La précision et l'exactitude sont deux conditions essentielles dont un pilote de sport automobile compétitif ne peut se passer lorsqu'il doit dépasser ses concurrents à plus de 320 km/h. Pour être le plus performant possible, le véhicule doit être en parfaite condition, que ce soit les cylindres, la conduite de carburant ou même le moindre détail, jusqu'aux supports d'écrous de roue, au boîtier radio et aux conduits pour les terminaisons de tuyaux/raccords de tuyaux.
Si ces critères de technologie automobile ne sont pas respectés, il ne s'agit pas seulement d'un inconvénient mineur. Cela pourrait mener à la catastrophe, avec des blessures ou pire encore. La différence entre la victoire et la défaite dans une course automobile peut en outre se jouer à quelques millisecondes. C'est pourquoi le contrôle qualité est si important dans le sport automobile professionnel et que FARO, leader mondial des solutions de réalité numérique, peut contribuer à ce que l'on pourrait appeler une révolution du contrôle qualité.
FARO s'est récemment entretenu avec Kevin Kidd, directeur des logiciels et des analyses chez RFK Racing, une écurie professionnelle américaine de stock-cars affiliée à la NASCAR, pour discuter de l'importance du contrôle qualité dans les sports automobiles de compétition et, par extension, son rôle dans l'industrie de la technologie automobile au sens large.
Qu'est-ce que le contrôle qualité ?
Au niveau le plus élémentaire, le contrôle qualité, comme le terme l'indique, consiste à garantir la qualité des pièces produites et que, lorsque plusieurs pièces interagissent, le résultat se situe dans des tolérances acceptables. Pour ce faire, divers outils de métrologie 3D sont utilisés : machines à mesurer tridimensionnelles (MMT), machines à mesurer tridimensionnelles portables (avec ou sans palpage), systèmes de numérisation laser, dispositifs de mesure optique et autres équipements de pointe.
Qu'implique le contrôle qualité dans le cas de la technologie automobile ?
Dans le monde de la compétition automobile, le contrôle qualité remplit deux fonctions essentielles : la conception et l'ingénierie, d'une part, et les tests et la validation, d'autre part.
- Performances
- Durabilité
- Sécurité dans des conditions extrêmes :
- Sur piste
- Soufflerie
- Dynamomètre - pour les moteurs, les châssis, le simulateur de conduite (par rotation des roues sur rouleaux)
- Basé sur la simulation
Conception et ingénierie
La phase de planification commence par la création d'un schéma de conception assistée par ordinateur, ou modèle CAO. Pour ce faire, il suffit d'esquisser numériquement une première ébauche d'un concept de véhicule ou de créer un modèle CAO en numérisant ou en palpant une pièce physique à l'aide de programmes logiciels sophistiqués qui traitent les données. Une fois qu'une pièce nouvelle ou améliorée est fabriquée sur la base du modèle, elle peut être numérisée à nouveau pour s'assurer qu'elle est conforme à la conception prévue ou encore améliorée après des tests.
« Il est essentiel d'avoir accès à des outils et des logiciels de classe mondiale pour construire les voitures les plus performantes et pour améliorer l'efficacité au sein de l'organisation », a déclaré M. Kidd concernant le partenariat récemment annoncé entre FARO et RFK Racing, qui comprend la création d'un nouveau centre technique FARO et l'adhésion à la Tek Alliance de l'entreprise. « Notre partenariat est exactement ce qu'il faut pour permettre à notre écurie d'exceller en tant qu'équipe “technologique” de premier plan dans ce sport, et le contrôle qualité est indispensable à cette réussite continue. »
Tests et validation
Le processus de test et de validation se déroule tout au long de l'assemblage du véhicule et, par la suite, dans le cadre de scénarios de conduite en conditions réelles. Les équipes de course comme RFK analysent les composants et les systèmes pour évaluer l'aérodynamique, la tenue de route, les performances du groupe motopropulseur et la dynamique globale du véhicule.
Les tests portent sur les aspects suivants :
Technologie FARO : une décision décisive
En ce qui concerne le matériel, la technologie automobile FARO est en avance sur celle de la concurrence. En effet, l'entreprise propose une large gamme d'outils de contrôle qualité capables de mesurer de manière optimale tous les composants automobiles, qu'il s'agisse de petites pièces comme les pistons et les culasses ou de grandes pièces comme les carrosseries et les châssis.
Flexibilité maximale, portée étendue
Le Quantum S Max FaroArm et ses trois palpeurs Laser Line Probe remplaçables à chaud sont conçus pour répondre à tous les besoins de mesure. Et ce n'est pas tout : la flexibilité optimale, le bras à portée plus longue et l'extrémité de bras repensée et dotée de deux bases de montage cinématique permettent de maximiser la valeur et la productivité de plus de 30 %.
Cette solution permettra à RFK d'effectuer des contrôles de précision et de générer des numérisations 3D de pièces distinctes et de carrosseries de véhicules entièrement assemblées.
Contrôle qualité pour les pièces de grande taille
Le Vantage E6 Max Laser Tracker sera destiné au contrôle qualité global des grandes pièces, notamment les châssis, les grands panneaux de la carrosserie et les composants du plancher, et sera le principal outil utilisé pour la configuration des véhicules avant les événements.
De tels outils permettent de mesurer rapidement et efficacement la technologie automobile sur site, réduisant ainsi la durée des cycles de contrôle jusqu'à 75 %. Les laser trackers relèvent les coordonnées 3D en suivant une cible déplacée par l'utilisateur d'un point à l'autre de l'objet à mesurer. Il suffit de quelques secondes pour comparer ces mesures à des données CAO nominales et permettre aux équipes de réaliser des ajustements précis ou de passer à l'étape suivante en toute confiance.
En combinant les capacités technologiques automobiles des deux dispositifs, l'équipe RFK peut également utiliser plusieurs Quantum Max FaroArms si nécessaire pour réaliser des contrôles qualité en un temps record.
Logiciel ultra-rapide
Grâce à leur capacité à automatiser les tâches, à analyser de grandes quantités de données et à faciliter la communication entre les programmes et opérateurs humains, les logiciels permettent aux entreprises et aux particuliers de travailler de manière plus efficace et productive. En particulier lorsque le matériel est associé à des offres logicielles spécifiques. Sur le plan de la technologie automobile, les logiciels CAM2 et RevEng de FARO sont d'excellents exemples de cette synergie entre matériel et logiciel.
Ce que CAM2 peut faire pour vous
Le FARO CAM2 Software est en quelque sorte la clé de voûte de ces produits.
Destiné à gérer les routines de contrôle récurrentes, avec analyse en temps réel des tendances et maîtrise statistique des procédés (SPC), CAM2 est conçu pour être utilisé de pair avec les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) portables de FARO, permettant aux opérateurs de prendre des mesures avec précision.
Pleins gaz avec RevEng
Enfin, le logiciel RevEng, grâce à sa capacité à convertir les numérisations 3D en modèles CAO en un temps record, permettra à l'équipe de RFK de procéder rapidement à la rétro-ingénierie des pièces dont elle a besoin.
« En tant que directeur des logiciels et de l'analyse, ma mission est de tirer parti de mon expertise et de ma passion pour les véhicules, la technologie automobile et la dynamique des véhicules afin de créer des solutions innovantes et compétitives qui améliorent la vitesse, la sécurité et la durabilité de nos opérations de course », a déclaré M. Kidd. « Le Quantum Max, associé à CAM2 et RevEng, nous aide à atteindre cet objectif. Je ne peux vraiment pas imaginer travailler sans ces puissants outils logiciels à l'heure actuelle. »
Des solutions rapides pour une industrie rapide
Le contrôle de la qualité ne doit pas tant bénéficier aux voitures de course qu'à l'industrie de la technologie automobile, qui évolue rapidement et qui place les gens au-dessus des pièces.
Mais pour que cela se produise, les pièces doivent être parfaites.
Tout se rapporte à ce que la NASCAR appelle la « Next Gen Car », ou « Gen-7 ». L'objectif est de moderniser la conception des voitures de course, de favoriser la compétition sur la piste, de réduire les coûts pour les équipes et d'accroître la pertinence pour les constructeurs et les fans. Naturellement, cela s'est traduit par un environnement plus avancé et plus compétitif dans l'ensemble de l'industrie du sport automobile.
Aujourd'hui plus que jamais, chaque pièce doit être contrôlée avec plus d'exactitude et de précision. C'est cette compréhension granulaire des pièces qui permettra d'améliorer les performances et de respecter scrupuleusement le règlement de la NASCAR. Pour une entreprise comme RFK, elle servira également à améliorer d'autres processus importants tels que la simulation de véhicules multi-corps, l'historique de gestion du cycle de vie du produit et l'optimisation des assemblages de véhicules terminés par circuit.
« À l'heure actuelle dans les courses de NASCAR, le moindre détail peut faire toute la différence pour que notre équipe puisse concourir et remporter des courses et des championnats », a ajouté M. Kidd. « Sans contrôle qualité qui garantit la sécurité et les performances des véhicules, il n'y aurait pas de course professionnelle et il n'y aurait pas de NASCAR. »
Vous souhaitez en savoir plus sur les bénéfices que l'industrie automobile tire des technologies matérielles et logicielles de contrôle qualité ?