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La semaine de Jean-François Prevéraud

La semaine de Jean-François Prevéraud

Industrie et Technologies
J'ai été cette semaine aux 4e Etats Généraux de Micado. L'occasion de faire une synthèse sur le travail des commissions depuis un an et de découvrir deux nouveaux outils...

Première grande nouveauté, on ne parle plus des Etats Généraux de la CFAO comme les années précédentes, mais des Etats Généraux de Micado.

'Ce léger changement d'intitulé montre que le périmètre d'action de Micado, celui des technologies de conception et de fabrication au sein de l'entreprise étendue, ne se limite pas à la seule CFAO, mais couvre l'ensemble des moyens à la disposition des services techniques de l'entreprise pour mettre en place de nouveaux produits et de nouveaux process, explique Yvon Gardan le président de l'association. C'est aussi pourquoi nous avons souhaité tenir ces Etats Généraux dans le cadre du Midest, afin de montrer que ces moyens s'adressent à l'ensemble de l'entreprise étendue et notamment à ses sous-traitants, cible privilégiée de ce salon '.

Les grands thèmes récurrents abordés au cours de ces Etats Généraux ont été la place de la simulation numérique dans l'entreprise, l'avantage concurrentiel de la fabrication rapide, la présentation d'un outil d'aide au tolérancement 3D, l'état de l'art de l'usine numérique, la présentation d'un outil d'évaluation des capacités de travail collaboratif des entreprises, et le traditionnel sujet sur l'interopérabilité des applications. En route pour une visite plus détaillée.


1. Simulation numérique : quelle place dans l'entreprise.

'Raccourcir les cycles de développement tout en augmentant les prestations offertes aux clients, voilà le challenge actuel de la plupart des entreprises et la simulation numérique est l'un des moyens d'y faire face ', affirme Jean-Marc Crépel de Renault, rapporteur de cette commission.

Une démarche qui est déjà bien adoptée par les grandes entreprises, même s'il reste encore de gros efforts à faire afin de mieux intégrer la simulation dans les processus de développement. Mais elle fait encore peur aux PME, à la fois pour des problèmes de taille critique, de gestion des compétences et de rentabilité.

Faut-il opposer essais physiques et simulation numérique ? Non répondent en cœur les membres de la commission de travail. Il faut plutôt jouer la complémentarité. L'essai physique est encore bien souvent incontournable car réglementaire. De plus, les entreprises disposent souvent d'une longue expérience dans le domaine, qui facilite notamment les comparaisons.

Par contre, la validité de l'essai physique reste tributaire des conditions d'essai et de la fiabilité des mesures, ce qui en limite la répétitivité. Enfin, pour être représentatif, il ne peut intervenir que très tard dans le cycle de développement.

Des contraintes dont s'affranchissent les simulations numériques. Par contre, elles imposent des investissements souvent lourds tant en logiciels spécialisés qu'en matériels performants et nécessitent le recours à des spécialistes pour éviter des erreurs toujours très faciles à commettre. Mieux vaut donc jouer la complémentarité en testant de multiples hypothèses de conception avec de la simulation numérique, puis en validant des prototypes le plus exact possible et surtout en bonne matière en fin de développement. Des essais physiques qui permettront d'ailleurs de recaler les modèles de simulation.

La fonction calcul dans l'entreprise recouvre des approches très différentes suivant les entreprises. Cela suppose donc des formations très variées. Il faut bien appréhender les phénomènes physiques pour constituer des modèles de simulation pertinents, et donc maîtriser à la fois les mathématiques et l'informatique. Enfin, il faut disposer de réelles qualités d'analyse afin de tirer les bonnes conclusions.

Il faut donc disposer d'une formation initiale théorique et pratique dans le cadre de la formation scolaire, mais ensuite peaufiner cette formation par les pratiques propres à l'entreprise, ainsi que par l'échange d'expérience avec d'autres spécialistes. Mais l'expérience montre qu'un ingénieur calcul reste rarement plus de trois ans dans ce genre de fonction souhaitant souvent évoluer vers la gestion de projet. Il faut alors que l'entreprise soit capable de capitaliser ses savoir-faire en gérant la mobilité des équipes et en modélisant leurs compétences.

Enfin, la question de la rentabilité de la fonction calcul pour une entreprise reste toujours en suspens. En effet, comment la mesurer ? La mise en place d'une telle fonction reste donc une décision d'ordre stratégique relevant directement de la direction générale.


2. De la CAO à la fabrication rapide : un avantage concurrentiel pour les industriels.


'Le marché du prototypage rapide commence à s'essouffler malgré un développement technologique toujours important. Il s'oriente de plus en plus vers la fabrication rapide ', estime Claude Barlier du Cirtès et rapporteur de cette commission.

En effet, la validation de l'aspect géométrique des pièces ne suffit plus, il faut offrir des prototypes représentatifs des produits finis et de leurs procédés d'obtention. Les fabricants de matériels de prototypage rapide l'ont bien compris en proposant des procédés de création rapide d'outillages, essentiellement obtenu par frittage ou fusion de poudres métalliques, voire stratoconception métal, permettant la réalisation de pièces bonne matière et bon procédé, notamment en injection plastique, fonderie sous pression et emboutissage.

Cela ouvre directement la voie à la fabrication rapide. Elle se fera soit directement sur les machines de prototypage, soit via des outillages rapides. Une approche confortée par la montée en puissance de la personnalisation des produits et de la course au renouvellement, qui vont dans l'avenir limiter les séries. La production devient alors plus agile, car sans création longue d'outillages coûteux et sans stocks onéreux.


3. Tolérancement géométrique : un outil graphique pour la spécification fonctionnelle en CFAO.

'Le tolérancement est le moyen normalisé pour exprimer les limites des variations de la géométrie réelle des pièces, mais de fait il répond à six grands objectifs pour l'entreprise ', explique Pierre Bourdet, de l'ENS Cachan et rapporteur de cette commission.

  • Il exprime une cotation au juste nécessaire traduisant la satisfaction du besoin du client.  
  • Il traduit en caractéristiques géométriques les fonctions techniques issues de l'analyse fonctionnelle.  
  • Il limite les contraintes de précision et donc le coût du produit-process.  
  • Il crée les conditions d'un dialogue objectif entre les concepteurs et les hommes de méthodes.  
  • Il utilise un langage univoque évitant les malentendus en favorisant une compréhension les métiers de la conception et ceux de la production.  
  • Il servira à terme à automatiser la cotation et le contrôle géométrique des modèles.

L'industrie franchit actuellement le pas vers l'utilisation des normes de tolérancement géométrique ISO, même si le langage utilisé traduit les spécifications 3D uniquement dans des vues de projection 2D, avec tous les risques d'interprétation que cela suppose.

 'De plus, prévu uniquement pour les pièces isolées, il ne permet pas de spécifier la géométrie des liaisons entre les pièces assemblées et ne propose pas de spécifications statistiques. Enfin, les critères d'association des références spécifiées aux surfaces réelles des pièces ne sont définis explicitement que dans très peu de cas de surfaces simples ', regrette Pierre Bourdet.

Autant de points pris en compte par la proposition de la délégation française à l'ISO qui ont été traduit en 2000 dans la spécification technique ISO/TS 17450-1 afin de servir de support à l'élaboration des futures normes de spécification dimensionnelles, géométriques et d'états de surfaces.

En attendant la venue de ces futures normes de spécification géométrique des produits (GPS), la commission tolérancement de Micado propose de mettre en commun sur un serveur accessible via le site Internet de Micado, les cas particuliers rencontrés. L'objectif étant de les partager, et de proposer les solutions de représentation et d'interprétation déjà adoptées dans les bureaux d'études des adhérents de l'association.

Chaque cas fait l'objet de deux fiches, l'une de lecture de la spécification, l'autre de fonction résumant les besoins fonctionnels et géométriques, ainsi que les commentaires des auteurs et de la commission. Ce serveur a été validé et est en cours d'enrichissement des cas traités. Il devrait être en ligne début 2004.


4. Usine numérique, des évolutions prometteuses.

'On peut considérer qu'en un an, l'offre a bien progressé tant en complétude qu'en maturité, même si cette offre a encore du mal à concurrencer les outils maison dans lesquels les grands groupes industriels ont accumulé leurs savoir-faire ', expliquent en cœur Jean-Paul Gillet de Renault et René Soenen de l'Université de Montpellier, tous deux rapporteurs de la commission.

Le concept de l'usine numérique recouvre trois grandes familles d'applications. Celles liées à la gamme opératoire, à l'industrialisation et à la production en série. Force est de constater que les projets passent du stade d'îlots d'automatisation à des solutions beaucoup plus intégrées, tirant parti de l'utilisation de la maquette numérique tout au long du cycle de vie des produits. Cette intégration croissante entraîne l'accès aux logiciels par une population d'utilisateurs plus variée, ce qui nécessite une plus grande fiabilité et stabilité de ces logiciels, ainsi qu'une meilleure ergonomie et cohérence des interfaces utilisateurs.

Autre constat, le concept de l'usine numérique est le plus souvent inexploité après le démarrage de l'usine réelle. ' Trop rares sont les cas où les informations remontent vers le modèle numérique lorsqu'il y a des modifications dans l'usine réelle. Les concepts du has build ou du has maintained, chers aux exploitants d'installations de process, restent inconnus ou pour le moins encore sous-exploités en fabrication discrète '.


3. CAP_Collabration : un outil pour évaluer les aptitudes au travail collaboratif.

Suite aux demandes faites lors des Etats généraux de 2002, la commission travail collaboratif a lancé une initiative importante sur le thème de l'évaluation des capacités des entreprises, et notamment des PME, à collaborer efficacement avec leurs partenaires pour co-développer des produits dans un contexte de plateau virtuel.

Elle a pour cela décidé de développer un outil simple d'aide à la décision en la matière, qui soit accessible en libre service via le site Internet de Micado. Ainsi est né le projet CAP_Collaboration.

Cet outil s'inspire de la méthodologie Capacity Maturity Model (CMM) développée par le Software Engineering Institute (SEI) américain et repris par l'ISO 15504. Le modèle est une check-list centrée sur les pratiques de co-conception. Ce n'est pas une nouvelle certification, mais un outil d'aide à la décision qui répond aux questions :

  • Comment identifier les pistes d'amélioration par le travail collaboratif ?  
  • Que dois-je mettre en œuvre pour déployer une nouvelle méthode de collaboration ?  
  • Quelles sont les méthodes et solutions répertoriées, ainsi que les meilleures pratiques connues ?  
  • Quel est l'investissement nécessaire et comment en mesurer les retombées ?

Christian Rouchon de Dassault Aviation, aidé par Olivier Rerolle de l'Adepa, ainsi que par Didier Large, figure reconnue de la profession aujourd'hui consultant, a formé une équipe de spécialistes du travail collaboratif venus à la fois des éditeurs, des intégrateurs et des industriels utilisateurs. La réunion de leurs compétences a débouché sur des spécifications que l'IFTS a traduit dans l'outil CAP_Collaboration.

Via un questionnaire interactif, il est maintenant possible de positionner anonymement son entreprise par rapport à l'ensemble des entreprises et de se voir proposer des pistes d'amélioration passant à la fois par la mise en œuvre de nouvelles méthodologies de travail et de nouveaux outils.

' L'avenir de CAP_Collaboration passe maintenant par le recrutement de membres utilisateurs, notamment dans les PME, afin de valider et d'enrichir le modèle, ainsi que par un élargissement vers l'échelon européen. C'est pourquoi nous allons le promouvoir à travers des événements tels Micad 2004 ou ICE 2004 ', conclu Didier Large.


5. L'interopérabilité des applications informatiques d'entreprise


Sujet récurent, l'interopérabilité est sortie cette année du traditionnel cadre de la CFAO pour s'attaquer à l'ensemble des applications informatiques de l'entreprise. ' Aujourd'hui les coûts d'interopérabilité représentent 40 % des budgets informatiques et l'absence d'interopérabilité entraîne des coûts autrement plus importants en terme de non qualité ', prévient Guy Doumeingts de Graisoft, l'un des rapporteurs de la commission.

L'omniprésence de l'informatique dans tous les services de l'entreprise et la mise en place d'une chaîne numérique globale tout au long du cycle de vie des produits prônée par l'approche PLM, militent fortement pour l'interopérabilité entre des applications par essence hétérogène. Afin de cadrer cette évolution, la Commission européenne a lancé le projet Ideas qui s'est terminé en juin afin de définir les activités de recherche autour de ce thème jusqu'en 2010 afin de favoriser cette intégration.

L'idée innovante de ce projet est de proposer une approche intégrant la modélisation d'entreprise (méthode Gray, langage UEML…), les ontologies (vocabulaire et dictionnaires métier tel STEP), ainsi que les architectures et les infrastructures informatiques adaptées (Corba, OMG, OMA, XML…). Les résultats de ce projet européen sont accessibles sur le site http://www.ideas-roadmap.net. La proposition d'une suite, Ideas II, est en cours d'évaluation et des projets d'implémentation de ces road-map, tels Athena, interop ou Apis, sont aussi en cours de lancement.

Si l'on s'en réfère aux quelques exemples présentés, l'interopérabilité peut se faire de différentes manières :

  • Par la mise en place d'un outil d'EAI. On joue sur la gestion et le stockage des données produits, avec des mécanismes rendant l'information plus cohérente entre les différents systèmes concernés. C'est une approche Top-Down d'entreprise.  
  • Par la mise en place d'un Workflow collaboratif. On joue sur la création de données produits collaboratives. C'est une démarche Bottom-Up où les acteurs métiers mettent en place des méthodes améliorant leurs performances locale.  
  • Par l'échange de fichier dans un format neutre de bas niveau tel XML. C'est une solution de facilité qui pali la difficulté de mettre en concordance des informations gérées par différents systèmes. Elle traduit bien souvent la difficulté de mettre en place les deux approches précédentes.  
  • Par la mise en place d'un portail métier. C'est la rationalisation de l'accès individuel à l'information via des profils prédéfinis. De fait, c'est une couche de présentation qui complète souvent les deux premières approches évoquées.

On voit donc que les voies de recherches sont multiples et très variées. Micado entend bien être l'un des acteurs européens moteurs en ce domaine en jouant le rôle de force de proposition.

Rendez-vous donc mi-novembre 2004 pour les prochains Etats Généraux de Micado, afin de faire le point sur les évolutions rencontrées dans les différents domaines que nous venons d'évoquer. D'ici là bonne visite sur le site de Micado  : http://www.afmicado.com

A la semaine prochaine.

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies, suit depuis 22 ans l'informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM…). Il était jusqu'à une date récente rédacteur en chef de la lettre bimensuelle Systèmes d'Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire.

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