Un nouveau taylorisme dans la production automobile ?

Les constructeurs automobiles visent généralement à construire des véhicules aussi légers que possible, tout en respectant les normes de sûreté maximales. Cette double ambition a stimulé la demande de matériaux et de techniques capables d’améliorer les performances mécaniques des véhicules tout en garantissant une réduction de leur masse.

Un bon exemple de cela est la popularité des composants fabriqués par estampage à chaud, de plus en plus utilisés dans les carrosseries des voitures modernes. Ces composants, fabriqués par estampage et moulage de tôles d’acier à des températures supérieures à 800 ºC, affichent une résistance incroyable et une faible déformabilité, tout en étant facilement façonnables.

«L’estampage à chaud est utilisé pour les véhicules produits en grandes séries», explique Daniele Bassan, coordinateur du projet RUSH AI et gestionnaire de projet au CRF, en Italie

«Cependant, l’un des défis tient au fait que la phase de trempe — ou de refroidissement rapide — prend jusqu’à 15 secondes par pièce produite, et il n’est pas toujours possible d’adapter les propriétés de chaque pièce.»

Des améliorations innovantes de l’efficacité de la production

L’objectif du projet RUSH AI était de déterminer s’il était possible de réduire considérablement ce temps de refroidissement, et si une nouvelle génération d’outils pouvait permettre d’améliorer les propriétés mécaniques des pièces produites en masse. La ligne de production par estampage à chaud ultra-rapide serait contrôlée sur le plan de la qualité par une intelligence artificielle en ligne autocorrectrice.

«Nous entendions réduire considérablement le temps de trempe et permettre aux concepteurs d’améliorer les performances générales des pièces automobiles», explique Daniele Bassan. La réalisation de ces objectifs pourrait se traduire par des améliorations de l’efficacité des lignes de production, tout en plaçant la barre plus haut en termes de sûreté.

Le projet a présenté une nouvelle solution de presse hydraulique, ainsi qu’une matrice fabriquée par fabrication additive. Ces nouveautés favorisent le refroidissement, à l’image de la sueur chez l’homme. Du côté de la reconception des composants, l’équipe a été en mesure de développer de nouvelles pièces pour un SUV commercial.

«Ces nouveaux outils nous ont permis d’améliorer les performances générales du composant sur le plan de la sûreté, tout en parvenant à réduire sa masse d’environ 5 %», ajoute Daniele Bassan.

Sur le plan de l’amélioration de l’efficacité de la production, l’équipe a été capable de réduire le temps du processus de trempe à trois secondes, faisant passer le temps de cycle total d’environ 20 secondes à 8 secondes. Toutes ces améliorations confondues, l’équipe est parvenue à une réduction de 10 % du coût des composants.

Une collaboration fructueuse avec les PME

Daniele Bassan est convaincu que les partenariats fructueux du projet ont été un facteur décisif pour obtenir ces résultats impressionnants. «Les PME en Europe jouent un rôle important à l’heure de mettre des innovations sur le marché», remarque-t-il. «L’engagement des PME tout au long de ce projet a été source d’idées et a apporté des contributions que nous avons ensuite pu exploiter au niveau du consortium.»

Après la validation du prototype du processus de production RUSH AI, la prochaine étape consistera à adapter le système à une plus grande échelle et à atteindre le stade de la commercialisation. Pour ce faire, il faudra valider les outils innovants développés dans le cadre du projet dans un environnement opérationnel, ainsi qu’achever la ligne de presse rapide contrôlée par IA. L’équipe entend s’assurer que le système tout entier est optimisé et opérationnel avant l’achèvement du projet en février 2022.

«La relation forte entre les membres actuels du consortium s’est avérée déterminante pour améliorer ce processus de fabrication», déclare Daniele Bassan.

«Nous espérons être en mesure de faire germer de nouvelles idées innovantes. Au bout du compte, la réduction du temps de traitement général se traduira par une productivité accrue et une réduction des coûts pour les constructeurs automobiles dans un marché hautement concurrentiel.»

Source : Revolutionary Ultra-Fast System for Hot-stamping of light weight structural vehicle components with Artificial Intelligence quality control monitoring - Résultats de la recherche de l'UE.