RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLE - bertrandt.com · fr/references.html 04 05 Bertrandt magazine...

Le magazine clients du groupe BertrandtNº 17 | Septembre 2017

RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLELA VISUALISATION 3D TRANSFORME LE DÉVELOPPEMENT PRODUIT PORSCHE 919 HYBRID : DÉVELOPPEMENT DE NOUVEAUX PROJECTEURS PRINCIPAUX PEUGEOT 3008 : DÉVELOPPEMENT DE SIÈGES COMPLETS GARNIS

RÉDACTION

ÉDITORIAL

Chères lectrices, chers lecteurs, Le développement des produits change, avec un surcroît de complexité dû en

particulier à une diversité des technologies qu’af-frontent actuellement tous les acteurs du marché. On constate par ailleurs les effets de plusieurs ten-dances qui influent sur le travail de développe-ment – le numérique, la conduite autonome, l’allégement et l’électromobilité. Pour un presta-taire d’ingénierie comme Bertrandt, les conditions cadres évoluent avec les sauts de technologie. Nous assurons des responsabilités supplémen-taires au cours du processus de développement. Pour maîtriser la planification croisée de différents corps de métier et spécialités métier sur des pro-jets de longue durée, les compétences en gestion des interfaces, en pilotage et en gestion de projet deviennent des facteurs de réussite déterminants.

Nous sommes heureux de vous présenter la diver-sité de nos activités dans ce numéro de notre magazine Bertrandt. La réalité virtuelle et la réalité mixte constituent deux sujets d’avenir importants. À notre avis, la visualisation 3D va transformer le développement des produits. Bertrandt suit les deux approches avec l’Oculus Rift et HoloLens afin de pouvoir recommander à ses clients la technique de visualisation et les solutions optimales que récla-ment leurs besoins. L’e-mobilité est une tendance sur laquelle nous sommes très présents, pour le développement de solutions d’allégement, entre autres. Nous proposons des concepts d’habitacle innovants dans le contexte de la conduite auto-nome et notre projet « b.competent » s’attache aux nouvelles évolutions des systèmes d’aide à la conduite. Les projets réalisés pour nos clients sont tout aussi divers – d’un bloc optique destiné à un

véhicule de compétition au développement de sièges complets pour un SUV.

L’attention que nous portons aux grandes orien-tations actuelles nous permet d’assurer le soutien que demandent nos clients sur toute la chaîne de gestation produit. Nous suivons plusieurs voies : celle d’une croissance par nos moyens propres et celle de la coopération avec des partenaires et au sein de consortiums. Notre engagement dans le réseau « Elektromobilität Süd-West » et notre entrée dans le consortium AUTOSAR constituent deux exemples de cette double démarche – qui sert l’élaboration de solutions porteuses d’avenir au service de nos clients.

Votre Dietmar Bichler

ÉditeurBertrandt AGBirkensee 1, 71139 Ehningen, AllemagneTéléphone : +49 7034 656-0Téléfax : +49 7034 656-4100Internet : www.bertrandt.com E-Mail : [email protected]

Responsable de la rédactionGudrun Remmlinger

Rédaction Bertrandt AG, Gudrun RemmlingerTéléphone : +49 7034 656-4413Téléfax : +49 7034 656-4242E-Mail : [email protected]

Rédacteurs de cette éditionCarina Endrijaitis, Nina Gruhs, Sylvie Fourny, Alisa Hardt, Hartmut Mezger, Gudrun Remmlinger, Petra Schmidt, Stefanie Willner

Mise en pageHartmut Mezger, Bertrandt Technikum GmbH

ProductionDruckerei Mack GmbH, Schönaich

TraductionAngelika Eberhardt, GenèveAnne Dupré, WissembourgMarie-Claude Michel, Bad KreuznachBernard Rouvière, Wissembourg

ReproductionTous droits réservés.Toute reproduction même partielle est interdite sauf autorisation écrite et préalable.

Avec l’autorisation amicale des partenaires commerciaux mentionnés dans cette édition (textes et images).

Nous parlons pour nos collaborateurs H/F simplement de « collaborateurs » et ce, pour des raisons de lisibilité. Nous tenons à souligner qu’il n’y a là aucune intention de discrimination de notre part vis-à-vis des collaboratrices.

Les mégatendances dans l’automobile se traduisent par une complexité

nouvelle pour les activités de développement.

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Bertrandtmagazine | N° 17 | Septembre 2017

DANS CE NUMÉRO

PROJETS

ACTUALITÉS DOSSIER SPÉCIAL NOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS FILIALES

03 ÉDITORIAL

06 SPOTLIGHTBertrandt, membre d’AUTOSARDe nouveaux services pour le secteur ferroviaireUn laboratoire de contrôle pour le secteur pharmaceutiqueConception d’installations

16 RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLELa visualisation 3D transforme le développement produit

28 À L’HEURE DE LA MUTATION NUMÉRIQUEHoloLens mixe les réalités

16

12 54

08 48

36

30 « L’ALLÉGEMENT RÉDUIT LES COÛTS »Entretien avec Frank Preller, Chef d’équipe Recherche et Technologie, Bertrandt Wolfsbourg

36 CARBON CARRIERMatériaux renforcés fibres et intégration fonctionnelle pour des structures de véhicule innovantes

44 L’HABITACLE DE DEMAINDe nouvelles fonctionnalités pour la conduite autonome

48 UN PAS EN AVANT VERS LA CONDUITE AUTONOMEDes évolutions technologiques dans le véhicule et le nuage Internet

50 LES MATIÈRES PLASTIQUES DANS LA CONCEPTION DES VÉHICULES4a impetus : contrôle des critères imposés aux matériaux légers lors des simulations de collisions

52 NOUVEAU BANC D’ESSAI POUR LES MOTEURS THERMIQUESCoopération R&D avec l’Université Leibniz de Hanovre

54 DU SYSTÈME ISOLÉ AU MÉGASYSTÈME COMPLEXEPlus de tests en moins de temps avec des systèmes plus complexes

RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLE

CARBON CARRIER

UN PAS EN AVANT VERS

LA CONDUITE AUTONOME

DU SYSTÈME ISOLÉ

AU MÉGASYSTÈME

COMPLEXE

PEUGEOT 3008

PORSCHE 919

HYBRID

56 BERTRANDT EN INTERNESolutions d’électromobilité de demainPromouvoir les jeunes talents MINTExtension du laboratoire d’essais de matériauxVers la conduite autonomeEssais : des compétences multiplesSpécialiste en planification de production

62 SITESBertrandt près de chez vous – partout dans le mondeLe programme de prestations Bertrandt

08 PORSCHE 919 HYBRID :Développement de nouveaux projecteurs principaux

12 PEUGEOT 3008 :Développement de sièges complets garnis

RÉFÉRENCES

D’autres références en ligne :

http://www.bertrandt.com/

fr/references.html

04 05


Développement de composants électroniques

BERTRANDT,

MEMBRE D’AUTOSAR

Développement de composants électroniques

DE NOUVEAUX SERVICES POUR

LE SECTEUR FERROVIAIRE

Construction mécanique

CONCEPTION

D’INSTALLATIONS

Technologies médicales

UN LABORATOIRE DE CONTRÔLE

POUR LE SECTEUR PHARMACEUTIQUE

Depuis mars dernier, Bertrandt est membre de l’initiative AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture). En raison du nombre croissant de fonctions connectées dans les véhicules, l’im-portance du développement logiciel ne cesse de croître. Composé de constructeurs automo-biles, de fournisseurs ainsi que d’entreprises issues des secteurs industriels de l’électronique, des semi-conducteurs et du développement logiciel, le consortium de développement AUTOSAR s’est ainsi donné pour mission de définir des standards industriels communs afin de pouvoir maîtriser des systèmes électroniques toujours plus complexes. Grâce à sa vaste expertise dans le secteur des logi-ciels embarqués et à sa connaissance de l’archi-tecture AUTOSAR, Bertrandt entend contribuer à optimiser le processus de développement et à améliorer la rentabilité des coûts investis. En rejoi-gnant le consortium AUTOSAR, Bertrandt souligne son engagement dans le secteur du développe-ment logiciel et affirme sa volonté d’exploiter les standards et outils issus du partenariat au profit de solutions de mobilité d’avenir. <

Bertrandt vient d’étendre son portefeuille de services pour le secteur des véhicules ferroviaires. Dans le domaine de l’électronique, l’extension s’articule autour des activités d’intégration, d’essais et de développement fonction-nel. Outre les simulations, le développement des carrosseries, des portes et des aménagements intérieurs constitue un autre axe d’évolution du porte-feuille. Les sites impactés par l’extension du panel de services pour le secteur ferroviaire sont ceux de Berlin et de Dresde. La sécurité et la fiabilité sont deux des exigences prioritaires imposées au moyen de transport écologique qu’est le rail. Notre mission : développer, intégrer et sécuriser des systèmes électroniques. Nous contrôlons la fonctionnalité des systèmes et gérons les mises à jour, notamment dans le cas de la maintenance programmée. Dans ce contexte, les fonctions confort jouent un rôle central, au même titre que celles dédiées à la sécurité comme le freinage d’urgence. De plus, nos experts vérifient dans le cadre de systèmes de diagnostic si les ordres envoyés par les calculateurs sont corrects ou si les informations spécifiques destinées au conducteur de locomotive sont pertinentes. Il en va de même pour le contrôle de systèmes d’information des passagers. Autres domaines d’activité : la carrosserie brute et l’aménagement intérieur des trains. Dans ce dernier domaine, nous développons notamment des habillages intérieurs derrière lesquels nous intégrons des systèmes de câblage. L’implantation et la conception de la siégerie sont d’autres applications, tout comme les tra-vaux réalisés dans le domaine du développement des systèmes de freinage et de propulsion. Nos activités de développement sont complétées par des simulations qui permettent par exemple de mesurer l’équilibre des forces. <

L’un des objectifs du site de Wiesbaden est de positionner Bertrandt à proximité immédiate du site industriel de Francfort-Höchst. Nos experts y gèrent des pro-cessus de contrôle complets et réalisent des travaux de développement en s’ef-forçant de répondre aux exigences des clients avec le maximum de souplesse. Les exigences de qualité élevées du secteur médical et pharmaceutique sont satisfaites dans le plus grand respect des normes DIN pertinentes ainsi que du système d’assurance-qualité Good Manufacturing Practice de l’administration américaine Food and Drug Administration. Le laboratoire est équipé d’appareils à la pointe de la technique. Il est doté d’une chambre climatique qui permet de générer des températures entre -40 °C et +150 °C, tandis qu’une microbalance sert à peser des substances avec une précision extrême. Un automate de contrôle universel se charge quant à lui de tester la sécurité des appareils médicaux en cas d’erreur de manipulation. Enfin, sur une nouvelle paillasse en milieu stérile, Bertrandt fabrique des échantillons de contrôle de machines à des fins d’essai, d’analyse de systèmes de mesure et de test. <

Bertrandt est également présent dans le domaine de la conception d’installations et de machines spé-ciales. Les machines Kleemann sont par exemple utilisées pour concasser des pierres et autres maté-riaux dans des carrières ou pour la construction de routes. Nos travaux vont du développement d’élé-ments isolés, tels que des concasseurs, des tamis, des goulottes d’alimentation, des organes méca-niques ou des convoyeurs, au suivi intégral d’une série comme celle d’un nouveau concasseur à per-cussion. Ces travaux vont de la modification d’un alésage au développement de nouveaux compo-sants pour la série. Dans ce contexte, l’interfaçage parfait avec les fournisseurs et le responsable de la machine est un facteur essentiel. Quel que soit leur type, les concasseurs à percussion sont pro-tégés par des carénages en matière synthétique renforcée aux fibres de verre. Là encore, Bertrandt est impliquée dans le développement global des superstructures, gestion des interfaces incluse. Ces carénages sont d’une importance capitale car ils servent à protéger le système d’entraînement de l’installation.

Le respect des cotes est là un défi majeur. En effet, il convient de veiller avec une attention toute particulière à la largeur et la hauteur de transport des unités mobiles. D’un côté, l’encombrement de la machine doit être réduit, de l’autre, les pièces mobiles doivent avoir suffisamment d’espace pour travailler. Le respect des tolérances est un facteur majeur éga-lement pour ce qui est de la fabrication ultérieure des moules et outils, génératrice de coûts. Dans le cas où les machines ne respecteraient pas les dimensions maximales autorisées pour le transport, elles devraient être déplacées par convoi exceptionnel, avec les coûts élevés que cela engendre. <

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SPOTLIGHTACTUALITÉS

PORSCHE 919 HYBRID :

DÉVELOPPEMENT DE NOUVEAUX PROJECTEURS PRINCIPAUX

UN NOUVEAU SYSTÈME D’ÉCLAIRAGE POUR LES VOITURES DE COMPÉTITION DE LA CATÉGORIE REINE

Partenaire développement de longue date pour les véhicules de série, Bertrandt a reçu pour mission, dans le cadre d’un projet d’innovation sport auto, de développer et de construire des projecteurs diffusant une lumière plus claire et mieux canalisée, mais aussi plus légers en fai-sant appel au carbone. Le nouveau système d’éclairage a été développé pour répondre aux exigences spécifiques de la course des 24h du Mans. >

08 09


PORSCHE 919 HYBRID PROJECTEURS PRINCIPAUXPROJETS

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

2,54 1 lx6,31016254063100160

1100 1200 1300 1400 1500 m

EN BREFPORSCHE 919 HYBRIDPROJECTEURS PRINCIPAUX

Système d’éclairage

< Étude des projecteurs de l’année précédente, architecture

du système d’éclairage, conception des différents réflecteurs,

sélection du type de LED, calculs optiques, mesures d’éclairage

Gestion des contraintes thermiques

< Conception du système de refroidissement,

calculs thermiques, essais thermiques

Développement

< Utilisation de technologies de construction légère, déve-

loppement de pièces en matériau composite renforcé au

carbone, conception d’outils, dessins et documentation

d’assemblage

Fabrication de prototypes/petites séries

< Impression 3D, construction d’outils, moulage plastique

par injection, enduction de matériau composite renforcé

au carbone, assemblage de pièces en matériau composite

renforcé au carbone et assemblage final

Gestion projet

< Coordination projet, gestion fournisseurs

Le facteur temps a joué un rôle décisif dans le développement des nouveaux projecteurs de la 919 Hybrid et leur construction en petite série, à hauteur de 30 jeux par an. Bertrandt n’a eu que quelques mois à sa disposition pour concevoir un tout nouveau système d’éclairage et ce, des pre-mières ébauches jusqu’à la production, en passant par la conception de l’architecture et des moindres détails des projecteurs, la configuration des optiques, les calculs thermiques, tests compris, sans oublier les méthodes de construction et les liaisons. Bertrandt a également eu pour mission de sélectionner des fournisseurs adéquats et de piloter ces derniers.

La compétition : un univers aux exigences spécifiques

Pour satisfaire aux exigences particulières du monde de la compétition automobile, Bertrandt a concentré toute son attention sur la conception de composants d’une robustesse extrême, légers, mais aussi très performants. Ce défi n’aurait pu être relevé sans la vaste expertise et la longue expé-rience de Bertrandt dans le domaine des systèmes d’éclairage, de l’optique et des nouveaux maté-

termes de puissance d’éclairage, tout en affichant une extrême robustesse, deux des conditions sine qua non pour aborder la légendaire épreuve des 24h du Mans avec sérénité malgré ses conditions extrêmes et les contraintes maximales imposées aux matériaux.

À la limite des possibilités techniques

Dès leur première épreuve d’endurance en condi-tions réelles, à Spa-Francorchamps, les tout nou-veaux projecteurs ont démontré leurs capaci-tés exceptionnelles en diffusant une lumière de 12 000 lm par projecteur. Ces valeurs extrêmes dépassent de loin le maximum autorisé pour les véhicules routiers (valeur multipliée par 5), autori-sant ainsi une portée de 1,5 km. Dotés de diodes LED à la pointe de la technique développées par Osram, les projecteurs assument trois fonctions principales, à savoir l’éclairage très longue portée (pencilbeam), l’éclairage principal (mainbeam) et l’éclairage des bas-côtés (sidebeam). Douze paires de LED et de réflecteurs par projecteur sont divi-sées en sept segments pilotables individuellement pour assurer l’éclairage longue portée et en virage.

Le design quatre points classique des optiques Porsche reste conservé en feux de jour, le calcu-lateur étant intégré directement dans les projec-teurs. Le nombre de LED a par ailleurs été doublé par rapport à celui de l’année précédente, alors que le poids de chaque projecteur a été ramené à 1,1 kg. De plus, chaque projecteur intègre 20 LED de couleur destinées à l’identification de chaque véhicule. Enfin, le système d’éclairage est facile à monter et démonter, étant composé d’un seul module. Ces toutes nouvelles optiques ont lar-gement contribué à la 18e victoire de Porsche au classement général des 24h du Mans ainsi qu’à la première place au Championnat du monde FIA des courses d’endurance WEC, tant au classement des pilotes que des constructeurs.

Nouveau projet en compétition GT

Depuis ces victoires, Bertrandt s’est vu confier un autre projet, à savoir le développement d’un nou-veau système d’éclairage pour la Porsche 911 RSR engagée elle aussi dans différentes courses d’en-durance au cours de la saison 2017. <

David Maisenbacher, Holger Negele, Mönsheim

Chaque projecteur intègre douze paires de LED et de réflecteurs. Des LED à la pointe de la technique pour le nouveau système d’éclairage.

Une puissance d’éclairage des bas-côtés et une portée maximales pour les projecteurs de la 919 Hybrid.

riaux, ni sans son savoir-faire dans le secteur de la construction légère basée sur des pièces en car-bone. L’interfaçage des compétences interdiscipli-naires au sein de l’entreprise, avec des spécialistes hautement motivés dans les secteurs du calcul et de la simulation, des essais et de la construction de prototypes, la coopération parfaite entre les services ainsi que la gestion professionnelle des fournisseurs impliqués ont été d’autres facteurs contribuant au succès de la mission et au respect des objectifs en termes de délais et de coûts. L’im-plication précoce de tous les partenaires internes et externes s’est avérée extrêmement payante. En effet, cinq mois à peine après le démarrage du projet, Bertrandt était en mesure de livrer les premiers projecteurs dont la qualité a permis de traverser la saison toute entière sans aucun souci.Lors de la phase de développement, les premiers échantillons de pièces et l’assemblage des pre-miers projecteurs à l’aide des différentes pièces ont été deux étapes décisives. Le suspense a atteint son summum lors des tout premiers tests effectués avec les projecteurs sur le banc d’essai Porsche. Véritablement révolutionnaires, les projecteurs ont immédiatement supplanté leurs prédécesseurs en

Portée et diffusion

de la lumière des projecteurs

de la 919 Hybrid.

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PORSCHE 919 HYBRID PROJECTEURS PRINCIPAUXPROJETS

BERTRANDT FRANCE MET SUR PIED UNE SELLERIE D’EXCELLENCE

Bertrandt France s’est vu confier par le groupe PSA le développement de sièges complets garnis pour le type 3008, un projet majeur qui a mis en jeu des compétences multiples. Bertrandt a développé et réalisé pour son client plus de 250 assises, dossiers et garnitures. >

PEUGEOT 3008 :

DÉVELOPPEMENT DE SIÈGES COMPLETS GARNIS

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PEUGEOT 3008PROJETS

EN BREFSELLERIEBERTRANDTFRANCE

< Selliers de haut niveau

<Matériel de sellerie industrielle performant

< Assistance au développement par des logiciels dédiés

pour plus de réactivité

< Réalisation de selleries personnalisées pour les particuliers

< Développement complet de coiffes pour les constructeurs

automobiles, ferroviaires et aéronautiques

<Maîtrise des processus de production en grande série

Le projet de sièges complets garnis Peugeot P8x englobe deux silhouettes : P84 pour le 3008 et P87 pour le 5008. Il se présente sous une nouvelle forme de délégation. En effet, le développement complet, hormis les pièces reconduites, les arma-tures en métal du siège et les gaînes d’appuis-tête, a été confié à Bertrandt France jusqu’à la phase de réalisation outillage.

2D les principaux gabarits qui composeront la coiffe finale. Après la phase de conception numérique, les sel-liers ont à finaliser la mise au point (MAP) des textiles en plusieurs phases suivant le retour de cotation du client. Chacune de ces phases consti-tue une boucle de MAP. L’objectif des équipes Bertrandt est de finaliser les MAP en trois boucles maximum après les premières présentations du siège.

Gabarisation numérique avec ScanGraph

La scanérisation nous permet de numériser les gabarits dans les plus brefs délais. Après chaque MAP, nous créons la définition technique en Reverse Engineering afin de sauvegarder l’histo-rique des mises au point. Nous réalisons ainsi le dossier complet de la coiffe avec la sauvegarde de tous les éléments qui la composent : les plans de coiffe, les gabarits carton, les gabarits numériques et l’efficience coiffe remise à jour avec les gabarits selliers numérisés

Un avenir diversifié

La sellerie Bertrandt France va continuer de se développer et d’évoluer pour suivre les exigences des clients français et européens. Elle travaille en liaison étroite avec la sellerie intégrée à la filiale de Wolfsburg. Son activité s’attache par ailleurs à d’autres segments tels que la sellerie aéronautique de luxe, la sellerie nautique ainsi que les véhicules d’exception et de collection. Le défi relevé par Bertrandt France s’est ouvert sur un projet riche de perspectives nouvelles. <

Sylvie Fourny, Loïc Chapon, Paris

Peugeot 3008 : un SUV très distingué.

La stratégie mise en place au démarrage du projet consistait à travailler avec une sellerie partenaire. Cette stratégie a très vite montré ses limites et achoppé sur les rythmes de travail, le manque de proximité et les coûts associés. Nous devions donc mettre en place une solution pérenne afin de maîtriser les enjeux du projet et de tenir nos engagements. C’est ainsi que l’équipe projet a pris la décision de créer en France une sellerie Bertrandt France afin de maîtriser les contraintes de développement des coiffes et leur mise au point jusqu’à l’industrialisa-tion par le fournisseur.

Conception numérique et mise au point

Bertrandt France a aussi investi dans le logi-ciel LECTRA, qui permet l’aide à la création des coiffes et de leurs définitions techniques. Ce logi-ciel permet grâce à l’optimisation des processus et la conduite du changement d’atteindre l’ex-cellence opérationnelle requise. En partant du 3D fourni par le designer, on peut ainsi transférer en

Développement des sièges personnalisé – pour un SUV comme pour une voiture de sport.

L’habitacle du Peugeot 3008 a reçu de nombreux prix pour la qualité de son design.

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PEUGEOT 3008PROJETS

RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLELA VISUALISATION 3D TRANSFORME LE DÉVELOPPEMENT PRODUIT

On considère que la réalité mixte et la réalité virtuelle ouvrent un nouveau chapitre dans l’histoire des techniques. Ces technologies permettent aux ingénieurs de projeter leur regard vers l’avenir et confèrent une nouvelle effi-cience au processus de gestation produit. Il y a presque 20 ans déjà, Bertrandt présentait au Salon de Francfort la première application 3D virtuelle avec sa Bertrandt Competence Car – c’était en 1999. Aujourd’hui, nos ingénieurs font appel à ces innovations pour continuer d’optimiser le développement produit et proposer à chacun de nos clients la solution la plus adéquate. >

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RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLEDOSSIER SPÉCIAL

Décider en connaissance de cause sans juger sur pièce ��

Bertrandt poursuit différentes approches. La réa-lité mixte constitue un atout dans quasiment tous les secteurs du développement : grâce à elle, nos ingénieurs peuvent vérifier les emprises et tester les différents scénarios possibles en positionnant des pièces virtuelles dans un espace réel. La réalité virtuelle, où l’utilisateur plonge dans un monde fictif car modélisé en 3D, est elle aussi bien instal-lée dans l’univers du développement. Elle permet par exemple d’évaluer un design. Pour Bertrandt, ces approches sont toutes deux riches de poten-tiels et ce, pour la coopération à distance en par-ticulier car elles abolissent les contraintes liées aux frontières et aux kilomètres. Des ingénieurs se retrouvent ainsi pour tester l’emprise d’un alter-nateur : l’ordinateur HoloLens de Microsoft, un casque de réalité mixte, s’utilise pour positionner en 3D des objets virtuels dans un environnement réel. Dans le cas de notre alternateur, ils regardent le compartiment moteur d’un nouveau modèle de véhicule. HoloLens le projette dans la pièce sous forme d’holo gramme. Les ingénieurs étudient la meilleure façon de procéder pour que le montage de l’alternateur soit possible sans complications et à coûts maîtrisés. Le point qu’ils élucident porte donc sur l’espace disponible dans le comparti-ment, qui doit être suffisant mais aussi accessible pour l’opération de montage. Ils pilotent cette visualisation par leurs gestes. Ils sélectionnent ainsi les objets – l’alternateur, par exemple – et le font transiter pour l’amener dans la bonne position de montage. Eux-mêmes se déplacent et effectuent des mouvements de la tête pour disposer du meil-leur angle de vision et juger du montage de l’al-ternateur. Cette analyse, on pourrait également

>

la faire avec un alternateur réel dans le comparti-ment moteur réel – mais pas tout de suite car les premiers prototypes ne seront pas produits avant deux ans. Si les développeurs devaient constater à ce stade que la pièce est difficile, voire impos-sible à monter, les modifications qui s’ensuivraient seraient difficiles et leur coût exorbitant. Le véhi-cule n’existe pour l’instant qu’à l’état de dessins numérisés flanqués de leur représentation 3D. C’est la raison pour laquelle l’équipe de dévelop-pement se retrouve dans une salle où la réalité se mêle à la fiction : ils peuvent voir et évaluer dès aujourd’hui sur le mode virtuel une solution qui ne pourra être vérifiée sur pièce que bien plus tard.

La réalité mixte enrichit l’environnement direct en lui superposant des objets virtuels 3D qui sont capables d’interagir de façon dynamique avec le réel et de se comporter comme le feraient leurs homologues physiques. Ils peuvent par exemple se mettre à rouler sur la table – une vraie table – et tomber par terre. Les ingénieurs se voient et s’en-tendent car la vision HoloLens n’occulte pas l’envi-ronnement direct. Ils ne sont donc pas immergés dans un environnement tridimensionnel fermé comme dans le cas de la RV mais se trouvent bien dans la même salle, se parlent, confrontent leurs idées, vérifient leurs arguments, posent des ques-tions. Ils interagissent et communiquent pour par-venir ensemble à la meilleure solution.

Les ingénieurs Bertrandt évaluent le compartiment

moteur d’un nouveau véhicule dont les prototypes

ne seront pas disponibles avant plusieurs années.

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DOSSIER SPÉCIAL RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLE

Arrivée dans l’entreprise ��

Bernhard Zechmann, directeur des System Ser-vices chez Bertrandt, résume l’état des avancées : « La réalité virtuelle et la réalité mixte sont déjà bien connues dans le secteur IT mais maintenant, elles font leur entrée dans le monde du travail », explique-t-il. Selon lui, trois évolutions leur ont ouvert les portes de l’entreprise : d’abord, l’aug-mentation considérable des puissances de calcul. Le casque HoloLens que coiffent les ingénieurs est en fait ni plus ni moins qu’un ordinateur, dont les capacités n’ont rien à envier à celles des appareils mobiles les plus performants. « La percée suivante se produira dès que nous aurons la même puis-sance installée que sur un ordinateur de bureau », prédit-il. Zechmann pense en particulier aux niveaux élevés de résolution qui seront précieux aux ingénieurs pour l’évaluation d’un design mais aussi à des améliorations acoustiques.

Le troisième aspect touche à l’arrivée de l’intelli-gence artificielle, avec des applications auxquelles on soumet des questions et qui collectent de façon autonome les données qu’elles vont utiliser pour fournir la réponse. Ou, pour reprendre la formule de Bernhard Zechmann : « C’est très bien d’avoir un robot mais il faut d’abord le programmer. Quels progrès nous attendent si nous donnons plus d’intelligence à nos outils ? » Mais le plus important reste encore la facilité d’utilisation : on garde les mains libres, HoloLens est un système sans fil, la technique de visualisation est totalement intégrée et les temps de préparation sont rame-nés au minimum. Il ne faut pas plus de quelques minutes à un débutant pour commencer d’utiliser HoloLens, se plonger dans une réalité enrichie par le virtuel et s’y mouvoir avec aisance. >

« La réalité virtuelle et la réalité mixte sont

déjà bien connues dans le secteur IT mais

maintenant, elles font leur entrée dans le

monde du travail. »

Bernhard ZechmannDirecteur des System Services

Avec la technologie HoloLens, Bertrandt aide ses clients à exploiter de façon optimale l’espace dont ils disposent et ce,

bien avant que machines et automates soient

installés en production.

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Préparer les données pour la réalité mixte ��

HoloLens est capable de traiter toutes les données et caractéristiques convertibles en modèles 3D. Les développeurs Bertrandt convertissent les données CAO vers des modèles 3D spéciaux pour visuali-ser les informations grâce à HoloLens. Ils utilisent des applications programmées afin d’animer les données 3D avec un moteur de jeu Unity 3D et les dotent ensuite d’une logique et de caractéris-tiques matérielles supplémentaires. On peut ainsi soumettre des modèles 3D à des forces physiques et les accélérer, les déformer ou leur appliquer une gravité. L’objet peut aussi recevoir ou émettre des effets de lumière et des sons 3D.

HoloLens est conçu pour que les applications que l’on appelle tournent directement sur le casque ; il n’est donc pas nécessaire de les piloter en arrière-plan via un autre ordinateur. Seules les données programmées en amont sont transmises au casque, soit par le réseau, soit par WiFi. HoloLens ne nécessite pas d’ordinateur pour créer les holo-grammes puisque c’est déjà un ordinateur avec tous les attributs nécessaires. Outre son processeur central et son processeur graphique, il est doté d’un processeur holographique pour afficher sans retard les objets 3D. Il s’agit d’un composant dédié permettant le traitement rapide des données pro-venant des multiples capteurs du casque, parmi lesquels des caméras pour saisir l’environnement et les distances ainsi que des capteurs de position et d’accélération.

Protéger les données sensibles ��

La facilité d’utilisation et la nouvelle mobilité des outils de visualisation 3D constituent des atouts évidents mais posent également un nouveau défi : les données qu’on utilise au cours du dévelop-pement produit doivent être protégées contre le vol. Pour Bernhard Zechmann, il y a là une mis-sion primordiale : « Nous proposons au client des stratégies sécuritaires solides. Au bout du compte, nous aurons à le conseiller sur ce qu’il peut faire en sécurité et sur ce qu’il devrait franchement éviter. »

Pour lui, la sécurité commence ici au niveau du matériel – avec des modifications apportées à l’ar-chitecture des puces pour un chiffrement maté-riel des données. Mais il faut aussi pouvoir aller au-delà : « Qu’est-ce qu’on fait en cas de perte ou de vol d’un équipement ? », s’interroge Bern-hard Zechmann. Bertrandt a déjà prévu différentes solutions en réponse à cette situation.

La réalité mixte fait jeu égal dans tous les secteurs ��

Cette technologie profite à quasiment tous les domaines du développement. À l’avenir, les ingé-nieurs Bertrandt pourront dérouler différents scé-narios pour un problème à résoudre. Dans l’au-tomobile comme dans l’aéronautique ou les halls de production, Bertrandt est à même de transfé-rer des compétences et d’apporter au client des gains de temps et d’argent et ce, bien avant que les pièces aient été physiquement montées ou que l’on ait installé les machines et les automates. La réalité mixte peut être mise précisément au service d’un client, avec toutes ses fonctionnalités et dans des branches très différentes. >

On parle de réalité mixte quand on superpose à l’environ-nement direct des objets virtuels 3D qui sont en outre capables d’interagir avec le réel.

22 23



La réalité virtuelle – en immersion dans un monde virtuel ��

La réalité virtuelle (RV) – l’univers 3D généré par l’informatique – a depuis longtemps réussi sa percée. « C’est un domaine dans lequel les utili-sateurs ont de l’expérience maintenant », explique Zechmann. Les jeux pour ordinateur avec anima-tions 3D réalistes ont créé un engouement qui ne se dément pas. Aujourd’hui, quand on essaie un jeu en réalité virtuelle, il est difficile de ne pas céder à la fascination. S’immerger dans une scène de façon réaliste, se sentir au cœur de l’action, influer sur son déroulement avec les contrôleurs de jeu – le niveau de réalisme est saisissant. Là encore, Zechmann envisage l’utilisateur final : « Avec un casque RV, au Centre d’accueil clientèle d’un constructeur automobile, il peut se faire une impression réaliste de l’effet produit par différents matériaux et coloris dans l’habitacle, les combiner et les assortir à son gré. Un hall d’exposition virtuel permet de présenter en 3D absolument toutes les versions d’équipement existantes. » C’est la raison pour laquelle Bertrandt travaille aussi avec des ter-minaux VR tels que l’Oculus Rift, le HTC Vive ou le Samsung Gear VR.

Prestataire et éclaireur technologique ��

Pour Bernhard Zechmann, les projets RM et RV font naturellement partie de la philosophie de l’entreprise : « Nous voyons là de nouvelles pos-sibilités d’améliorer encore le soutien que nous fournissons à nos clients. Et les outils de visuali-sation 3D ne sont que la prochaine étape. Nous disposons déjà de l’infrastructure en interne. Il ne nous reste plus qu’à adapter les outils et les appli-cations nécessaires aux différentes branches et aux demandes émanant des clients. » Bertrandt dis-pose du savoir-faire technique requis mais aussi d’un autre avantage tout aussi important : une mine de connaissances grâce à de longues années de collaboration projet avec ses clients. Nous pou-vons ainsi proposer à chacun des solutions sur mesure en connaissance de cause afin d’améliorer précisément ses process, lui faire gagner un temps de développement précieux et générer des éco-nomies. Si Bertrandt poursuit les deux approches avec HoloLens (RM) et Oculus Rift (RV), c’est jus-tement pour pouvoir recommander la technique de visualisation la plus appropriée selon les appli-cations et les besoins.

La réalité virtuelle dispose d’une certaine avance car les premiers appareils sont déjà sur le marché. Mais cette année, Microsoft a sorti HoloLens – le premier casque de réalité mixte a donc été lancé dans le monde entier. La version développeur comprenait déjà toute la technique nécessaire au passage à la réalité mixte. Le casque HoloLens est en fait à lui tout seul un ordinateur portable, sans fil, avec écran 3D, haut-parleurs, caméra vidéo pour la saisie de l’espace et sensorique pour repé-rer dans l’espace les coordonnées de son utilisa-teur. Dès que l’on met l’accent sur l’interaction et la communication entre plusieurs personnes pendant la visualisation, la RM marque des points. Lorsqu’il s’agit pour une seule personne de s’im-merger le plus profondément possible dans un monde virtuel, on mise plutôt sur les casques RV car, en occultant l’environnement direct, ils évitent toute intrusion de l’environnement réel dans le champ visuel. >

Dès les phases amont du développement et donc bien avant que l’on puisse disposer du premier prototype, HoloLens permet d’évaluer les fonctionnalités d’un produit.

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Nous serions heureux de vous présenter person-nellement les potentiels de ces techniques de visualisation. Nous pouvons nous rendre dans vos locaux – avec notre roadshow technologique ! Votre interlocuteur :Dr. Markus B. GötzlDirecteur Développement de l’entreprise, Marketing, Communication et Relations avec les [email protected]

Les clients sont unanimes ��

Il y a toujours des difficultés à surmonter lorsque l’on décide d’Intervenir sur le déroulement de pro-cess installés. Comment cette technologie va-t-elle modifier les procédures habituelles ? Les ingé-nieurs Bertrandt conseillent leurs clients chacun dans leur branche respective, montrent comment rendre les process plus rapides et efficients – et où se trouvent les potentiels d’économie à exploiter.

« Quand on essaye la visualisation 3D, on est très vite ébahi », explique Zechmann, qui en a déjà constaté les effets : « Nos clients essaient et sou-haitent immédiatement travailler avec cette tech-nologie – tout de suite ». En effet, les applications de la visualisation 3D bouleversent en profondeur le développement produit et tous ses processus aval. <

MICROSOFT HOLOLENS ACADEMY

Bertrandt a posé sa candidature au « 2nd Holographic Academy Program » de Microsoft qui l’a accep-tée. Ce programme vise à implémenter un projet ambitieux et ce, en douze semaines seulement. Bertrandt s’appuie sur les compétences de quatre de ses sites : les filiales d’Ingolstadt, Hambourg, Düsseldorf et Ratisbonne vont donc collaborer et développer ensemble une application HoloLens.

À l’issue de ce développement, Bertrandt verra son nom figurer sur le site de Microsoft comme l’un des rares experts dans le monde à pouvoir développer des applications HoloLens et sera directement recommandé par Microsoft en réponse aux demandes formulées par des entreprises intéressées. Autre valeur ajoutée de ce programme : Microsoft met à nos côtés des interlocuteurs qui nous per-mettent de regarder dans les coulisses. Ils répondent à nos questions techniques, nous fournissent des indications opératoires pour le développement et nous permettent ainsi non seulement d’entrer rapidement au cœur du sujet mais aussi de le creuser sous tous ses aspects.

Le cas d’usage qui a été choisi correspond à une application de type universel. Il s’agit des instruc-tions d’entretien et de réparation pour un avion de sport à moteur électrique. L’objectif est d’uti-liser les atouts d’HoloLens pour présenter de façon claire et conviviale les différents aspects d’une révision point par point de l’avion et d’un entretien. Il faut également configurer pour chacune des opérations les outils intelligents à utiliser tout en documentant l’exécution des tâches aux termes des directives en vigueur dans l’aéronautique. Dans ce contexte, nous poursuivons une approche générique afin de pouvoir ensuite exploiter les savoir-faire acquis dans d’autres secteurs, pour d’autres scénarios et à l’échelle de toutes nos filiales.

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RÉALITÉ MIXTE, RÉALITÉ VIRTUELLEDOSSIER SPÉCIAL

À L’HEURE DE LA MUTATION NUMÉRIQUEHOLOLENS MIXE LES RÉALITÉS

Chez de nombreux clients, un profond changement s’est amorcé dans les mentalités avec Industrie 4.0. L’importance croissante des données de procédures et de process s’accompagne de nouveaux défis à relever, pour nous comme pour nos clients.

C’est en adoptant de nouvelles méthodes de conception et maquettage dans notre filiale de Hambourg, il y a des années maintenant, que nous avons abordé l’automatisation. Ces méthodes apportaient un gain d’efficience, de stabilité et de simplicité sur le plan des modifications. Des projets d’analyse et de traitement des données sont venus s’y ajouter ces derniers temps. L’enchaînement des programmes permet de créer des solutions com-plètes End2End : les données de l’ingénierie sont intégrées dans le processus de production sans rupture de continuité. Bertrandt est considéré comme un partenaire technologique compétent et performant dans le domaine de ces solutions logicielles complexes. En tant que prestataire indépendant, nous recevons ainsi un nombre croissant de demandes d’analyses de processus et technologies. Les technologies de réalité virtuelle (RV) et de réa-lité augmentée (RA) qui s’implantent sur le marché offrent actuellement de nouvelles possibilités d’op-timisation des processus, l’accent étant mis sur la technologie RA qui, à la différence de la RV, ajoute à l’environnement réel des informations numé-riques sous forme de surimpositions, par exemple. On peut ainsi présenter au client des maquettes numériques paramétriques, voire des solutions de design complètes directement en temps réel et en situation de montage réelle. Le caractère configu-rable et interactif permet de visualiser facilement différentes options et le processus décisionnel y gagne clairement en efficience, qu’il s’agisse du client final ou des phases de développement et de maquettage. On peut de cette façon collec-ter très en amont des retours d’information per-tinents dans plusieurs secteurs, les évaluer puis les réinjecter comme acquis dans le processus de développement.Toujours dans l’industrie, la RA s’utilise pour une autre application : l’animation des modes opé-ratoires. En utilisant des données de développe-ment 3D existantes, on peut en effet superposer à une pièce réelle des animations de formation ou des instructions pas-à-pas. Lorsque l’on veut préparer des collaborateurs à des opérations de montage ou d’entretien por-tant sur de nouveaux sous-ensembles, on utilise généralement pour les former soit des manuels, soit des exposés avec des diapos. Or, comparée à une représentation 2D, une animation taille réelle

ou redimensionnée favorise la compréhension intuitive des proportions et permet à l’observa-teur de piloter lui-même ce qu’il voit. L’opération est animée et, complétée par un texte ou des ins-tructions vocales, comparable à la démonstration qu’effectuerait un formateur : elle se retient donc parfaitement. Pendant l’exécution du montage ou de l’entretien sur site, on peut appeler les opérations étape par étape, les projeter directement sur la pièce, sous forme d’hologramme, par exemple, et les animer. Lorsqu’un problème se présente, on établit une liaison vidéo entre le site et un point de service qui fournit l’assistance voulue en temps réel. Le cas échéant, on dispose ainsi de la totalité des compétences nécessaires même dans les endroits les plus reculés de la planète.Bertrandt participe à l’échelle de toutes ses filiales au programme « Microsoft Holographic Aca-demy », pour lequel il s’est qualifié. On y pré-sente ce type de scénario pour la maintenance et les réparations. L’expérience acquise nous donne les moyens d’appuyer de façon plus innovante et plus efficiente encore les processus de nos clients. <

Rendez-vous sur notre canal Youtube pour en apprendre plus long sur les activités de Bertrandt dans les domaines de la réalité virtuelle et de la réalité mixte :

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À L’HEURE DE LA MUTATION NUMÉRIQUEDOSSIER SPÉCIAL

Bertrandt s’appuie sur ses longues années d’expérience du développement pour proposer des solutions d’allégement intelligentes et innovantes. Les directions métier pratiquent une coopération interdisciplinaire grâce à laquelle elles répondent à toutes les exigences de cette discipline. Carrosserie, Intérieur, Powertrain, Châssis, Développement électronique, Simulation et Essais travaillent main dans la main au travers d’un réseau systémique qui intègre les secteurs de compétences et de connaissances les plus divers afin de créer des solutions d’avenir apportant aux clients et aux marchés une réponse précisément adaptée et personnalisée.

/ Le numérique, les réseaux, l’électrifica-tion et la délégation de conduite constituent quatre mégatendances dans le secteur auto-mobile. L’allégement est une approche pri-vilégiée depuis de nombreuses années. Quel rôle peut-il jouer dans le contexte de ces évolutions clés ?

L’allégement forme une discipline et ce n’est plus une fin en soi ; de ce point de vue, l’électromo-bilité est certainement une mégatendance pour l’allégement. Aujourd’hui, le niveau atteint par les véhicules fait que les gains de poids ne s’ac-quièrent pas facilement, il y faut même beaucoup de travail et cela ne tarde pas à coûter cher. Dans le contexte de l’e-mobilité, l’allégement redevient prioritaire car le moindre kilogramme de gagné représente un plus. Mais il suffit d’optimiser ne serait-ce qu’un peu les performances de la batterie pour obtenir un gain d’autonomie bien supérieur à celui qu’apporte un kilo de moins. Là où l’allé-gement est très demandé, c’est dans la protec-tion parfaite de la batterie, qui doit être à l’abri des accélérations excessives et de toute intrusion en cas de collision. Pour le numérique aussi l’allégement occupe une place prépondérante. Si vous regardez les planches de bord actuelles, vous voyez qu’elles sont constituées de nombreux cadrans, indica-teurs et commandes très différents. Il y a là un énorme potentiel en termes d’allégement. Les éléments matériels des systèmes informatiques gagnent en légèreté, perdent en complexité et en emprise et l’utilisation de l’espace se modifie – nous pouvons ainsi développer de nouveaux concepts d’habitacles.

/ Des réductions de poids valables pour tous les segments – quels sont les défis qui en découlent aujourd’hui pour l’allégement ?

Ces réductions pour tous les segments ont été négligées pendant de nombreuses années, en particulier pour l’allégement secondaire. Si je par-viens à économiser dix pour cent de masse sur la caisse ou l’habitacle, je dois pouvoir utiliser un plus petit moteur – c’est le bénéfice de l’allége-ment secondaire. Les gains de poids obtenus sur les masses me permettent de concevoir un châssis plus léger et de faire du downsizing. Nous four-

« L’ALLÉGEMENT RÉDUIT LES COÛTS »

ENTRETIEN AVEC FRANK PRELLER, Chef d’équipe Recherche et Technologie, Bertrandt Wolfsbourg

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nissons donc un gros travail pour atteindre nos objectifs sur la caisse et l’habitacle afin d’obtenir des répercussions sur le châssis et le moteur. Dans l’automobile, l’allégement a deux défis importants à relever, de mon point de vue : une réduction des coûts basée sur l’optimisation des masses – ce serait le premier aspect, les coûts se trouvant en première ligne alors que l’allége-ment constitue le bénéfice obtenu. Le second défi est celui de l’intégration. La question n’est pas de convaincre les développeurs de traquer quelques kilogrammes supplémentaires ici ou là. Le défi, c’est d’intégrer la démarche d’allégement dans le process. Notre objectif est d’obtenir des résultats avec une toute nouvelle technologie, de nouveaux matériaux et des approches inno-vantes sans qu’il soit nécessaire de modifier la production. On peut facilement substituer une tôle d’aluminium à une tôle d’acier – il va s’agir d’un embouti dans un cas comme dans l’autre et la presse conservera sa raison d’être, pas besoin de la démonter. Par contre, si vous voulez substi-tuer à une tôle d’acier une pièce nervurée en plas-tique moulé, vous remettez en cause l’existence même de la presse. Quand vous allégez, vous

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ALLÉGEMENTNOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

remettez toujours en question une solution qui existe et qui marche, que ce soit un process, une pièce, un sous-ensemble ou un véhicule complet. Si vous voulez modifier les techniques installées, il vous faut des arguments pour convaincre et des chiffres qui tiennent la route.

/ Où voyez-vous le principal potentiel pour l’allégement ? Quels sont les moteurs de l’in-novation dans la recherche de solutions ?

La première chose à faire, c’est de puiser dans une famille de matériaux similaires pour produire de nombreux types de pièces et d’adopter une discipline d’assemblage stricte pour les concepts multi-matériaux. Il ne faut pas faire exploser le nombre des techniques d’assemblage. Notre potentiel, c’est l’utilisation du bon matériau au bon endroit. Nous devons remettre en question l’existant sans jamais perdre de vue qu’il s’agit de sortir un nouveau véhicule dans les plus brefs délais, à coûts maîtrisés et en limitant les risques. Et dès que l’on envisage l’utilisation d’un nou-veau matériau, qui va donc être intégré, dimen-sionné et recyclé, il faut tenir compte des procé-

dures d’agrément complexes en vigueur chez le constructeur.Les principaux moteurs de l’innovation sont très intéressants. Dans le cas des voitures particu-lières, le gain de poids se traduit par un gain de consommation et, pour les voitures électriques, par un supplément d’autonomie. Si l’on passe aux utilitaires et aux poids lourds, c’est encore plus intéressant et ce, pour des raisons de charge utile : un kilo de masse économisé, c’est un kilo de plus que vous pouvez transporter. Pour le client, l’avantage est immédiat. En outre, les critères d’homologation et les catégories de permis sont liés au tonnage. Si vous construisez un véhicule qui pèse moins lourd, il pourra être exploité par un conducteur titulaire d’un permis de conduire dans une catégorie inférieure.

/ L’aéronautique est-elle un atout particulier pour Bertrandt ?

Oui, absolument. Nous avons en cours des pro-jets hautement innovants dans lesquels nous fai-sons entrer l’expérience et le savoir-faire de nos collègues de Hambourg dans le domaine des

composites fibres. Même si nous ne pouvons pas exploiter leur technologie à l’identique, nous en tirons des conclusions en matière de dimension-nement et d’assemblage. Je peux vous donner un autre exemple qui marche très bien. L’im-pression 3D est une mégatendance. Ce qui est intéressant, c’est que les avionneurs ont soutenu ce procédé parce qu’ils pouvaient ainsi gagner du temps en transférant les données par cour-riel, puis effectuer l’impression sur place. La pièce obtenue par impression 3D reste ensuite implan-tée dans l’avion. Il ne s’agit donc plus de pièces de rechange provisoires. C’est un domaine dans lequel nous avons des acquis à faire valoir sur la base d’expériences concrètes et ce, à la fois pour les véhicules et pour leur production – je pense par exemple à la fabrication des noyaux de fonderie.

/ Quelles prestations de soutien offrez-vous à vos clients sur cette nouvelle technologie ? De nombreux constructeurs préfèrent attendre avant d’utiliser les matériaux renforcés carbone. Quels concepts proposez-vous ?

Ce sont des concepts sur lesquels nous travail-lons en collaboration avec les constructeurs et les équipementiers. Les composites renforcés carbone dont nous parlons aujourd’hui restent des matériaux onéreux, nous n’avons pas réussi plus tôt à apprivoiser la fibre de verre. Nous aurions pu, dans une première étape, passer des techniques métal à des pièces renforcées fibres de verre ou à des stratifiés thermoplastiques à fibres longues puis ajouter des strates d’inno-vation par paliers successifs. Mais aujourd’hui, notre modèle de départ reste la caisse acier. Cela complique les évolutions engageant les fibres de carbone, du fait des coefficients de dilatation, par exemple. La BMW Série 7 exemplarise une nouvelle démarche intéressante. La fibre de carbone y est utilisée pour rigidifier des tôles très minces. Elle sert à renforcer le pied milieu, au dos duquel elle est appliquée sous forme de patch. C’est une véri-table percée du point de vue de la conception et qui résout également la question des coûts : l’augmentation des volumes rend le matériau plus compétitif, ce qui permet de l’utiliser aussi dans d’autres segments. >

Notre potentiel, c’est l’utilisation du bon matériau

au bon endroit.

Notre modèle de départ reste la caisse acier.

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/ Y a-t-il des projets de compétence pour l’allégement chez Bertrandt ?

Oui. L’exemple le plus actuel est sans nul doute le Carbon Carrier, un projet que nous développons avec SGL. Et nous avons contribué aux études InCar et InCarplus présentées par ThyssenKrupp, qui sont déterminantes pour l’allégement à l’échelle du véhicule complet car en considérant l’ensemble, elles développent aussi les possibili-tés d’allégement secondaire qui se dégagent, le tout dans un seul et même projet. Le plus intéres-sant, c’est que le constructeur peut intégrer tout de suite les propositions de ces études car elles misent sur les modes de construction classiques. La modularité des solutions proposées fait que le constructeur ou l’équipementier peuvent les adapter à leur guise en fonction de leur projet. Cette approche était innovante aussi parce qu’elle conservait l’existant, justement. Les études InCar ont montré comment perfec-tionner les techniques d’allégement acier et avec l’acier, on peut continuer d’utiliser les installations de production en place. L’une des applications était le LITECOR, un matériau sandwich hybride

fait d’une couche de polymère, dont on peut faire varier l’épaisseur, prise entre deux tôles acier en règle générale de 0,2 mm chacune. La rigidité est l’un des problèmes clés qui se posent quand on allège et LITECOR offrait la solution pour faire progresser la rigidité. InCar s’est penchée entre autres sur la ques-tion des zones à privilégier pour l’utilisation d’un matériau allégé rigide – essentiellement les éléments de grandes dimensions telles que les pièces de robe, le soubassement ou encore les passages de roue. Mais ce sont aussi des pièces qui comportent des goujons soudés et cela représente un défi : comment fixer un goujon de 4 à 6 mm de diamètre sur une tôle de 0,2 mm d’épaisseur ? L’idéal, c’est de déve-lopper une solution qui permette à la produc-tion de reprendre son process standard sans grandes modifications. Nous y travaillons en collaboration avec les constructeurs automo-biles, les instituts de recherche et les établisse-ments universitaires afin de faire progresser des idées très diverses et de poursuivre ensuite en propre et de manière proactive celles qui sont les plus prometteuses. Nous avons pu dévelop-

per sur cette base une démarche assurant sur un plan général le soudage de goujons en pro-duction et ce, sans collage ni rivets autopoin-çonneurs. De notre point de vue, elle garantit des résistances suffisantes pour la plupart des applications. Pour parvenir au matériau optimal et valider son utilisation avec les constructeurs, il faut connaître la production et ses contraintes.

/ Quelles seront les exigences de demain ?

Dans le cadre formé par les méthodes de construc-tion actuelles, l’allégement n’a pas encore atteint ses limites mais la progression devient plus diffi-cile. Ce dont nous parlons aujourd’hui, ce sont de nouvelles méthodes, de nouveaux concepts de matériaux et des volumes de production dif-férents. La conduite autonome s’accompagne de nouveaux défis. Certains concepts prévoient que le conducteur dispose d’une pleine liberté de mouvement sur son siège. Comment allons-nous le sécuriser ? Avec quel système de retenue allons-nous le ceinturer ? L’habitacle s’agrandit : comment les occupants vont-ils s’y déplacer ? Les questions concernent aussi les barres de toit et le

portage sur pavillon : où les mettra-t-on à l’avenir et en aura-t-on même encore besoin ? Comment les exigences légales des différents pays vont-elles évoluer ? C’est un aspect auquel nous devons nous préparer – je m’attends à une explosion des possibilités pour nous et nos clients. Je n’oublie pas la modularisation. Pour assem-bler deux tôles d’acier, vous pouvez souder en vous en tenant à une technologie acier ou choi-sir une technique hybride – rivets ou collage, par exemple. Si vous implantez ce procédé dès le véhicule de base, vous avez d’entrée de jeu une technique d’assemblage qui vous donne plus de flexibilité et vous pouvez ensuite envisager le montage d’une tôle d’aluminium ou d’une pièce en plastique. Le véhicule de base permet la varia-bilité des concepts – pour conduite sportive ou sobre, pour une GTI ou une BlueMotion. C’est aussi un bon moyen de créer une toute nouvelle structure de véhicule adaptée à la conduite auto-nome. Nous pouvons répondre de façon modu-laire à toutes les exigences dès que les concepts sont définis. Un allégement bien compris favorise l’intégration et la réduction des coûts. <

Entretien : Gudrun Remmlinger

Un allégement bien compris favorise l’intégration et la

réduction des coûts.

Comment fixer un goujon à souder sur une tôle de 0,2 mm

d’épaisseur ?

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MATÉRIAUX RENFORCÉS FIBRES ET INTÉGRATION FONCTIONNELLE POUR DES STRUCTURES DE VÉHICULE INNOVANTES

Bertrandt s’est acquis un savoir-faire riche et diversifié en matière d’allégement, ce qui lui permet de préconiser les matériaux et technologies répondant aux spécificités de certaines pièces ou applications et de les utiliser dans son travail de développement. Il existe selon les secteurs industriels et, au sein du secteur automobile, selon les constructeurs, des approches très différentes en matière de modes de réalisation, de matériaux et de procédés. On rencontre également d’autres différences importantes au niveau des volumes de production, des prix de vente, de la part de travail exécutée en interne et du recours à une stratégie multimodèles pour les sous-ensembles, les systèmes modulaires ou les pièces de reprise.

CARBON CARRIER

CARBON CARRIERNOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

Le développement carrosserie priviliégie les aciers à haute et très haute limite d’élasticité et, avec des variations selon les constructeurs mais de façon crois-sante, les alliages d’aluminium et de magnésium pour la réalisation de pièces moulées, de profilés et d’éléments tôlés. Comparés à l’acier et à l’alu-minium, les composites renforcés fibres ne repré-sentent que des volumes assez faibles. Il y a toutefois des exceptions, tels que les produits de construc-teurs connus faisant largement appel aux com-posites renforcés fibres ou encore le segment des voitures de sport. À l’intérieur des véhicules, les com-posites utilisés sont généralement à fibres courtes.Dans l’aéronautique, les matériaux légers utilisés pour les pièces structurelles sont avant tout l’alu-minium, le magnésium et le titane pour le volet des métaux et, pour celui des plastiques, en majo-rité des composites renforcés carbone. Bertrandt – et plus particulièrement sa filiale de Hambourg – dispose d’un savoir étendu dans le développement et la définition de pièces en composites renfor-cés carbone. En outre, le groupe Bertrandt s’est constitué ces dernières années une compétence dans la fabrication et les essais de prototypes en composites renforcés carbone. >

Carbon Carrier : au cœur de ce projet technologique de conception et réalisation, la planche de bord constitue un des ensembles importants dans la structure de carrosserie.

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Pour les composites renforcés carbone, les carac-téristiques et le coût de la pièce dépendent dans une large mesure du procédé de fabrication et des composants utilisés – duroplastes ou ther-moplastes pour la matrice, par exemple ; pour les fibres, il faut considérer la longueur, l’alignement, le nombre de couches, le type de semi-produit et le volume qu’elles représentent. Désireux d’élar-gir sa maîtrise de ces différents aspects en liaison avec de nouvelles applications pour des projets de

structures véhicule, Bertrandt a mis sur pied avec SGL Group, une entreprise d’envergure mondiale spécialisée dans le secteur des composites et des fibres, un projet technologique visant à associer l’expertise Bertrandt dans le développement auto-mobile et la compétence matériaux et techno-logies de SGL Group et à créer un démonstrateur technologique. Les deux entreprises se sont mises au travail en octobre 2016 après avoir signé un accord de coopération. L’étude a pris comme base un véhicule généré en interne par Bertrandt avec sa maquette CAO. C’est l’architecture définie pour ce véhicule qui a servi à créer l’environnement du démonstrateur. Le véhi-cule se décline en deux versions de chaîne ciné-matique afin de se prêter à l’étude de contraintes et chemins de charge différents : une version à moteur traditionnel et une version à chaîne de traction tout électrique.

Le module

L’élément porteur de la planche de bord consti-tue un module important dans la structure de caisse. Il compte parmi les trois modules structu-rels boulonnés à la caisse. En construction auto-mobile, c’est donc un composant de choix pour aborder la question du mix de matériaux le plus judicieux. Cette démarche permet de faire entrer de nouveaux matériaux dans le véhicule tout en continuant d’utiliser pour une large part les ins-tallations de production existantes, auxquelles il n’est pas nécessaire d’apporter de modifications importantes. Les connaissances nouvelles acquises sur cette base peuvent ensuite être étendues à d’autres parties du véhicule. Cet élément porteur fait ici largement appel aux fibres de carbone et forme un système complet. L’ensemble correspond à un nouveau concept visant une intégration multifonctionnelle. Le module doit assurer les fonctions qui sont aujourd’hui celles de la planche de bord, de la traverse de la planche de bord et de la console cen-trale. Par ailleurs, le concept d’ensemble « Carbon Carrier » intègre à l’emplacement du tunnel cen-tral un chemin de charge essentiel du point de vue

de la rigidification – et cette intégration inédite est l’une de ses principales innovations. Le Carbon Carrier (CC) a pour mission d’exempla-riser de nouvelles possibilités de structures de véhi-cules pour des modèles tels que les cabriolets et les coupés et ce, tout particulièrement en version électrique. Dans ce contexte en effet, les cabriolets comme les coupés sont particulièrement affectés par de nouvelles exigences – plancher plat pour loger la batterie de traction, par exemple – qui s’accom-pagnent d’une perte de rigidité et dont l’effet doit donc être compensé. Pour que le Carbon Carrier puisse assurer sa fonction de rigidification, sa struc-ture comme son assemblage à la caisse ont dû faire l’objet d’un développement spécifique. L’optimisa-tion de la rigidité en flexion s’obtient grâce à une structure d’appui partant du tablier et descendant le cas échéant jusqu’à la tôle talon de la caisse. Le Carbon Carrier reçoit tous les autres éléments constitutifs de la planche de bord, dont les exi-gences spécifiques sont également prises en compte. Il vient ainsi se substituer tout en un à la classique traverse-support de la caisse destinée au montage des modules, à la traverse de planche de bord et au tunnel central et il assure toutes leurs fonctions. >

Fibres de carbone et matrice thermoplastique

Moulage par compression voie humide

Tresses TowPreg

Pultrusion non linéaire avec surmoulage

Stratifié thermoplastique à fibres longues avec surmoulage

BMC/SMC avec bordure TowPreg

Moulage LFT

Moulage LFT

Moulage LFT avec placement de rubans automatique

Moulage par injection

Fibres de carbone et matrice thermodurcissable

Aluminium moulé

Intégration dans le concept d’ensemble du Carbon Carrier d’un chemin de charge correspondant au tunnel central.

Configuration individuelle pour chaque pièce complexe : choix des matériaux constituant la matrice et les fibres, volume, longueur et orientation des fibres, agencement des couches et technologies.

L’élément porteur de la planche de bord est un composant de choix pour aborder la question

du mix de matériaux le plus judicieux.

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Développement

La phase de démarrage du projet a porté sur le développement d’une maquette de package – architecture avec emprises – pour un habitacle avant de coupé ou cabriolet. Le travail s’est effec-tué à partir d’un concept de carrosserie neutre développé en interne par Bertrandt et qui ne rele-vait donc d’aucune marque particulière. Cette maquette comprend toutes les pièces de fonction et d’habillage d’une planche de bord classique et offre un nouveau design émotionnel grâce à son langage stylistique innovant. Les chemins de charge correspondant au tunnel sont apparents, pour le plaisir visuel du conducteur, et les éléments en composites renforcés carbone également. On se dispense par contre de tout insert ou application carbone à visée purement décorative. Bertrandt a fait appel à sa longue expérience du développe-

ment pour procéder indépendemment de tout label constructeur à la détermination et à l’inté-gration des pièces fonctionnelles de l’ensemble. C’est à partir de cette maquette de package initiale que la définition des principales structures por-teuses a été élaborée. Comme à l’accoutumée, les experts Maquettage CAO, Calcul et Techno logie des différentes filiales Bertrandt ont travaillé en concertation étroite et promptement développé un concept 3D optimisé à partir des très nom-breux croquis et esquisses qui avaient été réalisés en amont. On a créé en parallèle de nouvelles esquisses de design qui, une fois corrélées avec la maquette de package, ont servi à mettre au point le plan de forme de cet avant d’habitacle innovant. Le design des pièces de structure a été conçu pour dégager une impression de liberté, de légèreté et d’envol ; le tracé dynamique de leurs courbes et plusieurs solutions de détail novatrices expriment le caractère d’une voiture électrique sport. Ce plan de forme a donc constitué la définition étroite du design qui a porté les étapes ultérieures du développement et les détails des composants structurels et fonctionnels. Le principal défi était de configurer chacune des pièces complexes renfor-cées fibres, autrement dit d’associer pour chacune d’entre elles les matériaux de choix – matrice et fibres – et de déterminer la longueur, le volume

et l’orientation des fibres ainsi que l’agencement des couches et la technologie la plus appropriée afin d’obtenir un compromis optimal entre les exigences à remplir et les contraintes à respecter. Le travail a également porté sur les techniques de liaison et d’assemblage des pièces entre elles, puis de l’ensemble ainsi constitué avec les éléments extérieurs ainsi que sur les contraintes de produc-tion et de montage en tenant compte de la clarté, des charges, de la sélection des matériaux et de la séquence d’assemblage. La définition de l’agencement des couches de stra-tification s’est appuyée sur un cahier des charges exhaustif qui reprenait les obligations légales et les exigences de la protection des consommateurs. Les charges dues au mésusage et au comporte-ment vibratoire ont été prises en compte mais ce sont surtout les forces entrantes lors d’un impact qui ont influé sur le dimensionnement des élé-ments de structure porteurs du Carbon Carrier. On a défini l’agencement des couches et le dessin des nervures de façon à créer une structure légère et adaptée à la production. Le module CATIA V5 « Composite Part Design » (CPD) qu’utilise Bertrandt pour la conception des pièces renforcées fibres a servi à importer la struc-ture stratifiée dans la maquette CAO. Il permet à la fois de concevoir en détail les transitions entre différentes zones et de disposer d’une communi-cation claire et efficace avec la production. Le développement ultérieur des détails a exigé une concertation étroite entre le Calcul, le Maquettage

CAO et la Production. Nous avons pu gagner un temps précieux grâce à une interface développée par Bertrandt et qui permet de transférer directe-ment les données CPD vers le modèle EF. Les matériaux renforcés fibres exigent pour être traités avec des outils de calcul dynamique des définitions nettement plus complexes et raffinées que les matériaux classiques. Ces définitions sont largement tributaires des matières et des procédés utilisés et ne peuvent donc pas simplement être transférées du matériau ou du semi-produit d’un fabricant à un autre. C’est la raison pour laquelle la simulation s’est effectuée, pour une part, en travaillant sur des fiches matières déjà dispo-nibles chez SGL. Mais les paramètres d’ana-lyse ont également été calibrés au moyen de tests physiques sur des échantillons définis. Les services de développe-ment chez Bertrandt et SGL ont pratiqué une concertation étroite sur toute la durée du dévelop-pement. Les réunions périodiques qui se sont tenues sur les sites de développement de Meitin-gen, Wolfsbourg et Rüsselsheim ainsi que de fré-quentes conférences audio et vidéo ont permis une collaboration soutenue en dépit des distances géographiques.

Le plan de forme a constitué la définition étroite du design qui a porté les étapes ultérieures du développement et les détails des composants structurels et fonctionnels.

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Le développement ultérieur a exigé une concertation

étroite entre le Calcul, le Maquettage CAO

et la Production.

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Le développement du Carbon Carrier a mis l’accent sur la possibilité d’utiliser en grande série bientôt, voire dès aujourd’hui, les pièces, les technologies et les concepts de montage sous-jacents.

Des solutions innovantes pour le détail des éléments de liaison comme ici entre les longerons et la tôle talon.

Production

Le développement du Carbon Carrier a mis l’ac-cent sur la possibilité d’utiliser en grande série bientôt, voire dès aujourd’hui, les pièces, les technologies et les concepts de montage sous-jacents. Il n’en a pas moins fait place aux résultats actuels de la recherche et du prédéveloppement chez SGL, chez Bertrandt et dans plusieurs insti-tuts de recherche. On peut citer à titre d’exemple les éléments de liaison entre les tôles métalliques et les pièces renforcées fibres, qui correspondent aux travaux d’études en cours à l’université de Brunswick et à celle de Magdebourg.

Le développement du Carbon Carrier a mis l’accent

sur une utilisation possible en grande série.

SGL Group est une entreprise leader dans le monde pour les produits carbone. Elle connaît parfaitement les matières premières et dispose de procédés de fabrication établis, d’un long savoir-faire applicatif et d’ingénierie ainsi que d’un portefeuille complet de produits carbone, graphite et fibres de carboneSur son site de Meitingen, où elle a établi son Lightweight and Application Center, l’en-treprise développe avec ses clients des solu-tions précisément définies pour l’automobile en s’appuyant sur son large portefeuille de matériaux et son expertise process tout au long de la chaîne de valeur de création des composites.

http://www.sglgroup.com

Stacks

Matériaux préimprégnés

Étoupes préimprégnées

Boîte à outils matériaux thermodurs

Temps de durcissement :30 s/mm à T > 150 °C

Conservation à températureambiante : 4 semaines, Tg : 140 °C

Système de résine époxy snap-cure Avec agents anti-adhérents intégrés si nécessaire

Fibres de carbone préimprégnées non-tissées

Stratifiés

Feuilles organiques

Rubans UD

Boîte à outils matériaux thermoplastiques

Solutions d’encollage sur-mesure Divers matériaux semi-finis en approche par boîte à outils Basée sur des fibres carbone et verre

Matériaux LFT

la CAO, de l’IAO et de la production, les deux entreprises ont renforcé leurs connaissances dans le domaine du process série pour l’application de concepts structurels inédits sur les carrosseries modernes. Le démonstrateur qui a concrétisé ce projet est une pièce d’exposition mise à la dispo-sition des deux partenaires afin de promouvoir la discussion autour d’une augmentation bien pensée de la part qu’occupent les matériaux ren-forcés fibres dans la structure des véhicules. Il pré-sente à la fois d’excellentes caractéristiques struc-turelles et de belles qualités stylistiques. Rien ne s’oppose par ailleurs à d’autres combinaisons tout aussi envisageables de matières et de technologies. Fruit d’un nouveau développement, le Carbon Carrier est un concept intégré à destination de structures d’habitacles innovantes. Il se prête à la discussion avec les constructeurs automobiles, dans le contexte de la grande série comme des véhi-cules de niche, et peut venir se placer dans leurs concepts de véhicules respectifs. SGL et Bertrandt voient dans cette structure une passerelle pour faire évoluer la compréhension de l’utilisation et du comportement des composites renforcés fibres main dans la main avec les utilisateurs et les clients finaux. On aura ainsi la possibilité de développer des pièces et systèmes complets optimisés et adap-tés à l’utilisation des fibres. En outre, les deux entre-prises ont engrangé des résultats et des acquis pré-cieux pour leurs projets en cours et futurs. <

Michael Hage, BPG

Conclusion

Le groupe SGL et Bertrandt ont développé en partenariat un démonstrateur qui illustre des structures inédites pouvant être installées sur des concepts de véhicules modernes. Ces structures témoignent d’un haut degré d’innovation et sont proches de la série. Depuis l’idée initiale et au fur et à mesure des étapes du projet – prédévelop-pement, maquettage et interaction resserrée de

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Luxury Cell Bertrandt InterieurInnovation Concept

Ergoseat

DE NOUVELLES FONCTIONNALITÉS POUR LA CONDUITE AUTONOME

L’industrie automobile intensifie ses efforts pour concevoir les habitacles de demain, lorsque les véhicules se mouvront de manière totalement autonome. L’évolution de la conduite assistée vers une conduite fortement ou entièrement automatisée exige un certain nombre de modifications dans les habitacles tout en générant de nouveaux potentiels. Ainsi, l’habitacle deviendra le « troisième espace à vivre » après le domicile et le poste de travail. L’extension de l’espace à vivre suggère de nouveaux besoins quant à la fonctionnalité des habitacles en termes d’information, de divertissement et de confort. De même, certaines fonctions relevant de la sécurité ont un impact sur la conception des habitacles conçus pour une conduite autonome.

Différents concepts à explorer

Depuis plusieurs années déjà, Bertrandt déve-loppe des architectures intérieures en propre qui proposent des approches intéressantes dans l’optique de la conduite autonome. Le concept « Luxury Cell » fait office de vitrine et démontre le savoir-faire de l’entreprise de la planche à dessin à la réalisation (« from sketch to final »). Outre la conception d’un troisième espace à vivre, les ingénieurs développement ont éga-lement travaillé sur l’aspect « work » (travail). La réalisation est inspirée des concepts de type salon pour les habitacles. Lors de la conception de l’habitacle baptisé « Bertrandt Interieur Innovation Concept », les ingénieurs ont mis l’accent sur la capacité d’in-tégration d’appareils et d’équipements étran-

L’HABITACLE DE DEMAINgers au véhicule. Sur la base d’une architecture véhicule équipée de manière minimaliste, ils ont étudié les capacités d’utilisation dans un habi-tacle de la plateforme pour les activités profes-sionnelles, sportives et familiales. Ces approches proposent des solutions adaptées aux modèles d’autopartage de demain.Le développement du siège ergonomique décliné en différentes versions répond aux impératifs d’adaptabilité maximale des sièges à la morphologie des occupants entre le 5e et le 95e percentile, en tenant compte de différents critères liés à l’ergonomie, au confort et à la sécu-rité. Les ingénieurs ont également adopté pour la ceinture de sécurité intégrée une solution moins complexe, mais tout aussi fonctionnelle. >

L’habitacle deviendra le troisième espace de vie.

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L’HABITACLE DE DEMAINNOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

De nouvelles approches pour la climatisation

Sous le nom de code « ciel climatique », les concepteurs ont développé un système de clima-tisation par diffusion d’air frais via le ciel de pavil-lon du véhicule. Remplis d’une solution de type saumure, les serpentins de refroidissement logés dans la partie supérieure de l’habitacle contribuent à l’abaissement de la température intérieure en exploitant certaines propriétés physiques et en réduisant l’effet de ventilation de masse des dif-fuseurs classiques.

Faire évoluer les solutions

Pour tenir compte des évolutions rapides dans le domaine de la conduite autonome, mais aussi des contraintes imposées sur le plan maté-riel, Bertrandt étudie également les exigences à prendre en compte lors du développement des habitacles et des outils adéquats. Les outils virtuels s’ont d’ores et déjà appelés à jouer un rôle de plus en plus important. À l’aide d’un « démons-trateur d’expérience », nous cherchons à déve-lopper l’interface homme/machine en interaction avec l’environnement offert par l’habitacle. L’ob-jectif est là de faire évoluer un certain nombre de méthodes et d’outils de développement exis-tants. Le démonstrateur a pour but de faire vivre la conduite autonome de manière flexible et de servir de plateforme d’échange avec les construc-teurs automobiles et les fournisseurs systèmes. L’in-terfaçage de la réalité virtuelle et de la réalité aug-mentée avec des environnements matériels réels a pour objectif d’aider à réduire la complexité en fonction du facteur temps au cours du processus de développement.

Un habitacle conçu pour la conduite autonome

Dans les véhicules permettant une conduite avec un haut degré d’automatisation, l’habitacle a pour fonction de générer une certaine confiance envers le véhicule autonome, un sentiment de bien-être et de protection, mais aussi d’offrir une sécurité de pointe, des informations sur l’état du véhicule et un confort maximal à toutes les places, sachant que, en cas de besoin, le conducteur doit pouvoir être en mesure de reprendre la main à tout moment en toute sécurité. Dans le nouvel environnement, l’utilisateur peut exploiter son temps comme bon lui semble : pour travailler, se détendre ou se diver-tir. Il en découle que l’aménagement intérieur est appelé à gagner en importance et deviendra un critère d’achat décisif.

C’est dans cet esprit que Bertrandt s’applique à faire évoluer des concepts d’aménagement inté-rieur et à épauler ses partenaires et clients, en leur présentant de nouvelles approches pour leurs propres solutions à venir. <

Dirk Zimmer, Ingolstadt/Neckarsulm

La climatisation des futurs habitacles nécessite de nouvelles solutions, notamment pour ce qui est du positionnement des buses de ventilation.

L’habitacle de demain offre de nouvelles possibilités de positionnement pour les affichages. Les vitres entrent éga-lement en ligne de compte comme support d’affichage.

Le niveau de sécurité des véhicules équipés pour la conduite autonome sera très proche du niveau actuel. Parmi les principales avancées, il est vraisemblable que les sièges seront équipés de ceintures de sécurité intégrées, d’airbags et de capteurs adaptés.

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L’HABITACLE DE DEMAINNOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

DES ÉVOLUTIONS TECHNOLOGIQUES DANS LE VÉHICULE ET LE NUAGE INTERNET

Le projet d’innovation « b.competent 2.0 » a été lancé par Bertrandt pour fournir une réponse aux nouveaux défis de la conduite autonome et inter-connectée. Au sein de ce nouvel environnement, le véhicule fait office de « capteur » dans l’univers de l’Internet des objets.

Ce projet interne, indépendant de toute com-mande client et destiné à mettre en lumière la compétence de l’entreprise, est né de l’idée selon laquelle il faut améliorer l’acceptation des sys-tèmes d’aide à la conduite par les conducteurs. Le terme clé est « l’adaptabilité au conducteur », à savoir la capacité des systèmes à s’adapter à chaque style de conduite. Celui-ci est analysé directement dans le véhicule, avant que le sys-tème d’aide à la conduite s’adapte pour que son comportement se rapproche au maximum de celui du conducteur. Cette phase d’adaptation est un apprentissage de court terme qui s’effec-tue entre le démarrage et la coupure du moteur, donc sur un cycle de conduite. Au-delà, il faut faire appel à des structures externes pour la collecte et l’analyse des données. En effet, l’apprentissage de long terme indispensable à une adaptation en profondeur exige un stockage durable des infor-mations au moyen de structures back-end et de bases de données.

À l’intérieur et à l’extérieur du véhicule

Pour toutes ces raisons, « b.competent » s’articule autour de différents axes de travail. Ceux-ci visent non seulement une évolution des systèmes d’aide à la conduite, la fusion des capteurs et l’utilisation de processeurs multicœur dans le véhicule (inté-rieur), mais aussi un échange d’informations via le réseau de radiotéléphonie mobile avec l’extérieur et l’analyse des données collectées en dehors du véhicule (extérieur). Pour ces calculs en arrière-plan et l’apprentissage automatique, on utilise un réseau neuronal. Cependant, lorsqu’il doit faire face à de grandes quantités d’informations (caméra, lidar, etc.), le réseau de radiotéléphonie mobile atteint rapidement ses limites en termes de performance. C’est la raison pour laquelle une partie de ces analyses est effectuée directement dans le véhicule, afin de réduire le volume de don-nées à échanger.

Mise en œuvre dans le véhicule et gestion de la charge de la batterie

Dans un véhicule « cobaye », des passerelles M2M (communication Machine-to-Machine) et des

composants logiciels ont d’ores et déjà été mis en œuvre à des fins de démonstration, en faisant appel à une technologie matérielle multicœur per-formante, à savoir un processeur tricœur. Pour la transmission des données véhicule via les pas-serelles M2M vers l’infrastructure de back-end, on utilise le protocole MQTT (Message Queue Telemetry Transport). La visualisation des infor-mations choisies fait appel pour sa part à des ser-vices basés sur Internet (interfaces utilisateur) et à une application pour les informations générées en back-end où des signaux peuvent être configurés de manière autonome à l’aide d’un gestionnaire de signaux dynamiques. Dans le véhicule même, une plateforme Instrument Cluster Framework (ICF) développée par Bertrandt (une interface de prototypage homme/machine souple) est utilisée comme combiné d’instruments programmable.Cet environnement évolutif permet d’intégrer rapidement des applications modernes. À titre d’exemple, un prototype de borne de recharge intelligente et interconnectée développé par Bertrandt a été intégré dans le nuage de l’en-treprise. Il réceptionne les demandes des clients désireux de faire recharger leur véhicule. L’heure de départ souhaitée peut également être prise en compte. La borne de recharge reçoit alors le plan de recharge défini en fonction des différents paramètres. Ce plan peut encore être optimisé en tenant compte d’informations météo et des tarifs sur le marché de l’énergie, afin, par exemple, de recharger le véhicule durant les périodes de basse tarification.

L’interfaçage des applications pour garantir le succès de la conduite autonome

Les applications à l’intérieur et à l’extérieur du véhi-cule sont étroitement liées les unes aux autres. L’avènement de la conduite hautement automa-tisée se prépare donc non seulement à l’aide de technologies et maquettes embarquées, mais passe également par toutes les technologies rele-vant de la sphère des « véhicules intelligents et connectés ». L’exploitation de ces technologies ouvre également la voie à de nouvelles approches commerciales dans d’autres secteurs d’activité. <

Felizitas Hausner, Stefan Maier, Ratisbonne

UN PAS EN AVANT VERS LA CONDUITE AUTONOME

UN PAS EN AVANT VERS LA CONDUITE AUTONOMENOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

ModuleM2M IdO+

validation

Intérieur Extérieur

MQTT

CombinéInfineonAURIX

InstrumentCluster

FrameworkBack-end Structure

d’analyse

Smartphone Apprentissageautomatique

Internetdes objets

LocalisationIdentificationdu conducteur

Identification del’environnement

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4A IMPETUS : CONTRÔLE DES CRITÈRES IMPOSÉS AUX MATÉRIAUX LÉGERS LORS DES SIMULATIONS DE COLLISIONS

En matière de sécurité des occupants et des piétons impliqués dans les accidents de la circulation, les dispositions légales et autres exigences des associations de protection des consommateurs et des constructeurs sont de plus en plus contraignantes. Dans le même temps, les véhicules doivent afficher un bilan CO2 toujours meilleur et leur fabrication s’effectuer dans le plus grand respect possible des ressources naturelles. Ceci requiert une fiabilité de pronostic toujours plus élevée lors des simulations numériques qui peuvent être réalisées dès les premières phases d’un projet de véhicule.

Dans ce contexte, la qualité des résultats du calcul dépend en grande partie de la modélisa-tion mathématique des propriétés physiques des matériaux ainsi que des données disponibles sur ces derniers. Les informations indispensables à la modélisation sont stockées sur ce qu’il est convenu d’appeler des fiches matériaux. Dans le contexte des simulations de collisions, il s’agit notamment de caractéristiques de contrainte/extension non linéaires, dépendantes de la vitesse de déforma-tion. Dans le domaine de la protection des occu-pants et des piétons, il est particulièrement impor-tant de reproduire le comportement mécanique des pièces en matière plastique avec le maximum de précision.Les propriétés mécaniques d’un polymère varient également en fonction du processus de fabrication du composant. Pour un même matériau, il peut donc arriver que ces propriétés diffèrent entre le prototype et la série. Dans certains cas, ce phé-nomène peut avoir un impact considérable sur le comportement du composant, à tel point qu’il est parfois nécessaire d’adapter les fiches maté-riaux utilisées.Si le comportement des matériaux d’un compo-sant présente des écarts entre la simulation et les essais, il convient de valider d’abord la simulation à l’aide des résultats des essais avant de poursuivre le développement du composant. Cette méthode, connue sous le nom de Reverse Engineering ou ingénierie inversée, consiste à modifier certains paramètres de la fiche matériau par itérations suc-cessives afin d’obtenir une meilleure concordance avec les résultats des essais. Ce processus prend beaucoup de temps et ne permet pas toujours d’atteindre l’objectif recherché, d’autant que de nombreux facteurs différents influent sur les résul-tats des mesures lors des essais de collisions.

4a impetus : sauvegarde des données matériaux validées

Depuis le mois d’avril, Bertrandt mise sur le sys-tème 4a impetus pour générer des données maté-riaux dépendantes de la vitesse de déformation. Cette solution nous permet d’accélérer et d’opti-miser le processus de validation, mais également d’améliorer la fiabilité de pronostic des simulations de collisions.

LES MATIÈRES PLASTIQUES DANS LA CONCEPTION DES VÉHICULES

LES MATIÈRES PLASTIQUES DANS LA CONCEPTION DES VÉHICULESNOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

Le système 4a impetus peut être utilisé pour la caractérisation automatique d’échantillons de matériau et de composants soumis à des contraintes dynamiques. Il s’agit du premier sys-tème de test à l’échelle mondiale intégrant un pro-cessus de génération de fiches matériaux validées. Développé spécialement pour la caractérisation de matières plastiques, il repose sur un pendule de gravité dont toutes les pièces en mouvement ont été optimisées en termes de rigidité et de com-portement vibratoire. De nombreux modèles de matériaux courants conçus pour différentes méthodes de résolution de calcul sont intégrés au système 4a impetus, ce qui permet de générer des fiches matériaux plus ou moins complexes en fonction de l’application : du comportement élasto-plastique du matériau avec prise en compte de la plasticité selon von Mises, jusqu’aux modèles asymétriques complexes en fonction de la vitesse de déformation tenant compte de critères de rupture.En investissant dans 4a impetus, Bertrandt com-plète sa gamme de services dans le domaine de la simulation de collisions sur le site d’Ingolstadt. Ce système redéfinit la donne dans le domaine de la production de fiches matériaux validées pour les simulations dynamiques, quel que soit le sujet étudié.� <

Peter Malisi, Norman Lämmler, Ingolstadt

4a impetus : un système complet pour générer des données matériaux validées pour le calcul.

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COOPÉRATION R&D AVEC L’UNIVERSITÉ LEIBNIZ DE HANOVRE

Les moteurs thermiques sont actuellement le système de propulsion dominant. Leurs applications sont multiples : on les trouve dans les véhicules particuliers et utilitaires, dans les secteurs offshore et tout-terrain, mais aussi dans les installations stationnaires. Les exigences posées aux systèmes d’entraînement à moteur thermique sont toutefois en train d’évoluer et sont appelées à devenir toujours plus difficiles à respecter. C’est pourquoi il est fort à parier que les systèmes hybrides – autrement dit, la combinaison d’un moteur thermique et d’un système électrique – gagneront du terrain sur le moyen terme. D’autre part, la réduction des seuils d’émission et de la consommation de carburant par les moyens les plus divers est aujourd’hui au cœur des travaux des chercheurs.

En raison d’une multitude de paramètres et de niveaux d’exigence toujours plus pointus, avec notamment l’introduction des mesures d’émis-sion en conditions de conduite réelle (RDE) ou d’un cycle de tests d’émission unique à l’échelle mondiale (WLTP), le calibrage des moteurs ther-miques nécessite déjà des processus extrêmement coûteux et complexes. Si l’on y ajoute un système de propulsion électrique devant fonctionner en harmonie avec le moteur thermique, les coûts de calibrage s’alourdissent encore.D’un côté, les moteurs thermiques sont appelés à continuer à jouer un rôle prédominant dans les décennies à venir, dans une économie mondiale qui exige toujours davantage de mobilité. De l’autre côté, les coûts liés aux essais, au calibrage et aux certifications ont tendance à s’envoler.Toutes ces raisons ont poussé Bertrandt à conclure un accord de coopération dans le domaine de la recherche avec l’Université Leibniz de Hanovre.

Un banc d’essai dédié aux concepts de propul-sion à moteur thermique a été construit à cet effet. Outre des instruments de mesure des émis-sions polluantes et autres paramètres habituels des moteurs, celui-ci propose un environnement commandes et calibrage moderne ainsi qu’un sys-tème d’automatisation spécifique.Les objectifs définis pour cette coopération sont, notamment, le pré-développement et l’essai de processus de calibrage ainsi que leur transposition à des applications pertinentes pour les clients. Le banc d’essai est également à la disposition des ingénieurs Bertrandt qui peuvent l’utiliser dans le cadre de nos propres projets R&D. L’un des premiers sujets étudiés dans ce contexte est « b.eco », une nouvelle approche de calibrage des moteurs thermiques orientée efficience, présen-tée récemment lors du congrès de la SAE intitulé « International Powertrains, Fuels and Lubricants Meeting ». <

Dr Hubertus Ulmer, Wolfsbourg

NOUVEAU BANC D’ESSAI POUR LES MOTEURS THERMIQUES

Gros plan sur l’enregistrement des données moteur et des mesures chez Bertrandt.

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NOUVEAU BANC D’ESSAI POUR LES MOTEURS THERMIQUESNOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

PLUS DE TESTS EN MOINS DE TEMPS AVEC DES SYSTÈMES PLUS COMPLEXES

Les fonctions en réseau des véhicules et les interactions systèmes tendent à devenir de plus en plus complexes. Bertrandt rassemble les différentes activités au sein d’un projet global, une idée simple en apparence, mais qui requiert un gros potentiel d’innovation. La même approche est mise en œuvre dans le domaine de l’électronique embarquée.Le contrôle des fonctions est réalisé sur plusieurs niveaux de test. Les simulations Software-in-the-Loop (SiL), Model-in-the-Loop (MiL) et Hardware-in-the-Loop (HiL) sont autant de méthodes utilisées pour garantir la fonctionnalité des produits, du stade logiciel jusqu’au système complet.

DU SYSTÈME ISOLÉ AU MÉGASYSTÈME COMPLEXE

Nos ingénieurs proposent toute la gamme de prestations requises : spécification des tests, implé-mentation des procédures automatisées, réalisa-tion des essais et analyse des résultats. Ils vérifient que tous les calculateurs remplissent correctement la fonction qui leur a été attribuée – par exemple, si les capteurs de collision réagissent en cas d’ac-cident et si le bon airbag se déclenche. En cas de test de collision avec un véhicule réel, l’airbag est détruit et doit être remplacé. Grâce aux tests Hard-ware-in-the-Loop (littéralement : « matériel dans la boucle »), ces composants sont testés par simu-lation, de sorte que l’essai peut être réitéré autant de fois que nécessaire, ce qui permet d’étudier et de tester un grand nombre de scénarios.À bord des véhicules automobiles modernes, les capteurs de collision assurent non seulement le déclenchement des airbags, mais aussi le lance-ment de l’appel d’urgence, la fermeture des vitres ou l’activation des feux de détresse. À partir de systèmes embarqués opérant à un niveau rela-tivement local, on peut ainsi mettre en place un système multiplexé intégrant de nombreux com-posants. S’il fallait concevoir un système de simula-tion HiL capable de couvrir un système embarqué intégrant plusieurs calculateurs en réseau, celui-ci serait certainement très complexe et imposant. Cela demanderait un investissement énorme pour un système qui, au final, ne parviendrait pas à réa-liser tous les tests dans les délais impartis. C’est là qu’intervient le potentiel d’innovation de Bertrandt. Nous misons sur plusieurs petits systèmes qui nous permettent de tester paral-lèlement en profondeur tous les sous-systèmes embarqués présentant un degré de multiplexage raisonnable. Pour vérifier le fonctionnement d’un système véhicule complet, par exemple en cas de collision, les différents systèmes de simulation HiL peuvent être associés pour former un mégasys-tème. Cette méthode permet de tester intégra-lement des systèmes véhicules multiplexés avec l’ensemble des calculateurs effectivement impli-qués dans la réalité. Il n’est donc plus nécessaire de simuler certaines sections ou d’interrompre la chaîne d’interdépendances. Toutefois, les choses ne sont pas aussi simples que l’on pourrait l’imaginer. Tout l’enjeu consiste à trou-ver le bon équilibre entre la réalisation de systèmes de simulation HiL aussi petits et locaux que possible, pour obtenir des résultats rapides, et la couverture

du plus grand nombre possible de fonctions. Grâce à notre capital d’expérience et au savoir-faire de nos spécialistes, le développement des systèmes de test progresse rapidement dans la direction définie par le client. Durant la phase d’adaptation spécifique qui suit ces travaux, nos ingénieurs gardent tou-jours les coûts finaux et les délais présents à l’es-prit. Alors qu’il y a quelques années, il fallait encore attendre près de douze semaines entre la livraison

du logiciel à tester et la remise des résultats, cette période a désormais été réduite à six semaines. Afin d’améliorer le taux de maturité des systèmes pour le prochain cycle de développement et ainsi réduire la durée de développement, 75 pour cent des cas sont déjà testés et analysés au cours des dix premiers jours. Le challenge réside dans le grand nombre de cas à tester, qui peut rapidement atteindre la barre des 30 000 avec toutes les fonctions embarquées dans les séries actuelles. Il est désormais possible de vérifier toute la chaîne d’interdépendances d’un système complexe sans interruption des tests et ce, en un temps record. Le projet d’innovation permet une meilleure intégration verticale et transversale des tests tout en gagnant du temps, et se traduit ainsi par une amélioration de la qualité des résul-tats d’essai.Bertrandt ne cesse d’élargir sa gamme de méthodes d’essai afin de répondre à la demande de constructeurs automobiles toujours plus exi-geants. Grâce à son concept innovant, Bertrandt est aujourd’hui prêt à relever de nouveaux défis dans le domaine de la simulation HiL. <

Christoph Schelhammer, Alexander Merkel, Ehningen

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DU SYSTÈME ISOLÉ AU MÉGASYSTÈME COMPLEXENOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS

Groupe

SOLUTIONS D’ÉLECTROMOBILITÉ

DE DEMAIN

Essais

VERS LA CONDUITE

AUTONOME

Groupe

PROMOUVOIR LES

JEUNES TALENTS MINT

Wolfsbourg

EXTENSION DU LABORATOIRE

D’ESSAIS DE MATÉRIAUX

Depuis décembre 2016, Bertrandt s’engage au sein du réseau « Elektromobi-lität Süd-West ». Géré par l’Agence pour l’innovation du Land de Bade-Wur-temberg, celui-ci rassemble des acteurs économiques, des scientifiques et des partenaires publics, et vise à favoriser les mutations technologiques indis-pensables à l’avènement de l’électromobilité. Grands groupes énergétiques, constructeurs automobiles de renom, sous-traitants, instituts de recherche ou communes, tous travaillent main dans la main sur des solutions d’électro-mobilité d’avenir. Chaque participant enrichit le réseau de ses compétences spécifiques pour apprendre à maîtriser les technologies et promouvoir le sys-tème global que constitue l’électromobilité. Expert en R&D et partenaire de longue date de l’industrie automobile, Bertrandt est impliqué dans de nom-breux projets relatifs à l’éco-mobilité et à la conduite connectée, et développe dans ce contexte des systèmes de propulsion alternatifs, des structures légères ou de nouveaux concepts d’aménagement intérieur. L’entreprise contribue aux manifestations du réseau par son savoir-faire technologique très pointu. L’objectif du réseau e-mobil BW est de lancer de nouveaux projets de recherche portant par exemple sur le développement de véhicules élec-triques adaptés à la production en grande série, d’installations de production de batteries et de moteurs électriques, de technologies de recharge ou de systèmes de multiplexage du trafic. Le réseau mise sur les compétences multi-disciplinaires de ses membres pour générer et mettre en œuvre de nouvelles idées. L’agence régionale coordonne par ailleurs différents programmes de subvention. L’accent porte principalement sur les véhicules, l’énergie, les techno-logies de l’information et de la communication ainsi que la production. <

Froid mordant en Suède, déserts de sable aux Émi-rats arabes unis ou grands espaces d’Australie et de Nouvelle-Zélande, nos équipes chargées des essais d’endurance affrontent les pires conditions avec bravoure. Durant près de cinq mois, trois binômes ont parcouru le monde en parallèle afin de capter sur le terrain des données d’apprentissage pour la détection des panneaux de signalisation routière avant de les étiqueter et de les valider. Grâce au « Fast Tracking », les informations spécifiques à tel ou tel pays sont incorporées aux fonctions des sys-tèmes d’aide à la conduite de manière à permettre la reconnaissance des panneaux quel que soit le pays. Pour cela, les ingénieurs ont défini un profil de conduite incluant les autoroutes, mais aussi les routes secondaires et les villes. 60 pour cent des trajets ont été effectués à la lumière du jour, contre 40 pour cent au coucher du soleil et dans l’obscurité. Les systèmes d’aide à la conduite : la clé de la conduite autonome. <

Bertrandt soutient le projet NAT (sciences de la nature et technique) lancé à Hambourg dans le but d’intéresser les jeunes gens aux matières MINT (mathématiques, informatique, sciences de la nature et technique). NAT propose notamment des aides à l’orientation précoce axées sur la pra-tique lors du choix des études et du métier futur. Les jeunes s’informent sur les secteurs d’activité et les professions qui requièrent des connaissances scientifiques. Au contact des acteurs économiques et des scientifiques, ils découvrent les possibilités que leur offrent les MINT. <

La puissance et le design extérieur ne sont pas les seuls critères de qualité auxquels doivent répondre les véhicules. L’habitacle doit également proposer un aménagement haut de gamme, sans parler des exigences de sécurité toujours plus élevées. C’est pourquoi les ingénieurs d’essai testent non seule-ment la stabilité et l’architecture des composants, mais également leur fonctionnalité et leur aptitude au montage. Afin de pouvoir également effectuer des essais poussés sur les matériaux qui les com-posent, le laboratoire de la filiale de Wolfsbourg a été agrandi. Bertrandt y a construit pour la première fois son propre banc d’essai antistatique afin d’aider les clients à choisir le matériau qui répond parfaite-ment à leurs besoins. Cette installation va main-tenant être complétée par différents bancs d’es-sai de surface et instruments de colorimétrie et de mesure de la brillance. Des analyses chimiques et essais mécaniques sont actuellement réalisés dans des services décentralisés du site, où l’on étudie par exemple les caractéristiques de trac-tion et de compression, le comportement en com-bustion ou encore les propriétés thermiques du matériau. Enfin, il est prévu d’acheter une nouvelle chambre de test qui servira à mesurer les émissions d’organes ou de véhicules entiers. <

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FILIALES BERTRANDT EN INTERNE

Cologne

ESSAIS : DES COMPÉTENCES MULTIPLES

DÉVELOPPEMENT INTÉGRAL POUR UN MONDE MOBILE

Bertrandt est présent à Cologne depuis 1993. Outre le développement de modules de porte, de systèmes de verrouillage, d’équipements intérieurs complets et de systèmes de phares et de pare-chocs, le portefeuille de l’entreprise couvre les secteurs de la carrosserie brute, des moteurs, des boîtes de vitesses, des trains de roulement, de l’électronique et du calcul. Afin de pouvoir gérer des projets de développement global, Bertrandt Cologne a étoffé ses services dans le domaine des essais et propose notamment des tests d’endurance, des simulations environnementales et des transformations de véhicules. Pour cela, la filiale dispose de laboratoires de test accrédités ainsi que de plusieurs halls d’essai. Le site construit également ses propres bancs d’essai afin d’élaborer des solutions sur mesure pour ses clients.

Essais : appréhender la complexité, proposer des prestations globales

Les spécialistes des essais du site Bertrandt de Cologne se sont posé pour principe de proposer des solutions sur mesure à leurs clients. L’unité, qui a démarré en 2006 avec un bâtiment unique, dis-pose aujourd’hui de sept halls d’essais et possède des clients dans toute l’Europe. Son principal atout est la flexibilité. C’est elle qui lui permet de répondre rapidement aux demandes spécifiques de sa clien-tèle. Sur 3 500 m², les ingénieurs ont à disposition différents bancs d’essai pour réaliser leurs simula-tions et tests. La filiale de Cologne propose en outre une large gamme de services en amont et en aval, notamment des prestations d’atelier, de logistique, de transport ou de documentation. Dans le secteur des essais, l’élargissement du por-tefeuille de prestations a porté tout particulière-ment sur les bancs vibratoires, les essais de sièges, la simulation environnementale, les essais fonc-tionnels/électriques. Aujourd’hui, le site dispose de six « shakers » pour couvrir les secteurs de l’au-tomobile, de l’aéronautique et du transport ferro-viaire, ainsi que les essais industriels. Autre particu-larité : à compter de l’automne 2017, Bertrandt exploitera également un banc vibratoire d’un vec-teur force maximum de 130 kN.Depuis la fin de l’année 2015, l’éventail de pres-tations inclut des essais de composants et struc-tures de sièges, voire de sièges complets. Les tests sur sièges complets ont démarré avec de simples essais de traction et de compression. Aujourd’hui, le département dispose de son propre hall d’essais de 450 m². C’est là que sont notamment réalisés les tests d’endurance sur bancs pneumatiques et électriques, ainsi que divers essais à l’aide d’un bras robotisé. Pour les contrôles en conditions proches de la réalité, Bertrandt effectue ce qu’on appelle des mesures de point H. Pour cela, le corps humain est représenté par un mannequin. La structure en métal et matière synthétique renforcée est consti-tuée d’éléments concaves distincts pour le dos et le fessier, lesquels pivotent au niveau des hanches, soit au niveau du point « H », ce qui permet d’imi-ter l’axe de rotation du torse humain et des cuisses. Ce dispositif permet de reproduire de nombreux facteurs agissant sur le corps humain. Bertrandt réalise en outre des essais de collision normali-sés sur un banc de chute libre développé par ses

propres ingénieurs. Cette solution économique permet de tester des composants isolés et rem-plaçables et de limiter ainsi le coût et la com-plexité des essais de collision. Autres travaux en rapport avec la sécurité : les essais d’airbags avec des composants ou des véhicules complets. Pour ces essais, les ingénieurs utilisent quatre caméras couleur à grande vitesse capables d’enregistrer jusqu’à 12 000 images par seconde, et un éclai-

rage à LED. Les spécialistes de Cologne réalisent également des essais sur traîneaux impliquant plu-sieurs filiales ou secteurs de développement.Pour la simulation environnementale, le site est équipé de chambres climatiques d’une capacité allant de 0,7 à 48 m3. Les ingénieurs y réalisent par exemple des essais d’endurance avec des compo-sants ou des véhicules complets sur des plages de température comprises entre -70 °C et +180 °C, le taux d’hygrométrie pouvant être ajusté entre 0 et 98 pour cent. Le site de Cologne dispose aussi de chambres de simulation de rayonnement solaire et de corrosion qui sont par exemple utilisées pour des tests de condensation.Le service d’essais fonctionnels/électriques teste pour sa part des systèmes de propulsion électrique et mécatroniques. Enfin, le site propose en exclusivité des essais sur des moteurs de ventilateur de radiateur ainsi que des tests de systèmes thermiques et circuits de refroidissement – en misant sur ses compétences multiples dans le domaine des essais. <

Adrian Zinke, Cologne

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Groupe

SPÉCIALISTE EN PLANIFICATION DE PRODUCTION

Partenaire de l’industrie automobile, Bertrandt accorde à la planification de production toute l’importance qui lui revient. L’évolution des pratiques en matière d’attribution de contrats avec une imbrication croissante de différentes spécialités métier sur tout le processus de gestation produit exige que les savoir-faire du développement soient mis au service des installations de production.

Planifier la tôlerie

La tôlerie constitue l’un des principaux sujets de la planification de production. Il fut un temps où le soudage des carrosseries s’effectuait à la main mais aujourd’hui, quasiment toutes les opérations d’assemblage de la caisse brute sont automatisées à 100 pour cent. Le portefeuille Bertrandt com-mence avec la réalisation du concept des installa-tions de production – qu’il s’agisse d’une installa-tion supplémentaire à intégrer à l’existant ou d’une installation à créer. À partir du concept, on définit les séquences d’assemblage ainsi que la nomencla-ture et les volumes des moyens de production nécessaires. Le développement du layout com-prend l’harmonisation des particularités existant sur le périmètre considéré avec les caractéristiques de la production. En parallèle, on développe la technique d’automatisation, par exemple une pro-grammation hors ligne des systèmes robotiques – l’écriture des logiciels se fait indépendamment des

tion, des moyens de contrôle et des gabarits et comprend aussi leur fabrication sur mesure. Nos spécialistes accordent une extrême importance à la fonctionnalité, à la clarté des commandes et à la sécurité. Le recours à des outils CAO tels que CATIA V5, Siemens NX ou Autodesk Inventor assure un haut niveau de compatibilité.

Planifier la logistique

L’accent est mis sur la planification de la logistique d’approvisionnement, en amont, de la logistique de production, en interne, et du layout. La plani-fication s’effectue à rebours (line back), en partant de la ligne de production pour remonter jusqu’à l’entrée des marchandises voire jusque chez les fournisseurs. La planification de la logistique interne déter-mine les itinéraires de convoyage et de distribu-tion au sein de la production. Outre les méthodes classiques, on utilise des techniques nouvelles telles que les véhicules autoguidés (VAG). Le pro-gramme couvre par ailleurs les bacs ainsi que les structures pour préparation des commandes ou séquençage avec leur conception, leur réalisation et leur réception. Pour assurer un déroulement optimal du transport des matières en produc-tion, on détecte les goulets d’étranglement cor-respondant à une densité de trafic élevée dans le hall. La planification de la logistique d’approvisionne-ment se concentre sur le transport des marchan-dises à l’extérieur des halls de production. Elle s’ap-puie sur une simulation des caisses montées sur les poids lourds suivie d’une mesure de remplissage. Notre équipe de planification coordonne égale-ment les sas d’entrée des marchandises et envisage le cas échéant l’intégration d’un magasin externe.

Ces mesures ont pour objectif de dégager d’im-portantes économies pour le client.

Nos outils

Aujourd’hui, la planification de production ne se fait plus en conditions optimales sans les outils de l’usine numérique. Des logiciels puissants – p. ex. Process Designer/ Simulate pour le volet planifica-tion ainsi que CATIA V5 pour le volet conception – se complètent pour former un triangle de perfor-mance. Nos spécialistes les connaissent sur le bout des doigts et les utilisent avec brio pour dévelop-per les solutions intelligentes que souhaitent nos clients. <

Stephan Boost, Michael Krause, Mönsheim

NOTRE PROGRAMME DE PRESTATIONS EN PLANIFICATION DE PRODUCTION

Nos outils

< Process Designer

< Process Simulate

< Plant Simulation

<Microstation (HLS)

< CATIA V5

< Connect (Team Center)

< P-DMU

< Plan de travail

Planification logistique

< Logistique interne

< Layout

< Ingénierie industrielle (MTM)

< Logistique amont

< Planification des contenants

< Simulation du flux des matières

Conception

<Moyens de contrôle et gabarits

<Moyens d’exploitation

< Dessins

< Pneumatique

Planification Tôlerie

< Outillage/Pièces de carrosserie

< Installations/Sous-ensembles

< Technique d’automatisation

< Validation produit/process


< Gestion des fournisseurs

Planification du montage

<Moyens d’exploitation

< Technique d’automatisation


< Layout

< AMDEC process

cellules robotisées. La dernière étape correspond à la mise en service par Bertrandt des installations qui ont été développées : les programmes écrits hors ligne sont transférés sur les installations, testés et optimisés en ligne. La présence de nos spécia-listes sur place garantit la compétence nécessaire sur tout le suivi du chantier.

Planifier le montage

La planification des process de montage est d’abord virtuelle et s’attache à l’efficience du flux des matières. Comme pour la tôlerie, on planifie les ressources nécessaires et le layout. Nos spécia-listes utilisent ensuite la simulation pour valider puis optimiser les résultats. Les progrès des tech-niques numériques permettent d’implémenter les boucles de modifications dans les meilleures conditions d’efficience, sans gaspillage de temps ni d’argent. Pour déterminer des process de mon-tage optimaux, Bertrandt propose un travail pro-fessionnel sur l’amélioration des temps avec p. ex. la méthode Method Time Measurement (MTM), grâce à laquelle on peut définir des modes opé-ratoires précis. Pour les process de production déjà existants, les potentiels d’optimisation sont déterminés au cours d’ateliers. D’autre part, l’Ergo-nomic Assessment Worksheet (EAWS) permet d’évaluer les opérations de montage du point de vue de l’ergonomie des process.

Conception

Bertrandt propose également la conception des moyens d’exploitation : le client peut ainsi s’adres-ser à un interlocuteur unique pour tous les volets de sa planification. Cette conception ne se limite pas au développement des moyens d’exploita-

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MaquettagedesignÉtudes CAO

SECTEURS

INGÉNIERIE

TE

CH

NO

LOG

IES

TENDANCES

Électronique

Carrosserie

Intérieur

Châssis

DéveloppementélectroniqueSimulation

Automobile MotoVéhicules utilitaires/

industriels

Aéronautique

Constructionde machines

et installations

Constructionnavale

Énergie

Techniquesmédicales

Électro-industrie

Réseaux

Internet des objets

Sécurité

ÉlectromobilitéConduite autonome

Écoresponsabilité

Essais Soutien audéveloppement

Powertrain

Automatisation

IT

SITES PROGRAMME DE PRESTATIONS

LeipzigLeonberg

LudwigsbourgMannheimMönsheim

MunichNeckarsulm

NeutraublingNeu-Ulm

NufringenNurembergRatisbonne

RüsselsheimSassenbourg

StuttgartWeil im Schönbuch

WiesbadenWolfsbourg

WürselenWurtzbourg

AalenBerlinBielefeldBrêmeCologneDonauwörthDortmundDresdeDüsseldorfEhningenEsslingenFribourgFriedrichshafenFürthHambourgIngolstadtImmendingenKaiserslauternKarlsruheKassel

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Montbéliard

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Détroit

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Steyr

Sibiu

BERTRANDT PRÈS DE CHEZ VOUS –

PARTOUT DANS LE MONDE

LE PROGRAMME DE PRESTATIONS BERTRANDT

Siège socialBertrandt AGBirkensee 1, 71139 Ehningen, Allemagne Téléphone : +49 7034 [email protected]

Vous trouverez le détail du programme des prestations Bertrandt sur notre site Internet :

http://www.bertrandt.com/fr/ gamme-de-prestations.html

Pour plus d’informations sur nos sites, rendez-vous à l’adresse :

http://www.bertrandt.com/fr/ societe/sites.html

Pour de plus amples informations sur les manifestations auxquelles Bertrandt participe, rendez-vous sur notre site Internet :

http://www.bertrandt.com/fr/societe/ evenements.html

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