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Essais & Simulations n° 131

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Les Bureaux d’études face aux défis des données toujours plus denses

DOSSIER BUREAUX

DOSSIER BUREAUX D’ÉTUDES Ces impératifs de livraison en temps et en heure sont naturellement associés à des exigences de qualité. Dans l’aéronautique, la notion de « right first time » (« OK du premier coup ») s’est vite imposée, mettant l’optimisation itérative au cœur de nos préoccupations. À QUOI EST PRÉCISÉMENT DUE CETTE TENDANCE ? Elle est avant tout liée à l’ère du numérique. Nous sommes aujourd’hui passés à un pas de charge encore inenvisageable il y a encore quelques années. Au sein de notre division, nous utilisons Catia (édité par Dassault Système) pour le design, un logiciel de simulation pour la modélisation éléments finis ainsi qu’une kyrielle d’outils développés par nos ingénieurs pour encadrer les analyses de leurs calculs. Il faut dire que les atouts sont considérables dans nos métiers. QUE PERMETTENT AUJOURD’HUI LES OUTILS DE SIMULATION ? Grâce aux avancées technologiques, on assiste à une démocratisation de la simulation numérique, au point qu’on ne s’interdit plus aujourd’hui de faire des modèles locaux, dédiés et plus détaillés. Mais cette avancée dépend de la maîtrise de ces outils qui, parallèlement, est devenue indispensable pour nos ingénieurs, à laquelle s’ajoute la maîtrise des outils clients comme avec Airbus par exemple. Ainsi, tout ce qui se faisait encore sur Excel il y a encore une dizaine d’année a été remplacé chez l’avionneur par une suite d’outils de calculs utilisant nos données d’entrée. Nos ingénieurs doivent donc désormais être capables de manier ces données d’entrée, les intégrer dans cette boîte de calculs, en extraire les résultats et les exploiter. QUELLE PLACE OCCUPE DÉSORMAIS L’INGÉNIEUR ? Si l’on a besoin de développer depuis plusieurs années ces compétences, on maintient l’idée que l’ingénieur doit toujours garder un œil critique vis-àvis des résultats de calcul, et prendre un maximum de recul avant d’analyser et de valider un résultat. Car le risque de cette dépendance à l’outil numérique est de perdre tout sens pragmatique. En tant que directeur de la division Engineering, il s’agit d’un équilibre difficile à atteindre, en particulier avec les jeunes générations, mais également en raison du rythme soutenu dans la réalisation des programmes. On passe tous les cas de charge dans l’outil (jusqu’à plusieurs milliers), ce qui génère toujours davantage de données ; mais nous devons garantir que les résultats obtenus soient absolument cohérents ; c’est pourquoi, d’une part nous obligeons nos collaborateurs à refaire un point calcul analytique, juste pour se faire une idée ; ce qui est loin d’être naturel pour les jeunes recrues. La relation au métier a radicalement changé. D’autre part, pour mieux former les nouveaux ingénieurs, nous proposons à nos clients des équipes mixtes et hétérog è n e s , composées de jeunes et d’anciens afin de cultiver le savoir-faire. Cela nous permet de maitriser la montée en compétence des nouvelles générations tout en bénéficiant de leur dynamisme. QUELS OUTILS DE SIMULATION NUMÉRIQUE UTILISEZ-VOUS ? La solution la plus utilisée est Catia pour le design et la CAO. Cet outil, très répandu dans nos métiers, nous permet de concevoir des pièces ainsi que des assemblages en trois dimensions. Il nous offre également la possibilité de concentrer tous les travaux réalisés par l’ensemble des ingénieurs œuvrant sur un même programme (un avion par exemple) au sein d’une seule et même maquette globale en – quasi – temps réel. Dans le domaine du calcul en tant que tel, nous utilisons Nastran (un solveur modèle éléments finis de l’éditeur MSC Software) ainsi qu’un mailleur, Patran (également de MSC). Nous nous orientons également vers un autre outil de maillage – HyperMesh – de plus en plus utilisé dans l’aéronautique et permettant une automatisation des opérations particulièrement performante tout se montrant très ergonomique. QUEL REGARD PORTEZ-VOUS SUR L’AVÈNEMENT DE L’IMPRESSION 3D ? Avec ce type de procédés, associé à des outils de simulation toujours plus performants, on peut imaginer des solutions de design optimisés dès la première boucle. Ça existe déjà mais l’utilisation de ces logiciels demeure très compliquée ; nous aurons donc besoin d’outils plus simples d’utilisation de manière à définir au mieux le design d’une pièce en fonction des contraintes de calculs de structure. En ce sens, si auparavant nous étions confrontés à un blocage technologique en termes de fabrication, l’impression 3D nous permet de lever ce verrou. C’est tout l’enjeu de cette technologie de demain. Propos recueillis par Olivier Guillon 50 IESSAIS & SIMULATIONS • N°131 • Décembre 2017

DOSSIER BUREAUX D’ÉTUDES ANALYSE Le rôle des données devenu capital en simulation Industrie 4.0, maintenance prévisionnelle, gestion du cycle de vie des produits, le tout dès la conception, font partie des défis que rencontrent aujourd’hui les bureaux d’études. Mais l’enjeu véritable réside dans la gestion des données de plus en plus denses. C’est tout particulièrement le cas pour des développements liés aux véhicules autonomes, comme l’indique Jacques Duysens, enseignant en Mécanique numérique et modélisation au sein de l’école d’ingénieurs Léonard de Vinci. © Olivier Guillon Les données de plus en plus massives et complexes compliquent le développement des produits, en particulier dans l’automobile Jacques DUYSENS Actuellement Systems Business Development Director d’Ansys pour la zone EMEA, Jacques Duysens dispense un cours depuis plus de vingt ans sur la simulation des systèmes d’aide à la conduite automatisée et, plus récemment, la simulation portant sur des véhicules autonomes au sein de l’école d’ingénieurs Léonard de Vinci – photo prise à l’occasion de l’Ansys Innovation Conference qui s’est déroulée les 5 et 6 décembre derniers à Paris (©Ansys) Alors que les systèmes automatisés se développent à vitesse grand V et que les véhicules autonomes – qu’il s’agisse des automobiles, des trains, des aéronefs ou encore des bateaux – font l’objet d’avancées considérables ces dernières années, se pose la question de savoir comment on parvient à simuler les comportements de ces équipements et ces véhicules dans leur environnement réel. Cette question a été posée en ces termes par Jacques Duysens, d’Ansys, spécialisé dans le développement de systèmes au sein de l’éditeur, et qui enseigne aux futurs ingénieurs de l’ESiVL comment simuler les comportements des véhicules autonomes. « Nous sommes aujourd’hui capables de réaliser des opérations de simulation très rapides, proches du temps réel, et pouvant exploiter des mesures ESSAIS & SIMULATIONS • N°131 • Décembre 2017 I51

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