Joe Gibbs Racing : le moteur invisible derrière les champions de NASCAR

Qu'est-ce qu'il faut pour construire un champion de Cup Series ? Il faut beaucoup d'expérience en fabrication et usinage sur mesure — et du travail d'équipe en coulisses.

Dans une installation de 400 000 pieds carrés à Huntersville, Caroline du Nord, l'équipe de fabrication d'une organisation de course de premier plan est dans une course constante contre la montre pour aider à garder les pilotes de l'organisation près du haut du classement NASCAR.

L'équipe travaille pour Joe Gibbs Racing (JGR), une équipe de course de voitures de stock, camions et motos appartenant et exploitée par le légendaire entraîneur des Washington Redskins Joe Gibbs et ses fils, J.D. et Coy Gibbs. JGR a 600 employés, la majorité divisée en deux divisions, compétition et fabrication. La division compétition inclut les quatre équipes Cup de JGR, trois équipes Xfinity, une équipe Arca, quatre équipes Supercross/Motocross et un département de développement moteur, ainsi que le personnel qui prépare les véhicules pour le circuit sur lequel ils courront le week-end à venir. Cette division est aussi responsable du transport des véhicules et du personnel vers et depuis leurs destinations de course en utilisant des semi-remorques et les trois avions de JGR.

Mais la division compétition n'obtient les véhicules que lorsque la division fabrication a fini avec eux. L'équipe de fabrication inclut environ 70 ingénieurs et 24 machinistes CNC soutenus par quatre programmeurs CNC, ainsi que des dizaines de fabricants et mécaniciens. L'équipe de fabrication est constamment occupée à construire de nouveaux véhicules (la durée de vie d'une voiture de course JGR typique n'est que d'environ trois ou quatre courses) et à améliorer les existants.

Fabrication sur mesure interne de véhicules de course

JGR fabrique environ 90 % des pièces et éléments qui entrent dans ses véhicules, explique Mark Bringle, directeur du parrainage technique et marketing de l'entreprise. Il y a plusieurs raisons à cette forte dépendance à la fabrication interne.

Pour une, JGR a gagné quatre championnats Cup Series depuis 2000, et ne veut pas que son ingéniosité technique et son expertise en ingénierie quittent le bâtiment.

« Quand nous trouvons quelque chose qui nous donne un avantage concurrentiel, nous ne voulons pas qu'il reste chez une entreprise externe avec un délai de livraison de trois semaines, » dit Bringle. « Pour un délai rapide, c'est beaucoup plus facile d'aller dans notre atelier que de traiter avec un fournisseur externe. »

Puisque les défaillances de pièces peuvent entraîner des blessures aux pilotes ou pire, JGR est aussi confiant que sa propre opération peut produire la meilleure qualité de pièce. Pour aider à assurer cela, l'entreprise a créé un laboratoire de métrologie à la pointe de la technologie qui vérifie les caractéristiques critiques des pièces comme la précision, la forme et la finition de surface. JGR emploie aussi un ingénieur de fiabilité qui évalue les métaux utilisés dans les processus CNC de l'équipe de fabrication et fait des suggestions sur les matériaux. L'ingénieur de fiabilité vérifie aussi les composants achetés auprès de fournisseurs externes.

Dans la salle de fabrication de JGR, environ 75 personnes sont impliquées dans le processus de construction d'une voiture de course. Ils commencent par construire le châssis, ce qui prend environ une semaine. Le châssis va ensuite à l'installation de certification de NASCAR pour la mesure. Quand JGR le récupère, les fabricants posent les panneaux de carrosserie sur la voiture, ce qui prend une autre semaine. Ensuite, environ 40 mécaniciens vont au travail, installant le moteur et d'autres composants. Les voitures finies sont normalement prêtes pour la division compétition trois semaines après le début du processus de construction.

Opération de travail des métaux dédiée

Les composants métalliques pour les véhicules JGR sont virtuellement certains de passer par l'opération de travail des métaux de l'entreprise. « Je serais choqué si vous pouviez trouver une pièce sur une voiture que nous n'avons pas modifiée ou fabriquée de zéro, » dit l'ingénieur senior Dan Olson. En plus, Olson dit que JGR fabrique tout l'outillage et bridage de support nécessaires pour la pose de carrosserie et la fabrication de châssis.

JGR a 34 machines CNC fonctionnant sur deux quarts par jour. L'équipement inclut 20 fraiseuses, 7 tours, 4 machines à électroérosion (EDM), une découpeuse laser, une découpeuse à jet d'eau et un routeur 3 axes. Les métaux principaux usinés sont l'acier, l'aluminium et le titane.

« Nous ne faisons pas de grosses séries de production, et nous n'avons pas de machines dédiées à un article, » note Olson. « Chaque jour, une machine fera de petits lots de deux ou trois pièces différentes. »

Les composants pour la fabrication de châssis sont principalement des tubes et tôles métalliques qui sont coupés, pliés et soudés en place. La tôle est aussi utilisée pour les panneaux de carrosserie. Selon Olson, beaucoup de panneaux utilisés sont estampés dans une usine externe et ensuite modifiés par JGR pour obtenir le bon ajustement et/ou les caractéristiques aérodynamiques.

Les panneaux sont attachés aux voitures de course avec des goujons, de courts tubes d'acier soudés aux panneaux et au châssis. Cette procédure est différente du processus de soudure par recouvrement utilisé pour attacher les panneaux de carrosserie des véhicules de production typiques. L'utilisation de goujons permet à l'équipe de fabrication de JGR de changer la forme, la position et l'orientation des panneaux plus rapidement et facilement que ne le serait possible avec des panneaux de voiture ordinaires, explique Olson.

Un autre succès clé, en coulisses

Depuis de nombreuses années, Olson et le reste de l'équipe de fabrication de JGR bénéficient de leur relation avec MSC Industrial Supply Co., qui fournit à JGR des centaines de produits de fabrication et MRO de fournisseurs de premier plan. Jusqu'à 40 % des produits utilisés par la division fabrication proviennent de MSC, selon Dan Schnars, ingénieur de fabrication chez JGR. D'autres produits clés acquis auprès de MSC incluent des fraiseuses manuelles, fixations et abrasifs, ainsi que des équipements de sécurité comme lunettes, bouchons d'oreilles et gants.

Lors du réapprovisionnement de son inventaire de produits, JGR profite de l'outil de gestion d'inventaire géré par le client ControlPoint de MSC, qui fait gagner du temps et de l'argent. Les utilisateurs scannent simplement le code-barres du produit qu'ils veulent commander, connectent le scanner à un PC et insèrent automatiquement le produit dans un panier sur mscdirect.com pour compléter le processus de commande.

En utilisant le système de gestion d'inventaire ControlPoint, « nous sommes capables de mieux suivre l'utilisation de l'outillage et avons grandement réduit l'inventaire excédentaire sur le plancher d'atelier, ce qui a entraîné une réduction des dépenses en produits de plus de 25 % globalement dans notre atelier, » rapporte le propriétaire de JGR, Joe Gibbs.

Une fois les produits commandés, une livraison rapide est cruciale pour JGR, qui doit respecter un calendrier de course hebdomadaire exigeant. « Si nous cassons quelque chose, nous allons le redessiner et le fabriquer dans les heures qui suivent la rupture, » note Schnars. « Pour vivre dans cet environnement, nous ne pouvons pas attendre que quelque chose arrive trois ou quatre jours plus tard parce que nous ne pourrions pas mettre les pièces sur les voitures de course pour la semaine prochaine. Nous avons besoin de fournisseurs comme MSC qui peuvent livrer du jour au lendemain. »

La livraison rapide de MSC permet aussi aux concepteurs comme Olson de passer par les cycles de conception et prototypage plus rapidement. « Avec la livraison le lendemain, nous avons toujours les ressources dont nous avons besoin, » dit-il.

Outre la livraison rapide, JGR compte sur le support technique fourni par MSC. « Nous ne voyons que ce qui se passe dans notre installation, » dit Schnars. « Mais le représentant MSC est sur le terrain dans beaucoup d'ateliers. Il voit toutes sortes d'applications et situations où les produits sont utilisés, donc il peut faire des recommandations sur quels produits nous avons besoin. »

Dans certains cas, le problème est comment usiner un matériau particulièrement difficile. « Si nous avons un problème pour couper un certain métal exotique, nous appelons MSC et leurs spécialistes en travail des métaux nous donnent du support, » dit Bringle, ajoutant que « c'est bien d'avoir cette connaissance qui vient avec leurs produits. »

Maintenant que vous avez les coulisses de Joe Gibbs Racing, parlez-nous de votre atelier : Combien de CNC faites-vous tourner ? Utilisez-vous de la métrologie interne ? Échangez vos histoires d'atelier ici.