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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
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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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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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Plan
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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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Plan
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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
33
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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Plan
Introduction Qu’est-ce que le PLM ? Complexité des systèmes mécatroniques PLM pour la mécatronique Conclusions
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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…
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MERCI DE VOTRE ATTENTION