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CAO / CFAO

Congrès SIA : Automobile, simulation numérique tous azimuts

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Il faut l’alléger, la rendre plus sûre, plus économe, moins polluante, mais aussi plus autonome, plus connectée, plus confortable, moins bruyante, plus séduisante… Elle ? C’est l’automobile. retour sur la seconde édition du Congrès simulation organisé récemment par la Société des Ingénieurs de l’Automobile.

Plus de puissance pour analyser et optimiser:
Objet de convoitise pour les uns, de haine pour les autres, bref, un sujet de passions. L’automobile est aujourd’hui plus que jamais, un formidable creuset d’innovations pour résoudre les multiples défis technologiques, sociaux, environnementaux auxquels elle doit répondre. C’est pourquoi, le secteur exploite depuis de nombreuses années la simulation numérique.

Pour la seconde fois, la sIA société des Ingénieurs de l’Automobile organisait à l’école Estaca de saint-quentin-en- Yvelines son « Congrès simulation ». Deux jours en mars pour écouter les nombreux conférenciers présenter leurs travaux de recherche et cas d’application quotidiens des technologies numériques.

Le Keynote d’ouverture d’Olivier Colmard, Directeur CAE de Renault le montrait bien, la simulation est au coeur des développements : « entre 2010 et cette année, nous sommes passés d’une puissance de calcul de 172 à 500 teraFlops. Cette puissance est indispensable pour évaluer de nouveaux concepts plus rapidement, mais aussi optimiser ceux qui sont retenus et selon de multiples prestations. » Désormais, le constructeur annonce travailler sur des maquettes numériques exactes. Par ailleurs, il dit avoir réduit de 12 à 5 semaines le délai nécessaire pour produire un premier modèle de crash à partir de sa maquette CAO.

En route vers Le Full digital model

Laurent Declerck, Directeur architecture physique et fonctionnelle chez PSA, dressait le bilan de dix années d’utilisation de la CAE et annonçait l’objectif d’atteindre en 2025 un développement Full Digital des modèles. « Le calcul numérique nous a permis de gagner sur de nombreux tableaux. Une moyenne de 140 kg de masse gagnée sur chaque véhicule, une perception de la qualité et des performances multipliée par deux, un temps de développement réduit de 20 %, et des coûts de développement divisés par deux ! » psA annonce aussi avoir conçu son dernier moteur diesel avec un process totalement numérique. « mais il semble que nous atteignons un plafond de verre en matière de CAE. pour atteindre notre objectif de Full Digital, nous devons embarquer avec nous des partenaires. Car les défis technologiques sont trop nombreux pour les relever seuls. »

Les défis sont en effet multiples pour ce secteur automobile, où la concurrence est féroce et les attentes des consommateurs souvent contradictoires. On peut en citer deux qui fédèrent d’ailleurs toutes les difficultés à franchir : le véhicule électrique, et le véhicule autonome.

Véhicules électriques et allègement

Dans le premier cas, par exemple, la complexité des architectures nécessite l’adoption d’une représentation unifiée pour la conception, l’analyse et la simulation des systèmes qui la composent. philippe Fiani, de sherpa Engineering, proposait ainsi un formalisme précis pour représenter et lier les modèles de simulation qu’ils soient fonctionnels, techniques, ou destinés à la simulation multiphysique.

Autre utilité de la simulation dans ce cas, la réduction du coût total de possession (tCo) des véhicules électriques à l’aide d’un modèle multiphysique de la batterie adoptée. « une démarche indispensable pour diminuer le tCo de ces véhicules face à leurs équivalents thermiques, et espérer les démocratiser auprès de la population » explique Anthony Babin du Estaca’Lab.

Qui dit voiture électrique dit poids des batteries. une masse qui ne fait qu’augmenter dans les voitures modernes soucieuses du confort et de la sécurité des passagers. pourtant, les ingénieurs travaillent constamment pour diminuer ces masses qui exigent plus d’énergie de la motorisation, donc plus de consommation. pour cela, ils multiplient les matériaux légers comme les composites et les mousses. un sujet qui faisait l’objet d’une session complète de présentations lors de cette 1ère journée SIA. L’une d’entre elles abordait, par exemple, le besoin d’anticiper et d’exploiter le caractère anisotrope que confère l’ajout de fibres discontinues dans une matière thermoplastique. Dans ce cas, la simulation permet de concevoir des pièces en tenant compte de l’orientation des fibres pour optimiser leurs performances.

D’une manière générale, la simulation est très largement employée par les constructeurs automobiles pour évaluer l’endommagement des pièces. Les lois de comportement des matériaux métalliques sont aujourd’hui maîtrisées. Il reste à progresser sur celles décrivant les ruptures complexes des matériaux composites intervenant notamment dans les pièces SMC.

Fiabiliser Les voitures autonomes

Si l’on aborde maintenant le véhicule autonome, le travail à accomplir est tout aussi important. Il s’agit par exemple de développer les dispositifs Adas (systèmes avancés d’assistance au conducteur). une trentaine de ces capteurs laser, caméras, et radars équipent aujourd’hui les automobiles les plus avancées. Ils se généraliseront sur tous les modèles d’ici 2020 selon renault. Il faut simuler leur fonctionnement, optimiser leur interaction, mais aussi évaluer leur degré d’acceptation par les conducteurs ! Pour cela, les Caves immersifs, voire les simulateurs dynamiques sont largement plébiscités et se multiplient. Les représentants de renault et PSA mirent également en avant les besoins en matière de scénarios routiers pour alimenter ces simulateurs. Des scénarios indispensables pour tester virtuellement sur des millions de km de tels systèmes, et prouver leur sécurité aux futurs acheteurs…

Le véhicule autonome est également un exemple typique de la montée en complexité des véhicules modernes. L’intelligence artificielle, le Big Data, le Deep Learning sont autant de domaines que les constructeurs et leurs équipementiers doivent s’approprier. Des compétences qu’il faut trouver sur le marché de l’emploi, et qui s’avèrent rares si l’on en croit les intervenants de cette journée sIA. Les formations d’ingénieurs et de techniciens supérieurs doivent très rapidement monter en compétences sur ces aspects si l’on veut maintenir une avance de la filière automobile française.

Bref, la simulation numérique se place au coeur des stratégies de développement des constructeurs automobiles et de leurs équipementiers pour innover, diminuer les coûts et élargir l’offre produit. Ces évolutions rapides et de grande ampleur ont des conséquences sur les méthodes de travail adoptées par les équipes d’ingénierie tant pour les phases de conception que pour celles d’industrialisation.

Les éditeurs doivent de leur côté progresser pour proposer des outils qui répondent toujours plus efficacement aux trois enjeux principaux de la filière automobile : intégrer de nouveaux matériaux, développer les véhicules hybrides, autonomes et connectés, enfin réduire les coûts de développement.

Newsletter n° : 248 du 23/05/2017

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A l’occasion du salon allemand Ligna qui se déroule cette semaine en Allemagne et centré sur l’industrie du bois, Missler présente la dernière mouture de son offre TopSolid’Wood. Celle-ci bénéficie d’une nouvelle interface utilisateur personnalisable, de scripts de lancement automatisant la production, d’une interface entre le logiciel et les machines du groupe Biesse, enfin de l’import-export du format IFC propre à la construction.

Newsletter n° : 248 du 23/05/2017

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KeyCreator, le logiciel de CAO développé par Kubotec est disponible dans une nouvelle version 2017. KeyCreator permet de modéliser des solides, directement en s’appuyant sur les faces ou les formes des solides, et donc sans les contraintes d’un arbre de construction. Cette version ajoute un menu contextuel intelligent.

Newsletter n° : 248 du 23/05/2017

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La bibliothèque de données CAO TraceParts permet désormais aux utilisateurs de cette plateforme d’importer des composants au format Fusion 360 directement dans le logiciel de CAO basé dans le cloud d’Autodesk. Ceci sans aucun stockage sur le poste utilisateur puisque les modèles sont sauvegardés dans le cloud.

Newsletter n° : 248 du 23/05/2017

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Les utilisateurs du logiciel de CFAO ZW3D peuvent bénéficier du premier Service Pack pour la version 2017. Les nouveautés ? De nouveaux formats compatibles, l’export multiple, la vue isolée de composants ou encore l’amélioration du gestionnaire d’équations. Pour rappel, ZW3D est une solution de CAO paramétrique à partir de 1250 €HT, éditée par la société française ZWFrance.

Le câblage électrique pas à pas

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Découvert à l’occasion du salon Smart-Industries fin 2016, le logiciel Eplan Smart Wiring ouvre de nouvelles possibilités en termes de câblage des systèmes de commutation. Eplan propose une solution innovante et particulièrement simple à mettre en oeuvre.

Disponible depuis septembre 2016, Eplan Smart Wiring est un logiciel développé par Eplan pour réaliser le câblage des systèmes de commutation. Il se caractérise par sa simplicité. L’application intègre en effet une base de connaissances techniques relatives aux interrupteurs. Par ailleurs, grâce à son interface tactile, Smart Wiring peut être utilisé sur terminaux mobiles, directement à côté de l’armoire de commande.

Le logiciel intègre donc les instructions détaillées destinées à l’opérateur. Plus aucun schéma n’est nécessaire pour réaliser le câblage, ce qui supprime les risques liés à l’interprétation de documents souvent complexes. Eplan Smart Wiring visualise le schéma de montage, les équipements, les connexions et les voies d’acheminement, en fonction, par exemple, des données provenant d’Eplan Pro Panel. Description de la source et de la cible, gestion des bornes, sections, couleurs, longueur des câbles, procédures finales ou encore acheminement précis des câbles : le logiciel fournit une visualisation, les informations de câblage et données d’ingénierie nécessaires pour l’ensemble du montage dans l’armoire de commande.

Même sans schéma 3D disponible dans Pro Panel, Smart Wiring permet d’améliorer la productivité. Les listes des connexions et du câblage peuvent, par exemple, être préparées dans d’autres systèmes de CAO, lues au format Excel, puis traitées dans Eplan Smart Wiring. La visualisation 3D des chemins de câbles et des étapes d’assemblage ne peut pas être fournie ; en revanche, l’exécution étape par étape, ainsi que la comparaison de plusieurs listes de connexions en cas de changement de dernière minute, sont disponibles. L’utilisateur sait clairement, en permanence, où en est le processus de câblage, les éléments qui doivent toujours être câblés, les changements éventuels à effectuer et comment ceux-ci doivent être mis en oeuvre.

Enfin, le reporting des problèmes et des erreurs et les rapports d’état et de production peuvent être obtenus d’une simple pression sur un bouton, puis envoyés par e-mail au bureau d’étude ou aux responsables de la planification de la production.

Eplan a publié Smart Wiring en allemand et en anglais, mais seize autres langues sont disponibles.

Newsletter n° : 247 du 09/05/2017

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Maplesoft et Phoenix Integration ont lancé un nouveau plug-in permettant aux ingénieurs d’intégrer les logiciel Maple et MapleSim de Maplesoft au sein de la plateforme d’automatisation ModelCenter de Phoenix Integration. MapleSim est un outil de modélisation des systèmes. Maple est logiciel de calcul et d’exploration mathématique. ModelCenter permet l’automatisation de flux de travail multi-outils, l’optimisation de la conception de produits et le partage de données et informations techniques.

Newsletter n° : 247 du 09/05/2017

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CGTech et Go2Cam se sont associés pour répondre à la demande de leurs clients respectifs d’obtenir une interface entre les deux logiciels d’usinage. L’interface GO2cam-Vericut permet l’export de l’intégralité des données de GO2cam fraisage, tournage, tournage-fraisage, décolletage et électroérosion à fil vers Vericut pour la simulation des codes ISO.

Newsletter n° : 246 du 25/04/2017

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Logiciel de CAO mécatronique, Inventor arrive en version 2018 pour les clients d’Autodesk. Comme d’habitude l’éditeur insiste sur les capacités de son outil à traiter des assemblages toujours plus grands. Il propose également de nouvelles capacités en termes d’interopérabilité entre formats CAO, avec notamment la possibilité d’exporter directement des formats Autodesk Revit et IFC depuis Inventor.

Newsletter n° : 246 du 25/04/2017

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Dassault Systèmes annonce trois succès commerciaux récents. Le premier est FCA (Fiat Chrysler Automobiles) qui a choisi « Drive Emotion » pour unifier les méthodes de travail de ses différents studios de design à travers le monde. Drive Emotion constitue un environnement collaboratif entièrement immersif, de l’esquisse initiale d’un design à sa validation virtuelle.

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