Les défis à relever pour le marché du véhicule spécial sont nombreux.
Le faisceau électrique étant est l’un des composants les plus critiques du véhicule, l’optimisation de son étude est un fort levier d’amélioration et de gains.
- Vu du bureau d’étude, quels sont les impacts de ces défis sur la conception de faisceaux ?
- Quels sont les flots de conception électriques typiques et leurs limites face aux enjeux ?
- Quels bénéfices à virtualiser le faisceau électrique ?
Les défis du marché et leurs impacts sur la conception de faisceaux
- Augmentation des fonctionnalités et des variantes produit
Pour répondre aux besoins du marché, l’électronique est de plus en plus présente et importante. Les faisceaux électriques deviennent donc de plus en plus complexes. A cette complexité technique s’ajoute la diversité produit induite par les différentes configurations d’options.
- Diminution des cycles de développement produit
- Création et gestion de la documentation de production
Le faisceau est un produit à part entière. La qualité de sa documentation de fabrication est fondamentale, que la production soit interne ou externalisée chez un fabricant de faisceaux.
- Gestion des modifications
Produit purement mécatronique, le faisceau est contraint à la fois par les évolutions électriques et mécaniques. Une gestion bien contrôlée des évolutions est donc fondamentale.
- Collaboration avec les fournisseurs
Le flot de conception électrique conventionnel, les constats et défis techniques
- Pas d’ingénierie multidisciplinaire
Les départements électriques et mécaniques travaillent en parallèle. Souvent, il n’existe pas d’environnement collaboratif où prendre en compte les contraintes entre ces deux mondes. La spécification électrique du faisceau se fait via un schéma de principe câblé, qui définit les interconnexions entre équipements et descend jusqu’au détail du matériel à utiliser : références connectiques, fils, câbles, … Ce schéma est le plus souvent fonctionnel, il décrit la fonction électrique à câbler. Le faisceau est souvent de la responsabilité du bureau d’études électrique, sa géométrie est rarement modélisée dans le prototype virtuel mécanique. L’impact ? Seul le prototype réel permet de valider l’adéquation du faisceau dans la mécanique, le dimensionnement des gaines de protection ou choix des supports nécessaires.
- Pas de prototype virtuel complet ou de maquette numérique
On passe directement de sa spécification fonctionnelle à la fabrication d’un premier prototype physique duquel on tire les leçons :
S’installe-t-il correctement sur mon prototype physique mécanique ? Le dimensionnement est-il correct ? Diamètre ? Longueurs ? Ces questions se tranchent souvent tardivement sur le prototype physique et on le sait : plus les erreurs sont détectées tardivement plus elles sont coûteuses.
- Pas de validation virtuelle
L’effet est le même. Puisque le faisceau n’est pas « virtualisé », de nombreuses vérifications ne peuvent se faire que tardivement sur le prototype réel ou premier de série : choix de gaines de protection appropriées, vérification des collisions, anticipations des surlongueurs, ….
- Intégration difficile des différents groupes impliqués dans la conception
Sans environnement collaboratif, il est difficile de prendre en compte simultanément les contraintes électriques et mécaniques, de pouvoir faire des choix entre différents scénarios en ayant une estimation précise des impacts.
- Mauvaise intégration des outils de conception
Il n’y a souvent pas de liens entre les outils de conception électriques et mécaniques.
- Consolidation tardive des documents de fabrication, nomenclature faisceau et plans 2D
Sans virtualisation du faisceau, on attend le prototype physique afin d’en déduire les documentations définitives et la nomenclature faisceau consolidée. Plusieurs prototypes sont souvent nécessaires avant d’aboutir au prototype définitif permettant d’industrialiser la production à plus grand volume. L’impact sur les couts et délais est important dès lors que plusieurs itérations sont nécessaires.
Vers le prototype virtuel du faisceau
L’introduction d’un environnement collaboratif électromécanique permettant de spécifier le faisceau à la fois dans sa vue électrique et mécanique apporte les bénéfices suivant :
Le modèle virtuel permet:
- Une installation des câbles et faisceaux dans un modèle numérique et donc :
- Une spécification claire des chemins de passage
- Un calcul de longueurs automatisé
- Une validation de la conception en amont: rayon de courbure, collisions, diamètres, etc.
- Des modifications de la conception sur le prototype virtuel au lieu du prototype physique
- Le savoir-faire électrique est efficacement partagé pendant toutes les étapes de conception
- Départements électrique et mécanique peuvent collaborer à travers le prototype numérique
- Le processus de décision entre les départements électrique et mécanique est amélioré
- Les documents de production peuvent être générés de manière automatisée à partir du prototype virtuel en s’appuyant sur des modèles documentaires
- La documentation peut être standardisée. Les bénéfices sont importants pour la production : une meilleur compréhension grâce à une documentation toujours identique et donc moins de retour vers le bureau d’étude.
- Pas de place à l’interprétation. Évite les écarts de production entre les différents postes de travail.
- Décentralisation de la fabrication des faisceaux
- Des documents de production standardisés, complets et reproductibles permettent une flexibilité de choix entre différents fabricants de faisceaux
Certaines sociétés du marché du véhicule spécial ont déjà franchi le pas vers cet environnement collaboratif électromécanique et en ont d’ores et déjà tiré les bénéfices. Découvrez comment la société Backhus a mis en place un flot de conception faisceau mécatronique efficace ici. 
