Essais & Simulations n°122

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dossier automobile By default, we suggest these values: b=10, Env.Coef =2 Prod. Coef =2 Of course, this new approach have had several important assumptions and simplifications, but as said aFrench philosopher Paul VALERY(1871-1945): “What is simple is always erroneous, what is not it is unserviceable”. 5. Acknowledgement The authors acknowledge the contribution of their colleagues to this work: Myassam JANNOUN (Valeo PhD), Philippe POUGNET (Valeo), Philippe ZELMAR (CEVAA) And all FiRST collaborative research partners: NXP, Thales, Labinal-Power-System, Ligeron, MBBM, Analyses&Surface, AREELIS, CEVAA, LESCATE, MBelectronic, HG Consultant, Valeo, SERMA, IRSEEM, Statxpert, LNE, CNRS, LaMIPS, EN- SICAEN, GPM, Université de Rouen, INSA Rouen With the help of: Basse Normandie area, BPIFrance founding, Haute Normandie area, MOVEO, NAE, ASTECH, AeroSpace Valley. 7. references [1] ASTE: “HA-ESS Guideline”, www.aste.asso.fr, January 2006 [2] CEEES Publication n°9: “Reliability For aMature Product from the beginning of useful life”,2009, ISSN 1104-6341 [3] D. Delaux: “Reliability validation of engine cooling modules with atailoring tests of Vibration, Thermal Shock and Pressure Pulsation”, 2006 ,Revue Essai &Simulation -#785 hors série [4] AFNOR: “Démonstration de la tenue aux environnements – Conception et realisation des essais en environnement”, 2013, NFX 50144 – leaflet 1, 2, 3, 4, 5, 6 [5] M. Bonato, D. Delaux.: “Synthesis and Validation of Accelerated Vibration Durability Tests”,2015, RAMS [6] Kim, Y.B., Noguchi, H. Amagai, M.: “Vibration fatigue reliability of BGA-IC package Pb-free solder and Pb Sn Solder”, 2006, Microelectronics reliability 46, 459-466 [7] L. Pierrat, D. Delaux.: “Analytical improvement of the stress-strength method by considering arealistic strength distribution”,2013, Applied Reliability Symposium -Berlin 8. Glossary PSD: Power Spectrum Density FDS: Fatigue DamageSpectrum HALT: High Accelerated Life Test HA ESS: High Accelerated Environmental Stress Screening UUT:Unit Under Test RMS: Root Mean Square DOF: Degree of Freedom FiRST-MFP: Reliability for Mechatronic System of High Power Henri Grzeskowiak 1 ,David Delaux 2 1: HG Consulting, Paris, henri@grzeskowiak.fr 2: Valeo, 8rue Louis Lormand 78321 La Verrière, david.delaux@valeo.com Entretien L’automobile maintient son avance dans le prototypage virtuel Directeur général délégué d’ESI Group, Vincent Chaillou nous explique comment le prototypage virtuel apris une place croissante ces dernières années dans l’automobile, malgré la crise qui a frappé les constructeurs européens depuis 2008. Le passage à cette méthodologie va permettre aux grands noms de l’automobile deconcevoir leurs véhicules et leurs pièces, étape par étape, jusqu’à la production. Essais &Simulations : >Que représente l’automobile chez ESI ? Vincent Chaillou : Il s’agit d’un secteur majeur. Les transports représentent 55 %denotre activité et l’automobile 50 % cette partie transport (les autres moyens de transport concernés sont le marché du ferroviaire, les véhicules spécifiques, etc., et autres transports terrestres). L’automobile atoujours joué un rôle majeur dans les évolutions de la simulation numérique et ses grandes avancées, en raison notamment des exigences de ce marché en matière de réduction de poids et de prix et en matière de sécurité notamment. L’aéronautique n’a pas pris autant de risques que l’automobile dans le domaine de la simulation numérique. Citons à titre d’exemple les crash-tests destinés à évaluer le bon fonctionnement des airbags, qui faisaient l’objet de nombreux tests physiques et nécessitaient parfois dix à vingt essais, représentant un coût etdes délais colossaux. Aujourd’hui, grâce à la simulation numérique, les grands de l’automobile sont capables de réaliser des dizaines de milliers de tests virtuels afin d’aller le plus loin possible avant les essais de qualification. Ce choix majeur qui a été fait par l’industrie automobile aimpliqué une véritable prise de risque afin de baisser les coûts, d’augmenter les performances et de prendre en compte le risques en avance. C’est ce contexte hautement concurrentiel qui afourni un environnement favorable pour les éditeurs de solutions logicielles. > À l’inverse, quel rôle joue la simulation numérique dans l’automobile ? Essais & Simulations • SEptEmbrE 2015 • pAGE 50

dossier automobile La simulation numérique est vitale pour l’automobile que ce soit dans le haut de gamme ou le milieu de gamme et même, aujourd’hui, dans le développement demodèles bas de gamme. La sélection ne se fait donc plus seulement en fonction du coût du véhicule mais en fonction du succès constructeur. Même si les composites sont essentiellement présents dans le haut de gamme, l’allégement et les contraintes imposées par les législations concernent aujourd’hui tous les constructeurs. Les matériaux composites apparaissent également dans des voitures plus standard – en particulier pour certaines pièces d’intérieur conçues avec des matériaux plastiques et des fibres de carbone. >Quel a été l’impact de la crise sur vos activités ? Ces dernières années, l’automobile aralenti ses ambitions de définir des solutions de prototypage virtuel en faisant appel à des solutions moins sophistiquées de façon à assurer les tâches minimales et nécessaires pour continuer ses développements. Les constructeurs se contentent donc d’utiliser des outils de base afin deréaliser leurs modèles les moins coûteux, mais sans pour autant changer leurs processus. Néanmoins, certains constructeurs ont récemment pris la décision de se tourner vers le prototypage virtuel, à l’exemple de PSA, de Honda et de Renault-Nissan, exprimant une ambition forte de passer à l’étape supérieure. Il s’agit d’une avancée technologique majeure inscrite dans le cadre d’objectifs de virtualisation étalés sur plusieurs années, comme c’est le cas pour le groupe Volkswagen, l’entreprise la plus en avance dans ce domaine. > En quoi consiste la méthodologie du prototypage virtuel et qu’apporte-t-elle ? Le prototypage virtuel couvre deux aspects. Le premier relève de la méthodologie classique et se définit comme la boucle « en V ». Cecycle part du concept et va jusqu’à la reconstitution des méthodes d’outillage et de production en passant par la fonction, le design et le détail. Mais aujourd’hui, le prototypage virtuel apour fonction de rapprocher la branche gauche d’élaboration physique du produit avec la branche droite d’élaboration détaillée et de documentation. Cela revient à dire que dès laconception, on s’intéresse immédiatement aux outillages associés aux pièces, au travail dela tôle et au découpage duproduit :en un mot, ons’intéresse à la production dès ledépart. Leprototypage virtuel fait ce pont entre le design et la fabrication duproduit. De là, onpeut considérer que cette approche s’applique aux composants élémentaires d’une automobile tels que l’airbag, puis aux sous-systèmes comme le siège, la caisse en blanc, le toit ouvrant etla caisse habillée. Puis on relie l’élaboration, la méthode et la fabrication à la conception decette pièce. Ainsi, dès la conception, nous connaissons la manière dont vaêtre produite lapièce mais aussi son comportement précis et ses interactions avec les autres composants. Les composants, et c’est particulièrement le cas dans l’automobile, comportent en effet de plus en plus de systèmes, de contrôleurs, d’électronique et de mécanique, à l’instar des portières de nos voitures. Il est aujourd’hui possible de prendre en compte tous les comportements et interactions entre systèmes au fur et à mesure de l’élaboration de la pièce. Utilisée depuis de nombreuses années, cette méthode fonctionne à partir de la virtualisation de la géométrie. Elle permet de résoudre leproblème de la maquette virtuelle qui, désormais, n’est plus conçue en plâtre. En un mot, onvirtualise complètement le produit et ce sans avoir recours à un prototype réel. Le deuxième aspect du prototypage virtuel est de ne plus seulement s’intéresser à la forme et à la fonction mais aussi à la production du produit – des procédés de fabrication qui peuvent eux aussi être testés virtuellement. L’objectif est de retarder au maximum l’exécution de la production. En somme, plus je retarde la décision d’industrialisation, plus je l’optimise. Le cycle en « V » se boucle. >Quelle approche adopter pour mettre en place une démarche de prototypage virtuel ? Le problème numéro un est avant tout de faire accepter le changement car une telle démarche génère forcément de l’anxiété, del’agressivité et parfois un rejet catégorique de la part des utilisateurs. Donc si on ne développe pas un esprit de changement et d’innovation dans l’organisation de l’entreprise et des services concernés, il vaut mieux continuer d’utiliser les outils du passé, car la mise en œuvre d’une solution de prototypage virtuel provoque une rupture inévitable. Elle doit donc se mettre en œuvre à travers une politique de changement contrôlé, accompagnant l’idée d’un impact fort sur l’organisation. La partie la plus difficile est plutôt desavoir comment gérer l’arrivée deces méthodes nouvelles afin depermettre une utilisation optimale de ces solutions et mettre à profit ses résultats qui sont considérables. Propos recueillis par Olivier Guillon Essais & Simulations • SEptEmbrE 2015 • pAGE 51