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La semaine de Jean-François Prevéraud

Industrie et Technologies

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Une PME belge, au cœur des principaux projets spatiaux mondiaux, migre vers le 3D. Elle augmente la qualité de ses études tout en réduisant ses cycles de développement. En route pour la visite d’Amos !

Juste avant Noël, j’ai eu l’occasion de visiter Amos, société belge spécialisée dans la conception et la réalisation de systèmes optiques, mécaniques et opto-mécaniques de très grande précision utilisés essentiellement dans l’industrie spatiale et l’astronomie professionnelle.

Amos a été créé en 1983 dans le cadre d’un grand groupe de mécanique générale pour œuvrer dans le domaine de la micromécanique en intégrant les équipes de l’institut d’Astrophysique de Liége. 'C’est donc naturellement que nous avons commencé à travailler pour le centre spatial de Liége, en nous implantant d’ailleurs sur la même zone industrielle que lui', explique Jean-Pierre Chisogne, responsable commercial de l’entreprise.

Les deux premiers axes de travail ont été des bancs de test au sol de matériel spatial ou de satellites, ainsi que des machines spéciales destinées à l’usinage et au polissage des miroirs et d’optiques de télescopes de grande taille. Mais ces métiers dépendant essentiellement des programmes spatiaux, il a été nécessaire dès 1990 de trouver d’autres activités complémentaires, afin d’éviter les périodes de sous-charge. 'Nous avons décidé de valoriser nos fortes compétences dans le domaine de l’optique pour concevoir et fabriquer sur mesure des ensembles opto-mécaniques de grande précision destinés à l’astronomie professionnelle terrestre'. Amos a même été encore plus loin dans cette voie en 2000 en commercialisant ses propres produits dans le domaine.

Des réalisations surprenantes

Parmi les dernières réalisations d’Amos notons un banc de test de la séquence d’allumage du moteur Vinci destiné au futur 2e étage de la fusée européenne Ariane V. De fait, il s’agit d’une enceinte où règne un vide de 10-6 bars dans laquelle on met le moteur à feu. Au bout de 0,7 seconde, il faut que la porte étanche s’ouvre pour éviter l’explosion de l’enceinte.

Les cuves à vide sont l’une des spécialités d’Amos. Il a ainsi réalisé les cuves utilisées pour tester les satellites Herschel et Planck qui devraient être lancé en 2007. Mais d’autres équipements de tests sont aussi de son domaine de compétence. Ainsi, Amos réaliste-t-il des panneaux thermiques qui sont implantés dans les cuves à vide pour simuler les ambiances thermiques auxquelles sont soumis les équipements spatiaux. Et le spectre est large puisqu’il va de 5°k soit -268 °c jusqu’à +400°c.

Autre curiosité de laboratoire, des collimateurs, véritables étoiles artificielles permettant de donner l’impression à un matériel embarqué en cours de test qu’il vise une source lumineuse ou radio se trouvant à l’infini. La précision angulaire de tels collimateurs est de 0,5 cm à 1 000 km de distance.

Enfin, le plus gros projet sur lequel travaille actuellement Amos est le Very Large Telescope que l’ESO installe en ce moment sur le site chilien de Cerro Paranal situé à 2 600 mètres d’altitude. Ce télescope comporte 4 miroirs principaux fixes de 8,2 mètres de diamètre complété par 4 miroirs secondaires mobiles de 1,8 mètres de diamètre. La combinaison des informations reçues par ces différents miroirs sera équivalente à ce qu’aurait pu offrir un télescope de 120 mètres de diamètre, si l’on avait été capable de le fabriquer.

Amos, qui a réalisé les miroirs secondaires, est aussi responsable de l’étude, de la fabrication, de l’intégration et du montage sur site des 4 systèmes mobiles ATS qui les incorpore. Les ATS assurent le pointage des instruments optiques, leur protection mécanique, ainsi que leur mobilité et leur parfait positionnement au sol lors de leur utilisation. Les ATS assurent aussi toutes les fonctions auxiliaires (alimentation en énergie, air comprimé, air conditionné…).

Le besoin de passer au 3D

'Ces équipements ATS, dont les deux derniers exemplaires sont en cours d’intégration dans nos ateliers, nous ont demandé deux années d’études et deux années pour leur fabrication. Leur poids unitaire est de 30 tonnes et leur prix est de l’ordre de 5 millions d’euro ', explique Vincent Thomas, responsable du bureau d’études.

'C’est la conception de tels ensembles complexes et denses qui nous a poussé à faire évoluer notre parc CAO en 2001. Nous utilisions une douzaine de postes Euclid depuis 1989, dont 8 essentiellement pour produire des plans. Nous souhaitions trouver une solution 3D. De fait, nous avons regardé de près Pro/Engineer et Catia V5 durant l’année 2001. Pro/Engineer nous a semblé d’une philosophie plus ancienne et plus contraignante à cause du paramétrage. Catia V5 était plus attirant et, il faut le reconnaître, fait l’objet d’un consensus dans l’industrie spatiale. De plus, du fait de la reprise de Matra Datavision par IBM, les conditions financières qui nous étaient proposées pour la migration étaient intéressantes. Mais attention, qu’on ne s’y trompe pas si Catia V5 n’avait pas répondu à notre cahier des charges technique, nous ne l’aurions pas retenu' souligne Vincent Thomas. De fait, l’investissement a été de l’ordre de 800 k€ pour 7 licences Catia V5 MD1, 4 MD2 et 1 Eng 2.

Amos a mis l’accent sur la formation de ses utilisateurs à l’utilisation correcte du logiciel, mais aussi sur la mise en place de nouvelles méthodologies de travail. Cela ne les empêche pas garder un certain œil critique vis-à-vis de Catia et de comparer cette solution à Euclid qui reste toujours présent dans le bureau d’études pour terminer les projets en cours ou assurer des évolutions légères sur d’anciens projets.

'L’outil d’esquisse de Catia V5 manque encore de convivialité par rapport à ce que nous pouvions faire à l’aide d’Euclid dans les phases d’avant-projet. De plus, l’utilisation du 3D gomme la notion d’études au profit des belles images. Lorsque nous travaillions en 2D, nous étions obligés de réfléchir avant de dessiner. Maintenant on se lance à l’aventure car on sait que l’on pourra modifier très facilement les volumes mis en place à la volée. C’est une autre philosophie de travail ', commente un jeune projeteur.

Intensifier l'usage du calcul

Amos a aussi profité de cette migration CAO pour renforcer ses activités de calcul. 'Il faut dire que nous sommes bien placés, puisque nous sommes voisins de l’éditeur SamTech qui a choisi l’architecture V5 comme plate-forme technologique pour ses logiciels', explique Christophe Delrez, responsable des activités de calcul.

'Nous utilisons le calcul et notamment Samcef pour dimensionner nos équipements dans deux grands domaines : la tenue à la pression pour nos cuves à vide, qui peuvent atteindre plusieurs dizaines de m3 ; la tenue aux vibrations et à la résonance dynamique pour nos équipements embarqués, tant dans les phases d’utilisation dans l’espace, que durant les opérations de lancement, voire d’usinage pour les miroirs de grande dimension.'

De fait pour onze personnes en études, trois ingénieurs sont nécessaires pour réaliser l’ensemble des calculs. Et les résultats sont probants. Ainsi, un miroir de 1,2 mètres en vitrocéramique ZeroDur, matériau très rigide et très stable thermiquement, a pu être allégé de près de 50 % à l’aide d’une multitude de trous hexagonaux pratiqué sur sa face inférieure, tout en garantissant qu’il ne travaillerait jamais près de ses fréquences propres. Les essais ultérieurs ont montré que les calculs s’approchaient à moins de 5% de la réalité.

'La prochaine étape sera le PLM, car il nous faut maintenant être capable d’assurer une parfaite gestion de nos données techniques, ainsi qu’une parfaite gestion de la tracabilité et de la qualité de nos pièces. Des procédures qui sont pour le moment très manuelles, mais qu’une approche PLM devrait nous aider à mieux maîtriser', conclut Jean-Pierre Chisogne.

A la semaine prochaine.

Site de l'entreprise
-  
http://www.amos.be

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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