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HACK ROD

DES PASSIONNES RÉVOLUTIONNENT LA PRODUCTION DES BOLIDES

Hack Rod marie la pratique de la customisation à l’attitude rebelle des hackers pour donner naissance à quelque chose d’inédit dans l’industrie automobile: pouvoir concevoir et construire un véhicule sur mesure, dans ses moindres détails. Toutefois, leur vision des choses va plus loin. En utilisant la conception générative, la réalité virtuelle, l’impression 3D et une chaîne logistique supportée par le cloud, son équipe se joue des obstacles traditionnels de l’industrie.

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DES PETITES VOITURES AUX GRANDES

Les fondateurs de Hack Rod, Felix Holst, ancien vice-président de Creative for Mattel Hot Wheels, et Mouse McCoy, réalisateur et ancien pilote de moto, ont débuté ensemble, sur une série de cascades spectaculaires et médiatiques. En 2011-2012, ils ont été les cerveaux du « Hot Wheels for Real » : des versions grandeur nature des célèbres petites voitures filaient sur de gigantesques circuits orange, construits sur mesure, où figuraient une rampe de 30 mètres avec un saut d’une longueur record et une double boucle de 18 mètres qui défiait la gravité.

Les caractéristiques techniques qu’exigeaient ces cascades ont aiguisé leur imagination. « Nous pouvions partir d’une idée folle, la dessiner et la réaliser grandeur nature. Et ce, rapidement » se souvient Mouse McCoy. « Mais au lieu de prendre la grosse tête, nous nous sommes tournés vers les nouvelles technologies, ajoute Felix Holst. Nous savions que nos projets étaient futuristes, que nous étions des rêveurs et nous ne voulions pas en rester là ». Afin de découvrir l’industrie du futur, le duo, établi dans le sud de la Californie, s’est cherché des partenaires innovants, comme Autodesk, dans les domaines de l’informatique, de la fabrication et de la distribution.

Données collectées

Des capteurs collectent les données de comportement du véhicule pendant un essai.

Générer les esquisses du projet

Project Dreamcatcher analyse les données de comportement et produit les esquisses.

Améliorer le comportement

Le logiciel résout les problèmes d’aérodynamisme, d’économie de carburant et autres exigences du cahier des charges.

LE PREMIER CHÂSSIS IMAGINÉ GRÂCE À LA CONCEPTION GÉNÉRATIVE

Au début, Hack Rod était un projet de recherche sur l’intérêt des nouvelles technologies pour la construction de véhicules hautes performances. Hack Rod et Autodesk ont numérisé en 3D le châssis d’une voiture de course réalisée à la main à partir d’un modèle ayant fait ses preuves et ont chargé le résultat sur le cloud. Ensuite, le véhicule a été équipé de capteurs puis testé dans le désert californien des Mojaves, afin d’identifier les zones de stress. Le pilote a aussi été équipé de capteurs afin d’observer son activité cérébrale. Un drone a permis de collecter des données de modélisation du terrain.

L’équipe a donc obtenu une masse de données concernant la structure du véhicule et les forces qu’il subissait. Elle a chargé ces informations sur Project Dreamcatcher, un logiciel de conception générative qui utilise l’apprentissage automatique, un instrument majeur de la boîte à outils des concepteurs, car il permet d’esquisser les possibilités structurelles en même temps que d’analyser leur comportement, ce qui lui permet de résoudre les problèmes et d’améliorer le concept. « Alliée au traitement des données sur le cloud, la conception générative repousse les frontières de la création », déclare Felix Holst. L’équipe a étudié les itérations pour construire un nouveau prototype destiné à d’autres essais et au perfectionnement du modèle : en réalité, le véhicule participe à sa propre conception, au fur et à mesure des essais.

RÉALISATION DU PROTOTYPE

Hack Rod construira son nouveau prototype à partir de pièces soudées sur mesure et de composants déjà fabriqués, qui seront assemblés par Action Vehicle Engineering, un atelier de hot rods de la vallée de San Fernando à Los Angeles. Mais se procurer les pièces nécessaires peut s’avérer compliqué : un véhicule est constitué de dizaines de milliers de pièces individuelles. Trouver des fabricants de composants sur mesure peut aussi être une gageure : les pièces issues de la conception générative ont souvent des formes complexes que l’usinage traditionnel ne permet pas de fabriquer. Pour la prochaine itération du châssis, l’équipe envisage l’impression 3D (ou fabrication additive). Elle permet de produire une pièce selon des spécifications précises. Nul besoin de se réoutiller et on peut produire de manière rentable, qu’il s’agisse de pièces uniques ou de séries.

Pour Hack Rod, c’est aussi l’occasion de rationaliser l’approvisionnement et la fabrication des pièces de monte via une chaîne logistique sur le cloud. « Nous explorons un réseau de fabricants : ateliers traditionnels, ateliers de CNC, artisans ébénistes, mais aussi ceux qui utilisent les dernières inventions », explique Felix Holst. Leur objectif est de servir de catalyseur au développement d’un réseau de fournisseurs sur le cloud, auquel pourront faire appel les constructeurs de hot rod qui souhaitent fabriquer leurs propres machines.

UNE CARROSSERIE IMAGINÉE EN RÉALITÉ VIRTUELLE

Pour les essais initiaux, Hack Rod a conservé l’aspect extérieur du prototype et s’est concentré sur les problèmes fonctionnels, comme l’empattement et les dimensions nominales. Pendant qu’ils élaboraient le châssis sur Project Dreamcatcher, ils ont commencé à imaginer, sur Fusion 360, une carrosserie élégante et futuriste.

La réalité virtuelle leur permet de travailler sur des détails avec des partenaires se trouvant à des milliers de kilomètres. Les esquisses de Fusion 360 sont converties dans un format supportant la réalité virtuelle et grâce à des ordinateurs spéciaux et à des lunettes 3D, l’équipe peut manipuler une maquette grandeur nature, l’inspecter sous toutes ses coutures et ajuster la position des pièces de monte dans un environnement photo-réaliste. « Nous nous réunissons dans une salle virtuelle où se trouve un châssis grandeur nature et nous travaillons dessus comme si c’était un objet réel », explique Felix Holst.

Généralement, les concepteurs d’automobiles passent de la 2D à la 3D au moyen de maquettes coûteuses en argile à l’échelle 1. Dorénavant, Hack Rod peut faire ses choix de conception sur une maquette virtuelle exhaustive. « La version du modèle qui sera fabriqué est finalisée en réalité virtuelle, précise Felix Holst. Nous n’utilisons plus l’argile. »

Une fois déterminée la forme de la carrosserie, Project Dreamcatcher en déduit les paramètres de la carcasse. « Le concepteur propose des lignes qui lui plaisent, observe Mouse McCoy, et la forme du châssis naît des paramètres qui en découlent. »

L’ÉVOLUTION D’UN CHÂSSIS HAUTE PERFORMANCE

 
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LES DÉFIS FUTURS

Hack Rod a présenté le dernier-né de ses châssis à l’Université Autodesk de Las Vegas en novembre 2016. Pour cette version, la conception générative leur a permis d’alléger la structure de 25 %, tout en conservant sa résistance et en utilisant les mêmes matériaux et les mêmes procédés de fabrication. L’équipe souhaite présenter un modèle complet à Austin, au Texas, lors de la conférence South by Southwest en mars 2017.

La création automobile exige généralement beaucoup de temps et d’argent : pour créer un prototype, il faut compter trois à cinq ans, et faire appel à des centaines d’ingénieurs. Mais la petite équipe de Hack Rod y parviendra en quelques mois. Felix Holst et Mouse McCoy se sont rendu compte que leurs méthodes pouvaient s’appliquer à autre chose qu’à des voitures. « C’est comme si, soudain, chacun pouvait concevoir quelque chose de complexe, comme si tous les obstacles disparaissaient » constate Felix Holst.

« Chez Hot Wheels, nous étions dans le monde imaginaire de l’enfance, nous pensions comme des gamins qui veulent construire pour de vrai la petite voiture qu’ils ont dans la main. Tout est venu de l’inspiration enfantine : les enfants rêvent d’avoir des versions grandeur nature des engins qu’ils imaginent. Le projet de recherche est né de ça, afin d’explorer ces technologies appliquées et de les faire converger […] Et là, ça a été la révélation : les fabricants du futur ressembleront à quelque chose comme ça. »

 

— Mouse McCoy,
cofondateur et Directeur de création de Hack Rod

HACK ROD :
UN NOUVEAU MODÈLE POUR LA FABRICATION

Le but ultime d’Hack Rod est que tout le monde ait accès à la créativité et à l’invention : les petites entreprises, les artisans, les garagistes et les concepteurs de logements. « Notre but n’est pas d’être une entreprise automobile, déclare Mouse McCoy, nous cherchons à créer une entreprise de fabrication qui permette à chacun d’imaginer, de dessiner et de construire ce qu’il veut, et non ce qui lui est dicté par de grands groupes de production de masse ». Ce qui était au départ un projet de recherche a ouvert une nouvelle voie, une nouvelle manière de pouvoir tout fabriquer. Pour Felix Holst, « une nouvelle révolution industrielle est en marche ».

 

Démocratiser l’accès à la conception et aux ressources de fabrication

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OUTILS DE CONCEPTION SUR LE CLOUD

Grâce à la conception générative et à la réalité virtuelle, chacun pourra avoir accès à des formes extraordinaires et à la puissance de l’ingénierie, ce qui lui permettra de créer des produits complexes.

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RÉPARTITION DE LA FABRICATION

En utilisant l’impression 3D et en s’appuyant sur une chaîne logistique installée sur le cloud, on pourra fabriquer des produits sans avoir à investir dans l’infrastructure industrielle.

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MONTAGE LOCALISÉ

En choisissant les pièces de monte au moyen d’un processus de sélection et de répartition de leur fabrication, les créateurs seront en mesure de fabriquer les produits qu’ils veulent et de faire prospérer leur entreprise, quel que soit le lieu où ils travaillent.