Une entreprise de fabrication de véhicules utilise des scanners 3D pour améliorer la qualité de la conception et optimiser le temps consacré à l’ingénierie

L’utilisation de Go!SCAN SPARK et VXmodel permet d’améliorer considérablement les processus internes lors de la réalisation de projets au sein de la société suisse Sutter AG.

L’entreprise, qui a débuté en 1928 en tant que forge et atelier d’attelage, est aujourd’hui, 94 ans plus tard, une entreprise de fabrication de véhicules moderne et axée sur le client, située au cœur de la Suisse. Désormais, Sutter AG Lungern Fahrzeugbau est spécialisée dans le développement et la fabrication de camions à benne basculante à trois côtés jusqu’à 40 tonnes, de ponts de chargement pour tous les camions et camionnettes, de caisses, de bennes basculantes, de systèmes de changement rapide, de véhicules spéciaux, ainsi que dans l’entretien et la réparation de carrosseries et de remorques.

Avant d’acheter le scanner 3D de Creaform, les ingénieurs de Sutter passaient environ 5 % de leur temps de travail à mesurer manuellement certains composants à géométrie complexe pour les adapter aux véhicules. Il s’agit principalement de couvertures en aluminium, de protections anti-encastrement, d’éléments de montage de grues et d’autres composants montés sur le véhicule et adaptés aux exigences du véhicule ou aux souhaits du client. Auparavant, ces pièces étaient fabriquées sans que l’on puisse les contrôler avant l’assemblage final, car il n’était pas possible de vérifier les géométries sur le véhicule lui-même. Outre le temps considérable nécessaire à la mise au point des composants, les dépenses et les efforts requis pour les faire modifier et adapter par des métallurgistes qualifiés à leur lieu d’utilisation final étaient énormes.

Exigences relatives à un nouveau système de mesure et mise en œuvre

Sutter doit souvent faire face à de grandes zones de numérisation, telles que les zones de châssis de camions, où la distance entre les différents composants est importante, alors que la précision de mesure doit demeurer élevée. L’exigence cruciale lors de l’achat du système de mesure était donc la précision.

L’un des facteurs clés dans le choix du Go!SCAN SPARK de Creaform était la possibilité d’acheter un service complet plutôt qu’un simple produit. Celui-ci comprenait l’achat de consommables pour l’utilisation du scanner, un ordinateur portable, une assistance pour le travail sur site, un service après-vente pour l’entretien, les réparations et les réponses aux questions.

La mise en œuvre des solutions de mesure 3D de Creaform a été très intuitive, car elle n’a pas nécessité la création d’un nouveau processus, mais seulement le remplacement d’un processus existant. En pratique, le processus de mesure manuelle a simplement été remplacé par la numérisation 3D. Cela a non seulement permis au service de conception de disposer de davantage de données de mesure, mais aussi de vérifier les dimensions et les géométries réelles des composants des véhicules au cours du développement (double vérification).

Sutter AG est une petite entreprise. L’ensemble du processus, de la numérisation 3D à la commande de matières premières pour la fabrication des composants, comme la tôle, est donc pris en charge par l’un des ingénieurs du service d’ingénierie. Une seule séance de formation de deux jours, dispensée par un technicien de Creaform a permis à Sutter d’être entièrement opérationnel et indépendant dès le départ.

Pièces complémentaires pour camions : Travail d’équipe entre le Go!SCAN SPARK de Creaform, le service d’ingénierie et l’atelier

Le « taxi-machine de chantier » terminé

Sutter AG s’occupe d’une multitude de projets divers. À titre d’exemple, nous allons présenter la manière dont la conception, la fabrication et l’assemblage d’une boîte à outils personnalisée sur un châssis de camion existant pour le transport d’engins de construction ont été réalisés dans le cadre d’une coopération entre l’atelier et le service d’ingénierie.

En raison de goulets d’étranglement dans les livraisons du constructeur automobile, le projet de « taxi-machine de chantier » a été créé dans des délais très courts. Le service d’ingénierie a donc dû se préparer à l’avance à l’aide de conceptions CAO. Lorsque le véhicule est arrivé, le projet a atteint très rapidement un stade de conception avancé et des supports de fixation supplémentaires pour les boîtes à outils ont été construits directement par l’atelier.

Sutter a également trouvé une autre application à cette technologie : assurer la traçabilité des archives conformément à la norme ISO9001. Il a donc été décidé de numériser le support de montage supplémentaire avec le Go!SCAN SPARK de Creaform.

Zone avec support de montage supplémentaire pour les boîtes à outils à numériser

Bien que le support de montage supplémentaire présente une grande variété de finitions de surface, de couleurs et de géométries, il a fallu très peu de temps pour le numériser et la quantité de matériel nécessaire (cibles et spray de matage) a été très faible.

Numérisation 3D du châssis du camion avec les éléments supplémentaires montés par Sutter dans le logiciel VXmodel

Grâce à la fonction d’exportation de VXmodel, tout a pu être importé directement dans Solidworks et tracé très rapidement. Cette opération a été réalisée principalement à l’aide de la fonction de mesure, de la création de géométries (telles que des profils, des plans et des cylindres) dans VXmodel, puis du transfert direct des géométries dans Solidworks.

Rétro-ingénierie dans Solidworks

Dans la mesure du possible, les pièces achetées ont été remplacées par des données 3D provenant des fournisseurs de pièces. Toutefois, cette pratique n’est pas systématique, car les modèles 3D manquants sont souvent remplacés par des corps maillés issus de scanners 3D. Cette méthode de travail permet également d’améliorer la qualité et l’exhaustivité de la base de données de l’entreprise relative aux pièces achetées.

Vue CAO des zones numérisées avec les supports de boîte à outils tracés et la pièce achetée (réservoir hydraulique)

Vue CAO avec le pont (conception principale, fabriquée par le service d’ingénierie), le réservoir hydraulique (à partir des données 3D du fournisseur) et les boîtes à outils (supports construits par l’atelier et reconstruits par un processus de rétro-ingénierie grâce au logiciel Go!SCAN SPARK de Creaform)

Corps terminé

Comment le Go!SCAN SPARK et VXmodel ont amélioré les processus et les pratiques chez Sutter AG

Outre l’exigence principale de précision déjà mentionnée, plusieurs améliorations ont été apportées au niveau pratique :

• L’analyse de l’espace dans la planification des corps, mais aussi des unités supplémentaires et des accessoires, a été grandement simplifiée.
• La précision des mesures et la production de pièces brutes ont été améliorées.
• La gestion de la qualité a été améliorée et il est désormais possible de suivre les projets achevés et similaires.
• Le taux de perte de pièces brutes a été réduit ou ramené à zéro.
• Le temps d’assemblage et d’adaptation par l’atelier a été réduit, ce qui évite d’avoir recours à des employés hautement qualifiés (l’objectif est une stratégie « plug & play »).

En termes de logiciel, le module logiciel VXmodel utilisé par Sutter permet de numériser, de traiter et d’aligner rapidement et facilement les données avec le système de coordonnées correct, et enfin de les exporter directement vers le programme de dessin CAO de Solidworks. Le plus grand avantage est sans aucun doute la possibilité d’exporter les données brutes directement dans le format Solidworks. Les données peuvent alors être utilisées pour des comparaisons CAO ou comme aide à la conception d’autres pièces.

Tous ces facteurs ont conduit à des améliorations considérables des processus internes et à des pratiques partagées dans l’exécution des projets.

Domaines d’application futurs

L’idée maîtresse de Sutter est d’accroître progressivement l’utilisation du scanner 3D de Creaform afin de faire bénéficier toutes les industries et tous les types de produits des avantages techniques et pratiques qu’il offre.

Burim Shala, directeur technique chez Sutter, commente : « L’autre étape que nous aimerions franchir en tant qu’entreprise consiste à numériser les composants standards achetés pour lesquels il n’existe pas de modèles 3D, afin de pouvoir planifier et concevoir nos produits avec encore plus de détails et de précision. Nous souhaitons recourir au scanner 3D principalement pour des clarifications préliminaires, afin de pouvoir concevoir plus tôt dans le processus de fabrication. En résumé, je dirais que les solutions de mesure de Creaform nous aident à rester concentrés sur le « triangle d’or ». »

Triangle bleu. En haut, il est écrit « Qualité », en bas à gauche « Temps », en bas à droite « Coût ».