CHAPITRE IV. DEVELOPPEMENT DE MODELES DE COUT
4.4 Utilisation du logiciel
4.4.1
Données entrées dans le logiciel
Une fois le travail de calcul des nouveaux temps de cycle réalisé, il faut remplir les données dans le logiciel support de MAC, afin qu’il en fasse la synthèse. Les informations de contexte pour l’ensemble de l’étude sont d’abord complétées, puis une fiche propre à chaque achat (Figure 31) et à chaque étape de transformation (Figure 32) est créée. Sur la Figure 31 et la Figure 32, la zone entourées en rouge correspond au récapitulatif de l’ensemble des fiches achats et transformation de l’étude, classées en quatre sous dossiers (anode, cathode, cellule et formation). Il y a en tout 14 fiches de transformations, et 14 fiches d’achats. Au total, le nombre de données à définir dans le logiciel pour la modélisation du coût d’une cellule est d’environ 600 données.
Ces figures sont données pour illustrer le logiciel, mais nous n’entrerons pas dans le détail ligne par ligne. Ce logiciel n’est qu’un outil permettant de mettre en relation les données que nous avons calculées avec celles de la base économique Renault, et de faire des synthèses du résultat. La difficulté de la modélisation repose dans la définition des données d’entrée, et notamment dans la transposition des données de référence pour les adapter au cas étudié (cf. § 4.3).
Pour la fiche achats (Figure 31), il faut entrer dans chaque fiche la quantité de matière nécessaire pour une cellule, le coût de la matière dans la monnaie d’achat, le taux de rebuts et les frais de logistique. Pour les étapes de transformation (Figure 32), il faut entrer dans chaque fiche le nombre d’opérateurs et leur niveau de qualification, les informations sur le montant d’investissement pour les moyens de production, le taux de rebuts, la durée de fonctionnement hebdomadaire de l’atelier, le temps de cycle de la machine, ainsi que les temps de changement d’outil et aussi les éventuels aléas de fabrication. En ce qui concerne
les frais de fonctionnement, il est possible de laisser le logiciel les calculer, mais dans le modèle MAC, ils sont calculés par l’analyste et entrés dans le logiciel.
Figure 31 : Exemple de feuille d'achat dans le modèle MAC. En rouge : ensemble des fiches élémentaires de l'étude. En bleu : les données entrées. En vert : résultats calculés par le logiciel.
Une fois les données renseignées, le logiciel fait la synthèse des informations, qu’il croise avec les informations de la base de données associée au logiciel (notamment pour obtenir les salaires ou les taux de change). Le coût de chaque élément (achat ou transformation) est
alors calculé, et les résultats sont présentés pour chacune des fiches dans les zones vertes de la Figure 31 et de la Figure 32.
Figure 32 : Exemple de feuille de transformation du modèle MAC. En rouge : ensemble des fiches élémentaires de l'étude. En bleu : les données entrées. En vert : résultats calculés par le logiciel. Les coûts de chacune des fiches sont sommés pour en déduire le coût total des achats et de la fabrication. A partir du total achat et fabrication, le logiciel fait le calcul des frais généraux et autres frais, en se basant sur des ratios comme nous allons le voir dans le chapitre suivant. Il est alors possible de faire ressortir des synthèses du coût sous plusieurs formats de présentation et sur différents périmètres.
4.4.2
Frais généraux et autres frais
Le calcul des frais généraux est un point délicat du calcul de coût. Il s’agit en effet de frais indirects, qui sont souvent partagés entre plusieurs produits. Prenons ainsi l’exemple du service des achats. Chez un fournisseur, ce service négocie et sélectionne les achats pour toute la gamme de produits proposés par ce fournisseur. Les frais générés par ce service doivent donc être affectés à chaque produit en proportion des dépenses générées par le service achat pour celui-ci. Ces frais doivent ensuite être amortis en fonction du nombre de pièces produites. Le calcul exact de ces frais généraux est donc complexe, et nécessite une connaissance du fournisseur seulement accessible en interne.
Chez Renault comme chez la plupart de ces fournisseurs, des études sur le sujet ont fait ressortir une cohérence sur les frais généraux des différents fournisseurs sur une même famille de pièces. C’est pourquoi la méthode de calcul des frais généraux employée dans le logiciel support de MAC est d’appliquer des coefficients sur le coût de la fabrication et des achats, qui changent en fonction du secteur d’activité et de la localisation. Ces coefficients ont été déterminés par l’observation d’un nombre important d’exemples et sont mis à jour régulièrement. Ce mode de calcul nécessite d’avoir à faire à un produit connu, dont la filière industrielle est bien établie. Il nécessite aussi d’avoir un contexte industriel proche (volumes, type de fournisseurs) entre la pièce étudiée et les exemples qui ont servi à construire les coefficients de référence.
Pour le secteur des batteries lithium-ion, plusieurs méthodes de calcul de ces coefficients ont été mises en place au cours de cette thèse. Des modifications de ces coefficients sont encore susceptibles d’être apportées, en raison des changements permanents du marché. Ainsi, il est possible que les volumes de la filière deviennent nettement supérieurs aux volumes actuels (citons par exemple le projet médiatisé de giga-usine que Tesla souhaite construire, avec une capacité de 35 GWh par an (61), quasiment équivalent à l’ensemble de la production lithium ion actuelle). Si une cellule standard est fabriquée avec un volume très important, la partie des frais généraux sera plus faible que sur un projet à plus faibles volumes. Dès lors, une modification de la méthode de calcul des frais généraux sera nécessaire.
On pourra se référer à la méthode de calcul des frais généraux et autres frais du modèle amont OCA pour avoir un exemple des méthodes de calcul que nous utilisons sur ces frais (cf. Chapitre IV 3.3).
5
Conclusion
Pour répondre à la problématique de ce travail, une bonne compréhension de la structure de coût des batteries est un élément clé. C’est pourquoi deux modèles de coût complémentaires, permettant d’acquérir cette compréhension ont été développés. Le périmètre de ces modèles va de la fabrication des électrodes à partir des matériaux actifs déjà synthétisées, jusqu’à la cellule prête à l’emploi.
Le premier modèle nommé OCA permet un calcul du coût basé sur l’étude de quatre paramètres clés. Il permet de faire des études robustes, sans toutefois pouvoir faire ressortir des synthèses détaillées, ni tester l’influence de l’ensemble des paramètres, ou bien des effets de localisation de l’usine. Son principe ainsi que les données sur lesquelles il se base ont été présentés. Le second modèle développé est nommé « MAC ». Il est complémentaire du premier, car il permet de faire ressortir des synthèses détaillées à chaque étape de fabrication, et aussi de tester l’influence de tous les paramètres. Un minimum de sept paramètres est utilisé pour faire la transposition du coût de fabrication de la cellule étudiée. Une comparaison des résultats obtenus avec les deux modèles, ainsi qu’une étude de l’incertitude sera proposée dans le Chapitre VII.
Dans le prochain chapitre, une étude basée sur le modèle amont OCA sera présentée. Le Chapitre VI quant à lui, sera l’objet de la présentation des référentiels sur les achats et sur la fabrication qui ont été développés et entretenus au cours de cette thèse. Ces référentiels permettent notamment d’alimenter les modèles de coût avec des données récentes.