Chiffre d’affaires (en %)
3.3 Recherche et Développement – Propriété industrielle
La Direction de la Recherche et du Développement a été regroupée depuis le 1er janvier 2010 avec la Direction de la Technologie au sein de la Direction Technologie, Recherche et Développement (R&D), et Innovation (TRDI). Les objectifs ce cette Direction sont :
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le leadership en technologies et en solutions technologiques pour les segments d’activité de Vallourec ; etZ
la fourniture de choix pour les produits et solutions tubulaires premium.Les missions de la Direction TRDI sont :
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la promotion de l’innovation et le pilotage de la R&D et de la Technologie pour permettre l’émergence d’innovationsincrémentales et de rupture pour être et rester en tête de la compétition en se différenciant à travers de nouveaux produits et des solutions sur mesure ;
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le déploiement de la culture d’innovation (grâce à Vallourec University), du Knowledge Management, du travail d’équipe dans et entre les Divisions, des collaborations et des réseaux d’expertise, éléments clés pour l’innovation qui est un processus combinant l’apprentissage et l’induction ;Z
le développement et la promotion des meilleures pratiques et des meilleures technologies disponibles pour produire les solutions premium, grâce aux communautés de procédés et aux experts en technologie.3.3.1 Recherche et Développement
3.3.1.1 Politique de Recherche et Développement
Vallourec consacre un effort important et croissant à la Recherche et au Développement, notamment dans le domaine de l’énergie. Cet effort porte sur trois domaines :
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procédés de fabrication (charbon de bois, élaboration des aciers, coulée continue de barres d’acier, laminage de tubes, traitements thermiques, contrôles non destructifs, soudage, usinage, revêtement et fi letage) ;Z
nouveaux produits et produits améliorés ;Z
nouveaux services et nouvelles solutions (assistance au client pour la spécifi cation, l’utilisation ou la transformation du tube).L’organisation de la Recherche et Développement au sein de Vallourec s’appuie sur des équipes de Recherche et Développement basées dans les Divisions du Groupe, près des clients et des usines.
Une Direction unique, la Direction de la Technologie, de la Recherche et Développement et de l’Innovation rassemble toutes les compétences de Vallourec en technologie, en Recherche et Développement et en innovation. Dans un environnement mondial très concurrentiel, le Groupe souhaite ainsi renforcer son organisation pour mieux anticiper les besoins futurs de ses clients et y répondre avec des solutions innovantes élaborées à partir de produits et de services différenciés.
Cette organisation est structurée autour de six centres dédiés spécifi quement à des produits, des procédés ou des technologies :
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en France, à Aulnoye, se trouvent : le Centre de Recherche historique du Groupe, le « Vallourec Research Center France », consacré à la métallurgie, aux contrôles non destructifs, à la résistance à la corrosion, aux traitements de surface, aux simulations produits et procédés, aux OCTG et aux applications mécaniques,
le « Vallourec Research Center Connections » notamment en charge de la connexion fi letée VAM® ;
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en Allemagne, à Düsseldorf : le « Vallourec Research Center Germany » est dédié aux applications destinées aux centrales thermiques et aux conduites de pétrole et de gaz,
le « Vallourec Research Center Technology » en charge des recherches sur le laminage à chaud de tubes. Ce centre historique, situé à Düsseldorf, est chargé des innovations dans les procédés-cœur de Vallourec. Il vient d’être renforcé par un laboratoire de laminage, le « Vallourec Centre de Compétence Riesa », doté des équipements les plus modernes, et permet à Vallourec d’accélérer les innovations de procédés tant en termes de méthodologie que d’outillage. Ses équipements fl exibles de laminage et de forgeage permettent de repousser les limites actuelles du laminage des aciers et alliages dans le Groupe ;
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au Brésil : l’unité de recherche « Vallourec Research Center Brazil », regroupant des équipes d’experts et des laboratoires de tests et d’essais, adapte les solutions du Groupe et en élabore de nouvelles pour ses clients brésiliens,
un nouveau centre de compétence, le « Vallourec Centre de Compétence Rio » est implanté dans le parc industriel de l’Université de Rio de Janeiro pour se rapprocher encore plus de CENPES, le centre de recherche de Petrobras ;
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aux États-Unis d’Amérique, à Houston : le « Vallourec Competence Center USA » se consacre aux développements spécifi ques VAM® pour le marché américain et bénéfi cie de l’expérience des équipes R&D regroupées de VAM USA et d’Atlas Bradford®. La capacité de test de ce centre a été doublée. Cinq stations d’essais dans le monde testent maintenant en grandeur réelle le comportement des joints VAM® dans les conditions d’utilisation les plus sévères des puits.
Pour accompagner son programme de recherche, d’essais et d’expertise, Vallourec s’appuie en outre sur des partenaires de recherche comme le « Salzgitter Mannesmann Forschung » situé à Duisbourg.
L’innovation est un axe stratégique majeur du Groupe au service du client. Elle s’appuie sur :
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la promotion de l’innovation ;Z
le leadership R&D et technologique générant les nécessaires innovations de rupture ; l’avance technique différenciant les nouveaux produits du Groupe et ses solutions sur mesure,
le déploiement de la culture d’innovation, le Knowledge Management, le travail d’équipe et en réseau,
un partenariat technique intense entre client et fournisseur,
des programmes de recherche plus fondamentale menés avec des laboratoires universitaires en Europe et dans le monde.
Cette organisation se traduit par une amélioration constante de la gamme de produits, de services et de solutions qui s’appuie sur des procédés fi ables, fl exibles et compétitifs.
Le Groupe développe des programmes de Recherche et Développement en association avec des partenaires de premier plan dans leur domaine d’activité, notamment :
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation (1) avec qui une coopération est en place depuis 1976 dans le domaine des joints spéciaux (ligne de produits VAM®) pour le pétrole et le gaz.Les lancements du « VAM® 21 », une nouvelle connexion fi letée premium répondant aux exigences les plus sévères du marché (ISO CAL IV), et d’une nouvelle solution de lubrification sans graisse et sèche Cleanwell Dry®, sont le refl et du dynamisme de ce partenariat ;
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Tubacex : coopération pour le développement de tubes sans soudure en aciers inoxydables et alliages visant à renforcer l’offre destinée aux marchés Pétrole et gaz et de la production d’électricité. Cette coopération vise les applications les plus exigeantes en termes de corrosion ou de tenue à haute température et mobilise les ressources de Recherche et Développement des deux groupes ;Z
Petrobras : solutions tubulaires innovantes pour l’exploration et l’exploitation de réservoirs pétroliers et gaziers les plus diffi ciles (mer très profonde, couches géologiques de sels épaisses, corrosion, CO2…) ;Z
Total : connexions premium permettant d’atteindre des conditions d’exploitation inégalées dans des puits diffi ciles de type Haute Pression / Haute Température ;Z
BHP : connexions spécifi ques développées pour les applications shales ;Z
British Petroleum : développement de tiges de forage à haute performance pour forage horizontal (ERD) ;Z
Hitachi Power Europe, Alstom, Doosan, VGB (2) : développement d’aciers à haute performance pour des centrales électriques ultra-supercritiques et advanced ultra-ultra-supercritiques.L’effectif chargé des activités de Recherche et Développement dans le Groupe s’élève à plus de 500 personnes. Pour renforcer la position stratégique du Groupe en matière de compétitivité et d’innovation, Vallourec a mis en place le programme « Expert Career » qui permet de proposer de nouvelles opportunités de carrière aux ingénieurs du Groupe en Technologie et Recherche et Développement. Ceux-ci ont désormais le choix, à chaque étape de leur carrière, entre des responsabilités de management ou d’expertises techniques, avec le même niveau de reconnaissance. Des passerelles sont ainsi établies entre les deux voies, à niveau équivalent, sous la coordination de la Direction des Ressources Humaines du Groupe.
En 2013, les frais de Recherche et Développement se sont élevés à 87,4 millions d’euros, en légère diminution par rapport à l’année précédente.
(1) Depuis le 1er octobre 2012, Sumitomo Metal Industries a fusionné avec Nippon Steel. Le nouvel ensemble issu de la fusion a été dénommé Nippon Steel & Sumitomo
3.3.1.2 Activités de Recherche et Développement
Les besoins en acier et les exigences du développement durable renforcent l’intérêt de la fi lière fonte/charbon de bois du Brésil que Vallourec améliore de manière permanente et qui concilie respect de l’environnement et compétitivité. La sélection scientifique des arbres, l’amélioration des programmes de nutrition de la forêt et l’industrialisation de la carbonisation continue du charbon de bois constituent les axes forts de ce programme.
L’élaboration et la coulée continue des aciers à haut niveau de chrome (> 9 %) constituent une base pour les solutions de haute technologie du Groupe.
Ces technologies font l’objet de nombreux travaux. Les nouvelles coulées continues combinant de nombreuses innovations permettent au Groupe de disposer d’outils de forte capacité et de qualité accrue, renforçant ainsi son autonomie en matière d’approvisionnements en aciers premium.
La fabrication à chaud de tubes d’acier est une technologie fondamentale pour le Groupe constamment améliorée au travers d’innovations.
Le procédé breveté Premium Forged Pipes (PFP®) développé pour la fabrication de tubes de gros diamètres et de fortes épaisseurs, en particulier pour les secteurs de la mécanique et de l’énergie, a été déployé industriellement en Europe depuis 2008 et en Chine depuis 2012.
Le laboratoire de laminage ouvert à Riesa (Allemagne) en 2010 permet de développer les technologies innovantes propres à Vallourec et d’accélérer ses progrès en matière d’outillages et de procédés de production à chaud, y compris pour les technologies les plus récentes de laminage à chaud de tubes, telles que « PQF » ou « PFP® ».
Les contrôles non destructifs font l’objet de développements approfondis permettant de s’assurer de la haute fi abilité des produits du Groupe. Les innovations réalisées dans ce secteur sont des facteurs de forte différenciation. Les communautés de procédés ont été déployées au sein du Groupe. Elles permettent des progrès rapides et continus par le partage des meilleures pratiques pour les procédés principaux du Groupe : fi letage, élaboration et coulée continue de l’acier, traitements thermiques, chauffe des ronds, laminage à chaud, contrôles non destructifs.
La fi nition des tubes (revêtement, marquage, usinage...) fait l’objet d’une nouvelle communauté de procédés.
Les conditions d’exploitation pétrolière et gazière plus difficiles nécessitent le développement d’aciers plus résistants et de nouvelles connexions filetées plus performantes : mer profonde, réservoirs profonds « haute température et haute pression », récupération améliorée de pétrole par injection de vapeur, gaz et pétrole de schiste, réservoirs pré-salifères brésiliens… Les projets sont nombreux notamment en mer du Nord, au Brésil, aux États-Unis, dans le Golfe du Mexique, en Alaska, en Afrique de l’Ouest, en Malaisie et au Moyen-Orient.
Le développement de nuances d’acier résistant à la corrosion H2S (hydrogène sulfuré) est essentiel pour l’industrie pétrolière et gazière. Cette gamme de grades dite Sour Service s’est élargie avec le « VM125SS », spécialement destiné aux applications haute température et haute pression, et dont le succès se poursuit.
La nouvelle génération de connexion filetée premium, VAM® 21, est maintenant commercialisée dans une large gamme dimensionnelle.
Cette connexion innovante est la seule à offrir une performance conforme à l’ISO 13679 CAL IV (dernière révision), qui est la
spécification technique exigée par les clients pétroliers pour les applications les plus sévères. Elle a été adoptée par de nombreux clients (majors et indépendants) dans le monde entier. Des versions à forte capacité en couple ainsi que des versions dédiées aux tubes épais sont venus récemment compléter la gamme.
Cleanwell® est un lubrifi ant (revêtement « sec ») développé pour les connexions fi letées en remplacement des graisses polluantes, tout en assurant l’étanchéité de la connexion et en la protégeant effi cacement contre les grippages et la corrosion. Les demandes pour des produits respectant l’environnement et facilitant la mise en œuvre de tubes sont fortes, notamment en mer du Nord. Cette famille de revêtements couvre également des applications de plus en plus variées, notamment pour des applications à basse température.
Pour les nouveaux gisements dits « gaz ou pétrole de schiste », des connexions fi letées spécifi ques sont en développement. Le VAM® SG a été mis au point en un temps record grâce à une relation étroite avec les clients afi n de leur offrir les performances précises dont ils avaient besoin. En effet, l’exploitation des gaz de schiste s’effectue à partir de puits comportant de longues sections horizontales (de 1 500 à 3 000 mètres) qui nécessitent l’application de couples importants sur les tubulaires lors de leur mise en œuvre, ainsi que par une fracturation à haute pression, qui sollicitent fortement la connexion.
Mise sur le marché cette année et dédiée aux puits à longue section latérale, la gamme de produits VAM® EDGE offre des performances qui permettent de maximiser la production des puits en rendant possible l’augmentation de longueur de puits en contact avec le réservoir.
Pour les situations les plus diffi ciles, et notamment pour les puits déviés comportant de longues sections horizontales, une connexion très performante, le VAM® HTF, a été développée et commercialisée avec succès. Cette connexion fi letée premium d’encombrement minimum comporte une étanchéité métal contre métal et des fi lets variables autobloquants qui lui permettent d’atteindre des couples très élevés.
Grâce à la famille de fi letages VAM® RISER, Vallourec occupe une position de leader pour les applications en mer profonde. Ces tubes fi letés qui relient la plateforme fl ottante avec les fonds marins doivent résister à des contraintes de fatigue exceptionnelles et ont nécessité le développement de hautes technologies et des tests de validation spécifi ques. De nombreux projets sont mis en œuvre au Brésil, en Australie, dans le Golfe du Mexique et en Indonésie.
Le développement de solutions CRA – aciers et alliages résistant aux environnements très corrosifs – est effectué dans le cadre du partenariat Recherche et Développement avec Tubacex et renforce la position du Groupe pour les puits diffi ciles et corrosifs.
Depuis sa création, Vallourec Drilling Products est devenu en cinq ans un leader sur le plan technologique, notamment en développant des garnitures de forage (y compris tiges de forage, tiges lourdes, landing strings…) :
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des connexions à haut couple VAM® Express, VAM® EIS et VAM® CDS, à l’excellente fi abilité opérationnelle, à grande performance et à très faible taux de réparation ;Z
des grades d’acier très élevés (165 ksi) pour les forages très fortement déviés et une large gamme d’aciers pour toutes applications, y compris pour les puits à environnement très corrosif ;Z
des “Risers” haute pression, lien entre la plateforme pétrolière et le fond de la mer, qui surpassent les exigences les plus sévères ;Z
l’extension de la gamme de produits Hydroclean® pour résoudre les problèmes de nettoyage des puits.Le secteur de l’énergie électrique sert l’ensemble des demandes pour la construction de centrales thermiques à fl amme (charbon, lignite, fuel, etc.), qui utilisent une gamme étendue et variée de tubes de diamètres et de nuances d’aciers alliés pour lesquels le Groupe occupe une position de leader.
L’acier allié à 12 % de chrome, VM12 SHC, conçu par Vallourec pour une utilisation à température élevée, est maintenant utilisé dans des centrales électriques à rendement amélioré dites ultra-supercritiques. Les tubes en aciers inoxydables font l’objet d’un travail de développement conjoint avec Tubacex et permettent de compléter l’offre du Groupe pour les centrales les plus performantes.
L’offre de produits innovants s’étend aux condenseurs et échangeurs thermiques dont l’environnement peut être très agressif (eau de mer).
Des solutions utilisant des assemblages bimatières sont développées pour élargir la palette des offres. L’amélioration des échanges de chaleur constitue également un axe d’innovation majeur (tubes ailetés...).
Les solutions pour les futures générations de centrales nucléaires sont aussi en cours de développement et les recherches sur les matériaux sont très soutenues.
Les références du Groupe sur les marchés de la construction se multiplient : ponts, stades, aéroports, etc. Des solutions tubulaires
très innovantes sont développées pour des bâtiments industriels ou commerciaux, notamment en Allemagne et au Brésil. Le système tubulaire de structure de toit breveté PREON® permet d’augmenter considérablement la portée et est désormais utilisé dans de nombreux projets.
Le développement de nouvelles fondations tubulaires pour les éoliennes marines est un nouveau champ d’application prometteur où les contraintes environnementales sont très sévères et où les tubes constituent une excellente solution en développement.
L’allègement et l’amélioration des performances des conduites sous-marines est clé pour l’exploitation du pétrole et du gaz. Les nouveaux aciers à très hautes caractéristiques mécaniques font l’objet de travaux communs avec des partenaires et Serimax afi n d’optimiser les opérations de soudage.
Les équipements de soudage offshore font l’objet de développements intenses pour améliorer leur productivité, leur fi abilité et leur facilité d’utilisation. « Saturnax 09 » a ainsi été choisi et récemment validé pour un très grand projet en Afrique de l’Ouest.
Enfi n pour le marché des ombilicaux, une innovation (tubes soudés premium en acier inoxydable) permettant des gains de performance signifi catifs est en cours de validation.
3.3.2 Propriété industrielle
Le renforcement de l’organisation du Groupe dans le domaine de la propriété industrielle s’est poursuivi avec le suivi de projets de Recherche et Développement majeurs et le déploiement de séances de sensibilisation à la propriété industrielle des équipes de Recherche et Développement, tant en France qu’à l’étranger.
L’activité de dépôts de brevets par le Groupe est restée très soutenue en 2013. Le Groupe a ainsi déposé 19 nouveaux brevets de base et procédé à plus de 400 extensions géographiques de brevets. Le budget consacré par le Groupe pour la protection des inventions par brevets a continué de progresser en 2013.
Le Département de Propriété Industrielle a par ailleurs réussi avec succès à écarter plusieurs oppositions de concurrents visant des brevets majeurs.
En 2013, Vallourec a poursuivi le déploiement de la protection de ses marques centrales par enregistrement.