Tests pratiques

L' usine de Hyster-Yale Group (HYG), située dans la zone industrielle en bordure du canal de Nimègue au Pays Bas, fabrique sur deux lignes de production les chariots élévateurs gerbeurs Hyster. Ces engins ont été conçus pour soulever et déplacer de très lourdes charges de 8 à 52 tonnes. Le dynamisme des secteurs de l'industrie, du  transport et de la logistique nécessite un développement permanent de nouveaux modèles, portant principalement sur de nombreux facteurs importants d’amélioration : en termes de charge utile, de hauteur de levage, de vitesse de levage, de consommation d'énergie, d'entretien et de sécurité. Le développement de ces produits et leur validation se font entièrement chez Hyster. HBM fournit à HYG les capteurs de mesure et les systèmes d’acquisition de données leur permettant de surveiller dans la  pratique les engins et de réaliser des essais d’endurance.

Chez Hyster à Nimègue, le développement des produits suit un plan prévu et est soigneusement enregistré. Le processus est adapté en permanence selon les préférences et changements des clients, en fonction des nouvelles méthodes de travail et des nouvelles technologies mais aussi en suivant les nouvelles règlementations. Chaque nouveau modèle est développé par CAD / CAM et testé par simulation. La conception d’un nouveau modèle peut différer à chaque fois. Il peut être étudié à partir d’un modèle existant, grâce à des améliorations apportées sur un certain nombre de pièces essentielles ou il peut être entièrement nouveau. Dans tous les cas, le principe de base est qu'un nouveau modèle doit pouvoir être intégré dans la production de série, dont le nombre peut varier. Plus de 2000 chariots sont construits à Nimègue chaque année, faisant de Hyster le leader du marché des chariots gerbeurs lourds. L’entreprise produit également des solutions spécifiques adaptées à la demande des clients comme les engins prévus pour lever des charges spécifiques.


Prototype

Un premier prototype est construit une fois que la conception virtuelle du nouveau modèle est  faite et prête à 95% pour la production. Ce prototype est soumis à des essais pratiques menés sur place. Le chariot élévateur subit un certain nombre de cycles d’essais bien défini afin de pouvoir en valider le concept, de tester la construction et les différentes pièces et de mesurer ses performances. Les données et les retours client sont inclus pendant cette phase. Après la phase d'essai et un nouveau développement, plusieurs prototypes sont fabriqués et des clients choisis par Hyster peuvent alors tester dans la pratique ces modèles durant un certain nombre de mois. Un modèle est réellement prêt pour une fabrication en série dans l'usine de Nimègue uniquement si les résultats d’essais sont concluants. Deux lignes de production sont installées pour l’assemblage. Une ligne est dédiée pour les gros volumes dans la gamme de 8 à 16 tonnes et l'autre est réservée à aux volumes faibles pour les modèles de lourds jusqu'à 52 tonnes. Les premiers modèles subissent des essais qualité complémentaires.

“En production, nous visons zéro défaut. C'est pourquoi le processus complet de développement des produits, les études et les essais sont définis avec précision. Si des défauts apparaissent en phase de développement, les coûts peuvent augmenter rapidement. Mais c’est bien de découvrir les défauts du prototype et de les corriger avant d’effectuer les essais pratiques afin de ne pas avoir des coûts qui puissent atteindre un niveau considérable”.

Mark Janssen, Responsable des essais fiabilité chez Hyster


Important cycle d'essais

“Nous avons placé des exigences très élevées pour les chariots élévateurs gerbeurs, parce qu'ils sont employés dans des environnements industriels et travaillent durement », explique l’ingénier d’essais Rob van den Brink. « Notre dernier prototype peut soulever deux conteneurs marins empilés. Les aspects critiques tels que les mouvements de déplacement et de rotation, la stabilité et la capacité de levage sont étudiés par simulations durant la conception. Les essais pratiques sont aussi d’une importance cruciale car ils permettent de tester le comportement physique des chariots élévateurs dans leur milieu de travail. Nous observons là de nombreux aspects comme la vie réelle et la fiabilité de l’engin. Nous vérifions également le nombre d’heures d’utilisation du camion, sans rencontrer de problème, afin de déterminer sa solidité et sa périodicité de maintenance. Le nombre d'essais menés sur un camion et ses composants est énorme. Nous testons les axes, les systèmes d'échappement et l'usure des pneumatiques. Nous réalisons des essais de freinage avec chargement et testons les circuits hydrauliques. Les chariots élévateurs une fois chargés sont placés sur une plate-forme d’inclinaison afin de déterminer la stabilité longitudinale et latérale de la charge et le contrepoids sur des surfaces en pente. Le mât, y compris le circuit hydraulique, subit des essais d’endurance sur un banc d'essai spécial sur site et les camions sont soumis à des charges dépassant leur capacité réelle. Des mesures de sécurité supplémentaires sont bien évidemment prises dans ce cas. Nous regardons également les effets environnementaux comme la poussière et la température, qui peuvent affecter les performances du moteur et la viscosité de l'huile du circuit hydraulique. ”

Matériels de mesure et d’essai

HBM has been one of the suppliers of test and measuring equipment to the Hyster-Yale Group since the nineteen-nineties. Among the items it supplies are strain gauges for measuring the loads on chassis and masts. Hyster also uses various Somat and QuantumX HBM. Ces appareils sont employés pour acquérir et traiter une grande quantité de données. Le traitement et l’analyse de ces données sont gérés par le logiciel HBM nCode. Van den Brink dit : « Les amplificateurs de mesure HBM sont compatibles avec pratiquement tous les capteurs et matériels d'autres fournisseurs. Nous raccordons non seulement des jauges de contrainte mais également des capteurs à laser, des capteurs de force pour mesurer les efforts de traction, des capteurs d'angle et des capteurs de déplacement pour mesurer la hauteur et la position du mât. Nous surveillons également la consommation de carburant, la pression d'huile dans le circuit hydraulique, le fonctionnement et le système de direction. Nous enregistrons aussi les données GPS. Avec l’appareil eDAQ lite de SOMAT nous pouvons acquérir, traiter et restituer 95% de tous les essais menés pendant les essais pratiques. 

L'appareil eDAQlite est certifié IP ce qu’il lui confère une très bonne résistance aux conditions extrêmes d’utilisation. De plus l’appareil se présente sous la forme d’un petit boitier maniable ce qui est fortement approprié à la mise en place dans des modèles d'essai. Il prend en charge les données de mesure provenant des capteurs et communique avec le contrôleur CANbus du chariot élévateur. Nous stockons les données dans un enregistreur de données ou les envoyons via un modem wireless sur un notebook ou directement à un PC situé à Nimègue. La liaison de transmission de données est très fiable, ainsi nous pouvons même envoyer les appareils de mesure à nos clients aux Etats-Unis pour la mise en oeuvre des essais pratiques et des tests d’endurance. ”

“Nous employons délibérément tous les équipements de mesure. De cette façon le service R&D reçoit d'énormes quantités de données pour valider la conception et surveiller les performances dans la pratique. Si nous avons besoin d'informations d'un point de vue R&D, nous pouvons les rassembler. Nous démontons même les systèmes des chariots élévateurs, y compris des éléments comme les moteurs, les systèmes hydrauliques et les circuits de freinage, pour voir comment ils ont supportés les essais et quel est l’état usure. Si nous souhaitons développer un nouveau modèle pour un client, nous pouvons employer toutes les données du client pour développer de nouvelles applications et ces données nous aident aussi à simuler des conditions d'essai correctes. ”

Mark Janssen