Des installations d'essai à l'épreuve du temps

Le secteur des équipements hors route est en constante évolution, influencé par l'évolution des réglementations, des exigences des consommateurs et des technologies. Pour rester compétitifs, les fabricants d'équipement d'origine (OEM) doivent repenser leurs investissements en matière de tests, en privilégiant la flexibilité et la pérennité, plutôt que de s'engager sur une solution unique.

À la fin du XXe siècle, les laboratoires d'essais pour engins routiers et tout-terrain étaient centrés sur le moteur à combustion, avec l'espoir que leurs investissements dureraient des décennies. Aujourd'hui, cette confiance n'est plus de mise. L'électrification, les groupes motopropulseurs hybrides, les carburants alternatifs et les solutions hybrides obligent les constructeurs à intégrer diverses technologies de propulsion, souvent simultanément, ce qui nécessite des installations d'essai plus adaptables et modulaires.

Alors que l'industrie évolue, une nouvelle cellule d'essai diesel OEM démontre comment même les installations d'essai de propulsion traditionnelles sont conçues avec flexibilité pour s'adapter aux besoins futurs et à l'évolution des réglementations. (Photo : ACS)

Naviguer dans le changement

La transition vers l'électrification a un impact significatif sur les exigences en matière d'infrastructures d'essai dans le secteur des équipements. Cette transition englobe simultanément plusieurs technologies de propulsion, ce qui complexifie les besoins d'essai. Les ingénieurs doivent se concentrer sur des aspects tels que la chimie des batteries, la logique de l'onduleur et le positionnement du rotor du moteur, plutôt que sur les méthodes traditionnelles de mesure de la consommation de carburant et des émissions.

Ce changement nécessite de nouvelles méthodologies et de nouveaux équipements d'essai. De même, les carburants alternatifs et les solutions hybrides présentent des défis uniques, incompatibles avec les approches traditionnelles des moteurs à combustion interne (MCI), exigeant des exigences d'essai variées, quelle que soit la solution choisie par les constructeurs.

Les tests environnementaux et thermiques sont de plus en plus cruciaux, car les fabricants doivent simuler des conditions météorologiques extrêmes pour les batteries haute tension ou les systèmes à carburant alternatif, où la sensibilité à la température et à l'humidité est un facteur de sécurité crucial. Prenons l'exemple des systèmes de gestion de batterie (BMS) modernes, des systèmes électroniques sophistiqués chargés de surveiller des centaines de cellules et de protéger les batteries contre les dommages. La validation des performances des BMS nécessite une simulation rigoureuse dans diverses conditions de fonctionnement, démontrant l'ampleur des infrastructures nécessaires pour soutenir les efforts d'électrification.

Au-delà de la technologie de propulsion

La technologie de propulsion est au cœur du développement des équipements hors route. Cependant, une vague de transformation technologique façonne les attentes futures en matière de véhicules routiers et hors route. L'intelligence artificielle (IA) et l'automatisation peuvent améliorer l'efficacité opérationnelle, tandis que les sites intègrent également l'Internet des objets (IoT) pour suivre les équipements et les rendre plus performants. Le cloud computing est de plus en plus essentiel dans les environnements d'essais, car il garantit que le processus d'acquisition de données permette la mesure ou le contrôle généralisé de toutes les données d'essai et de produits nécessaires. Cette transformation numérique généralisée impacte tous les aspects d'un centre d'essais.

L'émergence des véhicules autonomes et logiciels offre aux constructeurs de nouvelles opportunités pour améliorer leurs équipements et répondre aux exigences du marché. Cependant, ces avancées posent des défis fondamentaux aux méthodes de test traditionnelles, notamment le comportement imprévisible des logiciels et la nécessité de systèmes capables de fonctionner même après une panne. Ces défis nécessitent des méthodologies de test capables de prendre en compte les comportements probabilistes des systèmes, où la réussite d'un test ne garantit pas des performances constantes.

De l'IA à l'IoT en passant par le cloud computing, la transformation numérique transforme la manière dont les équipements de construction sont conçus et validés dans les environnements de test. (Photo : ACS)

À mesure que le secteur évolue, les changements réglementaires et les fluctuations des exigences des consommateurs accroissent la volatilité et compliquent la planification des installations d'essai. Le secteur est confronté à des exigences réglementaires de plus en plus strictes et fragmentées, notamment des normes d'émissions plus strictes pour les moteurs, telles que celles fixées par l'EPA américaine et les réglementations européennes en constante évolution sur les batteries et l'empreinte carbone. La conformité exige des constructeurs qu'ils suivent de longs processus d'autorisation, s'adaptent aux législations régionales et investissent dans des tests et une documentation avancés pour répondre aux exigences, soumises à des mises à jour fréquentes et à des variations régionales. Par conséquent, les délais de test sont plus serrés, ce qui contraint les constructeurs à effectuer les tests plus rapidement. Cela nécessite des tests efficaces et flexibles.

Pour conserver une longueur d'avance, les équipementiers doivent privilégier la flexibilité et l'efficacité dans leurs espaces de test. Une approche modulaire permet d'intégrer un plus grand nombre de canaux, de types de mesures et une plus grande variété de technologies.

Surcharger les infrastructures d'essais d'une seule solution de propulsion, qu'il s'agisse d'un moteur à combustion interne traditionnel ou d'un futur système de batterie, présente des risques importants dans un contexte réglementaire et technologique en constante évolution. En raison de l'incertitude quant aux technologies de propulsion qui domineront, les installations conçues pour une technologie donnée peuvent rapidement devenir obsolètes ou nécessiter des modernisations coûteuses. Les laboratoires d'essais de moteurs traditionnels ont dû investir des millions pour permettre les essais à hydrogène ou à batterie. Ce manque de flexibilité peut laisser les fabricants avec des actifs immobilisés et les empêcher de réagir rapidement à l'évolution des demandes des clients ou des exigences réglementaires.

L'adaptation des espaces de test à l'avenir grâce à une approche modulaire contribue à créer un environnement plus agile, propice à la croissance et à l'évolution continues. Une approche modulaire consiste à concevoir des installations ou des systèmes de test à partir de modules autonomes, combinables, extensibles ou reconfigurables pour répondre à l'évolution des besoins. Chaque module est structurellement robuste et doté d'un environnement contrôlé, capable de fonctionner indépendamment ou au sein d'un environnement de test intégré plus vaste.

Cette approche est essentielle pour les véhicules modernes qui nécessitent une validation complète au niveau des systèmes. Une infrastructure de test modulaire peut répondre à ces exigences d'intégration tout en conservant la flexibilité nécessaire pour s'adapter à l'évolution des architectures système. Concevoir un espace de production évolutif, par exemple, permet l'ajout rapide de nouveaux équipements avec un minimum de modifications de l'infrastructure existante. Grâce à une approche modulaire des commandes logicielles et de l'acquisition de données, l'adaptabilité aux besoins futurs est intégrée à la conception, à l'ingénierie et à la fabrication des équipements de construction essentiels.

Plus les équipementiers sont flexibles dans leurs tests, plus ils peuvent s'adapter rapidement aux évolutions du secteur. Il est impératif que l'équipe de développement produit, les ingénieurs d'essai et les concepteurs d'installations communiquent régulièrement sur les exigences actuelles et futures des installations. Cela permet aux concepteurs et aux constructeurs d'envisager une installation offrant une flexibilité maximale.

L'incertitude, une opportunité

Investir dans un centre d'essais représente un engagement de plus de 20 ans. Il est donc essentiel de concevoir des produits en tenant compte de l'adaptabilité dès le départ. Les équipementiers qui anticipent l'imprévisibilité réglementaire, la fragmentation du marché et l'évolution technologique rapide peuvent réduire les coûts du cycle de vie et rester compétitifs. Cette approche nécessite une infrastructure robuste et une culture d'entreprise qui accepte l'incertitude plutôt que de la combattre. Les organisations garantissent leur réussite à long terme en faisant de l'adaptabilité un impératif stratégique à toutes les étapes.

Note de l'éditeur : cet article a été initialement publié dans le numéro de juillet 2025 de Power Progress.