Des carrosseries de véhicules tout électrique en acier réalisées sans moules ni matrices
La mobilité électrique stimule la recherche et l’innovation, principalement axées sur les batteries et les groupes motopropulseurs électriques, dont le coût de production diminue. L’une des principales préoccupations des fabricants d’équipements d’origine est désormais le coût, tant initial qu’opérationnel, de la production d’une carrosserie sûre pour les véhicules électriques. Le projet AVANGARD, financé par l’UE, a proposé une solution complète sous la forme d’un environnement de fabrication flexible basé sur une reconfiguration rapide et homogène des machines et des robots. Sa carrosserie, construite avec seulement 10 % de l’investissement habituel, préfigurera le développement de véhicules urbains entièrement électriques à un prix abordable.
Les matrices constituent la norme industrielle du formage à froid et à chaud
Historiquement, les éléments de carrosserie des véhicules automobiles ont été produits par emboutissage de l’acier, une matrice étant pressée dans la tôle pour lui donner la forme souhaitée. Récemment, une technologie révolutionnaire appelée giga casting a pris d’assaut les mondes de l’automobile et de la robotique. Le giga casting permet de produire des pièces en aluminium embouties de dimensions inédites à partir de métal fondu, en combinant plusieurs composants en un seul; cela élimine la nécessité de nombreuses machines et robots de soudage et requiert moins de la moitié du temps nécessaire à l’emboutissage traditionnel de l’acier. Toutefois, pour répondre aux besoins en constante évolution d’un marché de la mobilité électrique en pleine croissance qui comprendra des voitures, des camions, des vélos et bien plus encore, il sera nécessaire de passer de processus de moulage métallique basés sur des moules à des lignes de production plus flexibles.
La découpe laser se substitue au moulage métallique et à l’emboutissage
Selon le coordinateur du projet, Pietro Perlo, de I-FEVS, «AVANGARD a produit plus de 80 % des éléments constitutifs de la carrosserie par découpe laser, suivie d’estampage-cintrage et de soudage, limitant ainsi la construction de matrices coûteuses et les procédures de conception et de test fastidieuses». La plateforme évolutive ne nécessite que de faibles dépenses d’investissement et offre un retour sur investissement rapide pour les faibles volumes de production et des bénéfices importants pour les volumes plus importants. Elle ne nécessite que très peu d’aménagements, à faible coût, pour produire des voitures particulières, des camions et des fourgonnettes dont la carrosserie et les panneaux extérieurs sont allégés et entièrement constitués d’acier recyclable. Elle permet en outre de considérablement réduire la consommation d’énergie et les émissions de CO2. Enfin, les composants sont conformes aux réglementations européennes en matière de sécurité et aux normes de sécurité du programme européen d’évaluation des nouveaux modèles de voitures.
Technologie flexible de fabrication de véhicules électriques
«Le potentiel de la plateforme et de sa ligne pilote robotisée va bien au-delà des démonstrateurs de véhicules électriques actuels. À titre d’exemple, les Européens ont acheté 23 millions de vélos et de vélos électriques en 2021, dont la majorité des cadres ont été fabriqués en Asie. Notre plateforme a fabriqué des cadres de vélos et de vélos électriques à un coût inférieur à celui des fabricants chinois les moins chers», souligne Pietro Perlo. L’environnement basé sur le cloud et la chaîne de blocs hybride public-privé d’AVANGARD augmentent la sécurité et la vitesse de traitement des données tout en stockant les données sensibles dans les sites de nos partenaires. Il permettra également de produire les futurs véhicules électriques avec un code QR qui fournira des informations sur les processus, l’énergie, les émissions, les tests et les matériaux associés à la fabrication. Cela profitera aussi bien aux clients potentiels qu’aux organismes de recyclage des matières premières essentielles. Le partenaire I-FEVS a d’ores et déjà conclu un accord de collaboration avec le plus grand producteur d’acier au monde. Pietro Perlo conclut: «Les réalisations sont soutenues par un groupe de projets, notamment Multi-Moby, qui soulignent la persévérance, le travail d’équipe et la valeur du financement de l’UE. La simplification radicale de la fabrication nous a permis de démontrer que des véhicules tout électrique sûrs, abordables, durables et très performants peuvent être fabriqués à un coût très compétitif au sein même de l’UE.»
Mots‑clés
AVANGARD, véhicule électrique, acier, emboutissage, vélo électrique, mobilité électrique, découpe laser, robots, giga casting, moulage métallique
