Vincent CHEUTETIngénierie Numérique - SUPMECA

GT SYSME – 03/05/10

LA STRATÉGIE PLMAU SERVICE DES

PRODUITS MÉCATRONIQUES

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Plan

Introduction Qu’est-ce que le PLM ? Complexité des systèmes mécatroniques PLM pour la mécatronique Conclusions

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Introduction

Tandis que développer des produits mécatroniques correspond simplement au problème de répondre à une demande du marché, coordonner les différentes équipes d’ingénierie multidisciplinaires autour d’un unique processus de conception relève d’un vrai challenge pour les industriels.

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Plan

Introduction Qu’est-ce que le PLM ? Complexité des systèmes mécatroniques PLM pour la mécatronique Conclusions

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Définition

Le PLM n’est ni un logiciel, ni un ensemble de logiciels, ni un système d’informations.

Le PLM est une stratégie d’entreprise visant à fédérer autour d’un référentiel unique l’ensemble des acteurs du développement d’un produit et des données qu’ils manipulent.

Conséquence : La composante organisationnelle est au cœur du PLM, Le système d’informations (ensemble des logiciels et

flux d’informations) doit être au service de cette stratégie.

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PLM /cycle en V

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Les concepts-clefs du PLM

Le fonctionnement en entreprise étendue, La centralisation des données dans un référentiel

unique, La traçabilité des modifications, La gestion de projet, La maquette numérique au cœur du développement

des produits, L’interopérabilité de solutions logicielles

hétérogènes, …

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Les différents niveaux d’outils informatiques

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Principales fonctions du SI au cœur du PLM

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Plan

Introduction Qu’est-ce que le PLM ? Complexité des systèmes mécatroniques PLM pour la mécatronique Conclusions

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Spécificités mécatroniques

Les systèmes mécatroniques sont définis par : Leur niveau d’intégration :

De plus en plus de fonctions dans un ensemble hautement intégré,

Un nombre croissant de composants multi-domaines doit être intégré,

Diverses physiques imbriquées dans le 3D couplage multi-physique

Différentes disciplines d’ingénierie : Liens complexes couplage de l’information, Coopérations difficulté de partager les données et

communiquer les savoirs techniques.

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Complexité multi-domaine

Science multi-disciplinaire : Mécanique, Électronique, Automatique, Informatique Mais aussi tous les métiers aval : fabrication, Supply

chain, recyclage…

Méthodes/Organisation

M A I E

A : automatique

M : mécanique

I : informatique

E : électronique

Exigences Analyse externe

Fonctionnel Analyse interne

Simulation nD Préconception / Prédimensionnement

Intégration 3D EF multiphysique PROTOTYPE

Virtuel puis Réel

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Complexité multi-domaine

La mécanique devient packaging de l’électronique L’électronique embarquée est distribuée dans la

mécanique.

Active Wheel

(Michelin)

Roulement capteur (FGP

sensors)

Intégration 3D

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Complexité multi-domaine

Représentation géométrique de modèles multi-physiques

Intégration 3D

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Problématique

Quelques questions (parmi de nombreuses) à résoudre : Comment assurer la continuité de la chaîne

numérique dans un environnement hétérogène ? Comment garantir la traçabilité des modifications

entre ces différents acteurs ? Comment garantir la conservation à long terme des

données ? Comment permettre le partage des informations,

avec leur sémantique propre, et leur « fraîcheur » ? Comment choisir et mettre en œuvre les outils

pertinents ? Comment la mécatronique va impacter les métiers du

milieu et fin de vie (maintenance, recyclage…) ?

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Une proposition de solution

une Plate-forme de Gestion des Données de Modèles, avec : Soit l’intégration des différents (et nombreux) outils de

modélisation souvent mono-domaines et de leurs outils d’interface mécanismes d’intégration, contrôle du versionnement, gestion du changement, référentiel d’entreprise),

Soit par l’utilisation de standards.

une Plate-forme de Gestion des Données de Modèles

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Utilisation de standards

Double intérêt : économique et sémantique « Open standards and web technology can be

mechanisms that overcome the problems caused by distributed organizations and various computer environments » [Lee, 2005]

Les normes internationales (STEP par exemple) intègrent l’aspect sémantique lié au métier.

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Utilisation de standards

De nombreux standards coexistent…

PLM standards 2D

map [Rachuri,

2007]

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Standards STEP

STEP ISO 10303 : une norme modulaire

Applications Modules (AM)

AP 2

01

AP 2

02

AP 2

03

AP 2

03ed

2

AP 2

10

AP 2

09

AP 2

04

AP 2

07

AP 2

39 P

LCS

AP 2

12

AP 2

14

… AP 2

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STandard for Exchange Product model data

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Standards STEP

AP233 : est la spécification des échanges relatifs aux données

des activités d’ingénierie système. AP239 ou PLCS (Product LifeCycle Support) :

adresse le cycle de vie complet depuis le concept jusqu’à sa mise au rebut.

Les deux AP assurent l’extensibilité par l’utilisation de données de référence permettant de personnaliser les standards suivant les différents domaines de fonctionnement du produit.

Application Protocols 233 & 239

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Standards STEP

Tool API

Raw Data

STEP Interface

Semantic mapping

SE Tool

File

Database

STEP ToolInformation models

SE ToolData Format

NeutralData Format

Semantic mapping

Neutral data

File

Database

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Aspect Multi-vue & Multi-échelledans le PDM

Vues “domaine” interactives pour faciliter le travail de chaque équipe technique et

s’assurer que les exigences sont contrôlées par et allouées à chaque équipe mono-domaine.

Gestion du raffinement de l’information : Décomposition du système par les modèles requiert une

approche de raffinement. Les modèles partiels d’un élément de solution peuvent

avoir plusieurs niveaux de détails (comportement mécanique, électronique, forme géométrique…).

Le calcul de couplage peut nécessiter de travailler avec des modèles simplifiés des autres domaines représentation granulaire.

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Aspect Multi-vue & Multi-échelledans le PDM

Quoiqu’il en soit, l’outil doit continuer à assurer la traçabilité et la vérification des exigences pendant le processus de raffinement et définir les liens dynamiques entre les différentes vues.

Proposition d’une ontologie support à la conception de produit mécatronique :– Meilleure définition du périmètre,– Collaboration améliorée,

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Aspect Collaboratif du PLM

Anticiper les priorités de décisions, l’administration des droits, les éventuelles négociations gestion du versionnement.

Interopérabilité des systèmes d’informations ou une base de données partagée.

Propagation instantanée des modifications et des mises-à-jour Intégration des modèles ou standards d’échange.

Augmentation de l’utilisation des ressources faciliter la réutilisation de l’information et éviter les tâches de développement répétitives.

Gestion de la diversité et de configuration.

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Conclusions

Objectif : produire des systèmes mécatroniques innovants, en

réduisant le temps des cycles de développement. Mécatronique :

systèmes multidisciplinaires complexes hautement intégrés (continuité et cohérence multi-niveaux, multi-domaines, multi-vues collaborations).

Outil(s?) au service de la stratégie PLM : permettre de concevoir et développer efficacement

(réutilisation, automatisation des processus) dans un environnement hétérogène (équipes multidisciplinaires, dispersées géographiquement, données hétérogènes).

Mais l’organisation prime sur le choix, le déploiement et l’utilisation des outils informatiques (au service de l’utilisateur et de l’organisation)…

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Conclusions

Un grand merci à :– Thomas PAVIOT, Samir LAMOURI, Olivia PENAS, Jean-Yves

CHOLEY, Régis PLATEAUX…

Des questions ?

MERCI DE VOTRE ATTENTION