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Les Phases d’étude d’un véhicule Neuf

mercredi 23 juin 2004

Dans le processus de création d’un véhicule, les Etudes donnent à un projet abstrait - une expression concrète : des dessins en 3 dimensions tout d’abord, puis des plans nomenclatures (directement utilisables par la fabrication) et, enfin, des prototypes intensément soumis à la réalité du terrain.
Ainsi, les Etudes interviennent à plusieurs stades de la genèse d’un véhicule :
- en amont de tout projet, elles travaillent en liaison avec la Recherche pour les « études exploratoires »,
- durant la toute première phase de conception (- 3,5 ans à - 2,5 ans), elles interviennent en liaison avec les spécialistes chargés de définir le produit,
- à « - 2,5 ans » environ, elles prennent en charge techniquement le projet. Elles suivront le véhicule tout au long de son existence, pour assurer les évolutions techniques des différentes phases.

C’est à ce moment là (- 2,5 ans) qu’un chef de projet est nommé : il sera chargé de coordonner l’action des différents intervenants spécialisés, qui travailleront parallèlement sur les différentes parties du véhicule (moteur, transmission, châssis, carrosserie ...), et de dialoguer en permanence avec les responsables du Design et des Méthodes.

Bien entendu, tous les spécialistes ne sont pas également impliqués pour chaque nouveau véhicule - certains modèles, par exemple, réutilisent des moteurs ou une architecture de châssis existants sans les modifier. Mais dans tous les cas, l’étude d’un nouveau véhicule est un projet complexe, qui suppose l’intervention parallèle et coordonnée d’une multitude d’intervenants - menant souvent de front plusieurs projets à la fois.
Trois phases principales caractérisent la gestation d’un projet : le cahier des charges technique, la conception et les essais.

1. "LE CAHIER DES CHARGES TECHNIQUES"

Un véhicule est un système complexe composé d’une multitude d’éléments distincts et interactifs, qui doivent fonctionner et bouger ensemble, en répondant chacun à des contraintes propres.
A partir des informations sur le « produit à réaliser » vu par le client (véhicule et organes), le Bureau d’Etudes effectue une transposition en caractéristiques techniques. Il définit les éléments à étudier, à mettre au point, ou à réutiliser. L’ensemble des définitions techniques constitue le cahier des charges technique qui est aussi décliné en cahier des charges des prestations fonctionnelles.

La mise au point du cahier des charges technique, traduisant les exigences de performance en solutions concrètes et chiffrées, est un travail d’ajustement long et minutieux, mené pendant 1,5 an environ, en liaison avec les responsables du Produit, des Méthodes et ceux des Achats.

2. "LA CONCEPTION"

Les différentes fonctions spécialisées des Etudes se partagent la conception des divers éléments du véhicule : dessin des pièces, spécification des matériaux, plans détaillés... Ces tâches représentent un travail considérable non seulement en termes de conception (dessin et calcul), mais aussi de gestion de la documentation.

2.1. "La CAO"

La CAO (Conception Assistée par Ordinateur), qui permet d’intégrer grâce à l’informatique, les fonctions de calcul, de dessin et de documentation, a remplacé depuis 1980 environ progressivement les planches à dessin dans les bureaux d’étude.

Les outils d’informatique graphique permettent de concevoir les pièces mécaniques directement à l’écran, de visualiser le résultat du travail en trois dimensions, d’effectuer les calculs de structure, les prévisions de poids, de volumes et d’enveloppes géométriques, de simuler automatiquement le comportement de pièces ou d’ensembles complexes (voir comment fonctionne un engrenage), et donc d’optimiser rapidement la conception en fonction des objectifs poursuivis.
A partir de cette « modification tridimensionnelle » (création d’un objet virtuel en 3 dimensions), la CAO permet d’obtenir automatiquement les plans cotés et les nomenclatures qui seront utilisés pour la fabrication, programmer automatiquement les outils à commande numérique qui réaliseront les usinages.

2.2. "La gestion de l’information"

Au fur et à mesure qu’elle se créée, l’information technique est enregistrée dans une base de données : outil de référence commun à l’ensemble de l’entreprise, somme exhaustive de toutes les fonctions et sous-ensembles de chaque véhicule. Cette base est accessible en temps réel par tous les utilisateurs concernés.

3. "LES ESSAIS"

Les essais, qui permettent de vérifier sur le terrain la validité des solutions techniques proposées, jalonnent en permanence la vie des bureaux d’études.

3.1. "Les mulets"

Les mulets, comme leur nom l’indique, sont des véhicules hybrides utilisés sur circuits et routes pour tester et mettre au point les différents organes (moteur, transmission, direction, suspension ...) avant même la réalisation d’un prototype.

Pour chaque modèle de véhicule, 3 ou 4 mulets environ tournent ainsi en permanence pour valider les solutions techniques.

3.2. "Les prototypes"

Les prototypes interviennent dans la phase finale des études, à « J - 15 mois » environ.
Après les premiers essais sur mulets, le cahier des charges technique a été définitivement mis au point, la conception des pièces a été réalisée. Il est encore trop tôt pour lancer la fabrication en série car il faut soumettre le véhicule à l’épreuve de la réalité. Pour cela, on fabrique des prototypes : ces véhicules, produits en quelques exemplaires seulement, sont réalisés de façon la plus représentative possible.
Ils présentent toutes les caractéristiques du futur modèle et sont testés en grand secret : essais routiers jusqu’à 250 km/h, essais de soufflerie, essais aéroclimatiques ... Les qualités de sécurité « active » des véhicules sont testées dans toutes les situations, jusqu’aux limites les plus extrêmes.
Ces essais sur prototype permettent de vérifier la parfaite conformité du véhicule avec les objectifs du cahier des charges, et de procéder aux dernières mises au point techniques, avant le feu vert pour la production en série.

3.3. "Les bancs d’essais"

Les bancs d’essais permettent de tester le comportement et l’endurance des organes et du châssis dans des conditions extrêmes d’utilisation.
Les organes mécaniques sont testés sur des bancs de simulation informatisés, recréant à l’identique les conditions réalistes de roulage.
Ces moyens permettent :
· de réduire de 3 à 6 fois les temps d’essai en simulant en 15 jours jusqu’à 6 à 8 mois de la vie d’un véhicule,
· d’économiser les prototypes très coûteux,
· d’apporter une réponse optimale aux objectifs du bureau d’études en termes de fiabilité.

4. "CONCLUSION"

Chaque véhicule ne reçoit ainsi le feu vert pour la fabrication en série qu’au terme du respect du cahier des charges vérifié par les essais, qui doit lui permettre de satisfaire non seulement aux homologations officielles françaises, mais aussi aux normes plus exigeantes d’autres pays, ainsi qu’aux objectifs fixés avec la Direction de la Qualité, afin de situer la marque.
Selon le constructeur RENAULT magazine R&D de janvier 2003, le délai de développement a été divisé par deux entre Mégane (54 mois) et Mégane II (29 mois).
Pour le nouveau véhicule RENAULT MODUS, monospace compact qui reprend la plateforme de la NISSAN MICRA, (qui sera aussi celle de la nouvelle CLIO commercialisée en 2005), ce délai est aussi de 29 mois.