Comment Framatome s'organise pour relever le défi du nucléaire en série

Dès l’entrée du site, le ton est donné. Sur une plaque de marbre gris est gravé en rouge «Sûreté, sécurité, intégrité». Histoire de rappeler aux salariés et aux visiteurs qu’ici, les trois priorités sont traitées au même niveau. Pas de doute : alors que la filière nucléaire française est en pleine transition, Framatome veut donner l’exemple.

Dans son usine de Saint-Marcel (Saône-et-Loire), la filiale d’EDF assemble les générateurs de vapeur (GV) de 25 mètres de hauteur et les cuves des réacteurs à eau pressurisés du parc historique et des nouveaux EPR. «Nous avons défini trente étapes à cadencer pour un générateur de vapeur», glisse Stéphane Ecoffey devant une grande table où se trouvent des modèles réduits en plastique de toutes les pièces nécessaires.

Prochain chantier, selon ce responsable technique du projet d’augmentation de capacité de l’usine, créer 120 postes de travail plus polyvalents afin de passer d’une logique d’heure de travail au «takt time», une notion définissant une durée idéale de production bien connue des industriels du transport, mais inédite dans la filière nucléaire. Pour la mettre en musique, le dirigeant est allé chercher des bonnes pratiques chez Dassault Aviation et le constructeur de tracteurs Claas. L’objectif ? Produire six GV chaque année, contre huit... sur les six dernières années. 

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La filière nucléaire française espère passer un cap décisif : parvenir à concilier sécurité et production de série. Le nouveau PDG d’EDF, Luc Rémont, a annoncé la couleur et compte désormais construire «1 à 1,5 EPR par an» contre «un à deux par décennie». La France, qui se pose en chef de file de la filière nucléaire européenne, explique qu’il faut doubler les capacités de l’atome en Europe et les tripler dans le monde pour sauver le climat.

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Mais le nucléaire français a-t-il vraiment les moyens de ses ambitions ? Son champion, EDF, possède-t-il seulement les capacités industrielles de renouveler son parc vieillissant en tenant les coûts et les délais ? À voir. Comme Flamanville, dans la Manche, le chantier de construction de deux EPR à la centrale d’Hinkley Point C (HPC) au Royaume-Uni connaît des dérapages. Et alors que la mise en service du premier réacteur EPR2 à Penly (Seine-Maritime) était prévue pour 2035, EDF évoque désormais 2037…

Un effort inédit de transparence

Il a pourtant présenté, fin 2022, un bilan positif d’Excell, lancé en 2019. Ce plan de reconquête de la confiance dans la filière nucléaire visait, notamment, à faire oublier les retards à répétition, les falsifications de documents au Creusot (Saône-et-Loire) ainsi que la centaine de soudures qui n’étaient pas au niveau de qualité attendu à Flamanville. À grand renfort de standardisation des process, de certification des usines, de lean manufacturing, de robotisation, de numérisation et d’un effort inédit de transparence – dont témoigne ce reportage –, ce plan a pour objectif de faire retrouver à la filière française son ancien niveau opérationnel.

La renaissance de ce qui fut un domaine d’excellence français passe par les usines d’EDF, en particulier celles de Framatome, sa filiale à 75% depuis la faillite d’Areva. C’est cette entreprise qui conçoit, produit et maintient les éléments au cœur des réacteurs civils et de la propulsion nucléaire de défense, à savoir les cuves, les générateurs de vapeur, les pompes, les tuyauteries primaires et les assemblages de combustibles. Mais les douze usines françaises de Framatome sont-elles prêtes à tenir le choc de la hausse de cadence ?

À Saint-Marcel, la transformation, sous la haute surveillance d’EDF, qui dispose d’un bâtiment sur place, n’en est qu’à ses débuts. Le site s’apprête à expédier deux générateurs de vapeur pour la centrale d’Hinkley Point. Il faut encore en terminer trois autres ainsi que la cuve, en cours de soudures chaudes. Avec sa superficie de 39000 m², l’usine impressionne. Elle accueille deux écoles, l’une de soudage créée en 1975, l’autre de contrôle non destructif, et possède des ateliers de montage, d’assemblage, de soudure à chaud et à froid où transitent d’immenses pièces d’acier de 5 mètres de diamètre et dans lesquels travaillent les soudeurs des jours durant dans un silence de cathédrale.

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Mais cela ne suffira pas. Pour passer à la production en série, un investissement de 300 millions d’euros est prévu afin de pousser les murs. Les deux travées les plus hautes seront étendues sur 170 mètres, à l’emplacement de l’actuel parking. Soit 27300 m² de nouveau bâtiment. Les travaux débuteront en 2024 et devraient s’achever en 2028. Toute l’organisation va aussi être revue pour être en mesure de fabriquer six générateurs de vapeur par an et trois cuves tous les deux ans.

«En septembre 2021, nous avons mis en place une démarche de lean manufacturing avec la méthode 5S pour chasser les pertes de temps entre deux opérations», détaille Stéphane Ecoffey. Avec son équipe de trois personnes, il a réalisé un «value-stream mapping», une cartographie des chaînes de valeur, sur toutes les étapes de réalisation d’un GV en analysant, durant un an, la production des pièces pour HPC. «Cette production n’est pas un long fleuve tranquille, reconnaît Christophe Vergne, le directeur de Saint-Marcel. Mais on s’interdit les changements sur ce programme et sur celui de Sizewell C, car on sait traiter les difficultés.»

La nouvelle organisation, plus fluide, sera mise en place pour les EPR2 français. Pour tenir la cadence, les opérateurs devront aussi se familiariser avec les méthodes qualité et le management visuel de type QRQC (quick response quick control) mis en place à Saint-Marcel il y a un an, présentés sur de vastes panneaux blancs. Pour faire comprendre aux équipes l’importance du facteur humain dans les erreurs, des formations de neurosciences appliquées à la sécurité sont même organisées.

Effectif doublé au Creusot

Pour que Saint-Marcel tienne son «takt time», les usines en amont vont devoir l’alimenter au bon rythme. À commencer par celle du Creusot, située à 45 km à l’ouest. Les salariés sont accueillis à l’entrée de chaque bâtiment avec de grandes affiches rappelant les principes du programme de redressement de Framatome, illustrées de photos d’opérateurs du site. C’est ici que sont forgées et usinées les cinq viroles – des pièces cylindriques – nécessaires à la construction de chaque générateur de vapeur, les branches primaires et les couvercles de cuves des EPR. Demain y seront aussi produites les cuves d’EPR, aujourd’hui coulées au Japon par Japan Steel Works. Des processus longs : il faut par exemple cinq mois pour fabriquer une virole.

Depuis l’affaire de falsification de documents – dite des dossiers barrés –, Le Creusot a revu son système de signalement des écarts de conformité. Plus rien ne doit rester caché. Tout est notifié, écrit, daté et signé. Des affichettes apposées sur les portes d’entrée des bâtiments rappellent que les modifications au correcteur blanc sont interdites. Des investissements et des recrutements ont aussi été effectués. Depuis 2019, «tout a doublé au Creusot», s’enthousiasme Laurent Gless, un ancien d’ArcelorMittal et directeur du site depuis octobre 2020. L’effectif est passé de 250 à 500 personnes et le nombre de pièces forgées de 30 à 70. Pas moins de 100 millions d’euros ont été investis et 40 millions supplémentaires sont prévus pour un four et de nouvelles machines de forge et d’usinage.

Des mesures indispensables pour avoir à nouveau le droit de produire des pièces nucléaires. «Nous avons reçu l’autorisation de forger pour les EPR2», se félicite Laurent Gless. Le site, quasiment à l’arrêt en 2019, a retrouvé son dynamisme. Le grand hall Eiffel est peu à peu rangé selon les concepts de lean manufacturing. Du côté des fours, où, par cette froide journée de novembre, règne une agréable chaleur, les opérateurs installent au jugé, avec un savoir-faire unique, un immense mandrin dans la presse de 11300 tonnes. Plus loin, la première pièce d’EPR2, numéro 455, coulée mi-novembre, attend son tour pour être forgée. Reste, ici aussi, à accélérer la cadence pour passer de 0,7 à 1,5 EPR par an.

Nous avons revu toutes les étapes de fabrication des viroles : de 35 à 40 écarts, nous sommes descendus à 5.

—  Anaïs Saint-Léger, responsable produits viroles au Creusot

Jusqu'à huit fois moins d'écarts de conformité

Pour y parvenir, des postes de chefs de produit ont été créés. «Nous avons revu toutes les étapes de fabrication des viroles en parallèle de la production pour HPC, se réjouit Anaïs Saint-Léger, la responsable de ces pièces. De 35 à 40 écarts, nous sommes descendus à 5.» L’ingénieure goûte les fruits d’un programme de standardisation de la production et de diminution des écarts lancé il y a deux ans et demi. Plus le nombre d’écarts baisse, plus le temps d’attente des pièces est limité et la traversée fluidifiée. «Notre objectif est de passer de dix-huit mois en 2019 à neuf. On sait comment l’atteindre.»

La problématique industrielle est bien différente dans l’usine de Montbard (Côte-d’Or), à une centaine de kilomètres au nord du Creusot. Framatome l’a rachetée à Vallourec en 2021 pour ne pas perdre un savoir-faire unique de laminage à froid et de cintrage des tubes servant à l’échange de chaleur à l’intérieur des générateurs de vapeur. Ce site de 240 personnes, en plein centre-ville, fabrique déjà 30000 tonnes équivalent tube pour EPR (l’unité de production utilisée ici) par an. Elle peut assurer la production pour 1,5, voire deux EPR par an, et dispose des capacités pour trois, «en passant en 3 x 8», glisse Jackie Couderc, le directeur de l’usine.

En cette fin 2023, des tubes destinés aux GV des EPR anglais de Sizewell C sortent des laminoirs, produisant un bruit sourd et répétitif. Dans l’atelier de contrôle non destructif et de finition, où chaque tube est essuyé et inspecté avant d’être méticuleusement rangé à plat dans de grandes boîtes en bois, règne un calme impressionnant, propice à la concentration. Là aussi, EDF et ses clients s’invitent quand ils le veulent pour contrôler la qualité de travail. Si l’usine est certifiée ISO 19443, il lui faut encore intégrer les standards du programme d’EDF. Comme les autres sites du groupe, elle met progressivement en place les outils de management visuel, avec réunions quotidiennes, résolution de problème rapide et ateliers QRQC.

Management visuel sur deux sites tests

Ces méthodes, ce sont deux usines d’une autre division de Framatome, celle des combustibles, qui en ont été les pilotes. Elles commencent à les numériser et sont les premières à le faire. La plus avancée est l’usine de Romans-sur-Isère (Drôme), où sont fabriquées les pastilles d’uranium qui remplissent les crayons de zirconium provenant de Paimbœuf (Loire-Atlantique), mais aussi les grilles et les embouts servant à réaliser les assemblages finaux. Des colonnes de plus de 4 mètres de hauteur pour un EPR.

Comme le site manipule l’uranium enrichi de ses clients et produit le combustible pour la propulsion nucléaire navale française, il est classé installation nucléaire de base (INB). Et c’est l’ancien directeur de la base navale de l’Ile Longue, à Brest (Finistère), Djanny Rabaud, qui le dirige depuis juin 2023. N’importe qui n’y entre pas. Avec ses petites sœurs allemande, américaine et chinoise, cette usine fournit les combustibles de 92 réacteurs nucléaires à eau pressurisée dans le monde.

Notamment ceux des EPR de Taishan, en Chine, sur lesquels un défaut de conception des ressorts des grilles de maintien des crayons a été détecté, entraînant corrosion et mise à l’arrêt de Taishan 1 durant plus d’un an. Le correctif a été trouvé. Les barres de combustibles, déjà livrées à Flamanville, ont été remplacées. Un représentant d’EDF, présent lors de notre visite, vient quand il le veut vérifier le bon déroulé de la production. Pour augmenter la capacité du site – qui est déjà passé de 853 à 1000 tonnes de pastilles en assemblage par an –, 50 millions d’euros sont investis chaque année. Un projet d’extension sur un terrain mitoyen de 35 hectares permettrait de déplacer des activités logistiques pour donner plus de place aux ateliers.

«L’enjeu principal de Romans-sur-Isère, c’est la capacité», assène Djanny Rabaud. Stratégique, le site est pilote pour la numérisation des flux de production, les qualifications des opérateurs et le management visuel de la qualité, notamment avec les outils Gemba de présence des managers dans les ateliers et QRQC, sur un écran tactile. «C’est un changement très apprécié. Les réunions se font sur le terrain avec les opérateurs. Le but est de repérer le plus tôt possible un défaut, d’enregistrer, et de garder une traçabilité totale de tout événement», détaille Pierre-Antoine Alazard, le directeur de la production.

Regain d'activité à Paimboeuf

La seconde usine pilote de Framatome pour la numérisation des outils de lean, notamment de Fabriq, le dispositif maison de suivi des performances, est celle de Paimbœuf. «C’est la plus grosse tuberie de zirconium au monde, et de loin», rappelle Damien Cholet, un ancien de l’automobile qui dirige le site depuis deux ans. Créée en 1974 à la sortie du village, en pleine campagne, elle compte 470 salariés, dont 200 en production, et sort 9200 km de tubes par an depuis 2020, contre 6000 en 2016, grâce notamment à 5 millions d’euros d’investissement par an et l’ajout d’une équipe le week-end.

Et ce regain d’activité s’entend. Dans l’atelier, les tubes qui sont coupés pour former des gaines – dans lesquelles seront insérées les pastilles d’uranium à Romans-sur-Isère – roulent et s’entrechoquent. Pour augmenter les capacités, la chasse au gaspillage de temps a été lancée. Un premier test de chantier Smed (single minute exchange of die) vise un changement d’outils plus rapide sur un laminoir. Il a déjà permis de gagner trois heures. Un succès qui explique peut-être en partie les sourires accrochés aux visages croisés lors de notre visite, et l’atmosphère de sérénité et de confiance qui planait dans l’usine, après des années difficiles et malgré les défis qui attendent la filière nucléaire. #