Prêts pour les essais

KTM Sportmotorcycle AG

Construire des motos capables d'affronter les environnements les plus éprouvants – et concurrencer certains des plus grands et des plus riches constructeurs mondiaux fait partie du quotidien chez KTM. Afin de maintenir son avance, ce constructeur gagnant de deuxroues tout-terrain, à haute performance et de course utilise des pièces prototypes et des pièces de production fournies par le service de moulage par injection de Proto Labs®.

La société autrichienne KTM Sportmotorcycle AG ne construit que 110 000 motos par an. En revanche, le leader de l'industrie, Honda, produit en moyenne plus d'un million d'unités chaque mois. Comment donc un constructeur de relativement petite taille et spécialisé comme KTM peut-il soutenir la concurrence sur un marché dominé par le géant japonais ?

Tout d'abord, KTM ne produit que des motos extrêmement performantes, renommées pour être « race ready » (prêtes pour la course) à leur sortie d'usine. Les sports mécaniques sont sans conteste la plus rude épreuve pour l'homme et la machine : ils représentent la solution la plus rapide pour détecter les points faibles de l'un ou de l'autre. Dans de nombreuses épreuves sur piste toutterrain, la grille de départ se compose en majorité de motos KTM. Au fil des ans, la société a remporté plus de 130 titres mondiaux et est probablement le plus célèbre participant du Rallye Dakar annuel. La défaillance d'une pièce due à un défaut de matière ou de conception peut avoir de sérieuses conséquences non seulement pour le concurrent, mais aussi pour l'entreprise et sa réputation chèrement gagnée.

Helmut Gröbner est responsable des composants en plastique chez KTM et dirige une équipe de 10 concepteurs. « L'équipe de développement de produits travaille dans des conditions de pression extrêmes, dit-il. Lorsqu'une pièce en plastique est approuvée pour la production, elle doit être 100% correcte. Nous ne laissons rien au hasard. Nos clients nous font totalement confiance. »

Chaque nouvelle pièce est d'abord développée sous forme d'un modèle 3D créé dans le logiciel ProEngineer Wildfire et elle est immédiatement soumise à une analyse complète des contraintes statiques et dynamiques par élément fini. Lorsque le modèle de CAO est finalisé, la société utilise "Moldflow" pour simuler le processus de moulage par injection et ce n'est qu'ensuite qu'une pièce prototype pourra être produite afin d'exécuter des essais en conditions réelles.

Dans le vocabulaire de KTM, l'expression « conditions réelles » fait référence à des conditions que la plupart des motards et la plupart des motos ne rencontreront jamais. Mais les clients attendent beaucoup de KTM et les conditions d'essai d'une nouvelle pièce doivent être bien plus rigoureuses que celles qu'ils sont susceptibles de rencontrer.

Sanz. 058_action 690. KTM 690 Duke EJC Test à Carthagène

Les essais virtuels les plus poussés ne garantiront jamais un prototype durable. La seule manière de tester la pièce est de la produire et de la soumettre à d'extrêmes contraintes, températures, charges, etc. Un prototype doit être aussi proche que possible de la version finale du produit, tant en termes de qualités mécaniques que de matériau.

« Le premier projet pour lequel nous avons utilisé le service de moulage par injection rapide de Proto Labs, était un couvre-silencieux pour l'échappement, raconte M. Gröbner. Notre budget d'outillage n'était que de 25 000 à 30 000 Euros et nous ne pouvions pas courir le risque de démarrer directement la production avec un nouveau design. » C'est aussi par la taille de ses budgets de développement que KTM se distingue des grands constructeurs comme Honda.

« Les délais étaient également très serrés, mais un de nos collègues s'est rappelé avoir vu une publicité pour Proto Labs. Nous avons donc essayé ce service et après avoir reçu le prototype nous nous sommes aperçus rapidement, en le testant, que la pièce en plastique que nous avions créée n'était pas suffisamment durable. Nous avons finalement décidé de la produire en métal mais, sans le prototype réalisé avec l'aide de Proto Labs, nous aurions perdu beaucoup de temps et d'argent et aurions pu finir avec une pièce de qualité inférieure sur la moto. »

L'utilisation d'un procédé conventionnel de prototypage additif pour créer les éprouvettes ne convenait pas. « Nous avons une imprimante 3D en interne mais il est certain que les pièces ainsi obtenues ne nous auraient apporté aucune information utile en dehors de l'aspect visuel. D'autres procédés de prototypage tels que la coulée sous vide et l'usinage d'un bloc de matière plastique solide sont utiles, mais il aurait fallu beaucoup plus de temps pour nous renseigner, obtenir un devis et nous faire livrer qu'en nous adressant à Proto Labs.»

Peu après cette expérience satisfaisante, KTM a eu de nouveau l'occasion de travailler avec Proto Labs.

"Les délais très serrés n'ont été respectés que grâce à Proto Labs."

« Nous travaillions à optimiser le design d’un couvercle de boîtier de filtre précédemment fabriqué en métal, explique M. Gröbner. Nous voulions créer un couvercle pouvant être ouvert rapidement sans nécessiter l'utilisation d'un outil, mais restant bien fermé même avec de fortes vibrations. Nous avions déjà des idées pour fabriquer cette pièce en plastique mais disposions de très peu de temps car la production en série était imminente. Il nous fallait trouver une solution rapidement.

Heureusement, le service de Proto Labs est encore venu à notre aide. Nous avons fabriqué notre première pièce qui a immédiatement présenté des problèmes au niveau de l'ajustement et du mécanisme de fermeture. Après quelques modifications de design, la seconde pièce était parfaite. En à peine cinq semaines, nous avions essayé deux versions, finalisé la conception et reçu 5 000 pièces finies de qualité production. En effet, Proto Labs avait suffisamment de matériau en stock, il n'y a donc eu aucun délai. Le lancement de la production s'est effectué impeccablement et la solution retenue pour le couvercle de boîtier de filtre s'est avérée excellente.

S'il est vrai que les motos KTM sont « race ready », ce sont aussi très souvent des routières dont les pièces doivent être conformes aux normes très strictes de la certification TÜV. « Nous avions créé une nouvelle poignée passager. La question fondamentale était de savoir si nous devions utiliser le plastique ou le métal, et au cas où nous choisirions le plastique la pièce aurait-elle la robustesse voulue. TÜV, bien sûr, n'effectue les essais que sur des pièces de production finies, ce qui a été possible en les faisant fabriquer par Protomold. Les pièces ont satisfait à ces essais exigeants et sont maintenant produites en volume. »

C'est quelques mois avant INTERMOT Cologne, l'un des plus importants salons professionnels consacrés à la moto, que M. Gröbner et son équipe ont dû relever un nouveau défi.

« Environ trois mois avant le salon, nous avons entrepris de créer notre nouvelle idée de rétroviseur pour la KTM1190 Adventure, avec un an d'avance sur le calendrier.

Comme tous les passionnés de moto le savent, le rétroviseur est une pièce de la machine très en évidence qui se trouve directement dans le champ de vision du motard. De plus, la KTM Adventure, modèle emblématique, ne manquerait pas d'attirer l'attention des clients, des concessionnaires et de la presse internationale. La nouvelle pièce devait être parfaite.

« En général, précise M. Gröbner, le processus de conception, du concept initial jusqu'à la production, y compris inspection technique, nécessite une année complète. Dans ce cas particulier, les délais très serrés n'ont été respectés que grâce à Protomold. Les pièces que nous avions créées et reçues ont été inspectées et acceptées par TÜV avant d'être montées sur la moto à INTERMOT. Seuls quelques visiteurs du stand, extrêmement observateurs, ont remarqué que les rétroviseurs de la moto exposée et ceux de l'affiche promotionnelle étaient différents. Incroyable mais vrai, nous avions réussi à redessiner et à fabriquer la nouvelle pièce plus vite que l'imprimeur n'avait pu produire l’illustration mise à jour. »

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