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La semaine de Jean-François Prevéraud

Industrie et Technologies
J'ai eu cette semaine le plaisir de rencontrer Jean-Jacques Urban Galindo qui est en charge du projet Ingénum chez PSA Peugeot Citroën. L'occasion de faire un bilan, 6 ans jour pour jour après le lancement de ce projet clé pour le cons

Les défis auxquels fait face l'industrie automobile sont immenses. Ils impliquent notamment la mise en place de méthodologies de travail collaboratif novatrices et rigoureuses, supportées par des outils informatiques adaptés.

'C'est pourquoi le groupe PSA Peugeot Citroën a pris la décision, lors d'un comité informatique qui s'est tenu le 24 octobre 1997, de lancer un projet baptisé Ingénum, afin de doter l'entreprise des moyens lui permettant de faire face à ces nouveaux défis ' rappelle Jean-Jacques Urban Galindo, en charge de ce projet.

De fait, Ingénum faisait la synthèse de deux projets.

L'un visait à étendre l'usage de la maquette numérique, qui était utilisée dans le groupe depuis le début des années 90 par les équipes de synthèse véhicule et qui avait été utilisée pour la conception de la 206 en 1995.

L'autre visait à mettre au point un référentiel progressif produit automobile (RPPA) capable de gérer des données de conception en perpétuelle évolution. Ingénum faisait donc la synthèse entre conception et gestion des nomenclatures, en proposant un nouvel environnement de conception supportant l'ensemble des processus d'ingénierie du véhicule. Trois étapes étaient prévues.

1 - Généraliser la maquette numérique

La première étape portait sur la généralisation de l'utilisation de la maquette numérique pour tous les nouveaux programmes véhicules. Le groupe a tout de suite choisit un ensemble d'outils informatiques du commerce lui permettant de satisfaire à l'approche produit/process en vigueur depuis longtemps dans l'industrie automobile.

Cela s'est traduit par le choix d'un modeleur principal, Catia, utilisé à la fois pour les filières carrosserie et mécanique et d'Enovia VPM pour gérer la maquette numérique. 'Principal ne veut toutefois pas dire unique. Ainsi par exemple nous utilisons IcemSurf pour les surfaces de style', précise Jean-Jacques Urban Galindo.

Actuellement, plus de 4 000 personnes utilisent les modeleurs chez PSA et accèdent régulièrement à la maquette numérique gérée sous Enovia VPM.

2 - Développer le travail collaboratif

La deuxième étape consistait à généraliser le travail collaboratif au sein de l'entreprise étendue à ses partenaires équipementiers et sous-traitants. Cela est passé la mise en place d'une nomenclature unique du produit, par l'utilisation d'outils de conférence à distance autour de modèles CAO partagés, ainsi que par la possibilité pour l'ensemble des intervenants, internes ou externes, d'accéder directement, pour consultation ou pour récupération de données, à des parties de la maquette numérique d'un projet véhicule sur lequel ils ont à travailler.

Ainsi, 180 bureaux d'études de fournisseurs extérieurs disposent-ils actuellement d'un accès direct à la maquette numérique à travers le réseau privé ENX, via un portail spécialisé. Et environ les 2/3 l'utilisent très régulièrement. Les plus performants d'entre eux vont même jusqu'à gérer directement leurs données dans la maquette numérique.

Ce déploiement du travail collaboratif a aussi nécessité la mise en place de nouvelles méthodes de travail permettant un partage intense des données.

C'est par exemple le cas avec le plateau projet virtuel qui permet d'accéder à tous les experts nécessaires, qu'ils soient chez PSA ou chez ses partenaires, sans avoir besoin de les déplacer par rapport à leur contexte de travail habituel ou de les mobiliser sur de longues périodes, alors que l'on a besoin d'eux ponctuellement.

L'heure n'est plus où l'on faisait venir le responsable du ferrage d'un site de production au bureau d'études, afin de valider, lors d'une réunion d'une heure, un point particulier de conception pouvant avoir un impact sur la fabrication. Ce genre de décision se prend maintenant lors d'une réunion informatique en partageant à distance un modèle 3D à l'aide de 3DCom.

Les experts sont ainsi beaucoup plus disponibles pour partager leur savoir-faire, tout en restant plus présents sur leur lieu de travail. 'Par contre, il est illusoire de vouloir faire collaborer des intervenants qui ne se connaissent pas. Il faut quand même un minimum de rencontres réelles pour que le virtuel marche bien', prévient Jean-Jacques Urban Galindo.

Outre les aspects maquette numérique, le déploiement du travail collaboratif n'a été rendu possible que grâce à la mise en place d'une structuration des données de conception dans un référentiel unique basé sur SAP iPPE (Integrated Product Process Engineering).

L'approche n'est toutefois pas nouvelle, puisque dès 1983 le groupe PSA avait mis en place un Système Commun Etudes qui offrait une codification unique entre les bureaux d'études de Chrysler, alors dans le groupe, Citroën et Peugeot. Mais tout passait alors par le plan qui était le seul document officiel définitif. Des documents, dont il était très difficile de suivre les indices d'évolution et dont les nomenclatures étaient bien souvent différentes de celles des services production. Chacune ayant par ailleurs un langage propriétaire difficile à comprendre pour les non-initiés.

Grâce à la mise en place de ce système unifié, la description exacte d'un véhicule comporte actuellement environ 250 caractéristiques élémentaires, mais celles-ci sont communes à l'ensemble de l'entreprise depuis les services marketing jusqu'à la vente en concession, en passant bien évidemment par les études et la production.

'SAP iPPE a été un bon réceptacle pour notre savoir-faire dans le domaine du référentiel unique produit, tout comme Catia et Enovia VPM dans le domaine de la maquette numérique. Par contre, nous revendiquons haut et fort que la mise au point de la liaison forte entre ces deux outils relève essentiellement de notre savoir-faire d'industriel, aidé il est vrai par des cabinets de conseil tel Vinci Consulting', affirme Jean-Jacques Urban Galindo.

3 - Passer à l'usine numérique

La troisième étape du projet Ingénum portait sur l'usine numérique. C'est actuellement la phase la moins avancée, mais trois pilotes sont en cours de test.

 'Le premier pilote sert à la validation des postes de la future chaîne de montage de la remplaçante de la 206 au sein de l'usine de Poissy. Un deuxième pilote a été mis en place au sein de la Française de Mécanique à Douvrin pour la validation des gammes d'usinage. Enfin, le troisième pilote porte sur la validation des opérations de soudage d'éléments de caisse sur les lignes de ferrage. Un problème qui n'est pas trivial puisque d'un point de soudure appartient à deux pièces distinctes, mais son positionnement précis dépend fortement des moyens de production utilisés (bâtis, robots, pinces…)', explique Jean-Jacques Urban Galindo.

' Nos choix d'outils informatiques pour ces applications d'usine numérique ne sont pas encore faits. Il était pour nous hors de question de les fixer avant d'avoir pu tester en vraie grandeur les mérites clamés par les différents éditeurs. Les choix devraient intervenir vers le premier trimestre de l'année prochaine ', prévient Jean-Jacques Urban Galindo.

 Et d'ajouter : 'la sélection d'un éditeur unique, n'est peut-être pas la meilleure solution, car d'une part aucun n'est le meilleur partout et d'autre part nous nous retrouverions dans une situation de monopole qui ne nous semble pas souhaitable. L'automobile n'a pas pour habitude de se mettre dans une situation de dépendance vis-à-vis de ses fournisseurs ou sous-traitants'.

Ainsi ce sont les outils de Delmia qui sont testés sur le pilote pour la validation des chaînes de montage de Poissy. Par contre, ce sont ceux de Tecnomatix qui semblent les plus en pointe pour la partie usinage testée à Douvrin. Enfin, les deux éditeurs rivaux planchent chacun de leur côté pour les lignes de ferrage.

Autres sujets en cours d'investigation forte dans le domaine de l'usine numérique : la simulation robotique pour toutes les opérations de peinture et d'emboutissage, ainsi que le tolérancement 3D, tant pour la mécanique que pour la carrosserie.

Un premier bilan

De fait, au bout de six ans, on peut commencer à dresser un bilan précis du projet Ingénum.

'Outre des choix informatiques, le cœur du projet Ingénum résidait surtout dans l'évolution des modes de fonctionnement et dans la définition du rôle des multiples acteurs intervenant dans le cycle de vie du produit.

'Cela supposait une plus grande rigueur des informations supportant le processus de conception, une grande robustesse des délivrables et la mise en place d'un référentiel progressif des données de l'entreprise, permettant de créer une seule fois, puis de partager et de visualiser des données en cours d'élaboration. Et force est de constater, que si tout n'est pas encore optimal, l'ensemble fonctionne plutôt bien et nous permet de sortir 14 000 véhicules personnalisés aux goûts de nos clients chaque jour'.

Ainsi les méthodes de travail ont-elles fortement évoluées.

  • Le raisonnement des concepteurs ne se fait plus autour de plans, mais réellement autour des pièces et de leurs fonctions.       
  • Les opérations de synthèse ne se font plus par un remontage a posteriori de toutes les pièces d'un véhicule, mais par une conception dans le contexte environnemental et fonctionnel de chaque pièce ou sous-ensemble.       
  • Le travail à l'aide des outils de CAO ne se fait plus par mise à jour aléatoire de fichiers CAO personnels, mais par un réel enrichissement permanent de la base de données d'un projet véhicule.       
  • La recherche des données nécessaires à la conception d'une pièce ne se fait plus en naviguant difficilement dans l'arbre hiérarchique de la maquette numérique, mais par une sélection rapide de l'environnement de conception.       
  • Enfin, et c'est peut-être le plus important, on ne s'échange plus des informations, on les partage.

Globalement, le projet Ingénum, qui devrait arriver à terme en 2004, a fortement participé à la réduction des cycles de développement produit chez PSA Peugeot Citroën. 'Nous estimons que notre contribution au passage d'un cycle de développement d'un véhicule de 36 à 24 mois, est de l'ordre de 40 % de l'effort global de productivité fait par l'entreprise. Soit environ 5 mois ' affirme Jean-Jacques Urban Galindo.

Cette mise plus rapide de nouveaux produits sur le marché n'a pas de prix pour l'entreprise, pourtant cela à un coût. Le projet Ingénum représente un investissement d'environ 150 millions d'euros. Si 70 % se répartissent de manière à peu près égale entre les investissements en matériels et logiciels, les 30 % restant ont essentiellement porté sur les dispensables efforts de formation des personnels pour les mettre à niveau sur ces nouvelles méthodes de travail.

Vers Ingénum II ?

Beaucoup de travail reste encore à faire.

 'Plutôt que de nous lancer dans un projet pharaonique qui n'aurait certainement jamais abouti, nous avons dès le début opté avec pragmatisme sur un projet à ambitions limitées, mais réalisables'.

'Nous pouvons, maintenant que des bases saines ont été établies, envisager la suite. Quelques pistes peuvent être trouvées dans la description fonctionnelle des cahiers des charges ; dans l'intégration d'une logique système pour faire face à la part grandissante de l'électronique et du logiciel embarqué dans nos véhicules ; dans la liaison entre les modèles CAO et les modèles de calcul, voire l'intégration des essais physiques tant de pièces que de matériaux'.

'Enfin, la saisie des savoir-faire en vue de leur diffusion et de leur réutilisation est aussi d'actualité', conclut Jean-Jacques Urban Galindo.

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