le schéma suivant résume le processus que suit le sucre blanc après son raffinage :
Figure 24 : Processus général du conditionnement du sucre
Confection des
Fonds des boites
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CHAPITRE 3:
Le pain de sucre [2]
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Introduction :
Le pain de sucre est ancré dans la pure tradition marocaine et dans les habitudes de
consommation des Marocains. Plus qu’un produit alimentaire, c’est un symbole familial, de
convivialité et religieux.
Le pain de sucre, conditionné en 2 kg, est le produit phare de Cosumar S.A. Il
représente 37% de parts de marché. Ancré dans les habitudes de consommation des Marocains, il
est essentiellement utilisé dans la préparation du thé.
Cosumar S.A. a pratiquement été la seule entité du Groupe à approvisionner le marché
en pains de sucre en 2007, a cause de ça, Cosumar fait un grand projet pour améliorer la
production du pain de sucre alors il lance son projet de pain pack a sidi bennour formant un
atelier de pain de sucre qui est une nouvelle section de la sucrerie de sidi bennour région
doukkala , dans laquelle ils ont développé un projet portant premièrement une ligne de
production et une deuxième par la suite et qui sont totalement automatisées, et il lance son projet
de pain pack a AIN SBAA le 2008 mai il a commencé la production des pain le 1 mars 2009.
Le but de ce projet est de pouvoir produire plus de 100 tonnes de pains par jour avec le
mini moment des rebuts d’une côté et d’autre côté d’offrir des pains uniformes, ayant le même
poids, afin de satisfaire les exigences clientèles.
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Eau de
chaux DE
L’USINE
Suc
re
Préparation Sirop
Mélange
Suc
re
Pré-compression
Dosage
Compression
Séchage par
aire ambiant
Nettoyage par
Eau +aire
comprimé
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Démoulage
Premier Séchage par µ
onde 1
Conditionnement à
l’air libre
Deuxième Séchage par µ
onde 2
Refroidissement
Habillage
Ensachage
Maturation
Démoulage
d’urgence
Nettoyage de
palettes
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La mouleuse ou bien KAUTZ est une machine qui est constituée de deux parties
principales :
La 1ere
partie c’est la préparation :
Silo a sucre
Dissolveur
Mélangeur
Pré-compression
La 2eme
partie c’est la fabrication :
Dosage
Compression
Vérins de dépôt/ démoulage
Démoulage d’urgence
Nettoyage
Séchage
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La partie de la préparation C’est la partie ou on prépare le sirop :
Figure 25 : la partie de la préparation
Silo a sucre Le silo à sucre contient les composants suivants :
-Vérin vibreur utilisé pour dégager le sucre collé dans les parois du silo.
-Vanne manuelle pour le réglage de débit.
-Un moteur (bande d’alimentation de sucre) tourne à une vitesse constante pour éviter le
débordement du sucre sur le dissolveur.
Dissolveur
Le dissolveur contient les composants suivants :
Moteur 33M1
Sonde de température °C
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Trois résistances de chauffage à 25KW
Vanne pneumatique papillon en haut qui s’ouvre pour le remplissage
Electrovanne papillon en bas pour la vidange au réservoir de stockage
Conduite de l’eau de chaux (électrovanne à piston)
Deux capteurs de niveaux bas et haut
3 Jauges de contrainte pour mesurer le poids.
Réservoir de stock
Moteur 33M2 agitateur.
Sonde de température °C
Electrovanne papillon.
PH-mètre
Capteur de niveaux : haut et bas
Résistance de chauffage (3kw)
Une pompe moineau transporte le sirop préparé vers le mélangeur
Un circuit fermé pour éviter le colmatage du sirop à la conduite et assuré par une
vanne papillon et une autre pour le dosage du sirop au mélangeur
Figure 26: Reservoir de stock
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Dissolve
ur
La préparation du sirop se fait au dissolveur, on mélange l’eau de chaux avec le sucre à une
température bien déterminée (80°C).
La quantité du sirop est calculée comme suit : pour préparer 230 kg de sirop avec un brix
de 75% on suit la méthode suivant :
On a sirop = eau de chaux + sucre
Et :
brix = sucre alors sirop = sucre
S + E brix
Sonde
niveau
M
M
M
Silo à sucre
Réservoir de
stockage
Préparation sirop
M
F
T
Moteur de la bande
Système
vibration
Agitateur
Jauge de contrainte
Eau de
chaux
S
ucre
Sonde niveau haut
Alimentation
sucre
3
résistances de
chauffage Agitateur
Circuit fermé
Vers mélangeur
Débit mètre
Pompe
moineau
Résistan
ce de
chauffage
Vanne
papillon
Vanne
papillon
sir
op
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Remarque:
On utilise l’eau de chaux ( pH≤10) pour maintenir le pH de sirop a 8,5.
MELANGEUR
Il contient :
- Un moteur
- Trois électrovannes : deux électrovannes pour le remplissage de sucre en haut et une
pour la vidange
Un verrouillage de sécurité
Vanne pour soufflage d’air et le nettoyage des paliers
Fonctionnement :
Le mélange passe par quatre étapes principales qui sont :
- 1 ère
remplissage de sucre
- 2éme
dosage sirop en fonction de l’humidité
- 3éme
mélange
- 4éme
vidange
Pour préparer un mélange la quantité du sirop a ajouter est:
Ex : pour préparer un mélange de 200 kg avec une humidité de 2% sachant que le
brix du sirop est 75%.
Combien de sirop doit-on ajouter ?
On a la relation suivant :
Quantité d’eau = Quantité sucre × l’humidité
alors Qe = 200 × 2%
Qe = 4 kg
On a MS=3 Qe
Suivant la règle de 3 on a :
4 kg d’eau 25 %
??? (Sirop) 75 %
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Alors la quantité du sirop = Qe × brix + Qe
25
Démonstration :
On a :
Qsirop =MS+ Qe
brix=[MS/(MS+ Qe)]
MS=3 Qe
Alors:
brix=[MS/(MS+ Qe)]
MS=brix*(MS+ Qe)
MS*(1-brix)=brix* Qe
MS=[( brix* Qe )/(1-brix)]
Et on a :
1-brix=1-(MS/(MS+ Qe))= Qe/( Qe+MS)= Qe/(3 Qe+ Qe)=1/4=25
Donc :
la quantité du sirop = Qe × brix + Qe
25
N.b :
Il y a deux vannes qui sont situées en haut du mélangeur pour son remplissage, la vanne n°3
s’ouvre la première puis la vanne n°2 suit pour éviter l’entrée de la vapeur humide au berceau et en
même temps éviter la vibration du mélangeur qui peut perturber le poids du berceau, la fermeture se fait
par la vanne n°2 ensuite la vanne n°3 .
PRE-COMPRESSION Il y a 8 vérins à commande hydraulique :
4 vérins à riposter (150bar)
4 vérins de compression (150bar).
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Figure 27: pre-compression
Fonctionnement :
Les vérins à riposter avancent jusqu'à leurs fin de course, les vérins de compression avancent
à leurs tour pour comprimer le sucre jusqu'à atteindre une pression de 140bars ensuite les vérins
à riposter reculent pour que les vérins de compression puissent continuer leur course et vider le
sucre pré comprimé dans le bac de dosage.
La partie de la fabrication :
dosage :
La partie dosage contient :
- 8 moteurs agitateurs
- 8 moteurs doseurs (à vis)
- Sonde niveau haut
- 8 vérins pour l’ouverture et la fermeture des trappes
- 8 jauges de contrainte
Quand les balances sont vides, les moteurs des vis dose le sucre vers les balances à deux
vitesses pour la précision du poids, la rotation des vis s’arrêtent quand le poids atteint 2000g, les
trappes s’ouvrent pour le vidange du sucre dans les moules.
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Compression : moulages : La compression contient:
- 2 vérins de compression (150 bar)
- 2 vérins pour clavette (150 bar)
- 2 vérins pour le rappel de la table du vérin pour clavette
La compression est la partie qui nous permet d’obtenir la forme de pain.
Fonctionnement :
Quand les moules sont en position les vérins de clavette avancent pour fixer et centrer le
véhicule ensuite le vérin de compression descend, une fois arrivé au premier capteur la vitesse se
réduit pour comprimé le sucre qui est dans les moules jusqu'à sa fin de course puis il monte a sa
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position initial enfin les vérins pour clavette reculent pour permettre la rotation de la chaîne de
cadence.
Chaîne de cadence : Contient:
- 9 véhicules chaque véhicule contient 8 moules
- Moteur réducteur
- Limiteur de couple
- 2 Vérins de dépôt
- 8 vérins souffleurs (démoulage)
- 8 vérins souffleurs (démoulage d’urgence)
- Un Moteur (système de nettoyage)
Fonctionnement :
Quand la chaine de cadence s’arrête et la palette se met en position les vérins de dépôt
montent vers les moules pour récupérer les pains (qui sont démoulés par des vérins souffleurs à
une faible pression ≈0,4bar) jusqu'à leur fin de course puis ils descendent. Une photo cellule qui
détecte la présence du pain pour donner l’ordre à la palette d’avancer un pas par un servomoteur
l’opération de démoulage et de dépôt se refait jusqu'à la dernière rangée des pains. En même
temps les autres moules un véhicule est placé sous le démoulage d’urgence, une à la station de
nettoyage et une autre sous la compression parce que tout ses actions se font simultanément.
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Axe linéaire : sous chaîne de cadence Contient:
- Vérin pousseur palette
- 2 Vérins stoppeurs
- Moteur + vérin pour rouleaux
- 2 vérin axe linéaire
- Servomoteur linéaire
Compressio
n
Démoulage
Démoulage
D’urgence M
1
00 6
8%
Vérin de compression
Vérins pour
clavettes
Véri
n de
dépôt
6
8%
1
00
Nettoyage
Matric
es
Chaîn
e de
cadence
Moteur
réducteur
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Fonctionnement :
L’axe linéaire est l’élément qui est responsable du déplacement de la palette, quand celle ci
est déposée par la translation transversale le vérin pousseur la pousse jusqu'au stoppeur, l’axe
linéaire se met en position d’admission les vérins de l’axe montent pour attraper la palette et la
déplace sous les moules a des positions précises pour l’opération de dépose puis il retourne a sa
position initiale, ensuite la palette entre dans le micro onde pour le séchage des pains.
SECHAGE :
Le séchage est garantit par un four à micro-onde.
Les fours à micro-onde contiennent :
- 2 moteurs pour les portes
- Moteur pour les rouleaux
- 80 magnétrons
Axe linéaire
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- 80 transformateurs de puissance 4500v
- 80 transformateurs de chauffage des têtes magnétrons
- 80 ventilateurs
Fonctionnement :
Le chauffage se fait par l’agitation des molécules d’eau et dans un temps de 125 s, la
température des pains a la sortie du 2eme micro onde doit être entre 90C° et 95C°.
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langhammer C’est la partie responsable des déplacements des palettes, du refroidissement et de la
maturation des pains :
MVT
2
MW
T 1 magnétrons
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Il contient :
- moteurs pour les rouleaux
- 54 moteurs pour les tunnels
Axe à grappins : IL contient:
- 10 pinces
- 1 Vérin
- 1 Servomoteur
- 2 capteurs positionnement de la palette
Grappi
ns
2 3
5
4
6
7
8
9
1
6
2
4
LANGHAMMER
palets
Tunnels de
refroidissement
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Translation transversale : l’état initial IL contient:
- 4 vérins
- 2 Moteurs (une de brosse pour nettoyer la palette l’autre
pour la translation)
- Pignon chaine
- Capteurs NH et NB
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Introduction :
Le pain de sucre a tout pour nous charmer. Puissant vecteur de liens sociaux, il nous
accompagne tout au long de notre vie, puisqu’il est offert à chacune de ces étapes: naissance,
circoncision, mariage, deuil. Produit culte, symbole de la générosité de tout un peuple.
Reconnaissable grâce à son emblématique forme conique, celle-ci continue de susciter curiosité
et interrogations. Pour lever le mystère, il suffit de se pencher sur le procédé technique de sa
fabrication.
En effet, jadis, il fallait mouler le sucre dans un cône pour lui permettre de cristalliser et
d’abandonner son sirop recueilli dans le «pot de sucrerie». Une forme qui a été perpétuée à
travers les ans et que la Cosumar adopte encore volontiers. Intimement lié dans sa consommation
au rituel de préparation du thé, il est fortement apprécié dans les contrées rurales et sahariennes
et a même su braver les frontières terrestres. Sa solidité et sa résistance aux agressions du temps
lui ont valu d’être adopté par les nomades du Sahel qui peuvent le transporter sur de longues
distances sans risque de détérioration. Par ailleurs, tous les amateurs du thé s’accordent à lui
attribuer des qualités gustatives supérieures… plus sucré dit on! Interrogée à ce propos, la
Cosumar certifie qu’une même concentration de sucre est utilisée pour tous les conditionnements
(granules, morceaux, lingots).
Le secret résiderait donc dans la texture compacte et sèche du pain de sucre. Sa dissolution
lente et homogène viendrait empêcher les arômes des ingrédients de se volatiliser, ce qui donne
au final un breuvage plus parfumé, mais pas plus sucré. Le thé est donc un véritable allié du pain
de sucre, puisque son introduction par les Britanniques au paysage marocain a signé le début de
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l’explosion de la consommation du pain de sucre au Maroc. Celle-ci atteint aujourd’hui 420.000
tonnes, soit 209 millions de pains de sucre vendus par an, et 37% de la consommation nationale,
tous types de conditionnements confondus. Une part globalement stable (légère régression de
0,7% en 2009 par rapport à 2008), reflet d’une demande soutenue.
La Cosumar a pour longtemps conserver les méthodes traditionnelles de fabrication du pain
de sucre. Les équipements utilisés datent, pour la plupart, de plus d’un demi-siècle, et engendrent
des coûts de production élevés. Ils mobilisent une main-d’œuvre nombreuse qui intervient dans
un procédé manuel «pénible».Consciente de cela, la Cosumar a initié en 2006 un projet de
restructuration baptisé Indimage 2012 qui s’appuie sur un investissement de 3,6 milliards de DH.
Il porte notamment sur la modernisation de la production afin de réaliser des gains de
productivité et porter la qualité des produits aux standards internationaux. Les prémices de ce
grand chantier commencent à voir le jour. A Casablanca, un projet de 600 millions de dirhams a
mobilisé toute l’expertise des ingénieurs R&D Cosumar, et a permis de mettre en place sur le site
de Roches Noires un atelier regroupant quatre unités de production du pain pack «automatisées».
Opérationnelles depuis septembre 2009, elles permettent d’obtenir un pain plus compact, grâce à
un procédé d’humidification maîtrisé et la compression en deux temps des moules. Par ailleurs,
l’utilisation de fours à micro-ondes géants a réduit le temps de séchage de 16 heures, selon les
procédés traditionnels, à 120 secondes! Jusqu’à l’habillage qui se fait désormais de manière
entièrement automatisée, le pain n’est ainsi manutentionné que pour le disposer sur les palettes
avant de rejoindre le hangar de stockage. Un lifting bien mérité pour un produit qui a encore de
beaux jours devant lui.
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Problématique et Objectifs générale
Lors de mon stage effectué au sein de la société COSUMAR, j’ai observé que le taux des rebuts
est très élevé par rapport aux normes : une valeur de 4٪ au lieu de 1 ٪ ; ceci génère une perte
énorme au niveau de la fabrication des pains. Mon travail consiste a :
Déterminer les causes de ces pertes.
Faire une analyse de ces causes a l’aide d’outils de la qualité
Proposer des solutions pour diminuer la quantité de rebut.
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I. Étude comparative des résultats annuels :
la production en 2011 :
La production du sucre en 2011est développé dans les trois niveaux production des pains,
morceaux –lingots et granule.
production (tonne) le pourcentage de production (%)
Pains 290616,536 35,5%
morceaux -lingots 111610,71 13,63%
Granule 416522,91 50,9%
Tableau 1 : la production en 2011
D’après les résultats du tableau en trouve que le granulé a un pourcentage de production
important car le sucre granulé est le sucre le plus utilise dans l’industrie pour la fabrication des
produit alimentaire c’est le sucre est utilisé d’une manière directe, en tant que « sucre de bouche
», mais le pain de sucre subit de la consommation directe avec un pourcentage assez important.
Graphe 1 : la production en 2011
pain de sucre
35%
morceaux -
lingots
14%
sucre granule
51%
la production en 2011
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On remarque que le sucre granule a un pourcentage très important de 51٪, pour faire face à
un accroissement de la demande des sociétés de l'alimentation comme (COCA, BIMO...).
Par la suite en trouve le pain de sucre avec un pourcentage de 35٪ car il est plus
consommable d'après l’habitude marocain que le moreaux et lingots qui’ a un pourcentage de
14٪.
Le pain de sucre est un produit de consommation courante, adopté depuis fort longtemps, et
tout à fait intégré dans les us et coutumes des Marocains. Actuellement, il est encore et surtout
consommé dans le Maroc profond, dans les campagnes. C’est le présent traditionnel qu’on offre
à l’occasion des différentes cérémonies familiales comme les mariages, le retour du pèlerinage
où les baptêmes.
Commercialisé avec un poids standard de deux kilos, le pain de sucre est emballé dans un
papier bleu spécifique. Sa forme conique est elle-même suffisamment originale pour que le
«kaleb soukar» soit reconnaissable de loin et à première vue. Une forme qui n’a presque pas
changé depuis plus de 60 ans.
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les rebuts du sucre dans chaque niveau:
Figure 28: les rebuts de sucre.
1. les rebuts en 2011 :
2011 pains turbines
pains
automatiques total pains
morceaux et
lingots Granules total
la production de
2011(tonne) 184 246,78 106 369,76 290 616,54 111 610,71
416
522,91 818 750,16
les déchets de
2011(tonne) 17890,3619 8722,3203 52049,4216 13393,2852 416,5229 392345,0748
pourcentage de
déchets 9,71 8,2 17,91 12 0,1
47,9
Tableau 2 : les rebuts en 2011
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Graphe 2 : les rebuts en 2011
Interprétation:
Il y a un pourcentage des rebuts très élevé pour le pain de sucre automatique, pain turbine et
le sucre en morceaux et lingots. Ceci nous informe sur l’existence de problème majeur au
niveau du moulage.
2. les rebuts en 2012 : (Annexe3)
pain pack pain turbine pain total
production déchets ٪ production déchets ٪ production déchets ٪
janvier 9497,60 541,36 5,70 17958,19 1398,31 7,79 27455,79 1939,67 13,49
fevrier 8821,12 573,37 6,50 16219,39 1714,45 10,57 25040,51 2287,82 17,07
mars 9313,92 521,58 5,60 18801,19 1412,03 7,51 28115,11 1933,61 13,11
avril 9717,12 485,86 5,00 17479,54 1348,78 7,72 27196,66 1834,64 12,72
mais 8991,36 278,73 3,10 15609,02 1426,66 9,14 24600,38 1705,40 12,24
total 46341,12 12002,35 25,90 86067,33 7300,23 42,72 132408,45 9701,13 68,62
moyenne 9268,22 2400,47 5,18 17213,47 1460,05 8,54 26481,69 1940,23 13,72
0
2
4
6
8
10
12 12
9,71
8,2
0,1
٪d
e d
ech
ets
les niveaux de dechets
la distrubution des dechets dans chaque niveau en 2011
morceaux et lingots
pains turbines
pains automatiques
granules
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morceaux et lingots granulé
production déchets ٪ production déchets ٪
janvier 11153,57 731,67 6,56 81072,71 1945,74 2,40
Février 10096,56 880,42 8,72 73096,39 2777,66 3,80
Mars 10840,89 818,49 7,55 86232,19 4915,23 5,70
avril 10638,72 887,27 8,34 76894,17 3075,77 4,00
mai 10756,02 858,33 7,98 75067,61 2777,50 3,70
Total 53485,76 20939,67 39,15 392363,07 76903,16 19,60
moyenne 10697,15 4187,93 7,83 78472,61 15380,63 3,92
Tableau 3 : les rebuts en 2012
Graphe 3 : les rebuts en 2012
0
2
4
6
8
10
12
٪d
e d
ech
ets
les niveaux de dechets
la distrubution des dechets dans chaque niveau en 2012
pain pack
pain turbine
mourceaux et lingots
granulee
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Graphe 4 : la distribution de moyenne des rebuts en 2012
interprétation
D'après le graphe il y a toujours trop de rebuts au niveau des pains moules. Cosumar a mis
en place un nouveau procédé de pain pack dont les rebuts sont aussi importants. Ceci montre que
les procédés sont loin d’être maitrisés
3. La production au niveau de pain pack :
On va déterminer la quantité produite pendant une heure dans un circuit fermé
Moulage séchage refroidissement atmosphérique refroidissement électrique
grapain nettoyage.
Théoriquement :
La durée du Tour d’une palette dans un circuit fermé est : 130s
pain pack
pain turbine
mourceaux et lingots
granulee
0
2
4
6
8
10
5,18
8,544690471 7,83
3,92
٪d
e d
ech
ets
les niveaux de dechets
la distrubution de moyenne des dechets dans chaque niveau
en 2012
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Le nombre de palettes dans ce circuit pendant une heur est : 3600/130=28 palette=2240pains
2240pains=4480kg =4.48 tonne.
Expérimentalement :
Nous avons calculé le débit de production des pains pack pendant une heure pour établir un
plan d’échantillonnage.
1heure
nombre de palette
expérimentale
10h17min07s 0
11h17min07s 28palettes
nombre totale en
(pain) 2240
nombre totale en
(kg) 4480
Interprétation :
Pendant une heure on fabrique 28 palettes dans un circuit fermé. A cause des arrêts, la
plupart des machines produisent 2000 pains pendant une heure. Donc la valeur moyenne de
production pour toute les machines est de 25 palettes /heure.
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Détermination du niveau des déchets :
Dans la chaine de fabrication de pain on détermine les déchets à chaque étape de la production :
Nombre
de palette
nombre
de pain
Nombre
de pain brise
quantité produit
pourcentage de déchets
KAUTZ :(mouleuse) 28 2240 39 2201 1,7719
Apres μ-onde(1) 28 2240 20 2220 0,6020
Apres μ-onde(2) +refroidissement naturel 28 2240 15 2225 0,3745
refroidissement électrique 28 2240 12 2228 0,2394
Grappin 28 2240 15 2225 0,6742
Flottman 28 2240 9 2239 0,4020
May pack 28 2240 5 2238 0,2234
Totale
4,2873
Tableau 4 : les pourcentages des déchets pour une ligne de fabrication
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Graphe 5 : les pourcentages des déchets pour une ligne de fabrication
Interprétation :
D’après les résultats de tableau on trouve que c’est le moulage qui produit le plus de déchets.
Un sondage a été effectue faire un sondage sur chaque ligne de production pour identifier les
problèmes lié au moulage.
0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 1,2000 1,4000 1,6000 1,8000
1,7719
0,6742 0,6020
0,4020 0,3745
0,2394 0,2234
po
urc
en
tage
des
dec
het
s
les niveaux des dechets
pourcentage des dechets on fonction de niveau de dechets
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Les pertes des pains dans les 4 lignes de production : (Annexe 4)
Pour comprendre le fonctionnement des quatre lignes, 5 échantillons ont été prélevés. La taille
de chaque échantillon est 8000 pains. le pourcentage des rebuts dans chaque échantillon a est
ensuite déterminé.
sondage dans la ligne (1)
nb des pains nb de brise % de déchets
sondage (1) 8000 60 0,75
sondage (2) 8000 62 0,775
sondage (3) 8000 40 0,5
sondage (4) 8000 95 1,1875
sondage (5) 8000 54 0,675
moyenne 8000 62,2 0,7775
Tableau 5 : sondage dans la ligne (1)
Graphe 6: sondage dans la ligne (1)
0
0,5
1
1,5
sondage (1)
sondage (2)
sondage (3)
sondage (4)
sondage (5)
0,75 0,775
0,5
1,1875
0,675
% d
e d
ech
ets
nombre d'echantillonnage
Sondage dans linge (1)
%de dechets =f(echantillonage)
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sondage dans la ligne (2)
nb de pain nb de brise % de déchets
sondage (1) 8000 42 0,525 sondage (2) 8000 56 0,7 sondage (3) 8000 50 0,625 sondage (4) 8000 91 1,1375 sondage (5) 8000 77 0,9625 moyenne 8000 63,2 0,79 Tableau 6 : sondage dans la ligne (2)
Graphe 7 : sondage dans la ligne (2)
sondage dans la ligne (3)
nb de pain nb de brise % de déchets
sondage (1) 8000 98 1,225
sondage (2) 8000 33 0,4125
sondage (3) 8000 55 0,6875
sondage (4) 8000 47 0,5875
sondage (5) 8000 54 0,675
moyenne 8000 57,4 0,7175
Tableau 6 : sondage dans la ligne (3)
0
0,5
1
1,5
sondage (1)
sondage (2)
sondage (3)
sondage (4)
sondage (5)
0,525 0,7 0,625
1,1375
0,9625
% d
e d
ech
ets
nombre d'echantillonnage
Sondage dans linge (2)
%de dechets =f(echantillonage)
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Graphe 8: sondage dans la ligne (3)
sondage dans la ligne (4)
nb de pain nb de brise % de déchets
sondage (1) 8000 56 0,7
sondage (2) 8000 73 0,9125
sondage (3) 8000 60 0,75
sondage (4) 8000 29 0,3625
sondage (5) 8000 72 0,9
moyenne 8000 58 0,725
Tableau 7: sondage dans la ligne (4)
0
0,5
1
1,5
sondage (1)
sondage (2)
sondage (3)
sondage (4)
sondage (5)
1,225
0,4125 0,6875
0,5875 0,675
% d
e d
ech
ets
nombre d'echantillonnage
Sondage dans linge (3)
%de dechets =f(echantillonage)
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Graphe 9: sondage dans la ligne (4)
4. La moyenne des pertes des pains du sucre dans les quartes lignes :
nb de pain nb de brise % de déchets
sondage dans la ligne (1) 8000 62,2 0,7775
sondage dans la ligne (2) 8000 63,2 0,79
sondage dans la ligne (3) 8000 57,4 0,7175
sondage dans la ligne (4) 8000 58 0,725
Tableau 8: la moyenne des sondages
0
0,5
1
sondage (1)
sondage (2)
sondage (3)
sondage (4)
sondage (5)
0,7 0,9125
0,75
0,3625
0,9
% d
e d
ech
ets
nombre d'echantillonnage
Sondage dans linge (4)
%de dechets =f(echantillonage)
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Graphe 10: la moyenne des sondages
Interprétation :
D’après les résultats précédents, on trouve que les quatre lignes ont des pourcentages des
pertes trop élevés ≥0.7 au lieu de0.2. Une étude a l’aide des cartes de contrôle a été entamée
pour comprendre les vrais causes de ces rebuts.
II. Les cartes de contrôle aux attributs : (Annexe 5)
Les cartes de contrôle aux attributs sont destinées à surveiller la qualité de la production:
conformité ou non conformité, nombre de défauts.
Toutes les cartes de contrôle aux attributs sont des cartes de Shewhart, cartes caractérisées par
des limites de contrôle situées à trois écarts types de part et d'autre de a ligne centrale.
1. Définition et type de carte de contrôle aux attributs :[3]
Les attributs sont des données fondées sur deux valeurs seulement (conforme/non
conforme, succès/échec, passe/ne passe pas).
0,65
0,7
0,75
0,8
sondage dans la ligne (1) sondage dans
la ligne (2) sondage dans la ligne (3) sondage dans
la ligne (4)
0,7775 0,79
0,7175 0,725
% d
e d
ech
ets
moyenne de sondage dans les quatre ligne
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La technique des cartes de contrôle aux attributs, avec le même type de calcul des limites
que les cartes aux mesures, est intéressante car elle permet de suivre les progrès réalisés en cours
de production.
Par contre les cartes aux attributs ne donnent pas d’avertissement, en cas de changement
dans le procédé, avant la production d’un nombre accru de non conformes.
De plus, pour obtenir une image significative de la production, des échantillons de grande
taille sont nécessaires.
Il faut distinguer les produits non-conformes qui, soit ne respectent pas les spécifications
techniques, soit présentent des défauts tellement graves qui sont rebutés, et d’autre part les non-
conformités qui sont des défauts (apparences, rayures...) qui n’entraînent pas automatiquement la
mise au rebut mais sont décomptés pour donner une mesures de la qualité de la production.
Les cartes pour données attributs carte de pourcentage ou nombre de non conformités
(type P ou NP),
Les cartes de nombre de défauts par unité (type U)
Les cartes de nombre de défauts par lot (type C)
2. Mode de calcul des limites :
Si l’on appelle :
- n : nombre d’articles contrôlés dans un échantillon ou sous-groupe
- p : proportion d’articles non conformes
- np : le nombre de non-conforme
- k : le nombre d’échantillon
- : la proportion moyenne de non-conformes qui définie la ligne
moyenne
Les limites sont calculées de la façon suivante :
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Avec la taille moyenne de l’échantillon :
: écart type
l’écart type se calcul grâce à la formule :
Écart-type (S) = Racine carrée de la variance
La capabilité est une notion utilisée pour la maîtrise statistique des procédés On peut définir la
capabilité d'un processus de production comme l'adéquation d'une machine ou d'un procédé à
réaliser une performance demandée. Elle permet de mesurer la capacité d'une machine ou d'un
procédé à réaliser des pièces dans l'intervalle de tolérance (défini par ses bornes inférieures et
supérieures) mentionné dans le cahier des charges.
Cpk=min{CPL, CPU}
CPL= (m-Ti)/3sigma
CPU=(TS-m)/3sigma
Cp et Cpk supérieurs à 1 procédé capable et bien centré
Cp>1 et Cpk<1 procédé capable et mal centré
Cp<1 procédé non capable
On considère que s’il existe des valeurs en dehors des limites de contrôle, la qualité
moyenne, évaluée par la proportion de non-conformes, n’est pas homogène tout au long de la
production, il est donc nécessaire de régler le procédé.
On a fait un contrôle visuel pour déterminer les promotions de non conforme (pain
défectueux), de 30 échantillons (30 palettes) d’une taille de 80 pains dans chaque échantillon.
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Les résultats suivant ont été enregistré pour les quartes lignes de production:
Graphe 10: carte de contrôle de la ligne (1)
T0
La moyenne Sigma
La variance LCI LCS LSS LSI CP CPU CPL CPK
2,50 2,90 1,00 1,00 -0,10 5,90 4,90 0,90 0,50 0,38 0,62 0,38
Tableau 9: les calcule des limites et des capabilite de la ligne (1)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 10 20 30 40
pro
pro
tio
n d
'efu
cteu
x
nombre d'echatillon
carte de controle de la ligne (1)
ligne (1)
MOYENNE
LCS
LCI
LSS
LSI
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Graphe 11: carte de contrôle de la ligne (2)
T0
La moyenne Sigma
La varience LCI LCS LSS LSI CP CPU CPL CPK
2,50 4,20 1,20 1,50 0,50 7,90 6,70 1,70 0,41 0,10 1,10 0,10
Tableau 10: les calcule des limites et des capabilite de la ligne (2)
Graphe 12: carte de contrôle de la ligne (3)
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
0 5 10 15 20 25 30 35
pro
po
rtio
n d
'efe
ctu
eux
nombre d'echantillon
carte de controle de la ligne (2)
ligne (2)
LA MYENNE
LCI
LCS
LSS
LSI
-2,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
0 5 10 15 20 25 30 35
pro
po
rtio
n d
'efe
ctu
eux
nombre d'echantillon
carte de controle de la ligne(3)
ligne (3)
LA MYENNE
LCI
LCS
LSS
LSI
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T0
La moyenne Sigma
La varience LCI LCS LSS LSI CP CPU CPL CPK
2,50 3,00 1,04 1,09 -0,14 6,11 5,10 0,90 0,48 0,33 0,63 0,33
Tableau 13: les calcule des limites et des capabilite de la ligne (3)
Graphe 13: carte de contrôle de la ligne (4)
T0
La moyenne Sigma
La varience LCI LCS LSS LSI CP CPU CPL CPK
2,50 2,60 0,98 0,96 -0,31 5,57 4,59 0,67 0,51 0,47 0,55 0,47
Tableau 14: les calcule des limites et des capabilite de la ligne (4)
Interprétation :
On a des points dehors les limites, implique qu’on a :
- Nouvel(le) opérateur(e)
- Ajustement inapproprié du procédé
- Mauvaise calibration de l'instrumentation
- Détérioration de conditions opérationnelles (la poussière, la pression des vérin, ... )
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
0 5 10 15 20 25 30 35
pro
po
rtio
n d
'efe
ctu
eux
nombre de echantillon
carte de controle de la ligne(4)
ligne (4)
LA MOYENNE
LCI
LCS
LSS
LSI
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- Nouvelle instrumentation
- Modification dans la méthode de contrôle
- Matière première inappropriée (la granulométrie du sucre granulé).
Cp ≤0.5 procédé et Cpk ≤ 0.4.=> PROCEDE INCAPABLE ET INSTABLE=> Recherche des
Causes de VARIATION . Grace au diagramme de causes a effet on doit déterminer les causes
majeurs de ces variations..
III. Diagramme de causes à effet – Ishikawa :
Le diagramme d’Ishikawa permet de visualiser les causes réelles ou supposées, pouvant
provoquer un effet que l’on cherche à comprendre dans le cadre d’un cercle de qualité ou d’un
brainstorming.
La construction de ce diagramme passe par plusieurs phases :
Identification de l’effet considéré (défaut, non-qualité).
Recensement de toutes les causes possibles.
Regroupement par famille des causes (usuellement 5 à 6). Dans l’analyse d’un procédé,
les causes fondamentales sont regroupées sous le vocable « 5M ».
Machine : c’est tout investissement sujet à amortissement (machine, outillage, locaux, …)
Main d’œuvre : c’est le personnel.
Matière : c’est tout ce qui est consommable.
Méthode : c’est tout ce qui est lié à la définition du processus de production.
Milieu : c’est l’environnement (conditions de travail, ergonomie, sécurité, …).
Hiérarchisation des causes, Dessin du diagramme.
En dehors des « 5 M », d’autres typologies sont possibles.
KAOROU ISHIKAWA :
• Né en 1915 à Tokyo, mort en 1989
• Ingénieur chimiste
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• Membre du groupe de recherche sur le contrôle de la qualité de la JUSE (association japonaise
d’ingénieurs)
• Fondateur du diagramme cause-effet
• Rédaction de diverses revues sur le contrôle de la qualité
But :
Il sert à représenter la relation qui existe entre un effet et toutes les causes d'un problème. Il
est utile pour faire la liste des causes potentielles de variabilité ou pour faire la liste des facteurs
X reliés à une variable de réponse Y dans la planification d’une expérience.
Méthode 1. Énoncer le problème, effet (variable de réponse).
2. Faire la liste des causes associées à cet effet dans une session de brainstorming.
3. Penser aux grandes catégories: matériaux, machines, méthodes, procédures, main-d’œuvre,
environnement, système de mesures.
4. Tracer le diagramme.
1). Diagramme de causes à effet – Ishikawa de pain pack:
Pour minimiser la quantité des rebuts ou bien de pain brisé on doit déterminer les causes
majeures influencées sur la qualité des pains a travers un suivi continu concernant la
méthodologie de production a partir des 5 M ou bien (6 M) :
Au niveau de mesure :
-la granulométrie du sucre : les grains doivent avoir une géométrie bien finie pour positionner
d'une manière uniforme.
-pression des vérins de pré-compression insuffisante.
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-débordement du balance ou bien dosage 2 fois.
-indicateur de vitesse : il faut régler la vitesse avec chaque changement des paramètres.
Au niveau de méthode :
-maintenance des machines de production (préventif, corrective)
-rotation de chaines de cadence.
-stabilité des palettes au niveau de l’axe linéaire ou bien mal positionné avec l’emplacement des
vérins.
-la qualité de collage et la quantité de la colle utilisée.
Au niveau des machines :
-pression de compression insuffisante.
-le poids n'est pas bien adapté avec la consigne.
-μ-onde : la combustion de sucre qui tombe dans les μ-ondes cela va générer une mauvaise odeur
dans le milieu et influencé sur la qualité des autre pains.
- sucre qui tombe sur les vérins est alourdi le fonctionnement des vérins.
- les arrêts
- détérioration des flexibles (résolu).
-décalage de la position par rapport à la consigne ou bien mauvais emplacement de palette.
-détachement du chemin de câble (résolu)
-climatisation : réchauffement de machine.
Au niveau personnes :
- maîtrise de machine: comprendre comment gérer le système, subi une formation continue,
qualification, bonnes connaissances de machine
- -responsabilité et la régulation de travail
-maintenance (entretien des machines)
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-manque de sérieux et l’absentéisme.
-bien équipé au niveau de fourniture (bien matérialise).
-balayage : chaque 2 heures, il faut nettoyer les balances .....
-réglementation et les normes
- la mauvaise conduite des personnels.
Au niveau de matériel :
-humidité de stocks.
-brix, pureté, PH, humidité granule de sucre ou bien sucre sèche.
-condition de stockage silo<trop veille> <péremption>, le stock n'a pas rempli
-entretien pas fait
-manque de matérielles ou bien pièces de rechange
-collage, qualité de papier d’habillage, qualité de filme, mauvaise habillage
Au niveau environnement :
-espace glissent
-condition climat : l’air ambiant, température.
-la poussière qui influencé sur les photocellules et la qualité de pain
-personnelle empêche le fonctionnement des photocellule.
-l’eau ou bien l’humidité de l’air influence sur les photocellule et la qualité de pain.
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Figure 29 : Diagramme Ishikawa de l’identification des déchets
Interprétation :
D’après de diagramme Ishikawa l’identification des déchets, la majorité des déchets sont causés
par :
-Le matériel/machine : Cette famille de cause a une grande gravité, ce qui oblige le balayage des
balance chaque 2 heurs, de nettoyer les micro-ondes chaque 8heures, et l’équipement des
operateurs au niveau de matériels de réparation de machine et de maintenance.
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-La méthode :a cause du nombre limité des operateurs la méthode de production n’est pas bien
maitrisée.
2) Diagramme de causes à effet – Ishikawa de danger (sécurité) :
Diagramme Ishikawa au niveau de pain pack :
mat
Interprétation :
D’après le diagramme d’ISHIKAWA de l’identification des dangers, la majorité des risques sont
causés par :
-Le matériel/machine : Cette famille de cause a une grande gravité, ce qui oblige de mettre en
place des actions de maitrise pour éliminer ces risques, et il faut bien équiper les operateurs au
niveau de protection individuelle.
Matériels/Machi
nes
Milieu
Méthodes Matière Mains
d’œuvre
Absence d’équipements de protection individuelle
Manque de
formationt
Mauvaise
communication
Sol glissant
manque de chaise en face de
machine la poussière
Rotation de chaine cadence lors de réparation
Manque des casques
Sucre défectueux balayage des
balance réparations de
machines
Milieu inflammable
DANGERS
Ambiances
climatique Bruit et vibrations
Figure 30: Diagramme Ishikawa de l’identification des dangers
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-Le Milieu : qui est en général glissant et qui provoque la chute des opérateurs :mauvaise gestion
du sucre défectueux et des fuites aux niveaux des machines ,et il faudra s’attaquer aux origines
de ces risques pour mieux les maitriser.
Dans le but de minimiser les rebuts un plan d’expérience a été élaboré pour optimiser certains
paramètres.
IV. Plan d’expérience:
Le but d’utiliser ce plan d’expérience est de faire exister les résultats précédents. Autrement dit
de chercher les paramètres qui approuvent la différence entre la réalité et les normes et
l’influence de chaque paramètre sur la qualité de pain.
Au cours de l’application nous avons fait appel à trois facteurs et deux niveaux, ils sont
mentionnés comme suit :
Brix [mim,max]=[73 ٪ :77٪ ]
humidité [min, max]= [1,4٪ :1,8٪]
Poids de pain [min, max]= [1900g, 2150g]
max=1 et min=-1
Ces variables représentent les paramètres majeurs qui agissent directement sur la qualité du
pain :
Les valeurs citées auparavant sont choisies à partir des consignes déclarées par les normes
internationales.
Tableau d’expérimentation (unités courantes) :
N° essai Poids X1
٪ Humidité X2
٪Brix X3
1 1900 1,4 73
2 2150 1,4 73
3 1900 1,7 73
4 2150 1,7 73
5 1900 1,4 77
6 2150 1,4 77
7 1900 1,7 77
8 2150 1,7 77
Tableau 15: Tableau d’expérimentation (unités courantes)
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Tableau d’expérimentation (unités codées) et réponse :
N° essai Poids X1
٪ Humidite X2
٪Brix X3
Réponse (٪de
pain brisé)
1 -1 -1 -1 80
2 +1 -1 -1 60
3 -1 +1 -1 70
4 +1 +1 -1 10
5 -1 -1 +1 50
6 +1 -1 +1 95
7 -1 +1 +1 20
8 +1 +1 +1 80
Niveau -1 1900g 1.4 ٪ 73 ٪
Niveau +1 2150g 1.7 ٪ 77 ٪
Tableau 16: Tableau d’expérimentation (unités codées) et réponse
Calcul du ٪ des déchets moyen:
Moyenne : M= (80+60+70+10+50+95+20+80 )/ 8 = 465/8=58,125%=58,13%
Calcul des effets des paramètres choisis :
Effet 1 (Poids) : e1= 3.125
Effet 2 (% Humidite ) : e2= -13,125
Effet 3 (%Brix ) : e3= 3,125
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Graphe 14: Représentation graphique des effets.
Effet du poids X1 :
Nous observons que l’effet du poids est de 3,125 alors il est noté infinitésimal devant le
pourcentage d’humidité, car si on augment le poids des pains a une valeur maximale la
quantité de rebuts augmente.
Effet du pourcentage d’humidité X2:
Remarquant que l’effet du pourcentage d’humidité est de -13,125 : c’est le facteur qui a
le plus grand degré d’influence, cela se manifeste clairement par une moins bonne
qualité du pain si on augmente le pourcentage d’humidité.
Effet du pourcentage de brix X3 :
On trouve qu’on a le même effet que le poids de 3.125.
Nous avons étudié les effets des interactions entre les différents facteurs et nous avons porte
dans le tableau ci –dessous les différentes combinaisons possibles :
0
10
20
30
40
50
60
70
80
-1 0 1
% d
es d
ech
ets
niveau du facteur
% des dechets=f(niveau du facteur)
l'effet de x(1)
l'effet de X(2)
l'effet de X(3)
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Tableau des interactions
N° essai 12 13 23 123 Réponse (٪de
pain brisé)
1 1 1 1 -1 80
2 -1 -1 1 1 60
3 -1 1 -1 1 70
4 1 -1 -1 -1 10
5 1 -1 -1 1 50
6 -1 1 -1 -1 95
7 -1 -1 1 -1 20
8 1 1 1 1 80
Tableau 17: Tableau des interactions
Calcul des effets des interactions :
EX 12 signifie interaction entre X1 et X2
Effet 12 =-3,125
Effet 13 =23.125
Effet 23 =1.875 Effet 123 = 55
Les paramètres et les interactions avec leurs effets :
Moyenne 58.125
1 3.125
2 -13.125
3 3.125
12 -3,125
13 23,125
23 1.875
123 55
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Conclusion
D’après ces résultats nous classifions les paramètres étudiés selon leur importance :
L’humidité est le paramètre le plus influent, en remarquant que le pourcentage de
brix et le poids sont négligeables devant ce paramètre.
Nous notons aussi qu’il n’y a pas d’effet d’interaction entre les trois facteurs.
V. Diagramme de Pareto, la méthode des 20/80 ou l’analyse ABC :
Le diagramme de Pareto est un graphique représentant l'importance de différentes causes sur
un phénomène. Il permet de mettre en évidence les causes les plus importantes sur le nombre
total d'effet et ainsi de prendre des mesures ciblées pour améliorer une situation.
Ce diagramme se présente sous la forme d'une série de colonnes triées par ordre décroissant.
Elles sont généralement accompagnées d'une courbe des valeurs cumulées de toutes les colonnes.
Ce diagramme est construit en plusieurs étapes :
collecte des données
classement des données au sein de catégories
calcul du pourcentage de chaque catégorie par rapport au total
tri des catégories par ordre d'importance.
Première étape (en général) du processus d'amélioration
* Conditions pour obtenir une amélioration:
- coopération de toutes les personnes concernées
- qu'un objectif réalisable soit identifié.
- que l'amélioration ait un impact important
* Le diagramme Pareto facilite la reconnaissance des problèmes majeurs et donc la coopération.
- Plus facile de réduire une grande colonne de moitié qu'une petite à zéro (Effort énorme car ce
sont souvent des défauts inévitables)
- Les ressources étant limitées le diagramme devient l'outil pour connaître sur Les ressources
étant limitées le diagramme devient l'outil pour connaître sur quel type l'effort d'arrêt est
concentré, alors 20% des causes sont responsables de 80% des effets. :
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Cause Fréquence FCC ٪
Les vérins (pression /position) et retard 14 14 30,43
Humidité 12 26 56,52
Débordement de la balance 8 34 73,91
Poids 6 40 86,96
Vibration de palette 3 43 93,48
Brix 3 46 100,00
Totale 46 Tableau 18 : les fréquences des causes de la ligne (1)
Cause Fréquence FCC ٪
Vibration des palettes 14 14 25,45
Humidité 12 26 47,27
Les verin (pression /position)et retard 11 37 67,27
Poids 8 45 81,82
Débordement de la balance 5 59 90,91
Brix 5 64 100,00
Totale 64 Tableau 19 : les fréquences des causes de la ligne (2)
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 2 4 6 8
10 12 14 16
les verin(pressioon
/position)ET retard
humidite débordement de la balance
poids vibration de palette
brix
FCC
Frequence ligne (1)
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Cause Fréquence FCC ٪
Débordement de la balance 20 20 28,17
Poids 15 35 49,30
Retard 13 48 67,61
Humidité 12 60 84,51
Vibration de palette 6 66 92,96
Les verin (pression /position) 3 69 97,18
Brix 2 71 100,00
Totale 71 Tableau 20 : les fréquences des causes de la ligne (3)
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0 2 4 6 8
10 12 14 16
FCC Frequence
les causes
ligne (2)
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Cause Fréquence FCC ٪
Vibration de palette 21 21 28,00
Poids 17 38 50,67
Retard 11 49 65,33
Les verin (pression /position) 10 59 78,67
Humidité 10 69 92,00
Débordement de la balance 5 74 98,67
Brix 1 75 100,00
Totale 75 Tableau 21 : les fréquences des causes de la ligne (4)
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0
5
10
15
20
25
FCC Frequence
les causes
ligne (3)
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Interprétation :
Sachant que 20% des causes sont à l'origine de 80% des conséquences, on trouve d’après les
graphe de chaque ligne que les problèmes lies a la vibration des palettes et la pression du verrin
ainsi que l’humidité sont les causes majeures de la défaillance de la qualité des pains.
VI. Les propositions des solutions :
ajustement régulier d’humidité.
Figure 31:pain humide
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0
5
10
15
20
25
FCC
Frequence
les causes
ligne (4)
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Vidange les balances chaque deux heures pour éviter le débordement.
Nettoyage des micro-ondes chaque 8 heures pour éviter les incendies.
Figure 32:sécurité contre les incendies
Entretion des machine chaque semaine
'Equipement de l’operateur avec des pièces du rechange, casque, et les moyens de
protection individuelle.
Installation des plaques d'inox pour protéger le pain d'écoulement des huiles des
vérins hydrauliques.
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Figure 33:vérins hydrauliques
Installation de système de dépoussiérage
Amélioration de papier et la colle
Figure 34:habillage de pain
Formation continue.
Figure 35:formations des operateurs
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Fermeture de la vanne de dessolveur pour éviter les pertes thermiques lors de la
préparation de sirop
la fixation de la palette sur l’axe linéaire pour éviter la vibration ou bien
l’emplacement d’une palette sur l’autre.
La reparution des palettes lors la déformation et i l faut limite par des barrières
Augmentation des l’operateur
Amélioration de la condition climat par l’ajout de système de climatisation
Recyclage du sucre qui tombe dans espace de moulage
Uniformité de la granulométrie du sucre importée
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Le stage au sein de la société COSUMAR. Nous a permis de suivre le processus de
fabrication de sucre allant de l’état brut jusqu’ à l’obtention de produit propre à
la consommation.
Durant cette période de formation à Cosumar j’ai acquis plusieurs connaissances et j’ai pu
exploiter certains outils de la qualité comme les cartes de contrôle par attributs, le diagramme
d’Ishikawa, le diagramme de Pareto et le plan d’expérience pour étudier le procédé de moulage
du sucre et analyser le taux trop élevé des rebuts.
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[1] www.cosumar.com
[2] www.le sucre.com
[3]Documents de madame ZYADE de contrôle de qualité.