Actualités

NVIDIA et Dell propulsent Trek en tête de course
Trek

Aujourd'hui, les défis universels que doit relever Trek pour créer un vélo de course de nouvelle génération concernent de nombreuses entreprises : imaginer des produits à la fois robustes, mais faits de matériaux légers, repérer des défauts de fabrication le plus tôt dans la phase de conception et réduire la durée entre la phase de l'esquisse et celle du prototype physique. Trek Bicycle Corporation, un fabricant de cycles situé à Waterloo, WI, incarne parfaitement l’exemple d’une société qui a su appliquer la dernière technologie NVIDIA® à ses postes de travail Dell Precision™ pour accomplir l'ouvrage.

Pour réaliser son produit, Trek était confronté au défi classique consistant à trouver le rapport idéal entre le poids et la tension dans le développement de ses VTT de descente de la famille Carbon 9.9. La maxime du vélo de course selon laquelle un poids léger équivaut à des performances plus élevées ne s'applique pas aux VTT de descente. En effet, ces derniers doivent être résistants et stables afin de ne pas céder sous la pression.

"Trek a été fondée en 1976 avec pour mission de construire les meilleurs vélos du monde", explique Michael Hammond, un designer industriel, directeur de l'équipe de conception de la division Mountain Bike de Trek. "Au sein de Trek, les designers industriels sont aussi les défenseurs de nos clients, et sont impliqués tout au long de la production. Le travail de l'équipe de développement est de faire en sorte que les caractéristiques de performance de chaque nouveau vélo ainsi que la qualité de roulement soient à la hauteur de nos exigences et celles de nos clients. Une telle responsabilité garantit que nos vélos entrent en production aussi vite que possible. Voilà les objectifs qui nous ont conduits aux GPU Quadro de NVIDIA."

Le tout nouveau Carbon Session 9.9 de Trek est le VTT de descente le plus léger jamais construit. Pour créer ce modèle d'avant-garde, les concepteurs de Trek se sont appuyés sur leur savoir-faire inégalé dans la conception de vélo. Ils ont utilisé des outils de conception de pointe, notamment le logiciel de CAO 3D SolidWorks, animés par des processeurs graphiques professionnels Quadro® de NVIDIA (GPU). Le VTT issu de cet environnement à base de GPU Quadro de Trek est le plus rapide en descente du marché : dessiné, modélisé et prêt pour la fabrication en deux fois moins de temps que d’habitude – c’est aussi le modèle qui a assuré son succès au champion Gwin Aaron de la Coupe du monde 2011.

Le défi

Trek

La production de bicyclettes affiche des objectifs de conception contradictoires communs à de nombreux fabricants d'aujourd'hui. Le produit doit être à la fois aussi léger et robuste que possible pour résister aux fortes sollicitations du cycliste en action sur le vélo. “En plus de tout cela, le vélo doit briller non seulement par sa structure et son style, mais aussi par chaque détail de ses fonctionnalités”, précise Hammond."Chaque élément de nos produits est clairement visible."

Pour obtenir l'équilibre entre la vitesse et la résistance nécessaire au vélo de rêve destiné au coureur de descente, il leur fallait reproduire la géométrie du cadre en aluminium dans un matériau de type fibre de carbone plus léger, mais aussi plus fragile et coûteux.

La solution

Trek

L'utilisation de la fibre de carbone permettrait à Trek d'atteindre un grand nombre de ses objectifs. Cependant, les vélos dans ce matériau sont beaucoup plus compliqués à concevoir et à construire que ceux en aluminium. Les feuilles de “tissu” de carbone doivent être posées manuellement dans des moules en acier ouverts à l'arrière, selon un calendrier de montage précis. Les moules sont ensuite fermés et une pression est appliquée pour créer chaque pièce. La conception du montage exigeant ainsi que le choix des spécifications et le revêtement compliqué des vélos en carbone représentent un processus très sophistiqué.

Pour surmonter ce défi, Trek a utilisé SolidWorks de Dassault Systèmes sur des stations de travail mobiles Dell Precision à base de GPU Quadro. Selon Hammond, “Nous savions que nous avions beaucoup de choses à gérer dans la création d'un produit aussi technique et que nous disposions de peu de temps pour le faire. Donc, nous voulions être en mesure d'obtenir autant d'itérations de conception que possible sans pour autant nous enliser. Ce qui est formidable, c’est que tout est possible avec Quadro."

Le résultat

Trek

Une fois obtenus les paramètres initiaux pour le nouveau vélo, il a fallu à l'équipe de Trek seulement quatre mois pour passer de la première esquisse au prototype physique, avec environ 20 concepts testés et simulés. Avant d'utiliser les GPU Quadro de NVIDIA pour concevoir leurs produits, Trek mettait deux fois plus longtemps pour arriver à l'étape de prototype et ses concepteurs pouvaient tester seulement une poignée de concepts au cours de la même période.

Avant, l'équipe de Trek avait besoin d’imprimer un modèle de trame (prototypes SLA) en grandeur nature, et ce, quatre fois ou plus par projet, afin d’évaluer les détails de surface nécessaires pour que tout soit parfait avant de construire le prototype. Chaque impression coûtait jusqu’à 2000 $ et prenait au moins une semaine à réaliser. Les outils de simulation optimisés pour NVIDIA permettent à Trek de se passer de cette étape d’impressions et donc d’en supprimer les coûts.

Trek

Avoir le bon prototype dès le départ est également essentiel pour réduire les coûts de conception. La capacité de faire des modifications et de les simuler, et cela, sans attendre, puis de voir clairement les moindres détails, a permis à l'équipe Trek de concentrer ses efforts sur un prototype unique et impeccable - ce qui fait économiser des dizaines de milliers de dollars à la société.

"Être capable de voir tout de suite les écarts de surface et de transitions sur nos modèles et nos simulations, sans perte de performance, était essentiel", poursuit M. Hammond. "Auparavant, nous ne pouvions pas obtenir des rendus suffisamment vite pour faire des vérifications détaillées dans le logiciel sur des aspects tels que les questions de sécurité concernant la pédale, les roues et les dérailleurs ; nous n’avions pas non plus le temps de vérifier la résistance de tous les segments du cadre via le logiciel. En boostant les simulations 3D dans SolidWorks, les cartes Quadro nous amènent à détecter tout de suite les points critiques dans la structure du cadre, afin que nous puissions les corriger et éviter le surcoût des rectifications. Les itérations plus rapides dans la simulation signifient que nous sommes en mesure de concevoir le vélo de manière plus rentable et de réaliser le prototype beaucoup plus vite. "

Trek

C’est sur le nouveau vélo Carbon Session 9.9 que le coureur professionnel de descente Aaron Gwin a remporté la Coupe du monde en 2011."Pour moi, le Carbon Session 9.9 a une longueur d'avance sur tous les autres modèles. C’est un énorme avantage question confiance quand on arrive sur une course sachant qu’on va pédaler sur la meilleure bécane qui soit", déclare Gwin.

"Nous avons réussi avec le Carbon Session 9.9 à construire le meilleur vélo de descente en fibre de carbone jusqu'ici, et nous n'aurions pas pu le faire sans la rapidité et la qualité du GPU Quadro", conclut M.

Trek

Hammond."Et en plus, nous pouvons désormais utiliser ces mêmes outils optimisés Quadro pour améliorer la qualité et les délais de la mise sur le marché de tous nos produits."

Trek

Trek

Trek

Trek

Trek

Trek

Trek