L’allègement est un facteur incontournable en matière de conception de caisse en blanc, d’ouvrants et de châssis. Les assemblages multi-matériaux sont essentiels pour produire des véhicules offrant le meilleur rapport masse/coût. Toutefois, trouver les bonnes associations de matériaux, mettre le bon matériau là où il faut, optimiser les géométries ainsi que les épaisseurs, définir les différents processus de fabrication et choisir les technologies d’assemblage optimales se révèle particulièrement complexe. Ce nouveau degré de complexité ne peut plus être traité avec des solutions de simulation isolées. Un bon chaînage entre les différentes simulations (de mise en forme, de ferrage, de performance) est désormais la clé. Par exemple, la prise en compte de l’impact des processus de fabrication sur les matériaux et les assemblages est devenue incontournablepour atteindre les exigences de précision requises à ce niveau de complexité. Également, afin de prendre les bonnes décisions au plus tôt, une tendance à rapprocher les mondes de l’ingénierie et de la fabrication se dessine chez les constructeurs automobiles.

De l'évaluation anticipée de la faisabilité des processus de fabrication pour la conception, en passant par l'analyse prédictive des performances tenant compte de l'impact de la fabrication, jusqu'à la simulation et la validation complètes du processus de fabrication - le prototypage virtuel est une approche nécessaire au développement produit et ce dans toutes les phases de validation des assemblages conventionnels.  Il permet aux constructeurs d’obtenir très tôt des certitudes sur la conception optimale et de réduire drastiquement les délais de développement des véhicules en prévoyant avec précision les phénomènes physiques et en quantifiant leurs impacts. L’objectif que nous nous efforçons d’atteindre est de vous accompagner en vous donnant les moyens de valider du premier coup le premier prototype physique, de sorte que le deuxième à sortir de la ligne de production soit prêt pour la commercialisation.

Anticiper l’impact des procédés de fabrication au niveau de la conception 

Atteindre une conception optimale plus tôt et plus rapidement, minimiser le nombre de prototypes physiques. Découvrez comment les constructeurs automobiles évoluent de solutions de simulations isolées vers le Prototypage Virtuel de bout en bout avec chaînage amélioré.

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Concevoir et Fabriquer des Assemblages Multi-Matériaux "Bons du Premier Coup" grâce au Prototypage Virtuel

 

L’assemblage de plusieurs matériaux est un processus de conception itératif complexe qui nécessite une solide expertise en matière de propriétés et de caractéristiques des matériaux (résistance des matériaux, aptitude au formage, élongation à rupture, incidence thermo-mécanique lors de l’assemblage, crash, NVH, durabilité, etc.). Grâce au prototypage virtuel, vous pouvez valider efficacement les performances des assemblages incluant les nouveaux matériaux contribuant à l’allègement et associer les processus d’assemblage optimaux pour un résultat idéal en termes de rapport performances-coût-qualité. En procédant ainsi vous pourrez réduire à terme le nombre de prototypes physiques nécessaires pour assurer la qualité finale du produit, leur coût associé ainsi que raccourcir le cycle global de développement du produit et le délai de démarrage de la production (SOP).

Intégrer au plus tôt les impacts des procédés de fabrication et d’assemblage lors des phases de design et de validation de la caisse et du châssis

Vous êtes ingénieur produit et vous développez de nouveaux assemblages multi-matériaux ? Vous devez garantir directement la faisabilité sans itérations longues et coûteuses avec les équipes de fabrication ? Le prototypage virtuel est la voie à suivre : optimisez et validez les performances de la caisse et du châssis en crash et en durabilité en vous basant sur des prédictions fiables. Sélectionnez les modélisations appropriées couplées à la simulation du processus de fabrication.  Grâce à cette approche de prototypage virtuel en chaîne, vous pouvez facilement créer des conceptions et des styles nouveaux et robustes dès la première fois, avant même la définition des outils et des matrices, grâce connaissance et à la prédiction de l'impact de la fabrication sur les performances du produit.

Anticipation des contraintes de faisabilité dès la phase de conception

Évaluez et optimisez la faisabilité d’un nouveau design dès le début du projet, sans avoir besoin de faire appel à des connaissances d’expert des processus de fabrication. Minimisez les longues et complexes itérations entre la conception, l’ingénierie et la fabrication. Évaluez les opérations d’emboutissage et estimez le coût des pièces avant même la définition des outillages. Simulez avec précision les historiques de mise en forme des pièces comme les champs de contraintes-déformations et le retour élastique, afin d’alimenter des analyses de performances et d’assemblages hautement prédictives.

Chaîner l’historique de fabrication des assemblages BiW aux analyses crash

Vérifiez la résistance des pièces et des assemblages utilisant de nouvelles associations multi-matériaux pour les composants de la caisse du véhicule et adoptez des mesures correctives. Déterminez avec précision leurs performances, notamment en intégrant leur historique de mise en forme et d’assemblage, afin d’évaluer les assemblages dans leur état réel en terme de propriétés mécaniques, pour ainsi éviter les ruptures d’assemblages imprévues dans les prototypes réalisés en fin de cycle.

Chaîner l’historique de fabrication des assemblages châssis aux analyses d’endurance

Validez les performances du châssis en termes de fatigue/durabilité et éliminez les risques de rupture tout au long de la durée de vie du produit. Déterminez de façon réaliste l’incidence des processus de fabrication en analysant les contraintes, issues notamment de l’historique de mise en forme et des effets thermiques lors de l’assemblage. Remplacez les procédures d’essai destructif itératives, coûteuses, et chronophages de ces assemblages par un prototype virtuel grâce auquel vous pourrez développer plus rapidement le produit optimal en tenant compte des propriétés mécaniques des pièces assemblées.

 
Vous fabriquez des pièces innovantes ?

Vous avez besoin d’analyser et de valider avec précision la faisabilité de leur fabrication pour garantir que vos innovations sont prêtes pour la production ? Découvrez comment satisfaire dès la première tentative les exigences de performance et de qualité des constructeurs, en visant une approche zéro prototype physique et zéro essai physique.

 

Découvrez la Virtual Manufacturing Suite d’ESI

Visez la qualité 4.0 et évitez les distorsions liées aux processus de fabrication et d’assemblage

Les méthodes d’assemblage multi-matériaux sont infinies. En tant qu’ingénieur process, vous avez en charge de trouver la bonne solution en modélisant et en simulant avec précision le processus d’assemblage afin d’anticiper les tolérances sur les pièces et les assemblages. Vous cherchez cependant à éviter la coûteuse phase d’essais itératifs. Grâce au prototypage virtuel, vous disposez des moyens numériques pour exécuter avec précision une inspection dimensionnelle de la carrosserie, de la caisse et du châssis, optimiser les processus de fabrication et réaliser un contrôle de conformité de la qualité, le tout de façon entièrement virtuelle dans un cheminement fluide vers la production.

Anticipez les distorsions et les défauts d’aspect sur les ouvrants tels que les portes et hayons

De la simulation de mise en forme d’une pièce emboutie, moulée ou composite en passant par la simulation des processus d’assemblage, de collage et de sertissage jusqu’au contrôle du dimensionnel et de la qualité de surface des panneaux dans la « Virtual light room » , collectez toutes les données pertinentes pour bâtir une chaîne de processus efficace, testez les phénomènes de traitement et de dilatation thermique et ajustez rapidement vos concepts et processus de fabrication afin d’éviter les assemblages avec des géométries hors tolérances ainsi que les défauts d’aspects sur les pièces visibles.

Maîtriser la qualité dimensionnelle sur les assemblages BiW

Appuyez-vous sur le prototypage virtuel dans vos phases de mise au point d’outillage et de séquence d’assemblage, pour éviter les boucles itératives sur les assemblages physiques et anticiper les non-conformités dimensionnelles. Le prototypage virtuel permet de simuler les différentes étapes d’assemblages complexes en se basant soit sur des Scan 3D de pièces physiques sorties de presses, soit sur des résultats de simulation de mise en forme avec retour élastique. Cette option rend possible l’identification des assemblages à risques très tôt dans le développement des véhicules, et permet un travail amont de corrections et de mise au point anticipé des outillages et processus d’assemblages. Les coûteuses boucles de retouche manuelles peuvent donc être réduites.

Maîtriser la qualité dimensionnelle sur les assemblages de châssis

Avec le prototypage virtuel, contrôlez la précision dimensionnelle de vos assemblages de châssis en prenant en compte l’impact des procédés d’assemblage comme les distorsions induites par l’effet thermique des cordons de soudure. Anticipez et corrigez les non-conformités dès les phases de conception et d’ingénierie de vos produits, afin de réduire les itérations de mise au point tardives et coûteuses et pour garantir l’atteinte des objectifs de tolérances.

Trouvons ensemble des solutions à vos problèmes d’Assemblage Multi-Matériaux

ESI collabore avec les constructeurs et les équipementiers pour créer des solutions de prototypage virtuel inter-compatible qui rassemblent l’ensemble des acteurs autours des activités de conception, d’ingénierie, de fabrication, de production série et de maintenance. Nous accompagnons nos clients dans la transformation de leurs workflow, dans l’évolution des simulations indépendantes vers le prototypage virtuel comprenant l’ensemble des simulations chaînées de bout en bout, avec pour objectif une conception de pièce, d’assemblage et leur fabrication « right the first time ». C’est une base solide pour aller de l'avant dans la conception et la fabrication d’assemblages multi-matériaux dédié à la mobilité durable de demain.

Des analyses crash sur véhicule complet aux processus de fabrication tels que l'emboutissage, la fonderie, le soudage - nous combinons les forces de nos technologies éprouvées issues des deux mondes : l’ingénierie au service de la validation de performances et l’ingénierie au service de la fabrication. Il en résulte une ressource puissante et fiable au service des programmes de mobilité durable à venir.

Nous vous invitons à parcourir ce chemin ensemble et à nous contacter. Mettez à l’épreuve notre expertise et nos connaissances dans le domaine de la physique des matériaux. Avec l’aide de nos experts en processus de fabrication et d’assemblage, vous aborderez rapidement avec confiance les nouveaux matériaux et les nouveaux procédés de fabrication.

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