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ZF passe la vitesse supérieure

CHARLES FOUCAULT foucault@industrie-technologies.com
ZF passe la vitesse supérieure

La machine, spécialement conçue par TBT pour ce projet, perce horizontalement des trous de 6 mm de diamètre (détail) sur 480 mm de long.

© D.R.

Sur son immense site de Sarrebruck, en Allemagne, l'entreprise ZF fabrique sa nouvelle génération de boîtes automatiques, à huit vitesses. Sa conception a été menée de pair avec son industrialisation. À la clé, l'accélération du passage en production et la réduction des délais de mise sur le marché.

LE PROBLÈME

LA FAISABILITÉ D'UN NOUVEAU PRODUIT

Pour répondre au besoin de diminution de la consommation et des émissions de CO2 des véhicules de ses clients (BMW, Audi et Bentley), l'entreprise allemande ZF a repensé la conception de ses boîtes de vitesses automatiques. Les ingénieurs ont calculé qu'une boîte huit vitesses offrait le meilleur ratio réduction de la consommation/amélioration des performances. Un constat source de nombreux défis. Il s'agit de fabriquer une boîte automatique huit vitesses au même coût que celle, six vitesses, sortie en 2006. Il fallait aussi que la nouvelle transmission ne soit pas plus grosse que son aînée. L'entreprise avait aussi la volonté de maîtriser la variance et la complexité dues aux spécificités exigées par les clients. « Pour les boîtes six vitesses nous avons deux lignes de production, ce qui est compliqué et cher », développe Dirk Hanenberg, directeur de production des transmissions automatiques. Les designers ont eu une nouvelle contrainte : toutes les pièces des différents modèles de la nouvelle boîte, baptisée 8HP, devaient pouvoir se fixer sur toutes les machines-outils.

LA SOLUTION

L'INGÉNIERIE SIMULTANÉE

Pour que la taille de la 8HP n'excède pas celle de la 6HP, l'équipe de conception a, dès 2005, proposé un design avec un unique axe d'entraînement dans lequel un trou non débouchant de 6 millimètres de diamètre sur une longueur de 480 millimètres devait être effectué. L'équipe de production, impliquée très en amont, a immédiatement tiré la sonnette d'alarme. Il fallait s'assurer qu'une technologie était capable de réaliser ce trou. « Un seul fournisseur a accepté de nous suivre : TBT », reprend le directeur de production. L'outil, lui aussi est spécialement conçu pour l'occasion. D'une longueur de 620 mm, il n'a rien d'un foret classique. Il élimine les copeaux de matière pendant la percée grâce à un système d'injection d'eau à 30 bars. L'eau sort à l'extrémité de l'outil et évacue les copeaux par une rainure présente sur toute sa longueur. La pièce étant en acier forgé, il fallait aussi lutter contre les forces de déviation qui guident naturellement l'outil vers l'extérieur. Pour cela un des côtés tranchant de l'outil est plus long que l'autre, ce qui compense cette déviation au fur et à mesure de l'avancée.

LE BÉNÉFICE

MISE SUR LE MARCHÉ RACCOURCIE DE 40%

L'ingénierie simultanée, conception-production, a donc permis de vérifier la faisabilité du projet et d'innover, autant dans le design que sur la ligne de fabrication. Avec cette organisation, la ligne de production était prête quasiment en même temps que la boîte de vitesse, avec un délai de mise sur le marché réduit de 40 % par rapport à celui qui avait précédé le lancement de la boîte 6HP. Flexible, la chaîne de fabrication autorise la production de plusieurs versions de la boîte (de 300 à 1 000 Nm), de la transmission hybride à la traction toutes roues motrices. Chaque boîte de vitesse passe désormais une heure et demie sur la ligne d'assemblage contre un jour en 2008. « Ce genre de défi a montré que l'Europe de l'Ouest reste the place to be lorsqu'il s'agit de faire des produits de qualité », conclut Dirk Hanenberg.

ZF

Équipementier allemand pour l'automobile, la marine et l'aviation. Spécialiste des transmissions à l'électronique embarquée et des systèmes de suspension. Siège social à Friedrichshafen Implantée dans 27 pays Le site de Sarrebruck fabrique 4 000 boîtes automatiques par jour et emploie 5 400 personnes Effectif mondial 60 500 personnes. Chiffre d'affaires 2009 9,4 milliards d'euros R&D : 663 millions d'euros en 2009

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