Mercedes-Benz a commencé la production à grande échelle de son nouveau moteur à flux axial dans son usine de Berlin-Marienfelde.

Le plus ancien site de production Mercedes-Benz ouvre un nouveau chapitre dans son histoire qui s'étend sur plus de 120 ans. Le moteur compact haute performance va faire ses débuts mondiaux dans un véhicule de série avec la Mercedes-AMG GT Coupé 4 portes. Fondée en 1902, l'usine Berlin-Marienfelde fait partie du réseau Mercedes-Benz mondial de production de groupes motopropulseurs depuis des décennies. Depuis 2022, l'usine abrite également le campus Mercedes-Benz Digital Factory, un centre d'excellence pour la fabrication de moteurs électriques.

En lançant la production en série-à grande échelle du moteur à flux axial, la vision technologique Mercedes-Benz devient une réalité industrielle. Ce qui était longtemps considéré comme à peine réalisable en raison de sa complexité est désormais fabriqué en grandes séries à Berlin-Marienfelde. Au total, la production comprend 98 processus. Soixante-cinq d'entre eux sont utilisés pour la première fois chez Mercedes-Benz, tandis que 35 procédés sont nouveaux dans le monde. Les technologies développées à cet effet ont donné lieu à plus de 30 demandes de brevet. Sur environ 30 000 mètres carrés d'espace de production, répartis dans trois halls et sept chaînes de production, Mercedes-Benz combine des processus de fabrication hautement automatisés, la technologie laser, des systèmes de contrôle intelligents, un contrôle qualité basé sur l'IA et l'expertise de salariés hautement qualifiés.

De la vision à la production à grande échelle

Le début de la production en série à grande échelle du moteur à flux axial impose des exigences élevées en matière de précision, de fiabilité des procédés et d'automatisation. La conception compacte et la haute densité de puissance du moteur à flux axial nécessitent des méthodes de fabrication spécifiquement développées pour cette application et industrialisées pour une production à grande échelle.

Un exemple est la fabrication des bobines en cuivre. Pour atteindre la forte densité de puissance du moteur à flux axial, un fil de cuivre rectangulaire est utilisé dans le stator, entre autres éléments. Cela permet d'installer plus de cuivre dans le même espace d'installation qu'avec du fil rond. Le fil doit être plié à grande vitesse dans des rayons étroits sans former de plis, sans endommager l'isolation ni réduire la section transversale. Mercedes-Benz a développé, en coopération avec ses partenaires, un procédé spécial à cet effet, alliant précision maximale et capacité de production à échelle industrielle.

L'interconnexion des ensembles de bobines dans le stator est également technologiquement exigeante. Chaque extrémité de bobine doit être connectée dans un espace très confiné – sans causer de dommages thermiques aux structures plastiques adjacentes. La solution est une connexion laser très précise des fils de cuivre. Cela permet un apport d'énergie minimal au point de soudage tout en maintenant un temps de procédé très court.

Soudage laser au polymère de haute précision

Un autre exemple de procédés de fabrication critiques de précision est le soudage sur polymères. La soudure par transmission laser des composants plastiques de la transmission nécessite le plus haut niveau de précision géométrique et un apport d'énergie minimalement invasif afin d'éviter les dommages aux zones environnantes. Le contrôle qualité optique en temps réel supporté par l'IA documente l'articulation et soutient ainsi la fiabilité du procédé. Le traitement d'image basé sur l'IA détecte la position exacte d'un composant, place des zones de protection virtuelles sur les zones sensibles et garantit que le laser traite précisément uniquement les surfaces prévues. Les composants assemblés ainsi sont à la fois étanches à la pression d'huile et capables de supporter de lourdes charges mécaniques.

Assemblage final très précis

L'assemblage final, connu en interne sous le nom de « mariage », est particulièrement impressionnant. Au cours de ce processus, le stator est positionné entre deux disques de rotor équipés d'aimants et assemblés de façon permanente. Des forces magnétiques allant jusqu'à 9 kN (kilonewtons) – équivalentes à environ 900 kilogrammes – agissent sur les composants. En même temps, le stator doit rester dans le plan central magnétique avec une tolérance inférieure à 0,1 millimètre. Un algorithme de contrôle innovant corrige la position dans les 0,5 dernières secondes du processus à l'aide d'impulsions à haute fréquence. Ce qui importe ici, ce n'est pas la seule force, mais un contrôle intelligent, une technologie sensible des capteurs et une gestion précise des processus.

Rôle du Digital Factory Campus

Le début de la production en série à grande échelle du moteur à flux axial est étroitement lié au développement stratégique du site Berlin-Marienfelde. Avec l'usine numérique Mercedes-Benz, l'usine a joué un rôle central dans la numérisation de la production au sein du réseau mondial Mercedes-Benz depuis 2022. Le campus sert d'environnement de production pour le développement et les tests d'applications numériques basées sur l'écosystème de production MO360.

Avec l'industrialisation du moteur à flux axial, l'usine Mercedes-Benz de Berlin-Marienfelde réunit des domaines clés du futur : systèmes d'entraînement électrique haute performance, production numérique et automatisation intelligente. En tant que plus ancien site producteur Mercedes-Benz, il joue ainsi un rôle central dans le transfert de nouvelles technologies vers des processus de production à grande échelle de grande qualité.

Michael Schiebe, membre du conseil d'administration du groupe Mercedes-Benz, responsable de la production, de la qualité et de la gestion de la chaîne d'approvisionnement explique : « Avec le début de la production en série à grande échelle du moteur à flux axial à Berlin-Marienfelde, nous apportons une innovation pionnière pour l'électromobilité dans la réalité industrielle. Ce faisant, nous envoyons un signal fort de leadership technologique, d'excellence opérationnelle et de transformation de l'industrie automobile en Allemagne. Mes remerciements particuliers vont à l'équipe qui a rendu ce projet hautement technique et complexe possible avec passion, précision et un grand esprit pionnier. »