Groupes motopropulseurs électriques pour engins mobiles
SUNCAR est le pionnier de l'électrification des moteurs pour les engins mobiles
Pour réduire de manière décisive les émissions de dioxyde de carbone, il faudra construire davantage de véhicules dotés de groupes motopropulseurs à émissions nulles. Toutefois, cela ne devrait pas s'appliquer uniquement aux véhicules circulant sur les routes. La start-up SUNCAR est donc pionnière dans l'électrification des moteurs pour les engins mobiles. Pour pouvoir répondre rapidement et efficacement aux besoins des clients, l'entreprise utilise les solutions d'ingénierie EPLAN.
SUNCAR a été fondée en 2015 par l'ETH Zurich, l'une des principales universités scientifiques et technologiques de Suisse. Le slogan de l'entreprise, "Performance maximale - émissions minimales", souligne sa vision de faire progresser la transformation énergétique avec l'électrification des véhicules. Stefan Schneider, fondateur et directeur général de SUNCAR, a une idée précise de la direction que prend sa société relativement récente. Avec son diplôme de Master of Science en génie mécanique de l'ETH, il connaît également la valeur des outils logiciels puissants pour le travail de développement quotidien. C'est pourquoi SUNCAR utilise les solutions CAO d'EPLAN pour son ingénierie électrique.
L'objectif : développer quelque chose de révolutionnaire pour l'environnement
"En tant qu'équipe jeune, axée sur l'innovation, composée de 25 personnes bien formées, nous ressentons le désir de mettre en œuvre des idées et des inspirations, en nous actualisant dans le process", déclare Schneider. "Nous rassemblons des ingénieurs qui veulent contribuer à façonner et à changer l'avenir de la mobilité." Avec ces deux déclarations, il résume vraiment l'esprit de SUNCAR : créer quelque chose qui apporte des avantages sociaux et réduit massivement la charge sur l'environnement.
Tout a commencé en 2011, avec le développement de groupes motopropulseurs électriques pour les voitures de sport et les véhicules routiers traditionnels. À partir de 2015, l'entreprise SUNCAR, nouvellement créée, a jeté son dévolu sur les engins mobiles en mettant l'accent sur le secteur de la construction et les véhicules municipaux. "L'avantage de SUNCAR est que nous n'avons pas de connaissances préalables encombrantes sur l'utilisation particulière de la machine en question", explique Schneider. "Nous examinons l'application et recherchons ensuite la meilleure solution, indépendamment de son historique. Nous obtenons ainsi des résultats innovants qui trouvent un écho auprès de la plupart des clients. Jusqu'à présent, nous avons reçu tellement d'attention que les clients nous contactent, si bien que nous n'avons pas eu à nous concentrer sur l'acquisition de clients. Nous continuons à nous développer en tant qu'entreprise avec chaque application que nous concevons. Et nous essayons d'ouvrir de nouveaux marchés avec nos produits établis."
Stefan Schneider explique ce qui est important pour les connexions de câblage sur les machines mobiles.
" La mise à niveau avec les outils d'ingénierie EPLAN se fait très rapidement. En deux à trois semaines, les concepteurs travaillent de manière productive avec eux, ce qui ne cesse de m'étonner. "
(Source : Lion Communication)
La conception minutieuse des assemblages électriques est élémentaire pour Stefan Schneider.
"L'idée d'améliorer le monde avec nos solutions est énormément motivante. Nous nous concentrons toujours sur un véhicule économe en énergie."
(Source : SUNCAR)
Solutions de groupes motopropulseurs électriques pour les pelles excavatrices
À l'heure actuelle, SUNCAR développe la majorité de ses systèmes de transmission électrifiés pour les excavatrices. Les premières de ces machines traditionnellement alimentées au diesel ont été électrifiées en collaboration avec l'investisseur autrichien Huppenkothen. Les connaissances acquises dans le cadre de ce travail ont ensuite été utilisées pour installer des groupes motopropulseurs électriques sur des modèles de pelles plus nombreux et plus grands. "Jusqu'à présent, seuls le groupe motopropulseur principal et certains entraînements auxiliaires, tels que les commandes de climatisation et les ventilateurs, ont été électrifiés", explique Schneider. "Nous avons quelques idées sur la façon d'augmenter encore l'efficacité d'une machine et, par exemple, sur la façon de rendre les systèmes hydrauliques plus efficaces ou même de les rendre complètement électriques dans certains cas, mais les coûts de ces derniers ne sont pas commercialement réalisables pour le moment. Les systèmes hydrauliques sont bien établis dans l'industrie de la construction et ont prouvé leur valeur. L'année prochaine, nous allons lancer un projet de recherche avec l'ETH Zurich pour équiper complètement une pelle de deux tonnes afin qu'elle fonctionne à l'électricité et sans hydraulique."
Succès de la fonctionnalité 3D
Il est clair que la complexité et la flexibilité des projets exigent un outil de conception d'ingénierie électrique sophistiqué. "SUNCAR a commencé avec seulement cinq d'entre nous et nous n'avions pas beaucoup d'expérience", se souvient Schneider. "Nous avons donc demandé à certains clients avec quelle CAO ils avaient eu une bonne expérience. C'est ainsi que nous avons découvert EPLAN. Comme nous n'avions pas beaucoup de liquidités, nous avons apprécié l'évolutivité de la licence. En plus de cela, l'utilisation du logiciel est très intuitive. SUNCAR emploie principalement de jeunes ingénieurs qui ont déjà travaillé avec les outils de conception EPLAN, que ce soit pendant leurs études ou leur expérience professionnelle, ou qui ont pu se familiariser rapidement avec quelque chose de nouveau. Par conséquent, l'introduction des outils s'est déroulée sans problème et n'a pas nécessité beaucoup de formation."
SUNCAR utilise EPLAN Electric P8 pour l'ingénierie électrique ainsi que Harness proD, l'outil de câblage et de construction de faisceaux de câbles en 3D. " L'environnement 3D intuitif de l'outil Harness proD, en particulier, nous permet de concevoir beaucoup plus facilement le câblage des excavatrices ", déclare Schneider. "Il est incroyablement important pour nous de documenter l'ensemble du process de développement et de le faire en 3D. Cela correspond vraiment à notre approche fondamentale du travail de projet. Une conception soignée et une documentation 3D complète font tout simplement partie intégrante de notre travail chez SUNCAR, ce que nous démontrons également à nos clients. Lorsque nous présentons les schémas électriques pour le câblage, nous incluons également la façon dont ils sont installés dans la machine. Au début, cela a suscité un certain scepticisme, surtout de la part des grandes entreprises, mais il s'est rapidement dissipé. Dans le passé, elles avaient simplement pris l'habitude de réaliser elles-mêmes ce process sur un prototype physique."
Avec EPLAN Harness proD, le jumeau numérique du routage des câbles peut être rapidement représenté en 3D.
(Source : SUNCAR)
L'excavatrice SUNCAR TB260E, pesant 6 780 kilos, en action.
(Source : SUNCAR)
Une interaction parfaite entre les outils
Un autre avantage majeur de Harness proD est la possibilité d'importer des données d'ingénierie mécanique à partir d'outils de CAO 3D tels que SolidWorks. SUNCAR reçoit des données de construction 3D de ses clients, ce qui signifie que le jumeau numérique du câblage peut être très rapidement affiché et optimisé à l'aide de Harness proD. L'entreprise utilise ensuite Electric P8 pour concevoir les connexions logiques pour le système de commande et les composants électriques et pour positionner les blindages nécessaires. Pour la disposition réelle dans l'espace 3D, les concepteurs sont assistés par Harness proD - ils placent les composants et les connecteurs dans les véhicules et transfèrent les informations de connexion à partir des schémas. De cette façon, les faisceaux de câbles sont acheminés et connectés aux bons points. Ainsi, les longueurs de fil correctes sont déjà déterminées pendant la phase de conception, ce qui permet d'économiser des matériaux et de réaliser des faisceaux de fils préfabriqués avec précision. Une fois le routage terminé, le système effectue un contrôle de validation, détectant rapidement les points faibles et avertissant le concepteur si, par exemple, il n'y a pas assez de place à un certain endroit pour le câblage. Cela permet de réduire les sources d'erreur pendant la phase de conception.
Solution intuitive et facile à utiliser
L'expérience de Mr Schneider est jusqu'à présent positive : " Ce qui me surprend agréablement, c'est que nos ingénieurs se familiarisent si rapidement avec les outils de conception EPLAN. Actuellement, six ingénieurs les utilisent régulièrement et nous employons également des stagiaires de temps en temps. Les stagiaires commencent généralement à travailler de manière productive après deux ou trois semaines, ce qui montre à quel point la solution CAO est intuitive. Les possibilités du jumeau numérique 3D, ainsi que l'importation des données CAO du véhicule avec Harness proD, réduisent nos temps de développement." Un autre avantage considérable de Harness proD est le fait que la conception avec cet outil a presque entièrement éliminé les erreurs et les incohérences dans le routage des câbles. Les données complètes pour la fabrication des faisceaux de câbles simplifient également la collaboration avec les fournisseurs tiers. La gestion des versions des conceptions CAO est également prévue pour l'avenir. "La gestion des versions est également importante pour nos clients", ajoute M. Schneider. "Cela signifie qu'ils connaîtront toujours l'état actuel des révisions".
Quelle est la prochaine étape pour SUNCAR ? Mr Schneider : "Après l'électrification, vient l'automatisation des véhicules et des machines mobiles. Nous y voyons un grand potentiel. Certaines tâches peuvent être facilitées pour les conducteurs ou même être complètement prises en charge. Nous nous concentrons également sur d'autres applications d'électrification ; les entraînements maritimes et ferroviaires sont également des défis passionnants que nous aimerions relever. Mais tout cela est encore loin."
Auteur : Andreas Leu, Lion Communication
