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La conception se mêle à l'industrialisation

Youssef Belgnaoui

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La conception se mêle à l'industrialisation

Le kit chauffe-eau solaire individuel dispose d'un capteur solaire intégrable en toiture qui reste performant même par rayonnement diffus.

© D.R.

Le bureau d'études collabore étroitement avec le service méthodes pour faciliter l'industrialisation de ses systèmes de chauffage solaire.

Les spécialistes du solaire ne sont plus considérés comme des illuminés qui se font plaisir dans leur domaine. L'énergie solaire est aujourd'hui prise sérieusement en considération. Clipsol qui, depuis 28 ans, peaufine son savoir-faire de conception et de fabrication de centrales de chauffage et de chauffe-eau solaires, voit enfin son travail porter ses fruits. L'activité de l'entreprise savoyarde décolle depuis 2000 et elle suscite désormais des vocations. « Nous constatons un intérêt grandissant des techniciens et ingénieurs pour notre activité. Nous recevons notamment beaucoup de demandes de stage », constate Serge Pradier, responsable du bureau d'études. Clipsol privilégie plutôt les cursus intégrant au moins une option en thermodynamique. Pour le développement de dispositifs solaires, une très bonne connaissance des phénomènes d'échange de chaleur par conduction, convection et rayonnement est bien entendu indispensable.

Le dialogue entre les équipes est primordial

Au sein du bureau d'études, les chefs de projet, ingénieurs ou techniciens expérimentés, sont chargés de la conception d'un capteur thermique, d'un chauffe-eau solaire ou encore d'un chauffage solaire. Ce projet leur a été transmis par le service R&D, une fois que son industrialisation a été décidée par la direction. Le chef de projet conçoit le produit dans son ensemble. Il recherche et définit les solutions et les matériaux appropriés. Il s'appuie sur un ou deux techniciens qui, eux, vont s'attacher à la mise en forme des pièces dans le détail sur leur outil de modélisation 3D. Alors que le chef de projet a une vue globale de l'assemblage, le technicien se concentre sur les détails de conception. « Sur les pièces de tôlerie, par exemple, il y a toujours une différence entre la théorie et la mise en forme réelle. Le technicien réajuste les plans en conséquence. Il réalise une définition extrêmement précise des pièces de façon qu'il n'y ait aucune surprise lors de leur fabrication », explique Serge Pradier. De même, un partenariat étroit est établi avec le transformateur de pièces plastique. Ce dernier conseille sur les géométries des pièces qui simplifieront le moule.

Les équipes projets ne travaillent pas en vase clos. Chez Clipsol, le bureau d'études est très proche des méthodes. Ils collaborent pour définir le choix des outils et les moyens de production pour réaliser le produit en cours de conception. Une simulation des coûts (pièces, fabrication et main d'oeuvre associée) est réalisée sous le tableur Excel. Le même logiciel est utilisé pour établir la nomenclature de tous les éléments qui composent le produit qui sera livré au client. Cette liste exhaustive est transmise aux méthodes. « Nous utilisons un tableur car nous pouvons y intégrer plus facilement que sous SolidWorks des fluides, du fil, la caisse de transport, etc. », souligne Serge Pradier.

La communication au sein du bureau d'études est également primordiale. Ingénieurs et techniciens sont installés dans une pièce commune ce qui favorise les échanges informels. Serge Pradier fait également en sorte que les équipes se tiennent informées de leurs progrès, qu'elles discutent entre elles car les produits qu'elles développent sont liés et intercommunicants. Il ne faut pas qu'elles réinventent des parties existantes ! L'incitation à la standardisation des modules, des pièces ou des fonctions est forte. D'autant que les éléments communs sont nombreux : cuve, tuyau, raccord, coque, etc.

Chaque projet donne lieu à des réunions de pilotage auxquelles assistent le directeur général et fondateur de l'entreprise, André Jean, le responsable du bureau d'études et les responsables marketing, financier, commercial et de la production. Le chef de projet présente l'avancement de ses travaux et les résultats obtenus par son équipe. Si tout va bien, il poursuit son projet mais il peut lui être demandé de détailler certaines parties ou encore de l'arrêter s'il se révèle trop coûteux. Serge Pradier fait une mise au point hebdomadaire avec tous les chefs de projet sur les travaux en cours. Lorsqu'il y a urgence, il enfile son costume de chef de projet ou participe à la retouche de projets existant. « Cela me permet de ne pas me couper du travail de mon équipe, d'être proche des gens et de leurs difficultés et de me rendre compte du temps nécessaire pour réaliser telle ou telle conception. Et je garde ainsi la main sur les outils de CAO et de calcul », assure-t-il.

Calculs de structure et de résistance

La simulation par le calcul pour mieux maîtriser la géométrie et le poids des pièces est d'ailleurs l'un des chevaux de bataille de Serge Pradier. Pendant les vingt-cinq années qu'il a passées chez Salomon, il a notamment mis en place les outils de modélisation et de calcul de structure. Depuis un an, il met à profit cette expérience acquise sur la conception de skis, de chaussures de ski et de roues de vélo. Les capteurs de Clipsol sont soumis au poids de la neige et à la force du vent. Les cuves doivent tenir la pression. Le calcul de résistance des matériaux va permettre d'optimiser la géométrie des pièces, leur épaisseur et de les alléger tout en s'assurant de leur efficacité et de leur solidité. Cela conduira à une meilleure maîtrise des structures et des assemblages simplifiés. « Nous pourrons anticiper d'éventuelles faiblesses avant la phase de prototype. On pourra faire bon du premier coup et éviter la fabrication de plusieurs prototypes qui amènent des surprises et entraînent des corrections CAO », résume Serge Pradier.

Le calcul de structure est prometteur. Reste qu'il est difficile à mettre en oeuvre dans une petite entité. Ces outils logiciels, qui réclament des compétences importantes, ne sont pas à la portée de tout le monde. Trois ingénieurs ont reçu une formation initiale chez l'éditeur. Mais ils se sont vite aperçus que son utilisation et la définition des modèles sont très liées à leur métier. Rien ne vaut l'expérience. Mais les stagiaires qui connaissent l'outil sont très prisés. Ils sont très curieux et le travail de modélisation de la réalité les motive.

LE BUREAU D'ÉTUDES

- 12 personnes avec le service méthodes intégré Les outils - Conception sous SolidWorks et CosmosWorks, l'outil de calcul des structures qui le complète

L'ENTREPRISE

- Établie à Aix-les-Bains (Savoie) - Conception et fabrication de chauffe-eau et de systèmes de chauffage solaire - 3 sites de production en Savoie - 120 personnes - 12 millions d'euros de chiffre d'affaires en 2006

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