1. Êtes-vous prêts à vous remettre en question ?
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Êtes-vous prêts à vous remettre en question ?

Très prochainement, les profits du secteur de l’automobile seront générés par les véhicules électriques, autonomes et évolutifs.

L’industrie automobile, des transports et de la mobilité connaît actuellement un profond bouleversement. À mesure que les techniques liées à la mobilité électrique, connectée et autonome progressent, les véhicules deviennent plus fiables et, tout comme les logiciels, plus facilement évolutifs.

Les changements qui se profilent à l’horizon ne sont rien moins que révolutionnaires. Au lieu de se diriger vers l’obsolescence dès qu’ils passent la porte du concessionnaire, les véhicules du futur s’amélioreront avec l’âge.

En outre, les voitures électriques sont plus faciles à fabriquer que les véhicules à moteurs à combustion, et de nouveaux acteurs, ayant accès à des outils de conception, d’ingénierie, de simulation et de fabrication de pointe, ont fait leur apparition sur le marché.

Les constructeurs automobiles traditionnels ne luttent pas seulement pour rester concurrentiels, ils luttent pour leur survie. De jeunes innovateurs, de TESLA et AKKA Technologies à Kreisel Electric, pour ne citer qu’eux, ont rejoint la partie, et les règles du jeu sont en train de changer à grande vitesse.

Les grands acteurs traditionnels de l’industrie ne peuvent même plus s’appuyer sur la production de masse, puisque cet atout stratégique sera bientôt obsolète. Par conséquent, si elles ne transforment pas leurs stratégies, systèmes et processus métier, les entreprises du secteur risquent fort de rester à la traîne.

Grandes ou petites, ces entreprises devront faire preuve d’agilité, de flexibilité et de proactivité ; autant de facteurs clés de succès pour prospérer dans les prochaines années. Le développement des véhicules nouvelle génération repose sur la conception créative avancée, le partage des informations, une approche élargie de l’ingénierie système et la collaboration intégrée entre les différents domaines impliqués.

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Les véhicules électriques : une illustration parfaite de l’effet papillon Par exemple : quel est le meilleur endroit pour placer l’antenne d’une voiture si vous souhaitez une connectivité 5G ? La réponse ne se limite pas à « là où vous obtiendrez le meilleur signal ». Vous devez déterminer comment ce positionnement affectera le reste du véhicule en termes d’aérodynamique, d’esthétique, de coûts de production, d’entretien et de mise à niveau. Vous devez, en outre, prendre en compte la façon dont l’antenne elle-même sera impactée par les conditions météorologiques, les vibrations et une multitude d’autres facteurs.

Les ingénieurs doivent comparer les antennes offrant les mêmes fonctionnalités, identifier le modèle optimal et décider de l'endroit où les installer. Pour ce faire, le prototypage virtuel et des simulations numériques sont nécessaires. Les logiciels de simulation permettent de trouver la solution optimale pour toutes les parties concernées.

Matthias Tröscher
Directeur senior du développement des activités, Dassault Systèmes, SIMULIA

Inutile de dire que la meilleure solution pour les ingénieurs d'antenne ne sera pas forcément la « solution optimale ». La solution optimale sera celle qui fonctionne le mieux, par rapport à l’ensemble du véhicule. Aujourd’hui, dans ce secteur, rien ni personne ne peut agir efficacement de manière isolée. Vous, vos fournisseurs, vos clients ne pouvez plus travailler indépendamment les uns des autres, et c’est particulièrement vrai en ce qui concerne la création de véhicules électriques ou autonomes. Vous devez tenir compte à la fois de l’écosystème organisationnel et du véhicule dans son ensemble.

Conversation avec Matthias Tröscher, SIMULIA Business Development, sur le positionnement de l’antenne pour une connectivité 5G optimale des véhicules :
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Réinventer ce que nous savons – et ce que nous faisons

L’électrification des véhicules, comme le souligne David Holman , nécessite

de revoir totalement la conception du véhicule. Tous les composants doivent être repensés. Vous devez réfléchir à l’impact sur la dynamique du véhicule, que ce soit en matière d’efficacité, de refroidissement du bloc batterie ou de la transmission. Vous ne pouvez pas considérer les composants séparément les uns des autres comme vous le faisiez avec les véhicules traditionnels. La gestion de la température devient, par exemple, un élément critique. Les batteries n’étant efficaces que dans une plage opérationnelle très étroite, la gestion thermique est un sujet déterminant.

David Holman
Vice-président, Dassault Systèmes, SIMULIA R&D

Tout cela, affirme David Holman, pose un problème totalement nouveau : le secteur doit se réinventer. Les OEM traditionnels doivent se réinventer, c’est là leur plus grand défi. Bien entendu, les nouvelles start-up pourront plus facilement concevoir de toutes nouvelles transmissions électriques, sans souffrir du poids des habitudes, ce qui les place d’entrée dans une position avantageuse. Mais pour un OEM traditionnel, mener une transformation majeure comme celle-ci est une tâche ardue.

 

En outre, les défis liés au développement des transmissions modernes impliquent de créer de nouvelles solutions, avec des délais d’exécution jusque-là impensables. Les constructeurs doivent optimiser la performance, la masse, le poids et la qualité de la transmission et réduire les émissions de carbone, en quelques semaines au lieu de plusieurs mois. En bref, il a fallu 100 ans de développement et d’ajustements pour mettre au point le moteur à combustion, mais il faudra réussir à faire de même en une dizaine d’années pour les véhicules électriques.

Conversation avec David Holman, Vice-président SIMULIA R&D, sur l’approche globale du développement des véhicules électriques :

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Adopter une approche globale

Bien que le développement des véhicules autonomes pose des problèmes différents, il exige une approche tout aussi globale pour parvenir à trouver des solutions rapides aux problèmes de conception. Par exemple, comment mesurez-vous et résolvez-vous les problèmes liés à l’impact des différents types de particules dans différentes conditions météorologiques et de circulation sur les capteurs ADAS, indispensables à l’autonomie du véhicule ? La réponse réside dans la simulation.

Brad Duncan, directeur du département Dynamique des fluides chez Dassault Systèmes, estime que : « Les constructeurs automobiles ont besoin de la simulation prédictive pour gérer le problème des particules et du film à particules, mais doivent également être en mesure d’améliorer la conception de leurs véhicules. »

Il ajoute : « C’est là que la simulation est essentielle. Vous pouvez découvrir beaucoup plus rapidement des conceptions innovantes, car vous pouvez suivre la particule, de la source à sa libération dans l’air, sur la surface, où qu’elle soit et où qu’elle aille. »

« Vous pouvez simuler l’environnement dans lequel roule le véhicule… les éclaboussures provenant des roues avant, la pluie, les particules provenant des véhicules en circulation, et vous pouvez visualiser tout cela par rapport à l’aérodynamique de chaque véhicule. Vous pouvez prédire ces différents facteurs de performance, pour évaluer plus rapidement les conceptions dès le début du processus de test. Cela permet de découvrir des solutions innovantes qui permettront d’atteindre le meilleur équilibre entre les différents objectifs. »

Bradley Duncan
Directeur du département Dynamique des fluides, Dassault Systèmes

 

« Le temps, c’est de l’argent », conclut-il. « Donc, si vous pouvez accélérer le processus de conception et vérifier si les changements de conception vous permettront bien d’atteindre tous vos objectifs de performance, vous pouvez commercialiser vos véhicules plus rapidement et réduire le coût global de développement. »

Kreisel Electric, leader des solutions de stockage d’énergie électrique
Un exemple parfait de ces entreprises adoptant de nouvelles plateformes et technologies pour rester agiles

Kreisel Electric était confrontée à un défi : la légendaire voiture à moteur à combustion EVEX Porsche 910 de 1971 pouvait-elle être transformée en super voiture électrique ? Kreisel Electric devait concevoir et construire un bloc-batterie, un système de refroidissement, une boîte de vitesses et une transmission qui s’adapteraient à l’espace disponible de la voiture.

Pour ce faire, l’entreprise avait besoin d’une solution à la fois robuste et flexible, pour permettre aux différentes disciplines impliquées de collaborer, tout en respectant les budgets et les échéanciers.

Le positionnement de la boîte de vitesses et du bloc batterie, dans l’espace très limité de la voiture, n’aurait pu s’effectuer à temps et avec ce niveau de qualité sans les applications de la plateforme 3DEXPERIENCE.

Helmut Kastler
Directeur du département Ingénierie mécanique et électrique, Kreisel Electric

La plateforme a permis aux parties impliquées dans le projet de collaborer en temps réel, de bénéficier d’un accès centralisé et sécurisé aux données géométriques, au savoir-faire de l’entreprise et aux informations sur le projet, favorisant ainsi la créativité et l’innovation tout en réduisant les coûts et les délais de développement.

« Que je sois au bureau ou sur un site client, je peux me connecter à la plateforme 3DEXPERIENCE et accéder à toutes les informations dont j’ai besoin, car tout est clairement structuré et stocké en un seul endroit. »

René Dumfart
Concepteur mécanique, Kreisel Electric

Jack Brown, spécialiste PLM chez Tesla, affirme que les technologies numériques spécialisées ont éliminé les obstacles à la collaboration, et les équipes de Tesla comprennent à présent l’avantage de s’impliquer en amont dans les projets.

Tesla peut désormais identifier plus tôt dans le processus de développement les problèmes nécessitant des changements, ce qui évite de générer des coûts supplémentaires ou des retards dans le développement. « Les commentaires sur les processus de fabrication sont essentiels, car nous créons une voiture destinée à la production », explique Jack Brown. « Il est beaucoup plus avantageux d’impliquer tous les services le plus tôt possible dans le projet et d’obtenir leur avis sur les versions initiales, que d’obtenir ces commentaires à la fin, lorsqu’incorporer ces changements est bien plus coûteux. »

La frontière entre succès et échec est aussi mince que le sont les marges bénéficiaires de l’industrie. Vos stratégies doivent pouvoir intégrer les avis des clients en temps opportun, optimiser le développement et automatiser l’exécution. C’est cela qui déterminera en fin de compte la rentabilité de votre entreprise. Dans ce nouveau monde autonome, électrique et connecté, l’efficacité avec laquelle vous utilisez les ressources 3D et virtuelles pour accélérer ces projets d’innovation et les proposer aux bons clients, au bon moment, détermine la survie de vos activités.