Ford priorise la sécurité avec la transformation numérique de sa ligne de formage à chaud

Manufacturing Global s'entretient avec le Superviseur Estampage de Ford, Torsten Hallfeldt, sur la façon dont l'entreprise a priorisé la sécurité en intégrant sa ligne de formage à chaud dans son usine de Saarlouis en Allemagne.

L'importance d'apporter de nouveaux produits innovants sur le marché ne peut être sous-estimée. Cependant, Ford a trouvé le succès en utilisant une technique historique qui a autrefois aidé à protéger les chevaliers des attaques fatales de leurs rivaux. Le géant de l'automobile a récemment dévoilé le premier processus de formage à chaud entièrement automatisé au monde pour pièces auto, ce qui, dit-il, permettra à ses toutes nouvelles voitures Ford Focus d'être plus sûres que jamais.

Construit dans le cadre d'un investissement de 600 millions d'euros (690 millions de dollars) dans son usine d'assemblage de véhicules de Saarlouis en Allemagne, Torsten Hallfeldt, Superviseur Estampage chez Ford, explique le processus de fonctionnement du formage à chaud. « Le processus de formage à chaud n'est pas une nouvelle technologie. Dans presque toutes les carrosseries, il y a des pièces de formage à chaud et vous avez besoin d'un matériau spécial », explique Hallfeldt. « Ce matériau est une tôle brute et passe par un four. Il fait environ 40 m de long et nous chauffons la tôle à environ 930 °C afin de changer la microstructure et d'affaiblir le matériau. »

Avec les tôles brutes formées à chaud chauffées à de telles températures élevées, les tôles sont déchargées par des robots et mises dans une presse hydraulique, avec une force de fermeture allant jusqu'à 1 150 tonnes. Elles sont ensuite formées et refroidies en environ trois secondes. Hallfeldt explique le processus de la façon dont l'entreprise rend ses lignes entièrement automatisées. « Nous avons les tôles brutes au début du convoyeur et ces tôles métalliques seront ensuite reprises par le robot », dit Hallfeldt. « Tout devient alors entièrement automatisé du début à la fin. Les tôles brutes passent par le four et sont automatiquement mises en position correcte alors que les tôles métalliques sont placées dans la matrice. »

Technologie de pointe

Ayant rejoint Ford à l'origine en 2001 en tant que Spécialiste Technique des matériaux avancés et formage de tôle, Hallfeldt a progressé à travers des rôles tels que Superviseur Estampage et Chef de Lancement de Ligne de Voiture avant de devenir Chef de Lancement Formage à Chaud en 2015. Une telle expérience avec Ford a signifié que Hallfeldt est devenu très expérimenté dans le domaine du formage à chaud. Ayant implémenté la nouvelle technologie, Hallfeldt croit qu'elle a permis à Ford d'atteindre le succès grâce à son utilisation de l'automatisation. « Un grand avantage est que nous mettons automatiquement la pièce dans le convoyeur derrière la matrice. La majorité de l'industrie automobile fait cela par des racks, et beaucoup de gens récupèrent les pièces derrière la ligne de presse », explique-t-il. « Nous implémentons une nouvelle technologie, appelée durcissement piloté par la pression (PCH). Elle fonctionne en utilisant un système hydraulique dans le fond de la presse et elle est utilisée en augmentant la pression de notre pièce dans la matrice ce qui conduit à un temps de formage à chaud très rapide. Les technologies que nous avons introduites dans nos usines sont les premières au monde et complètement nouvelles. Nous avons trois lignes supplémentaires qui sont liées au processus de formage à chaud en Amérique du Nord et elles fonctionnent aussi avec la technologie PCH de la ligne de presse. »

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Cependant, Hallfeldt réfléchit aux défis auxquels Ford a fait face lors du développement de la technologie de formage à chaud et croit que le moment est venu d'implémenter la nouvelle innovation. « Notre plus grand défi lors de la création des lignes était de s'assurer que nous construisions les lignes dans un espace donné. Je pense que nous devons considérer la technologie pour les carrosseries plus soigneusement afin d'augmenter la sécurité et d'être mieux concentrés sur les défis qui viennent avec l'industrie automobile », explique Hallfeldt. « Si nous regardons les différents véhicules à venir sur le marché, comme les voitures électriques, ils ont encore les passagers et les carrosseries à considérer donc il est important que nous continuions à faire des carrosseries robustes. C'est la bonne technologie à introduire dans l'entreprise et nous prévoyons de continuer à le faire dans le monde entier. »

Assurer la sécurité

Afin de rendre les véhicules aussi sûrs que possible, Ford a utilisé de l'acier au bore pour offrir une protection maximale au conducteur et aux passagers. Avec l'acier au bore considéré comme l'acier le plus fort utilisé dans l'industrie automobile, il a permis à l'entreprise d'atteindre une note maximale de cinq étoiles Euro NCAP sur sa nouvelle Ford Focus. Hallfeldt croit que Ford prend la sécurité très au sérieux et affirme qu'elle reste une priorité clé. « La sécurité est un grand avantage pour nous car du fait que nous opérons une ligne de production entièrement automatique, la ligne complète est encapsulée. En termes de sécurité, je pense qu'il n'y a pas de problèmes de personnes se blessant. Si quelqu'un ouvre la cage ou entre dans la ligne, la ligne complète s'arrête et rien ne peut arriver. La sécurité est la priorité numéro un pour nos lignes. »

Le nouveau modèle aidera aussi Ford à atteindre une amélioration de 40 % de la capacité de la voiture à résister aux chocs frontaux. Hallfeldt affirme qu'une telle augmentation est vitale pour s'assurer que l'entreprise atteint ses objectifs. « Le niveau de résistance dans le matériau utilisé dans le processus de formage à chaud est jusqu'à trois fois plus élevé que le matériau normalement utilisé avec le formage à froid », dit Hallfeldt. « Cette technologie nous aide à obtenir des pièces de haute qualité avec un niveau de résistance très élevé. Elle nous permet de réduire le poids des carrosseries, en termes de réduction des émissions et aussi d'aider à augmenter la stabilité et le potentiel des problèmes de sécurité en cas de collision. Je pense que ce matériau est instrumental pour permettre à nos objectifs d'être atteints. »

« Nous avons une compréhension claire de la technologie dans nos projets et nous avons eu beaucoup de discussions techniques aussi », dit-il. « Nous avons mis en place des réunions de spécialistes et discuté des avantages et inconvénients des technologies et sommes arrivés à la conclusion que pour être l'une des premières entreprises à adopter le formage à chaud, nous devions nous fier à cette technologie. Nous pensons que cette technologie est assez robuste pour nous mettre dans une très bonne position.

En regardant vers l'avenir, Hallfeldt croit que Ford est sur la bonne voie vers le succès. « Je pense que cette technologie n'est que la première étape car la capacité à opérer entièrement automatiquement est très importante et nous permet de produire des pièces efficacement. Nous sommes définitivement sur la bonne voie », dit Hallfeldt. « Le prochain domaine sur lequel nous pensons est dans le domaine du laser car nous avons déjà commencé à évaluer les options pour nous permettre de charger ces étapes automatiquement. Nous sommes en très bonne forme et nous menons la voie dans l'industrie. »