Création d'un véhicule primé en un temps record

Un système de gestion du cycle de vie des produits qui prend en charge de nouveaux niveaux de performances

"Il confère une touche d'excellence et de finition à une gamme de voitures déjà riche en talent et en offres séduisantes." Tel était le verdict du guide d'achat de voitures britannique What, Car? lorsqu'il a annoncé que le Nissan Qashqai avait été élu "Voiture de l'année 2014". À la fois économique et élégant, le Qashqai de deuxième génération a été salué pour son confort, son raffinement, son espace et sa sécurité : "Nous avons réfléchi à tous les petits détails, jusqu'à la façon dont on peut ranger la plage arrière."

Le mérite de la création de ce petit véhicule utilitaire de sport (SUV) primé revient au Centre technique de Nissan Europe (NTCE) situé à Cranfield, au Royaume-Uni. "Lors du développement du nouveau Qashqai, nous avons vraiment dû nous concentrer sur la qualité, le coût et les délais", explique David Moss, vice-président de la conception et du développement des véhicules au Centre technique de Nissan Europe. "Il était essentiel de disposer du bon système PLM (gestion du cycle de vie des produits). Pour Nissan, qui produit cinq millions de véhicules par an, dont plus d'un demi-million au Royaume-Uni, les solutions adaptées sont le logiciel Teamcenter®, le logiciel NX™ et le logiciel Simcenter®™ 3D. Ils représentent la plateforme numérique de base de l'environnement V-3P de l'entreprise. Le développement du nouveau Qashqai au sein de cet environnement a permis d'améliorer la collaboration tout au long de la chaîne d'approvisionnement, de réduire les délais, d'accroître le contrôle de la qualité et de donner aux ingénieurs les moyens d'atteindre de nouveaux niveaux de performances."

Une mise à niveau fluide alimente le développement du Qashqai en un temps record

Nissan bénéficie du soutien de OnePLM, revendeur de longue date de Siemens Digital Industries Software, qui fournit une assistance technique au Centre technique de Nissan Europe depuis de nombreuses années et fait preuve d'une compréhension approfondie de l'environnement V-3P de Nissan. Alors que le NTCE se préparait à travailler sur le Qashqai, OnePLM l'a assisté en mettant à niveau les logiciels Teamcenter Enterprise et I-deas™, version 5, vers le logiciel Teamcenter sur l'architecture unifiée et le logiciel NX. La mise à niveau comprenait une migration simple des données héritées à l'aide des outils numériques de Siemens Digital Industries Software. Ian Keen, ingénieur principal au NTCE, indique : "Lorsque nous avons développé le nouveau Qashqai, cinq ou six ingénieurs OnePLM étaient présents ici, parce qu'ils ont une excellente connaissance de Teamcenter et du fonctionnement du système Nissan. Maintenant que le véhicule est en production et que nous avons développé nos compétences, deux ingénieurs assurent la formation, l'assistance de proximité et la résolution des problèmes. Si quelque chose ne fonctionne pas correctement, nous nous adressons à eux pour obtenir une solution ou une recommandation." David Moss ajoute : "Notre collaboration avec OnePLM nous a sans aucun doute permis de développer le nouveau projet Qashqai en un temps record."

La collaboration, un avantage significatif en termes de productivité

Les équipes de Nissan connaissent un grand dispersement géographique, et différentes fonctions sont assurées au Royaume-Uni et dans le monde entier. Selon Ian Keen, la collaboration est un avantage majeur dans le cadre de la gestion du cycle de vie des produits. "Teamcenter nous permet de partager efficacement les données NX lorsque nous travaillons sur différents aspects de la conception et de la production. Nous travaillons particulièrement avec l'Espagne, le Japon et le Vietnam, et nous savons tous que nous disposons des données les plus récentes. C'est un facteur clé pour les ingénieurs qui développent des pièces simultanément."

L'environnement collaboratif mis en place avec Teamcenter améliore non seulement l'échange d'informations en interne, mais il permet également une meilleure communication avec les fournisseurs. David Moss explique : "La collaboration en temps réel avec nos partenaires est un énorme avantage pour nous. Il est essentiel que nos fournisseurs utilisent les mêmes outils que Nissan. En effet, en utilisant les mêmes outils, nous sommes en mesure d'échanger des informations beaucoup plus facilement et de tirer un avantage significatif de cet environnement en temps réel. Puisque tout le monde travaille sur les mêmes données, nous obtenons les réponses dont nous avons besoin beaucoup plus rapidement, et pouvons ainsi accélérer le développement."

Des flux de travail accélérés, une durée de développement deux fois plus courte

Une fois que la structure de la nomenclature du véhicule a été publiée dans G2B, la nomenclature internationale du groupe Nissan, elle est répliquée dans Teamcenter et copiée dans NX. À partir de ce moment-là, Dean Bailey, ingénieur principal au Centre technique de Nissan Europe, et les membres de son équipe commencent à créer des données sur les pièces. Ils sont responsables de la création de données de conception assistée par ordinateur (CAO) et de l'échange de données CAO avec d'autres entités Nissan dans le monde entier, avec des partenaires tels que Renault et avec des fournisseurs, notamment les fournisseurs d'installations, de gabarit et d'outils.

Le studio de conception londonien de Nissan fournit des données relatives au style. Les ingénieurs créent toutes les surfaces en commençant par les sections générales, telles que l'avant, l'arrière et les côtés du toit, ainsi que les différents piliers. Dean Bailey explique : "Il existe 80 ou 90 surfaces pour l'ensemble de la carrosserie et elles nous donnent la forme de base de tous les panneaux, y compris tous les renforts. Pour être franc, créer des données de corps métallique est beaucoup plus rapide avec NX. Il nous permet d'exécuter toutes nos tâches, du travail avec les données de style jusqu'à la création des données d'ingénierie, des données de mise en production et des données de la phase de maintenance ultérieure."

Ian Keen et son équipe sont responsables de la planification des lots numériques, ou configurations, et de la gestion des données PLM tout au long du cycle de vie du produit. "Nous chargeons maintenant les projets en amont, et utilisons NX au cours de la phase numérique pour valider les performances des pièces et du véhicule", explique Ian Keen. "Nous fabriquons les premiers véhicules physiques à partir d'outils de production et d'une très faible proportion de pièces prototypes. Une partie très coûteuse et très chronophage du cycle a été supprimée. Nous avons confiance dans les outils numériques que nous utilisons. Nous créons des données CAO fiables qui constituent notre actif de haute qualité pour le nouveau Qashqai. Nous sommes passés d'un cycle de six ou sept ans comprenant de nombreux prototypes fabriqués à la main à un cycle de développement de trois ans sans prototype de ce genre."

Un excellent contrôle qualité

Teamcenter constitue le référentiel unique pour toutes les données de conception et la documentation associée. "Teamcenter gère, par exemple, ce que nous appelons notre version de forme, c'est-à-dire toutes les données CAO 3D, les informations 2D, les spécifications des produits et les notes de données", indique Ian Keen.

Il souligne qu'il est très facile d'interroger Teamcenter et d'importer toutes les données NX requises. "Si je veux examiner l'état actuel de l'assemblage du nouveau moteur Qashqai ou si je veux voir à quoi il ressemblait il y a six mois, je peux revenir en arrière et voir quelles sont les modifications de conception qui ont été effectuées." Il est essentiel que les ingénieurs utilisent les données les plus récentes. Toutes les modifications apportées sont disponibles instantanément au centre mondial de la CAO de Nissan au Japon et dans d'autres centres techniques du monde entier. "Teamcenter nous fait bénéficier d'un excellent contrôle de version, ce qui entraîne une réduction des coûts et une amélioration des produits."

La simulation ouvre la voie à de nouveaux seuils d'excellence

En plus de créer des modèles CAO, le Centre technique de Nissan Europe analyse les contraintes et les performances thermiques et effectue des simulations de mouvement à l'aide de Simcenter 3D, qui est entièrement intégré à l'environnement NX. Les ingénieurs du NTCE se concentrent particulièrement sur la résistance et la rigidité à l'aide du solveur Simcenter Nastran.

Ian Keen explique : "Auparavant, les ingénieurs de conception concevaient généralement leur pièce en fonction de leurs connaissances ou de leur expérience préalables. Par exemple, un support peut être trop complexifié, ce qui a un impact sur les coûts et la masse. Simcenter 3D nous permet d'interroger notre conception, en examinant la déviation ou la concentration des contraintes et l'effet de certaines modifications, par exemple la taille d'un trou ou d'un gaufrage et l'épaisseur du matériau. Nous pouvons ensuite examiner un certain nombre d'options de conception différentes et choisir rapidement celle qui convient le mieux." Si les résultats de l'IAO montrent qu'une pièce ne comporte pas les valeurs de résistance ou de rigidité appropriées, les ingénieurs peuvent revenir en arrière et apporter facilement une modification avec Simcenter 3D, avant que l'outillage de production, qui est très coûteux, ne commence.

David Moss connaît la valeur de Simcenter 3D pour l'entreprise : "Nous nous sommes fixé un objectif d'émissions de 99 grammes de CO2 pour le nouveau Qashqai, et nous avons réussi à l'atteindre, même s'il n'avait jamais été atteint avec un véhicule de cette taille auparavant. Nous avons pu utiliser une simulation avancée pour optimiser la conception. Par exemple, nos ingénieurs ont été en mesure d'éliminer chaque gramme de poids inutile dans le véhicule."

Un avantage de longue durée

"Chez Nissan, le cycle de développement est constamment raccourci, afin de nous permettre de commercialiser plus rapidement un produit qui répond aux besoins de nos clients », explique Ian Keen. "Nous avons donc besoin d'outils qui nous permettent de travailler efficacement avec nos fournisseurs et avec le reste de l'activité Nissan, y compris les personnes chargées de la recherche, des essais et de l'ingénierie de production. La technologie de Siemens Digital Industries Software nous en donne les moyens."

David Moss conclut : "Pour le développement du nouveau Qashqai, nous avons passé en revue tous les outils disponibles et avons constaté que NX, Simcenter 3D et Teamcenter nous offraient beaucoup d'avantages en termes de qualité et de timing. Grâce à la plateforme numérique de Siemens Digital Industries Software, nous avons pu réduire d'environ 20 % la durée de création de données, tout en maintenant la qualité, ce qui nous apporte vraiment un avantage commercial."