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36 : Où en est la mécanique numérique ?

Incontournable, la mécanique numérique s’insère aujourd’hui dans l’ensemble de la chaîne de conception rapide des produits fabriqués par l’industrie. S’appuyant sur les outils de modélisation géométrique et de visualisation, et intégrant les outils de simulation et d’optimisation, elle réduit les délais de conception, limite les erreurs et s’insère dans l’esprit du développement durable en aidant à concevoir des produits de plus en plus respectueux de l’environnement.

36 : Où en est la mécanique numérique ?

L’ère de l’optimisation

Puissance de calcul des ordinateurs et outils de simulation de plus en plus fiables ont permis le développement de logiciels d'optimisation. Le monde de l'entreprise fourmille de demandes plus ou moins spécialisées afin de réduire les délais de production, minimiser les coûts et améliorer la qualité des produits.

Silencieux, confortable, léger, propre, économe, rapide, précis, sans danger, esthétique... la liste de qualités attendues par un nouveau produit industriel est aujourd'hui infiniment plus longue qu'elle ne l'était jadis. Et concilier ces dernières afin de répondre aux normes et aux attentes des consommateurs peut devenir un vrai casse-tête pour les concepteurs.

Un seul mot pour accomplir cette tache, optimiser ! Pour l'ingénieur concevant une voiture, il s'agit de maximiser sa sécurité, de minimiser ses coûts (de production, de conception, d'utilisation...), de maximiser son confort tout en réduisant sa consommation et... les données du problème apparaissent comme une liste plus ou moins longue de contraintes et d'objectifs à satisfaire. "

La principale difficulté consiste à formuler précisément le problème d'optimisation ", explique Hossein Shakourzadeh, Conseiller scientifique chez Altair, société spécialisée dans le développement de logiciels de simulation.

Des logiciels pour la route ou le ciel

Par exemple, comment définir ce confort à maximiser? Que faut-il prendre en compte dans le coût ? Autant de questions pour lesquelles il n'existe pas de réponses simples. Et des réponses dépendent finalement les solutions qui seront retenues pour le nouveau produit. Afin d'aider les ingénieurs, les éditeurs de logiciels proposent aujourd'hui une gamme assez importante d'outils d'optimisation.

" Il est nécessaire de trouver des solutions qui répondent à l'ensemble des clients, qu'ils construisent des avions ou des automobiles " souligne Hossein Shakourzadeh. Bien souvent, des problèmes pourtant différents se résolvent avec les mêmes outils. Des logiciels susceptibles de répondre au plus grand nombre ont donc été développés, paramétrables afin de répondre à un maximum de situations.

Et des modules de plus en plus spécialisés

En plus de ces outils génériques paramétrables, aujourd'hui réservés à des ingénieurs méthodes ou des ingénieurs de recherche, de plus en plus de modules spécialisés sont développés pour réaliser des optimisations dans des situations très spécifiques. Par exemple, le module Squeak and Rattle Director d'Altair a pour fonction de minimiser les frottements et grincements de pièces d'équipements susceptibles de s'altérer avec le temps. L'exemple type reste le tableau de bord des voitures, mais l'outil ne se limite pas à ce cadre. "

Ces logiciels répondent à une demande des industriels pour gagner du temps lors de la conception et de transférer certaines compétences à l'éditeur de logiciel " souligne Hossein Shakourzadeh. L'ingénieur en charge de concevoir un tableau de bord ne doit pas aussi être spécialiste des techniques d'optimisations et peut ainsi se concentrer sur son travail. Si ces outils d'optimisation commencent à être utilisés par les industriels dans les années 1990, ils reposent avant tout sur l'amélioration des modèles et des outils de simulation sur lesquels ils s'appuient. L'engouement répond pour une part à la volonté des industriels de réduire les délais de conception, la course économique les poussant constamment à renouveler leurs offres avec de nouveaux produits.

Un autre facteur important est l'augmentation considérable des normes et contraintes que les produits industriels doivent satisfaire. Le monde de l'optimisation ne concerne pas uniquement l'industrie mécanique mais touche aujourd'hui presque tous les domaines. Par exemple, " les outils d'optimisation des coûts visant à minimiser les coûts et maximiser la qualité sont très utilisés " souligne Hossein Shakourzadeh. Altair propose même un logiciel afin d'aider les entreprises à optimiser leurs investissements en équipements logiciels. A quand des outils d'optimisation pour optimiser l'utilisation des outils d'optimisation ?