Simulation is more than Software

Version d’essai
0
Liste de souhaits
0 0
Panier

Contact direct
FR

Ancrer durablement la culture de la simulation dans les processus de développement

Prendre des décisions tôt, rapidement et en toute sécurité

La simulation est reconnue depuis des décennies comme un outil fiable dans le développement de produits, mais la simulation n'est pas une fin en soi. Le plein potentiel de la simulation se révèle pour une entreprise lorsque beaucoup plus de professionnels impliqués dans le processus de développement sont en mesure de prendre les décisions de conception nécessaires plus rapidement, plus tôt et de manière plus sûre grâce à des simulations instantanées.

Interview avec Dr. Ulrich Kaiser, ancien directeur de la technologie chez Endress+Hauser

Toutefois, le succès ne dépend pas uniquement de la disponibilité de logiciels de simulation appropriés. Ulrich Kaiser décrit ce qui est absolument nécessaire comme un "ancrage de la culture de la simulation tout au long du cycle de développement". Il a travaillé pendant plus de 15 ans comme directeur de la technologie dans la holding du groupe Endress+Hauser AG et le CADFEM Journal s'est entretenu avec lui. sur la meilleure façon d'y parvenir.

Qu'est-ce qui fait le succès d'une entreprise ?

Every company functions as a value-added machine. More specifically, the higher the quality and competitiveness of the products that are manufactured, the higher the value added. Decisive factors include goods purchasing and efficient internal processes. In this context, management is responsible for ensuring both future and current competitiveness.

Par conséquent, il faut d'abord convaincre la direction si l'on veut mettre en place de nouveaux outils et, par conséquent, des processus modifiés dans une entreprise. Si la direction reconnaît qu'il en résulte un avantage pour l'entreprise et que la valeur ajoutée peut être augmentée, une décision positive est prévisible.

Seule la simulation permet de s'assurer que, d'une part, moins de coûteux prototypes physiques soient nécessaires et d'autre part,  quebeaucoup plus d'idées soient étudiées sous forme de prototypes virtuels.

 

Dr Ulrich Kaiser, ancien directeur de la technologie chez Endress+Hauser

Quels sont les avantages des applications de simulation ?

Seule la simulation permet d'une part de réduire le nombre de prototypes réels coûteux et d'autre part d'explorer beaucoup plus d'idées sous forme de prototypes virtuels. Dans le processus de construction, il y a moins d'itérations, car on prend conscience plus tôt des points critiques et on peut réagir.

Les critères de produit déterminants pour la création de valeur, tels que la fiabilité, la durabilité et l'attractivité, peuvent être améliorés de manière décisive par l'utilisation ciblée de simulations. L'ensemble du processus de conception peut être accéléré, ce qui permet d'accélérer la maturité et la disponibilité du produit. Tous ces aspects bénéfiques renforcent durablement la compétitivité de l'entreprise.

Nous constatons ces avantages fondamentaux non seulement dans le cas de tâches très spéciales et complexes, mais aussi bien sûr dans le processus de construction quotidien pour les activités dites "de routine". Pour les couvercles, les boîtiers ou les supports, le constructeur décide de l'endroit où les renforts sont utiles avant même de commander un outil pour le prototype.

Exemples pratique : Promass Q

Extrait d'un article du Dr. Ing. Alfred Rieder dans le CADFEM Journal 2018/2

Le débitmètre de mesure à effet Coriolis Promass Q est un produit remarquable de la large gamme de produits Endress+Hauser. Cet appareil de mesure de processus est inséré dans une conduite de processus et y détermine en continu les grandeurs de processus du fluide qui s'y écoule. Outre le débit massique (±0,05%), cet appareil de mesure détermine également la densité (±0,2 kg/m³) et la température (±0,1°C) avec une précision exceptionnelle.

Le Promass Q a fait l'objet de 15 brevets et environ 1.000.000 de prototypes virtuels ont été calculés au cours des six années de développement et d'industrialisation. La "technologie multi-fréquence" innovante a été récompensée il y a quelques années, entre autres par le "Swiss Technology Award" ainsi que le "German Innovation Award". Des systèmes complexes capables de vibrer comme Promass Q ne seraient pas réalisables sans simulation numérique. Lors du développement de capteurs de processus modernes, il n'est plus possible de faire abstraction d'une approche combinée au moyen d'un montage expérimental accompagné de méthodes de simulation.

Pour ne pas perdre le contact avec la réalité, il est utile de jeter le plus souvent possible un pont entre les prototypes physiques d'une part et la simulation FEM d'autre part. La comparaison des paramètres des matériaux qui en résulte est la base d'une prédiction précise du comportement réel du système par la simulation. De cette démarche on obtient est une meilleure compréhension du principe de fonctionnement de l'appareil de mesure à partir de la simulation FEM. Grâce à Ansys Workbench, les phénomènes observés expérimentalement peuvent être reproduits sur ordinateur et souvent compris, ce qui contribue considérablement au développement de solutions. Grâce à la simulation, il est possible de renoncer à de nombreuses expériences coûteuses et chronophages dans cette phase.

Quinze brevets ont été mis en œuvre dans Promass Q et environ 1.000.000 de prototypes virtuels ont été calculés au cours des six années de développement et d'industrialisation.

Dr.-Ing. Alfred Rieder, Endress+Hauser Flowtec AG

Quel est le rôle de la simulation dans le développement de produits aujourd'hui ?

Les avantages de la simulation sont reconnus. Toute entreprise qui développe des produits a aujourd'hui accès, d'une manière ou d'une autre, à des experts en calcul. Or, la simulation intervient typiquement comme étape de validation à la fin d'une boucle de développement. C'est un sujet qui est associé à un certain mythe et à des connaissances d'experts. De ce fait, le véritable potentiel qui s'offre ici n'est pas encore exploité.

Quels avantages potentiels supplémentaires les entreprises peuvent-elles tirer de l'introduction de la simulation instantanée ?

Jusqu'à présent, un concepteur ne pouvait faire une demande de simulation qu'auprès d'un des rares experts, par exemple lorsqu'il veut comparer plusieurs variantes. Plus il y a de simulations à faire, plus il est difficile de poursuivre ce concept. Cela ne peut pas être réalisé pour une large application dans l'ensemble du développement, car ce n'est pas facilement modulable.

Le fait de disposer de toutes les données sous forme numérique permet aujourd'hui d’être plus efficace dans le processus de développement. Équiper chaque poste de travail de développeur de simulation est favorable pour aller dans ce sens et c’est donc la prochaine étape logique.

Quel rôle joue ici la simulation instantanée pour Endress & Hauser ?

Avec la simulation instantanée, la complexité de la simulation est éliminée de la plupart des cas d'application quotidiens. Chez Endress+Hauser, nous constatons au quotidien que la simulation instantanée  fonctionne bien. Les utilisateurs des départements de conception et leurs supérieurs le confirment. Et si elle fonctionne si bien, c'est notamment parce que le logiciel "parle la langue des concepteurs".

La simulation en instantanée est simple et abordable. Comme elle facilement accessible, même intégrée à notre système de CAO, chaque concepteur peut analyser et visualiser rapidement les points critiques, parallèlement à la conception. Pour les collègues, cela signifie d'une part plus de sécurité dans le travail quotidien et d'autre part, cela ouvre la possibilité d'essayer facilement et rapidement des approches alternatives. Les nouvelles idées peuvent ainsi être développées de manière rigoureuse ou, si elles ne sont pas appropriées, être rapidement abandonnées.

Comment intégrer la simulation encore plus dans le processus de développement de produits ?

Jusqu'à présent, les processus de conception étaient généralement basés sur des normes, des directives et des expériences. Désormais, la simulation devrait également devenir un élément clairement défini du processus de conception. Ainsi, la culture de la simulation peut être attachée à toutes les étapes du cycle de développement.

On pourrait par exemple commencer par un projet commun d'optimisation du processus de conception par simulation. En effet, pour que la mise en œuvre de la simulation soit un succès, il faut également que la vision et les méthodes de travail des personnes concernées changent. Outre la formation des utilisateurs, une communauté de connaissances fonctionnant bien pour l'utilisation de la simulation est un soutien important pour la gestion du changement.

Dans ce contexte, il convient de mettre l'accent sur la communication avec et entre toutes les parties prenantes. On ne parlera jamais assez de la manière et des raisons pour lesquelles la simulation est utilisée. Parallèlement, l'utilité de la simulation devrait toujours être mise en avant et publiée, et bien sûr toujours vérifiée.

Dans le passé, la simulation n'était généralement qu'un sujet marginal pour le management. Aujourd'hui et à l'avenir, quelle importance le management devrait-il donner à la simulation?

Les projets d'extension de la simulation chez Endress+Hauser n'auraient pas été réalisables si nous n'avions pas eu le soutien affiché - c'est-à-dire pas seulement l'approbation - du plus haut niveau de la direction de l'entreprise. Il ne s'agissait pas d'investissements particulièrement élevés. Les personnes concernées auraient même pu en décider elles-mêmes, il s'agissait bien plus de l'orientation stratégique des processus de développement.

Il n'a pas été nécessaire d'argumenter longuement avec les responsables du développement pour les convaincre et obtenir leur accord. Il était clair pour eux que la simulation accélère et améliore les processus et qu'il est très avantageux que tout le monde puisse y accéder. Dans ces conditions favorables, nous avons constaté que ce qui était impensable hier était déjà une évidence aujourd'hui et qu'on ne pourrait plus s'en passer demain. En adoptant cette approche, nous pourrons continuer à vendre nos produits avec succès dans le futur.. Car nous sommes tous conscients que la concurrence ne « dort » pas.

Merci beaucoup pour cet entretien, Dr Kaiser, et le meilleur à Endress+Hauser avec la simulation.

Endress+Hauser Management AG
www.endress.com

Images: © Endress+Hauser
Publié : Mai, 2022

Contact CADFEM

Solution Architect, System & Process Integration