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Choisir un logiciel de conception numérique

ERICK HAEHNSEN / TCA redaction@industrie-technologies.com
Grâce aux logiciels de conception d'entrée de gamme, les entreprises peuvent faire leurs premiers pas. De quoi aller progressivement vers la «haute couture» de la conception et de la simulation numérique. Tirer parti de la gestion du cycle de vie des produits (PLM) permet, par ailleurs, d'impliquer tous les services dans leur conception.

Des solutions téléchargeables gratuitement, comme Sketch-up de Google ou Felixcad LT de Gräbert aux licences commercialisées à plusieurs dizaines de milliers d'euros comme Catia, de Dassault Systèmes, choisir son logiciel de conception est lourd de conséquences pour l'entreprise. Par ailleurs, qu'elle soit en deux dimensions, encore majoritaire, ou en trois dimensions, comme dans 40 % des cas, la conception devient la cheville ouvrière d'une chaîne de valeur informatique de plus en plus stratégique. Laquelle comprend également la simulation numérique, la visualisation 3D avec rendu réaliste et le PLM (Product Life-cycle Management, ou gestion du cycle de vie des produits).

Les premiers pas en CAO pour moins de 1 000 euros

Dans l'industrie, le premier maillon de cette chaîne de valeur reste bien la conception assistée par ordinateur (CAO). Selon JPR, ce secteur fourmille d'offres d'entrée de gamme. Citons Cobalt (un peu plus de 2400 euros) d'Ashlar-Vellum, TurboCAD (près de 645 euros) d'IMSI, VersaCAD (entre 640 et 810 euross) d'Archway Systems. Ajoutons Alibre Design (de 200 à 2 500 euros) d'Alibre et Yellowcad Pro (800 euros) de Yellowcad, qui propose aussi une solution en réseau à partir de deux postes. Intérêt majeur de ces logiciels : faire ses premiers pas dans le monde de la CAO sans se ruiner. En revanche, ils se cantonnent à des assemblages mécaniques relativement limités. Mais ils tendent à progresser. Un ensemble de logiciels de milieu de gamme destiné aux PME existe : Solidworks, Inventor, Solidedge, Topsolid.

Au-dessus, Catia (Dassault Systèmes), Creo (PTC), nouveau nom de «Pro Engineer», ou NX (Siemens PLM Software) sont basés sur des architectures informatiques très puissantes. Ce qui leur permet de supporter la conception d'un paquebot, d'un avion de ligne ou d'une gamme d'automobiles. Très coûteuse, la licence est toutefois réservée, dans la plupart des entreprises qui l'utilisent, aux seuls projets qui la nécessitent. Point fort du logiciel phare de conception de chez Dassault, à côté de sa solution moyen de gamme Solidworks : sa capacité à modéliser des formes très complexes avec énormément de facettes. Idem pour Creo, de PTC : « Nous avons la capacité d'ouvrir des assemblages de plus de 22 000 composants ! » s'enthousiasme ainsi Wilfried Cadiou, chef de projet PLM et responsable de la filière numérique chez Construction navale de Bordeaux (CNB, groupe Beneteau).

Les modules spécialisés des solutions haut de gamme

Autre atout des solutions haut de gamme : elles disposent de modules métier très intégrés. Comme le «piping» (réseau de tuyaux) et le «cabling» (réseaux d'électricité). « Pour notre part, nous utilisons le module «Ship Structure» de Catia, dédié à la conception structurelle de bateaux en aluminium ou en acier », décrit Benjamin Lerondeau, directeur technique chez Écocéane. Ce fabricant de bateaux de dépollution utilisait auparavant Autocad d'Autodesk et TopSolid de Missler Software. « Tout au long de la phase de conception, il y a un lien constant entre l'esquisse de départ et la maquette numérique. C'est intéressant car nos bateaux sont en perpétuelle évolution, en raison de la demande des clients ou du chantier de construction. Lorsque nous faisons une modification, nous n'avons plus besoin de remonter «à la main» toute la chaîne de conception paramétrique. Nous gagnons 50 % en temps de conception. Surtout, nous évitons bien des oublis et des erreurs. » Écocéane extrait un modèle 3D conception pour la visualisation avec rendu réaliste, ainsi qu'un modèle 3D de fabrication qui détaille les opérations de production. « Si on modifie le modèle de conception, celui de la fabrication est mis à jour de façon quasi automatique », reprend Benjamin Lerondeau. Reste que les modules spécialisés peuvent revenir très cher. Un paramètre à prendre en compte avant de faire son choix. « Pour avoir le cabling et le piping, j'ai payé, en tout, 2 000 euros chez PTC. Chez d'autres éditeurs, on m'a demandé 10 fois plus ! », raconte Yann Penfornis. Le directeur général de Multiplast précise avoir déboursé, pour chacun de ses huit concepteurs, entre 6 000 et 7 000 euros pour une solution de conception 3D assortie du PLM Windchill de PTC.

Au-delà de la conception : la simulation et le PLM

Quant à la simulation numérique, elle est proposée par des editeurs généralistes comme Dassault Systèmes (Simulia), PTC (Creo Advanced Simulation) ou Siemens PLM Software( NX for Simulation. MAis aussi par des éditeurs spécialisés comme MSC Software, Ansys ou Comsol. Calcul de structures, interactions fluides/structures, crash tests, écoulements fluidiques, thermodynamique permettent de réduire le nombre de prototypes physiques à fabriquer. Et d'accélérer le cycle de conception. « On teste des comportements anormaux. Par exemple, le temps que l'aile d'un avion va tenir lorsqu'apparaît une fissure », indique Nicolas Croué, responsable simulation chez l'intégrateur Keonys, une filiale de Dassault Systèmes. Séduisant, à condition d'y mettre le prix : 150 000 euros (serveur de calcul, licences, conseil et formation inclus) pour le module Computation Fluide Dynamic de Simulia chez Écocéane. Ce qui rend attractives les solutions de moyenne gamme. Par exemple : Solidworks de Dassault Systèmes ou Autodesk Product Design Suite et Autodesk Factory Design Suite. Celles-ci incluent dans leur version standard le calcul d'effort et l'analyse vibratoire. Quant aux autres modules de simulation, il faut les acquérir à part...

Pour mettre les données de la PAO à disposition des autres services de l'entreprise et les impliquer dans la conception, le recours à la PLM constitue une solution efficace. « Après l'ERP (Progiciel de gestion d'entreprise), Le PLM s'impose comme le second centre de gravité des informations stratégiques de l'entreprise. Il permet de faire collaborer les services du bureau d'études, de la fabrication, des approvisionnements, du service après-vente, des ventes, du marketing... », analyse James Heppelmann, PDG de PTC. L'éditeur s'est taillé un succès planétaire avec Windchill face à Teamcenter de Siemens PLM Software et Enovia de Dassault Systèmes. « L'enjeu, c'est de concevoir la qualité du produit en même temps que celle de son service après-vente ». Sur ce terrain, PTC a étoffé sa compétence PLM en rachetant 4CS. Les logiciels acquis dans le cadre de cette opération facilitent la mise en place d'un écosystème de services support avec des procédures intuitives, des listes de pièces détachées en 3D et des modules de formation interactifs. Autre signe de cette évolution, Autodesk vient de lancer PLM 360, sa propre offre de PLM dans le cloud. C'est-à-dire en mode locatif à la demande sur Internet (85 euros par mois et par utilisateur). Une solution intéressante, sachant que PLM et CAO peuvent être de marques différentes. Prochain défi du PLM : convaincre les industriels de maîtriser, dès la conception, l'empreinte carbone de leurs nouveaux produits et leur recyclabilité en fin de vie. Les technologies sont désormais disponibles. Reste à adapter les organisations. C'est le plus gros chantier.

CROISSANCE

7 milliards de dollars : c'est le poids du marché global de la CAO en 2011, contre 6 milliards en 2010. Source : cabinet JPR

LE PLM

Optez pour ces logiciels indépendants de la solution de conception pour que les différents services de l'entreprise puissent apporter leur contribution à la conception des produits et des services associés.

LA COMPATIBILITÉ

Veillez à ce que la compatibilité persiste d'une version à l'autre de votre logiciel. Chez certains éditeurs, il arrive qu'on ne puisse pas ouvrir avec la version 5 un fichier élaboré avec la version 4 !

LES DIMENSIONS

Téléchargez les versions d'évaluation pour comparer plusieurs logiciels d'entrée de gamme, qui se cantonnent à des assemblages limités. Seules les solutions haut de gamme donnent accès aux assemblages complexes.

Le budget à prévoir

En fonction du type d'objet que l'on souhaite concevoir, les solutions à adopter peuvent être entièrement gratuites, disponibles gratuitement en visualisation ou au contraire culminer à 30 000 euros pour une licence monoposte hors module complémentaire. En général, le prix de la licence de PLM n'est pas inclus dans celui de la conception. Avec Autodesk, le PLM commence à 85 euros par mois et par utilisateur en mode Software as a Service.

LA MODULARITÉ

Vérifiez que les modules métier en conception ou en simulation correspondent à vos besoins. Certains éditeurs, attractifs sur le prix de la licence, reviennent très cher avec leurs différents modules.

« Une solution dictée par le marché »

YANN PENFORNIS ARCHITECTE NAVAL, DIRECTEUR GÉNÉRAL DE MULTIPLAST

« Notre société, spécialiste des composites, s'est équipée de la solution de conception 2D/3D Catia de Dassault Sytèmes, indispensable dans le cadre de notre diversification dans le domaine aéronautique et militaire. Nous n'avions pas le choix : les appels d'offres stipulent qu'il faut remettre les plans et modèles au format Catia... Le prix d'acquisition (plusieurs dizaines de milliers d'euros) et les mises à jour obligatoires étant très élevés, nous n'avons équipé qu'un seul poste.« Ceci dit, nous apprécions particulièrement le module "Composites" qui permet d'anticiper la manière avec laquelle les tissus de carbone vont être positionnés dans le moule. Mieux, cette simulation est également prise en compte par la machine de découpe numérique des tissus chez notre sous-traitant. »

LES QUATRE FAMILLES

1. LE FREE FORM PTC Creo Il permet de modeler des formes de façon intuitive. 2. LA CAO PARAMÉTRIQUE SIEMENS Plm-landing Elle définit une entité grâce à des paramètres modifiables et offre un historique des traitements. 3. LA SIMULATION NUMÉRIQUE AUTODESK Product Design Suite Elle reproduit virtuellement des phénomènes physiques. 4. LE PLM DASSAULT SYSTÈMES Enovia Il met les données de la CAO à la disposition des autres services de l'entreprise.

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