Construire l'avenir des équipements de construction

Dans une interview vidéo, Power & Motion a évoqué le partenariat avec Doosan Bobcat. Les participants à cette discussion vidéo étaient :

• • Joe Alfieri, vice-président et directeur général de Moog Construction

• Joe Baldi, directeur de la stratégie et des partenariats pour Moog

Dans une interview séparée, Alfieri a parlé du projet et de son approche innovante pour développer la force et le mouvement nécessaires à l'application à partir d'un système électrique. Alfieri, membre du groupe de travail Power & Motion a également évoqué les implications futures de l'actionnement électrique et de la commande de mouvement pour l'ensemble du secteur de la construction et en particulier pour les applications hydrauliques.

Power & Motion: Parlez-nous des premières discussions avec Doosan concernant le Bobcat T7X. Quels étaient leurs objectifs et pourquoi Moog a-t-il été choisi comme partenaire pour ce projet ?

Alfieri : Doosan Bobcat avait une vision pour une machine entièrement électrique. Mais ils se sont rendu compte que pour y parvenir, les partenaires devaient relever des défis. L'un d'entre eux, comme pour tout équipementier, était de trouver des vérins électriques de la taille et de la force nécessaires au levage et à l'inclinaison du T7X. Au cours de ses recherches, Doosan Bobcat a entendu parler de Moog et de son travail pour les secteurs de l'agriculture et de la construction.

Lors d'une visite chez Moog, Doosan Bobcat s'est rendu compte que Moog n'était pas seulement un fournisseur de technologie, mais aussi un intégrateur de systèmes qui pouvait accélérer la réalisation de la vision de Doosan Bobcat, de la même manière que Moog l'a fait en convertissant des simulateurs de vol hydrauliques en versions entièrement électriques.

P&M: Parlez-nous de l'ingénierie nécessaire pour passer d'un système hydraulique traditionnel à un système électrique. Quels sont les défis techniques auxquels votre équipe a été confrontée au cours de ce processus ?

Alfieri : Pour passer de l'hydraulique à l'électrique, il faut comprendre l'ensemble d'un système, et pas seulement fournir des composants, surtout lorsqu'un équipementier veut obtenir toutes les performances requises pour une machine comparable, voire meilleure. Il ne s'agit pas d'un remplacement un à un (ou broche à broche), car il y a beaucoup de modifications à apporter. Nous avons adopté une vision globale du système, ce qui nous a permis de concevoir une solution purement électrique, y compris la batterie, et de la dimensionner de manière à obtenir une durée de fonctionnement correcte pour quatre heures de travail intensif et huit heures de travail normal.

Pour atteindre la puissance souhaitée et préparer le passage aux fonctions autonomes de la prochaine génération, nous avons conçu un système électrique de plus de 400 V. Mais cette haute tension exige une sécurité au niveau du système électrique (par exemple, éliminer les risques d'électrocution) ainsi qu'au niveau de la fonction de la machine afin de garantir que le véhicule ne fera pas de mouvements involontaires. L'une des façons d'y parvenir est de mettre en place une fonction de désactivation sécurisée du couple.

P&M: L'électrification des équipements de construction et des équipements hors route s'accélère. S'agit-il d'une question strictement environnementale ou existe-t-il des avantages pratiques à passer à une flotte entièrement électrique ?

Alfieri : Parmi les avantages pratiques, on peut citer le fait que les machines entièrement électriques comme la T7X ne nécessitent pratiquement pas d'entretien. Lorsque nous remplaçons le système hydraulique par un système électrique, nous supprimons également les pompes, les tuyaux, les réservoirs et les vannes qui peuvent se casser ou nécessiter un entretien. Par exemple, le Bobcat T7X est équipé d'actionneurs et de moteurs électriques, ce qui lui permet de n'utiliser qu'un quart de liquide de refroidissement écologique, contre 57 gallons de liquide pour son modèle équivalent diesel/hydraulique.

Un autre avantage des systèmes électriques est qu'ils deviennent beaucoup plus contrôlables et, à mesure que les choses s'automatisent, le propriétaire ou l'opérateur du véhicule dispose d'un contrôle plus précis. En ce qui concerne les données, les systèmes électriques permettent aux propriétaires de machines de collecter des données pour prendre des décisions plus intelligentes au niveau de la machine et du chantier.

Une machine entièrement électrique est dotée d'un logiciel comme un smartphone ; le propriétaire du véhicule peut obtenir des mises à jour et des fonctions plus rapides et plus précises. Sur le plan environnemental, le bruit et les vibrations sont moindres, ce qui permet aux opérateurs de travailler plus longtemps et de réduire la pollution sonore dans les quartiers et les communautés situés à proximité des chantiers.

P&M: Compte tenu de tout cela, dans quels domaines les systèmes hydrauliques continuent-ils d'être utiles ? Quels sont les avantages de l'hydraulique dans l'environnement hors route ?

Alfieri : Les systèmes hydrauliques restent appropriés pour les grosses machines, comme les excavateurs de gros tonnage. Cela dit, il existe également des solutions hybrides, de sorte qu'un constructeur automobile n'est pas obligé de choisir un système entièrement hydraulique ou entièrement électrique. Moog dispose d'une technologie qui couvre l'hydraulique, l'électrique et l'électro-hydraulique ; nous sommes technologiquement neutres. Ces machines très puissantes à service continu peuvent également être conçues pour ne pas produire d'émissions.

Il n'y a pas si longtemps, Moog s'est associé à CASE pour développer une chargeuse-pelleteuse hydraulique à émission zéro et à commande électrique pesant plus de 15 800 lb. Il y aura toujours des applications de niche pour les systèmes hydrauliques, et il est important d'avoir des solutions pour les prendre en charge.

L'industrie de la construction verra de plus en plus de solutions électrifiées pour les machines multi-axes, mais pour des raisons d'emballage et de densité de puissance, les solutions hydrauliques resteront précieuses. Par exemple, l'industrie aéronautique a adopté des solutions électriques, mais les dimensions de l'espace intérieur des ailes des avions de ligne nécessitent toujours une transmission hydraulique pour atteindre la densité de puissance requise pour déplacer les volets, les spoilers et les becs de bord d'attaque des ailes.

P&M: Comment Moog va-t-il appliquer les leçons du projet Bobcat à d'autres aspects de son activité ? Quelles autres applications verrons-nous à l'avenir ?

Alfieri : Nous avons fait un grand pas en avant avec Doosan Bobcat, et il y en aura beaucoup d'autres, y compris la conversion de différents types de produits de l'hydraulique à l'électrique et de produits de tailles différentes de l'hydraulique à l'électrique. Il peut s'agir de chargeuses compactes, de tractopelles, de chargeuses sur pneus, de mini-pelles et, en dehors de l'industrie de la construction, d'équipements de manutention aéroportuaire et même de camions à ordures. Ce travail commence à ouvrir des perspectives pour des systèmes plus électriques, plus contrôlables et offrant des solutions de productivité supplémentaires grâce à la connectivité et à l'automatisation des futures machines.

P&M: Que doit faire l'industrie pour commencer à se préparer à une approche hybride des équipements hors route ? Devrons-nous modifier la maintenance, l'approvisionnement et l'ingénierie des flottes existantes ?

Alfieri : Tous les acteurs du secteur devraient commencer à se demander, ainsi que leurs partenaires commerciaux et leurs fournisseurs, comment ils se préparent à un avenir de plus en plus électrifié, afin de pouvoir tracer la voie à suivre. À l'avenir, les compétences des équipes de maintenance porteront davantage sur l'électrification et les logiciels que sur l'hydraulique mécanique. À mesure que les machines deviendront de plus en plus électriques, la maintenance sera plus prédictive, car le propriétaire d'un véhicule peut transmettre les données de la machine et appliquer l'analyse pour entretenir plus intelligemment son parc et programmer la maintenance.

Le dépannage et le diagnostic seront possibles via le web, et les agents de maintenance pourront éventuellement comprendre ce qui doit être réparé avant de quitter leur bureau. En fait, les réparations ne nécessiteront peut-être pas l'intervention d'un technicien, et si c'est le cas, les techniciens pourront dire quelles pièces sont nécessaires avant même de quitter leur bureau. C'est l'occasion pour les travailleurs de la maintenance, et d'autres, de développer un nouvel ensemble de compétences afin d'occuper différents types d'emplois.

D'autres changements incluront la construction de nouvelles stations de recharge électrique. Et inévitablement, de nouveaux fournisseurs et acteurs apparaîtront.