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La semaine de Jean-François Prevéraud

Industrie et Technologies
Lors des Rencontres 2005 des utilisateurs de Catia, j'ai devisé avec Nicolas Frisch, responsable du bureau d'études de Federal Mogul. Il m'a expliqué la démarche PLM de son entreprise.

Federal Mogul est un groupe essentiellement orienté vers l'industrie automobile dont les marques commerciales les plus connues sont Champion pour les bougies ou Ferodo pour les plaquettes de friction équipant les freins ou les embrayages. Moins médiatisée, mais tout aussi importante est l'activité pièces métalliques frittées qui est fortement présente en France, avec pas moins de quatre sites industriels.

' Il s'agit pour nous de créer, grâce au frittage de poudres métalliques, des pièces telles les poulies ou les pignons de commande de distribution des moteurs, mais aussi les moyeux, les baladeurs ou les bagues de synchro présents dans les boites de vitesses, ou encore des pignons de pompe à huile. De fait, nos séries vont de quelques dizaines de milliers à plusieurs millions de pièces ' explique Nicolas Fritsch, responsable du bureau d'études.

Pour les non-spécialistes, le frittage est l'agglomération à haute température (1 120°c) d'une pièce obtenue par pressage dans un moule de poudres métalliques (200 à 2 000 tonnes). Son intérêt est de fournir rapidement et à moindre coût des pièces aux formes pouvant être compliquées avec des caractéristiques mécaniques de haut niveau et une grande précision dimensionnelle. De plus, il est possible d'effectuer des traitements thermiques ou de surfaces sur ces pièces, de les imprégner de lubrifiants, voire de faire des reprises par usinage ultérieur.

' Le métier de notre bureau d'études consiste à créer tous les outillages nécessaires au processus de frittage, mais aussi, pour une plus faible part, à adapter les pièces soumises par nos clients aux spécificités du frittage, voire à concevoir carrément ces pièces à partir d'un cahier des charges '.

Un besoin de PLM

En 2002, Federal Mogul a ressenti le besoin de mieux gérer à la fois le cycle de vie de ses produits finaux - les pièces des clients -, mais aussi ses propres produits - les outillages nécessaires aux processus de fabrication, afin de réduire ses cycles de développement. ' Et cela était difficile, car nous dispositions d'outils de CAO disparates (Catia V4, Pro/Engineer et Medusa pour le 2D), avec simplement une gestion de fichiers Catia sous CDM. De plus, nous étions dans un environnement Unix faiblement sécurisé où tous les utilisateurs avaient les mêmes droits. D'où une remise à plat complète de notre approche avec une volonté d'aller vers le PLM '.

Trois catégories d'objectifs prioritaires ont été définies. La première portait sur la réduction des cycles d'études et l'amélioration de leur qualité. Le passage à une approche PLM devant faciliter les gains de productivité en favorisant le travail collaboratif autour d'un projet. De même, il devait permettre d'utiliser beaucoup plus le calcul et la simulation en pré-dimensionnement des pièces et en validation des tolérances de fabrication.

Le deuxième objectif était de pouvoir suivre, gérer et sécuriser un nombre important de modifications tout en conservant le savoir-faire de l'entreprise, quel que soit le service qui le détienne.

Le dernier objectif portait sur les aspects amélioration de la communication tant interne qu'externe. Cela passant par une consultation plus facile des données de conception, des échanges plus faciles entre les outils du bureau d'études et les autres applications de l'entreprise, y compris la bureautique, ainsi qu'une capitalisation du savoir-faire métier. L'amélioration de la communication vis-à-vis de l'extérieur passant par des échanges et des transferts de données facilités avec les donneurs d'ordres. ' Cette analyse a mis en exergue notre besoin pour un outil capable de gérer nos données produits '.

Une remise à plat globale

La première étape a été de choisir des outils capables de répondre à ces attentes. Pour cela l'équipe projet a voulu non seulement satisfaire les attentes de l'entreprise, mais aussi anticiper celles de ses donneurs d'ordres. C'est pourquoi elle n'a pas hésité à remettre à plat tous les choix existants dans une optique PLM. Toutefois le groupe, s'il laissait le libre choix des logiciels, bien qu'utilisant Pro/Engineer et Windchill aux USA, avait imposé Microsoft Windows et Oracle comme étant incontournables. Les principaux points examinés dans les différentes solutions du marché ont été les suivants :

  • Gestion des données CAO / intégration    
  • Gestion des assemblages multi-CAD pouvant aller jusqu'à 100 Mo    
  • Utilisation (convivialité, facilité)    
  • Possibilités de "petits" développements pour suivre l'évolution du métier de Federal Mogul    
  • Intégration avec la CAO et extensions    
  • Facilité et rapidité du déploiement    
  • Coût (achat, mise en œuvre, revient)

Les différents logiciels évalués ont été : dans le domaine de la CAO Pro/Engineer ; Solid Edge ; SolidWorks et Catia V5 ; dans le domaine de la GDT Windchill ; Audros ; MatrixOne ; SAP/PLM ; TeamCenter ; SmarTeam. Les deux derniers logiciels de chacune des deux catégories ont été évalués beaucoup plus profondément et c'est finalement le couple Catia V5/SmarTeam qui a été retenu.

Le choix CAO a été dicté par l'omniprésence de Catia V5 chez les clients de Federal Mogul. Celui de SmarTeam a été motivé par plusieurs raisons. ' Tout d'abord la facilité de détermination de la structure de données qui pouvait être parfaitement adaptée à nos besoins ', explique Nicolas Fritsch. Mais d'autres critères ont été importants comme :

  • La facilité d'utilisation, de mise en œuvre et de développement ;    
  • L'intégration avec les logiciels de CAO comme CatiaV5 et ceux de bureautique (Office) ;    
  • La Sécurisation des données (coffres-forts, sauvegardes) ;    
  • L'information unique et mise à jour en permanence (serveur central, validation) ;    
  • Les outils de travail collaboratif (Smarteam Web, Viewers...) ;    
  • L'ouverture aux autres systèmes d'entreprise (SAP, FAO...) ;    
  • La gestion fine et facile des droits utilisateurs ;    
  • L'accès des données à toute l'entreprise.

Ce choix fixé et le schéma de données de l'entreprise figé, une maquette, véritable prototype industrialisable fonctionnant en vraie grandeur a été réalisée autour d'une base de test au fonctionnement identique à la future base. De petits développements internes ont même été réalisés, pour coller au plus près de la méthodologie de travail souhaitée pour le futur.

La validation en grandeur nature a été faite sur des projets réels (plans, assemblages, nomenclatures, etc.) avec un schéma de données reprenant celui utilisé antérieurement dans CDM, bien qu'amélioré, mais avec plus de rigueur. De même, la gestion des modifications a été testée pour valider le couplage des données 3D avec le 2D (unicité des méta données), ainsi que le remplissage et la mise à jour automatique des cartouches et nomenclatures matières. Enfin, les validations informatiques de l'installation, des débits, des viewers et des sauvegardes ont été faites.

Une migration brutale

' Une fois l'ensemble validé, il a fallu procéder à la migration de l'ancien système vers le nouveau. Nous avons opté pour un changement brutal à l'occasion de la fermeture annuelle à l'été 2004 '. Pour cela, Dassault Data Services a fait migrer à blanc début juin 2004 toute la base CDM vers SmarTeam (Méta données et structure, modèles, parts et assemblages), puis a mené des tests de validation jusqu'à fin juillet 2004.

La migration réelle est intervenue en août 2004 en moins de deux semaines pour un volume réel d'environ 25 000 parts (15 Go de données). Le premier septembre tous les utilisateurs repartaient après formation de trois jours sur le nouveau système. ' La récupération a été excellente, toutes les données, ainsi que la structure de la base ont été très fidèlement récupérées '. Globalement un dizaine de mois ont été nécessaires pour mener le choix des outils, définir la nouvelle structure de données, implémenter et valider le tout puis faire la migration globale.

' Certes les deux premières semaines ont été douloureuses, car il a fallu inévitablement faire face à des bugs tant matériels que logiciels, mais la réactivité de nos partenaires, qui connaissait très bien notre système, a permis d'y palier. Nous avons d'ailleurs, pour éviter les erreurs tragiques de manipulation par des novices, volontairement restreint les droits des utilisateurs durant le premier mois et demi, en les forçant à demander l'aval d'un administrateur avant toutes les opérations de suppression. Une fois cette période passée et le régime de croisière établi, nous avons rendu l'autonomie de décision aux utilisateurs '.

Un bilan positif

Pratiquement un an après cette migration Federal Mogul tire un bilan largement positif de l'opération. ' Nous travaillons maintenant avec beaucoup plus de rigueur sur les données même de nos produits, mais aussi sur la sécurité de nos données et le fonctionnement de notre architecture. La communication avec nos donneurs d'ordres, entre nos sites et nos différents services sur chacun des sites a été largement améliorée grâce à SmartWeb. Cela nous a permis de réduire de 50 % le cycle de développement de nos outillages. Alors que la seule étude d'un moule déformable demandait auparavant 8 semaines, nous sommes maintenant capables dans le même laps de temps de fabriquer aussi ce moule. De plus, nous utilisons largement les logiciels de pré dimensionnement, ce qui nous permet d'évaluer beaucoup mieux les tassements et déformées des pièces durant le processus de fabrication. Dès la première itération de réglage, nous arrivons ainsi à sortir des pièces bonnes. Enfin, nous avons réussi à diviser le coût de nos postes de travail d'un facteur 3 en passant d'Unix à Windows et à réduire notre coût d'exploitation de 25 %. Ce qui nous permet d'espérer un retour sur investissement en 18 mois ', conclu Nicolas Fritsch.

A la semaine prochaine.

Pour en savoir plus : http://www.federal-mogul.com

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies, suit depuis plus de 23 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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