La Bandita : la nouvelle flèche d’argent

Une voiture ou une moto de course sur mesure en un simple clic : Hackrod entend révolutionner la construction automobile grâce à l’impression 3D et au design personnalisé. Siemens fournit à cette start-up californienne la suite logicielle intégrée « Digital Innovation Platform » qui permet de mettre en œuvre l’intégralité du processus de production, conception et développement inclus, sans le moindre heurt.

Imaginez que vous pouvez dessiner vous-même votre propre voiture de sport à l’aide d’une application et l’envoyer en production d’un simple clic. Plus besoin de passer un temps fou à choisir la teinte des jantes ou le revêtement des sièges chez votre concessionnaire ni de choisir les options comme le système d’enregistrement des données pour connaître votre temps au tour ou le système de gestion de la pression des pneus : il vous suffit de dessiner la caisse, le châssis et l’intérieur de l’habitacle en toute autonomie sur un écran. Ce n’est encore qu’un rêve, mais les fondateurs de la start-up californienne Hackrod y travaillent déjà concrètement. A l’aide d’un logiciel Siemens, ils espèrent que ce scénario futuriste deviendra réalité dans les années qui viennent.

La voiture de vos rêves grâce à l’impression à la demande

 

Dans le cadre du Goodwood Festival of Speed, qui a lieu dans le Sussex occidental, en Angleterre, Siemens tient un stand dédié aux innovations, le « Future Lab ». Hackrod y présente « La Bandita », le résultat de son étude de faisabilité. Ce speedster composé de carbone et d’aluminium est le fruit des technologies de production les plus modernes. Dans un premier temps, sa silhouette a été conçue dans un espace virtuel. Puis il s’est vu doter d’un châssis optimisé grâce aux programmes de conception intelligents de la suite logicielle Siemens dédiée à la gestion du cycle de vie des produits (Siemens PLM software). Il est actuellement construit couche par couche par une imprimante 3D de la taille d’un garage pilotée par un logiciel de production d’une grande précision. Le prototype devrait être finalisé à la fin de l’été 2018.

 

« Hackrod présente un tout nouveau modèle de production industrielle », indique Tom Tengan, directeur de Siemens Digital Enterprise en Californie. « Cela peut permettre notamment aux petites et moyennes entreprises de commercialiser des produits innovants et conçus sur mesure pour leurs clients même sans disposer de grosses lignes de production. »

Design organique

 

Parmi les fondateurs de la jeune pousse se trouvent notamment Slade Gardner, ancien spécialiste des méthodes de fabrication additive chez Lockheed Martin, Mike « Mouse » McCoy, un ancien pilote de moto de course, également cascadeur et réalisateur, et Felix Holst, ancien patron du design chez Hot Wheels, un fabricant de petites voitures pour enfants. C’est leur passion pour les sports mécaniques et la technologie qui les a réunis. Afin d’élaborer leur premier chef d’œuvre, ils ont dû prendre quelques décisions majeures en amont. Ainsi, le speedster à toit ouvert est enrobé d’une coque aérodynamique en fibres de carbone à la structure extrêmement simple, évoquant la silhouette traditionnelle des Flèches d’Argent. Le moteur électrique Tesla qui a été choisi est beaucoup plus facile à intégrer qu’un moteur thermique grâce à son nombre de pièces réduit et à l’absence de boîte de vitesses. Et l’alliage d’aluminium utilisé pour le châssis, un matériau léger qui a fait ses preuves dans l’aérospatial, est adapté à l’impression 3D et ne nécessite quasiment aucune soudure ni aucun boulonnage.

Par ailleurs, pour faire naître sa vision de l’usine de demain, Hackrod s’appuie sur la nouvelle plateforme dédiée à l’innovation numérique de Siemens, baptisée « Digital Innovation Platform », qui réunit au sein d’un même pack des programmes de conception, de production et de maintenance pour les entreprises dont les activités s’appuient principalement sur le numérique. Cette plateforme inclut notamment le logiciel NX, dédié au développement des produits, qui permet de concevoir des structures génératives optimisées grâce à l’intelligence artificielle. C’est avec son aide qu’a été créé le châssis adapté à la coque effilée de « La Bandita ». En conséquence, plus les algorithmes interviennent dans le calcul permettant d’optimiser la structure de soutien, plus l’agencement des différents éléments se rapproche d’une structure organique. « Autrefois, il aurait été impossible de parvenir à un design aussi génératif sur une table à dessin », souligne Mike McCoy. « Aujourd’hui, il suffit d’entrer certains paramètres et le logiciel calcule lui-même le design optimal. »

 

Un logiciel de simulation permet en outre à l’équipe de prédire le comportement de la voiture, contribuant ainsi à réduire le nombre d’essais grandeur nature nécessaires. Par la suite, le logiciel de conception apprenant est alimenté avec les données des crash-tests réels et le comportement effectif de l’ébauche afin d’optimiser le design. Sur la plateforme, priorité est bien sûr donnée à la participation collaborative : ainsi, toutes les modifications majeures sont indiquées dans un fil rouge numérique consultable en permanence par l’ensemble des ingénieurs, designers produit et gestionnaires de projet impliqués. « Aussi utile que soit chacun des logiciels pris séparément, le principal atout de cette plateforme est leur intégration. Elle nous permet non seulement de gagner en créativité, mais aussi en rapidité dans la conception, la mise en œuvre d’essais virtuels et la fabrication sans encombre des ébauches », explique Tom Tengan.

Franchir la vallée de la mort

 

Pour les fondateurs de Hackrod, l’intégration de la production constitue également un critère décisif dans leur choix de la plateforme Siemens. Elle permet en effet de franchir la bien nommée « vallée de la mort », cette étape de transition entre la conception d’une ébauche numérique et l’obtention d’un produit commercialisable. La fabrication additive industrielle supprime la nécessité d’amortir des outils de production coûteux en misant sur la quantité et s’avère particulièrement utile dans la mesure ou les prototypes organiques créés à l’aide de l’intelligence artificielle ne peuvent être fabriqués avec des fraiseuses ou des poinçonneuses classiques. Hackrod a développé des imprimantes 3D multiaxiales spécialement conçues pour ses projets futuristes, qui font ensuite l’objet d’une vérification par les unités de contrôle Siemens Sinumerik. « L’imprimante 3D que nous utilisons pour fabriquer la caisse en carbone est sans doute la plus grande du monde », souligne Slade Gardner. Elle mesure près de 4 mètres de large, plus de 7,5 mètres de long et pas loin de 3 mètres de haut. Mais son plus grand atout, c’est sa polyvalence. Elle est non seulement capable d’imprimer, mais aussi de scanner et de faire appel à des machines-outils de grande précision pour apporter la touche finale à la pièce imprimée. C’est une vraie révolution. »

 

Dans le projet imaginé par les fondateurs de Hackrod, les clients devraient bientôt pouvoir utiliser cette plateforme de production polyvalente par l’intermédiaire d’un portail en ligne afin de concevoir la voiture de leurs rêves comme dans un jeu vidéo. D’autres constructeurs et équipementiers devraient également pouvoir faire appel à cette plateforme dans un avenir pas si lointain afin de permettre à leurs clients d’élaborer un design personnalisé et de pouvoir ensuite le fabriquer. Un service sur lequel Hackrod toucherait une commission. « C’est une toute nouvelle manière d’envisager la production et la commercialisation, et le potentiel est énorme », indique Tom Tengan. Nous avons donc bon espoir que d’autres petites et moyennes entreprises fassent appel à cette « Digital Innovation Platform » pour leurs propres produits de qualité conçus sur mesure. »

13.07.2018

Hubertus Breuer

Crédits photo : Hackrod