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Outils de positionnement de mannequins d’essai de choc pour le contrôle de la qualité et la sécurité dans la fabrication automobile

Positionnement inefficace du mannequin d’essai de choc

Le contrôle de la qualité et la sécurité sont depuis longtemps des problèmes dans l'industrie automobile. Alors que la conception des véhicules et les méthodes de fabrication qui en découlent évoluent à un rythme effréné, les fabricants d'équipement d'origine (FEO) sont soumis à une pression croissante pour développer des voitures plus sécuritaires et conformes aux réglementations gouvernementales toujours plus strictes en matière de résistance aux chocs.

Des essais de chocs physiques sont effectués sur les véhicules afin de respecter les seuils de score et les exigences de classement minimum. Au cours de ces tests, des mannequins sont utilisés pour mesurer les forces et les blessures probables subies par les conducteurs, les passagers et les usagers de la route vulnérables. Des données sont recueillies à partir des mannequins et du véhicule accidenté afin d'inspecter la déformation physique, les performances des systèmes de retenue et d'autres dangers à bord.

Dans le passé, le positionnement des mannequins d’essai de choc pour acquérir des données d'impact exactes et fiables était très long et compliqué. De nombreux points de mesure devaient être ajoutés au mannequin pour qu'un bras articulé, par exemple, puisse prendre des mesures précises. De nombreux allers-retours devait avoir lieu pour s'assurer, dans le logiciel, que le mannequin de test était systématiquement positionné exactement de la même manière afin d'éliminer les résultats faussés des tests.

De plus, le type et le volume d’essai de choc sur mannequin qui devaient être réalisés ne faisaient qu'exacerber les délais d'inspection.

Une exactitude compromise avec le positionnement traditionnel des mannequins

À des fins d'inspection, les mannequins d’essai de choc doivent être installés de manière précise, répétable et enregistrable. Les équipes de contrôle de la qualité sont tenues d'établir des protocoles pour physiquement mettre en place les postures des mannequins ainsi que le dispositif de test (la géométrie du siège, par exemple).

Cependant, le fait de ne compter que sur l'intervention humaine pour positionner physiquement les mannequins d’essai de choc, ce qui était souvent le cas avec les méthodes conventionnelles, compromettait l’exactitude et la fiabilité des résultats des tests. Comment les inspecteurs pouvaient-ils être absolument certains que chaque mannequin était installé exactement dans la même position lors de chaque essai de choc et pour chaque type de marque de véhicule ?

Si la mesure par caméra a souvent été utilisée comme aide pour positionner les mannequins lors des essais de choc frontaux et latéraux, elle ne garantissait cependant pas le niveau de précision nécessaire à l'obtention de résultats fiables. La variabilité d'un test à l'autre augmentait donc.

 

De nouveaux outils et logiciels de positionnement des mannequins pour répondre aux besoins d’efficacité et aux défis d’inspection d’essai de choc

Il existe aujourd'hui de nouveaux outils et solutions logicielles qui peuvent faciliter la mesure et le positionnement des mannequins. Par exemple, les MMT optiques portables et les logiciels de mesure de suivi dynamique sont devenus des solutions indispensables pour améliorer les mannequins d’essais de choc. 

Portable : Les MMT optiques portables et les logiciels de mesure de suivi dynamique peuvent être facilement transportés et utilisés à proximité immédiate de la zone d'inspection des essais de choc.

Facile à utiliser : Ces types de systèmes sont plug and play; leurs interfaces ergonomiques permettent aux opérateurs de tous niveaux de les utiliser. Aucune expertise en métrologie requise !

Rapide : Les MMT optiques et les logiciels de mesure de suivi dynamique peuvent rapidement effectuer des mesures en temps réel de tous les points 3D requis pour l'alignement des mannequins avant un essai de choc. 

Efficace : Les outils de positionnement des mannequins aident les inspecteurs à amener les mannequins dans la position prescrite plus rapidement qu'avec les méthodes traditionnelles.

Exactitude : Les logiciels et les outils de positionnement des mannequins sont très exacts; les équipes d'inspection peuvent donc évaluer les résultats des essais de choc en toute confiance.

 

Les nouvelles technologies permettent d'accélérer les inspections fiables des essais de choc.

En ajoutant des systèmes de palpage portables, des MMT optiques et des logiciels de mesure de suivi dynamique aux flux de travail du contrôle de la qualité, les FEO automobiles peuvent mieux réaliser les évaluations critiques des essais de choc en moins de temps. Ces technologies changent la donne et accélèrent la mise sur le marché d'un constructeur.

  • Temps d’acquisition de données plus rapides: Grâce à leur portabilité et à leurs performances, les MMT optiques et les logiciels de mesure de suivi dynamique peuvent accélérer le positionnement des mannequins d’essai de choc. Des adaptateurs de positionnement peuvent être rapidement fixés à la main, aux hanches et aux genoux droit et gauche du mannequin; dans le logiciel de positionnement du mannequin, les écarts par rapport à la position cible pour tous les points sont instantanément affichés en temps réel et mis en évidence en couleur. Cela signifie que les distances peuvent être modifiées et le mannequin déplacé jusqu'à ce que toutes les valeurs du logiciel soient vertes. 
  • Une exactitude accrue pour le positionnement du mannequin d’essai de choc: Les logiciels de mesure de suivi dynamique, ainsi que les MMT optiques et les systèmes de palpage, peuvent acquérir simultanément et en temps réel des mesures allant jusqu'à des milliers de points 3D par seconde. Le niveau d’exactitude offert par ces technologies dépasse de loin la précision des mesures physiques effectuées par des inspecteurs ainsi que les solutions basées sur des caméras.

 

Le  Capgemini Engineering Passive Safety Center, basé en Autriche, est un prestataire de services de catégorie A renommé dans l'industrie automobile pour la sécurité passive, avec plus de 20 ans d'expérience. Il offre un savoir-faire de pointe en matière de résistance aux chocs, de systèmes de retenue et d'autres questions de sécurité passive liées à l'intérieur et à l'extérieur, telles que la protection des piétons et les impacts internes à la tête. Le développement peut aller d'un seul composant à un véhicule complet.

L'entreprise est passée d'un système de mesure basé sur une caméra au système de palpage portable HandyProbe et au scanner 3D MMT optique MetraSCAN 3D. Capgemini Engineering a également utilisé la solution novatrice de positionnement de mannequins de Creaform, qui comprend VXtrack et C-Track, pour faciliter les temps de réglage.

Manfred Harrer, expert principal en tests chez Capgemini Engineering, a indiqué qu'avec les nouvelles solutions de mesure 3D de l'équipe, les économies de temps sont énormes : les inspecteurs peuvent acquérir des données en quatre heures par véhicule accidenté. En outre, les projets de test peuvent être traités simultanément de manière plus efficace, car chaque montage de test peut être numérisé en 3D, ce qui n'était pas possible avec les anciens outils. Une efficacité et une précision maximales aident Capgemini Engineering à fournir les bonnes solutions - et des solutions plus sûres - aux clients FEO.

 

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