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La production de la BMW Z8 : la haute technologie fait main par BMW
Thu Nov 30 12:00:00 CET 2000 Communiqué de presse
Les objets sortant de l'ordinaire sont toujours le fruit d'un travail particulièrement méticuleux - c'est une règle qui vaut pratiquement dans le monde entier. Et voilà comment la Z8 est fabriquée : une automobile construite par des spécialistes pour combler des connaisseurs.
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Jochen Frey
BMW Group
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Auteur.
Jochen Frey
BMW Group
Les objets sortant de l'ordinaire sont toujours le fruit d'un travail
particulièrement méticuleux - c'est une règle qui vaut pratiquement dans le
monde entier. Qu'il s'agisse de montres ou d'avions à réaction, de costumes ou
d'automobiles - sortir de l'ordinaire signifie dans tous les cas être fait à la
main. Cela tient à plusieurs raisons : d'une part, ces objets sont en règle
générale réalisés en une édition trop limitée pour justifier une production
mécanique. Ce qui n'est d'ailleurs pas un inconvénient : car, et c'est là une
deuxième raison, le travail manuel - précis et intelligent - est d'une qualité
imbattable surtout lorsqu'il s'agit de produits de haute technologie
avant-gardistes. Et voilà comment la Z8 est fabriquée : une automobile
construite par des spécialistes pour combler des connaisseurs.
La construction de la caisse en blanc : le challenge de l'aluminium
Pour réaliser la carrosserie de la Z8, BMW fait appel pour la première fois à
une nouvelle technologie exigeante, celle du cadre en treillis (space frame) en
aluminium. Cette automobile est la première de son segment à posséder une
carrosserie tout aluminium reposant sur un cadre en profilés extrudés exempts
de goussets. La technique mise en ?uvre sur la Z8 fait appel à des profilés
extrudés formant le "treillis" à l'image des colombages d'une maison, ainsi
qu'à des tôles embouties. Les profilés extrudés et les tôles embouties sont
assemblés par environ 1000 rivets spéciaux et des cordons de soudure (MIG)
d'une longueur totale de 57 mètres pour former le cadre en treillis. Les
avantages de cette architecture résident dans une rigidité et une sécurité
passive qui ne sauraient être plus élevées sur une voiture de sport
décapotable, et en même temps dans son poids réduit. La Z8 en ordre de marche
n'affiche pas plus de 1585 kilogrammes sur la balance... et est ainsi un poids
plume dans sa catégorie.
La Z8 prend forme à partir d'un puzzle composé d'environ 400 pièces d'aluminium
assemblées pour former une caisse en blanc d'aluminium par une centaine
d'ouvriers travaillant en deux équipes à l'usine BMW de Dingolfing. Assember,
cela signifie avant tout souder. Le soudage de l'aluminium et le soudage de
l'acier se ressemblent cependant à peu près autant que le permis de conduire et
la licence de Formule 1 : si cet alliage léger est extrêmement séduisant pour
l'ingenieur d'étude, il est aussi extrêmement difficile à travailler. Rien que
la manipulation des pièces brutes demande un soin particulier : une empreinte
digitale à la future jonction perturbe le processus de fusion - le
professionnel s'en rendra tout de suite compte, parce que la couleur de la
flamme de l'arc électrique change. Et puis, on ne peut retravailler un cordon
de soudure d'aluminium que deux fois, parce que sa texture aura alors changé à
tel point qu'il ne répondra plus aux exigences.
Mais même dans des conditions optimales, telles qu'elles sont garanties dans la
construction de la Z8, souder l'aluminium est l'affaire des spécialistes. Ainsi
par exemple, les paramètres de soudage doivent être adaptés exactement à
l'épaisseur du matériau, sinon, l'arc électrique finira par faire un trou dans
la tôle ou bien ne fera que mal coller les pièces au lieu de les assembler par
fusion.
Il va sans dire que les spécialistes de l'aluminum à Dingolfing sont
parfaitement préparés. C'est ainsi qu'ils peuvent se baser sur l'expérience
déjà acquise dans la fabrication des essieux de la série 5. Ils ont de plus été
préparés à ce domaine spécial par des formations et stages spécifiques, comme
par exemple par un cours de soudage MIG (Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten
Inert Gas) dédié à l'aluminium, d'une durée de cinq semaines. Les salariés
concernés ont été intégrés dès la phase de prototypage et ont de ce fait été
confrontés très tôt aux particularités du matériau et des process. De plus, une
centaine de caisses ont été réalisées sur les installations de construction des
caisses de série avant que la production de série ne démarre.
Avant de se mettre au travail, les soudeurs spécialisés réalisent tous les
jours un cordon de soudage d'essai qui est ensuite examiné sous toutes les
coutures. Ceci pour garantir que tant le soudeur que son équipement sont en
forme pour la Z8 - c'est-à-dire en une forme olympique. Les outillages pour les
pièces de la caisse sont orientables pour garantir une bonne accessibilité et,
donc la meilleure qualité possible. De l'ozone se formant lors du soudage de
l'aluminium, une installation d'aspiration des fumées de soudage adaptée
spécialement à l'aluminium a été mise en place dans le hall de production ; s'y
ajoutent des casques de soudeur ventilés.
De telles mesures de sécurité ne sont pas nécessaires pour les postes de
travail des spécialistes du rivetage - ce qui ne change rien aux exigences de
qualité à respecter par les travailleurs. Cette technique d'assemblage requiert
en effet, elle aussi, un travail de haute précision et ce, sur chacun des 1000
points de poinçonnage environ. Après tout, la technologie de rivetage n'a
pratiquement du rivetage que le nom. L'une des principales différences par
rapport au passé : lorsqu'il est enfoncé dans le matériau, le rivet se déforme
sans ressortir de l'autre côté de la pièce. Le résultat : un assemblage
hautement résistant répondant aussi aux exigences extrêmes de la Z8. Pour y
arriver, l'homme manipulant la pince de rivetage doit placer son outil avec une
précision telle que le rivet soit enfoncé à angle droit dans la paire de tôles
à assembler. Ce n'est pas une tâche facile, parce que les surfaces à riveter
occupent différents plans dans l'espace. Il est évident que la cadence de
travail est nettement moins
élevée ici que dans la production de grandes séries. Ici, on construit une
dizaine de voitures par jour. Les travailleurs viennent pour une grande partie
de la production de la série 8 et sont conscients de la mission exigeante
qu'ils sont parfaitement en mesure de remplir.
A la fin de l'assemblage de la caisse en blanc vient le soudage des boulons
filetés servant plus tard à fixer des éléments comme les conduites de frein ou
des carénages. Le seul travail assuré par des robots sur la caisse en blanc de
la Z8. Ceci pour deux raisons : d'une part, les manipulateurs répètent chaque
opération avec une précision imbattable. C'est pourquoi BMW fait d'une façon
générale appel à des robots pour souder les boulons - quel qu'en soit le
nombre. D'autre part, ces machines servent aussi de pionniers : elles
permettent d'étudier les possibilités pour automatiser de manière optimale
l'assemblage de composants en aluminium ainsi que les conditions spécifiques à
prendre en compte. Une expérience indispensable vu que les alliages légers
connaîtront une utilisation croissante dans la construction automobile.
Enfin, avant le montage des portes, capots et panneaux latéraux, toute caisse
en blanc est soumise à un contrôle des tolérances, suivi par un examen final
demandant aussi beaucoup de doigté et un bon coup d'?il : encore une tâche que
l'on ne peut confier qu'à des spécialistes. Sous la lumière crue des
projecteurs spéciaux, ils scrutent les pièces pour détecter, puis égaliser
toute petite aspérité dans les tôles profilées des portes, des ailes ou des
capots et le moindre petit défaut dans le matériau. Sur chaque voiture. Au
moyen de gabarits de contrôle, les spécialistes mesurent les jeux autours des
ouvrants et l'ajustage de précision ; ainsi par exemple, il y a pas moins de
neuf points de mesure pour contrôler et documenter le bon positionnement du
capot avant à l'aide d'un micromètre. Si nécessaire, les pièces sont retouchées
à la main, avant que la caisse en blanc ne parte à l'atelier de peinture comme
les véhicules construits en grandes séries. Sauf une fois par jour, lorsqu'une
caisse en blanc est envoyé
e dans une salle de mesure spéciale pour se faire contrôler méticuleusement sur
1200 points - une opération qui dure sept heures. A chaque fois, le résultat
est le même : il est bien possible de contrôler la qualité... à condition
qu'elle soit là.
Le montage de la Z8 : qualité maximale
Après être passée par toutes ces opérations, la carrosserie de la Z8 est
transférée à l'usine BMW de Munich pour le montage final. Le fait qu'elle ne se
transforme en une voiture finie que là-bas a une bonne raison : c'est à l'usine
munichoise que BMW a acquis il y a plus de dix ans déjà une précieuse
expérience dans la construction de petites séries grâce au Z1.
Il n'y a toutefois pas que la caisse en blanc, mais aussi d'autres composants
de la Z8 réalisés à la main qui sont acheminés au hall de montage à Munich.
Ainsi, l'usine BMW de Landshut fournit les pare-chocs avant et arrière
complets, essentiellement assemblés à la main, ainsi que les bas de caisse et
les cadres de lunette arrière de la Z8 dans toutes les couleurs de série ou
optionnelles. Et quant au coeur de la Z8, il prend également naissance entre
les mains de spécialistes sélectionnés : le huit cylindres de 400 ch est le
fruit d'un processus de fabrication scrupuleux se déroulant dans le département
des moteurs spéciaux à Munich. L'usinage mécanique du bloc-moteur et de la
culasse est confié à des centres d'usinage hautement flexibles à entraînement
linéaire (technologie trans-rapide). Ceux-ci ne garantissent pas seulement des
vitesses d'usinage extrêmes, mais surtout une précision absolue. Lors du
montage des moteurs, les spécialistes de la construction des moteurs spéciaux
assemblent ensuite 1200 pièce
s pour donner ainsi naissance au moteur de la Z8. Chaque moteur Z8 doit passer
par un total de 39 étapes de travail, dont chacune dure huit minutes environ.
Tous les moteurs se soumettent à deux essais : d'abord un essai à chaud sur
banc de 20 minutes, lors duquel le moteur tourne pour la première fois de ses
propres forces. Plus de 100 paramètres sont alors saisis et documentés. Le
deuxième essai s'étend sur toute la chaîne cinématique et se déroule sur la
route.
La carrosserie et les composants sont acheminés à l'ancienne usine pilote se
trouvant en plein milieu de l'usine BMW de Munich, où l'on a mis au point à
l'époque la construction de nouveaux modèles avant de démarrer la construction
de série. Pour le montage de la Z8, une zone séparée de la construction de
série des BMW séries 3 y a été aménagée. Les différentes stations par
lesquelles passe chaque voiture, sont logées sur trois étages d'un seul
bâtiment. Un total des 31 étapes sont nécessaires pour que la carrosserie
peinte se transforme en une Z8 finie.
La première consiste à redémonter le "corps" de la Z8 : en effet, les portes
sont enlevées pour être complétées séparément. En attendant leur retour, des
traverses installées sur des bâtis mobiles sont montées dans le corps. Les
boîtiers de commande, le faisceau de câbles et d'autres composants
électroniques ainsi que l'isolation sonore sont les premiers éléments à prendre
place dans la carrosserie. Viennent ensuite le réservoir et les pédales, les
conduites de carburant et de frein.
Ensuite, la Z8 quitte le rez-de-chaussée pour le premier étage, où l'équipement
intérieur attent d'être monté : les tapis, l'intérieur, le tableau de bord, la
capote pliante, le pare-brise et les sièges sont mis en place. Cela signifie :
beaucoup de matériaux différents, encore plus de joints d'assemblage et des
composants de toutes tailles, dont certains sont très sensibles. C'est pourquoi
on ne trouvera ici que des ouvriers spécialisés connus pour leur méticulosité,
leur coup d'oeil et leur main sûre. Car tout ne doit pas seulement occuper la
bonne place, mais aussi rayonner la perfection sous tous les angles. C'est
pourquoi une zone de retouches est aménagée en sortie de cette section du
montage permettant de ré-examiner avec soin l'harmonie de l'ensemble. Les
membres de l'équipe des "aménageurs de l'intérieur" se relaient dans
l'accomplissement de ce travail, comme d'ailleurs à tous les postes de montage.
En déterminant le rythme démocratiquement, la définition d'une hiérarchie est
superflue dans ce group
e, chacun étant un vrai professionnel.
C'est par l'ascenseur que la Z8 en train de naître arrive ensuite à la section
technique au deuxième étage. Alors qu'au premier, l'intérieur a été installé,
ici, c'est le tour du train roulant et de la chaîne cinématique. Le poste de
montage de l'essieu avant rappelle un peu le cabinet d'un dentiste - à la
différence près que les outils sont plus grands. Derrière le mécanicien se
trouve un établi avec une batterie de cliquets pneumatiques dont chacun est
réglé à un couple de serrage défini - tout l'arrangement a d'ailleurs été
composé et étudié par les mécaniciens concernés. Ce jeu d'outils leur sert pour
visser l'essieu avant complet sur son support à partir des pièces isolées. A la
fin, ils vérifient encore une fois à l'aide d'une clé dynamométrique si toutes
les vis ont été serrées au couple prescrit. Même cette clé est issue d'une
fabrication spéciale, l'ordinateur intégré fixe exactement l'ordre et les
valeurs de serrage des vissages à vérifier.
C'est avec tout autant de soin que les autres composants techniques sont
préparés aux "noces", soit à l'union entre la carrosserie, le moteur et le
train roulant : à partir de cet instant, la Z8 est considérée comme une
voiture. Même si les pare-chocs, les bas de caisse et les roues ne viennent s'y
joindre que dans les étapes ultérieures. Tout comme les portes. Celles-ci
auront été complétées et réglées parallèlement à la carrosserie. Ce qui se
cache derrière les revêtements précieux, est un ensemble de composants
électriques et électroniques demandant une minutie extrême lors du montage.
Après tout, la Z8 est dotée en série d'airbags latéraux destinés à protéger le
conducteur et son passager d'une manière exactement définie et testée au
préalable, si besoin en était. En même temps, les haut-parleurs des aigus et
des médiums doivent être implantés dans les bandeaux de porte de sorte à ne
produire aucun bruit parasite indésirable même si l'amplificateur de 250 watts
de série est ouvert à fond. Une exigence à l
aquelle les autres systèmes intégrés aux portes - éclairage d'accès, lève-
vitres et autres vide-poches - doivent également répondre.
A la fin, les divers réservoirs sont remplis des consommables. Le grand moment
est alors arrivé - pour toute l'équipe aussi : la Z8 démarre pour la première
fois. Même après autant de mois, les yeux de certains se mettent toujours à
briller de joie.
La Z8 en ordre de marche reprend alors l'ascenseur pour se rendre dans la zone
de finition au rez-de-chaussée. Cela signifie - encore - recontrôler le tout et
mettre la dernière main à la voiture. Pour que les vitres descendent et
remontent sans bruit ni à-coups et que le bruit de fermeture des portes soit
tel que prévu, la Z8 est réglée à la perfection, si tel n'était pas encore le
cas. D'autres contrôles suivent : l'acoustique, les freins, le réglage du train
roulant. Et l'étanchéité. La Z8 passe deux fois huit minutes sous une douche
aussi violente qu'une pluie torrentielle. Aucune goutte d'eau ne doit pénétrer
dans l'habitacle dans aucun endroit. Les points critiques typiques d'un
cabriolet, à savoir la capote pliante et son logement, sont examinés avec un
soin particulier et retravaillés en cas de doute.
Maintenant, la Z8 est prête pour sa première sortie, un trajet d'une trentaine
de kilomètres en ville, sur route et sur autoroute. Les essayeurs, des pilotes
chevronnés particulièrement réfléchis et ayant roulé depuis longtemps sans
accident, revérifient alors toutes les fonctions avec la capote pliante ouverte
et fermée. Et avec la retenue qui s'impose : ils ne dépasseront ni les 4000 ou
4500 tours/minute ni les 170 kilomètres/ heure. Ces voitures appartiennent aux
clients.
Avant d'être prête pour la livraison, la Z8 sera passée par 31 stations de
montage, le temps passé dans chaque station étant d'une cinquantaine de
minutes. 100 collaborateurs auront assemblé environ 1000 pièces et composants
pour en faire une automobile. Une automobile sortant de l'ordinaire -
construite avec toute la minutie que peut apporter l'artisan travaillant à la
main et ce, jusque dans le moindre détail et jusqu'à la dernière station. Après
tout, le client Z8 est en droit d'attendre une voiture parfaite.
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