Ford vit une crise de l’électrification, notamment avec l’abandon du Ford Lightning, mais cela ne veut pas dire que le constructeur est au point mort. Ford travaille d’arrache-pied pour la conception d’une nouvelle camionnette compacte électrique assemblée sur la plate-forme UEV, Universal Electric Vehicle. Pour le consommateur, on vise l’abordabilité avec un prix d’entrée de 30 000$ US. Je me suis rendu au cœur de la conceptualisation de l’UEV au Centre de développement des véhicules électriques (EVDC) de Ford à Long Beach en Californie.
- L’endroit est le cœur du développement de la plate-forme UEV
- Séparée entre les édifices EVDC1 et EVDC2, la proximité est le secret de l’efficacité
- Ford veut révolutionner la manière de penser la conception d’un véhicule
On dit souvent que le passé est garant de l’avenir. Dans certains cas, c’est presque poétique puisque la stratégie de la création du EVDC est la même que celle utilisée par nul autre que Henry Ford en 1907.
Alors en pleine quête de renouveau, le grand manitou de Ford a décidé « d’isoler » une équipe constituée de ses meilleurs ingénieurs et concepteurs pour qu’ils créent l’avenir de la marque. Le résultat? En quelques mois à peine, ils nous ont donné d’une des plus révolutionnaires voitures de tous les temps : la Ford Model T.
C’est avec cet héritage en tête que la direction de Ford a décidé qu’il était temps de se lancer la tête baisée dans le monde de l’électrification. Terminé l’époque des compromis, il est temps qu’une révolution se fasse. Comme on le dit si bien, mieux vaut tard que jamais.
Où est-on?
L’immeuble est d’un blanc immaculé, à un jet de pierre de l’aéroport de Long Beach. Elle est littéralement à quelques pieds. Alors que l’on peut croire en sa nouveauté, il n’en est rien. En fait, ouvert en 1929, le site existe depuis plus de 95 ans alors qu’on y fabriqua un autre produit emblématique de la marque, le Ford Model A. À une certaine époque, le site était le seul autre endroit au sein de Ford à l’extérieur de Dearborn avec une presse à acier. Les activités du site ont cessé en 1958, mais le lieu demeura la propriété de Ford.
Inspiré par les « start-up »
Avec ce nouveau site, Ford veut complètement changer sa manière de faire. On s’inspire carrément des jeunes pousses (start-ups) pour revoir la manière de faire. Le site couvre plus de 250 000 pieds carrés répartis essentiellement sur deux immeubles, les EVDC1 et EVDC2.
Une équipe concentrée
Le site compte actuellement quelque 350 employés de tous horizons et touchants à tous les départements en lien avec la création d’un véhicule. Environ 100 autres personnes pourront éventuellement se joindre à l’organisation. La logique est simple. Bien que l’on collabore avec Dearborn et Palo Alto, à Long Beach, ce qui prévaut, c’est la proximité.
Le tout se passe sous la gouverne d’un maestro de l’électrification : Alan Clark. Il travaille chez Ford depuis 2022 suivant un passage de 12 ans chez Tesla où il participa activement au développement de la Model S. Il eut également son mot à dire dans tous les autres produits subséquents, y compris le Cybertruck. Son expertise se trouve surtout au niveau de l’ingénierie de l’électrification de même que l’architecture électrique structurelle des véhicules.
La porte juste à côté
Les équipes sont disposées de manière logique sur le site. Par exemple, l’équipe de design est tout juste à quelques pas de l’équipe qui gère les matériaux, les textures et la durabilité des matières. De ce fait, et cela s’applique à tous les départements, une idée se valide presque instantanément avec les autres acteurs.
Le but de cette proximité est d’éviter les délais. Ils créent et ils valident immédiatement avec les autres départements sur la viabilité de l’avancement. Si des ajustements doivent être faits, la réponse vient tout aussi vite. La collaboration est la clef du succès.
Cela semble d’une logique limpide, mais lorsque l’on est dans une grosse institution telle que Ford, ce sont des repères qui se perdent facilement aux fils des décennies avec une multiplication souvent injustifiée de département.
Ford donne plus de détails sur sa camionnette électrique à « 30 000$ US »
« The best part, is no part ».
Le véhicule sera construit sous le thème « the best part, is no part ». Bien que cela semble ridicule, cela veut simplement dire : moins il y a de pièces, mieux c’est. Encore une fois la simplicité s’impose que ce soit dans la conception ou la confection. Au compte, Ford prévoit que les produits sur la base UEV auront 20% moins de pièces que l’équivalent selon les standards d’aujourd’hui.
La camionnette sera construite en 4 sections : tout ce qui est devant le pilier A, donc la baie-moteur. Puis vient la batterie au centre du véhicule sur laquelle on déposera la troisième section monocoque qui inclut la cabine et la caisse. Finalement, le châssis arrière. C’est une approche très similaire à celle introduite initialement chez Tesla avec le Model Y.
Cette approche vise la réduction du nombre de composantes. Les 4 sections peuvent être préassemblées et se rejoindre pour former un tout. C’est passablement plus efficace, mais Ford va encore plus loin.
La réparabilité
En parlant activement avec les assureurs étasuniens, on vise également une facilité en matière de réparabilité. On le sait, les véhicules sont pratiquement tous soudés, ce qui rend extrêmement difficiles certaines réparations qui pourraient pourtant être simple. Les sections ne seront pas soudées, mais bien boulonnées.
Cela semble un recul technologique, mais encore une fois, on vise la simplicité. En adoptant cette approche, des sections entières pourront être retirées et remplacées à moindres couts. Les ingénieurs se sont fait imposer cette contrainte dans la conception de la plate-forme. Afin de s’assurer que le principe suive sa voie, Ford fournira aux assureurs un guide de réparabilité du véhicule.
Les départements
Sans surprise, on compte sur la présence d’une collection de départements dans la conception d’un véhicule.
Design intérieur
Au design, on nous parla surtout de l’intérieur du véhicule. Le dogme ici : la simplicité. Le but est de réduire les prix, l’abordabilité est centrale dans ce projet. On désire malgré tout respecter les besoins et les désirs des clients. Bien que les contraintes soient réelles, la qualité est au menu.
Il faut noter que les véhicules UEV ne partageront aucune pièce avec des produits Ford existants, du moins, c’est ce que l’on nous dit. Tout doit être défini, de la forme à la matière à la manière dont les composants tiennent ensemble. Par le fait même, l’équipe valide les propriétés et les sensations que procurent les matières.
La durabilité l’emporte sur la recyclabilité
Interrogée sur l’importance pour bien des acheteurs de véhicules électriques sur la question de la recyclabilité de leur véhicule en fin de vie, la designer Eva Ross soutient que l’organisation n’a pas mis cette notion au centre du développement.
Bien qu’il serait logique de le faire, Ford ne vise pas une approche circulaire qui mettrait à l’avant-plan la recyclabilité des matières. Il y aura bien quelques composants en matières recyclées, mais rien d’innovant et surtout, on ne met pas du tout l’accent sur cette notion. On vise la durabilité. On doit donc s’attendre à beaucoup de plastiques rigides dans la future cabine des modèles UEV.
3D géant
Afin d’être en mesure de concrétiser en taille réelle, les composants. Une imprimante 3D est présente sur le site. Elle est tellement grosse qu’elle est une pièce en soi où il est possible d’imprimer une voiture grandeur nature. La machine est capable de travailler la mousse, l’argile et l’aluminium.
Le fait d’arriver très tôt dans le développement permet de valider rapidement des « détails » comme l’accessibilité à bord par les ouvertures des portières ou encore l’ouverture du coffre.
Les matériaux
Bien que les tests de durabilité des matériaux soient faits au Michigan, plusieurs tests sont produits à Long Beach. On teste des tissus, des fils, des coussins. Plus pratique, ils optimisent la découpe des matériaux avec l’IA ce qui permet de régler des problèmes tôt dans la conceptualisation. En concentrant les opérations sur le site, on passe d’un temps de conception pour certains composants de 3 mois à seulement 2 semaines.
Des chambres de tests
Comme partout ailleurs, il y a des chambres thermiques où l’on peut faire varier les températures d’un froid intense à une chaleur extrême. Dans ces chambres, il est possible de jouer avec les taux d’humidité, ce qui permet d’accélérer le vieillissement du véhicule à l’intérieur. Encore une fois, c’est la durabilité des composantes qui est mise à rude épreuve.
Parallèlement, une pièce accueille un dynamomètre qui permet de faire une collection de tests, dont la puissance aux roues. Cet environnement permet aussi d’ajouter des contraintes physiques extérieures comme des turbulences ou encore de la résistance pour simuler différents types de surfaces.
Dans cet environnement, on retrouve des bornes de recharge de niveau 3 jusqu’à 400 kW pour faire des tests d’endurance dans un contexte d’utilisation sévère. C’est ici que l’on valide les tests qui seront faits par l’Environmental Protection Agency (EPA) qui détermine les cotes de consommation officielles des véhicules sur le marché.
Le design électrique
Pour le moment, les détails concernant les batteries et les moteurs demeurent un mystère. On sait toutefois que le système sera de 48V et que le port de charge sera de type NACS. Comme c’est de plus en plus la tendance, le nombre d’unités de contrôle sera restreint.
Ils pratiquent une collection de tests sur les cellules des batteries avec des stresses de charge et de température dans presque tous les scénarios possibles. La proximité entre les différentes équipes en lien avec l’électrification permet d’accélérer le processus de validation de la technologie. Considérant qu’environ 40% du prix du véhicule vient de la batterie, son optimisation est essentielle.
Les tests d’endurance se font sur le site même. On retrouve une tente de type Faraday qui bloque toute interférence d’onde avec l’extérieur. Dans une autre chambre, les ingénieurs sont capables de reproduire des années de « vieillissement » et d’usure de composants en seulement quelques semaines.
Dans la foulée des présentations, on découvre un système de refroidissement pour la cabine et les composants mécaniques de nouvelle génération. Ce passage permet d’avoir un système nettement plus compact et léger que précédemment. On parle de 50% de tuyaux pour le refroidissement.
Le filage
Ford a fait la promesse de réduire le filage pour la gestion du véhicule. C’est un succès puisque les équipes sous Andrew Gliesman, le responsable de l’ingénierie des équipements de tests électrique et de Shadi Jammoul, le directeur de l’ingénierie des systèmes et de l’intégration. Avec leur nouvelle approche, ils sont parvenus à retrancher 1,3 kilomètre de câble dans le futur véhicule. De plus, tout le câblage est plus petit qu’avant.
C’est dans le LABCAR que l’on fait les tests sur le système 48V avec la charge électrique, les tests de courant sur les accessoires avec le harnais de filage. Le tout est intégré autant pour les matériaux (Hardware) que les logiciels (Software).
Le passage de 12V à 48V ne pose pas de défi pour l’équipe d’Oscar Lomeli, le technicien en chef pour l’ingénierie électrique. Il a sous la main tous les types de filages et de câblages électriques. Il suffit de lui offrir un plan et il sera en mesure de fournir un montage électrique prêt à subir une collection de tests par les autres équipes.
Encore une fois, la proximité entre les équipes permet d’accélérer le processus.
Conclusion
Ford est à la croisée des chemins en matière d’électrification et aux grands maux, les grands moyens. La création de cette unité d’élite en matière d’électrification regroupe une collection d’ingénieurs et d’acteurs divers liés à l’automobile. Tous n’ont qu’un seul objectif : créer un produit qui devra avoir le même impact que le Ford Model T il y a presque 120 ans. Est-ce que la pression est palpable?
