Exploration de la manière dont nous procédons à la modélisation et à la simulation scientifiques, et de la manière dont les nouveaux paradigmes dans ce domaine permettent d’obtenir des systèmes de conception de produits de nouvelle génération dont la modélisation et la simulation sont au cœur.
Un bref historique de la modélisation et de la simulation à base scientifique
Les concepts de modélisation CAO (conception assistée par ordinateur) et de simulation IAO (ingénierie assistée par ordinateur) ne sont pas nouveaux et remontent à la fin des années 1970. Ce n’est que dans les années 1990 que l’IAO a commencé à être considérée comme un outil utile pour les problèmes de conception de produits, tels que l’analyse des contraintes et la prédiction de l’écoulement des fluides pour des composants simples. Cependant, il a fallu de nombreuses années de travail acharné de la part des développeurs et des analystes pour prouver que la modélisation et la simulation scientifiques pouvaient reproduire de manière robuste et cohérente la physique complexe des modèles complexes du monde réel. Aujourd’hui, la modélisation et la simulation scientifiques sont pleinement acceptées dans le processus de conception et sont omniprésentes dans tous les secteurs, mais la façon dont nous les abordons n’a guère changé… jusqu’à présent.
Un nouveau paradigme pour la modélisation et la simulation
Historiquement, la simulation s’est surtout attachée à améliorer la précision et à rendre les simulations plus réalistes, mais nous nous trouvons aujourd’hui à un moment intéressant du développement de la simulation, où la précision des simulations devrait être une donnée, c’est leur efficacité, leur robustesse et leur intégration dans la conception du produit qui devient le facteur clé de différenciation.
Pour construire les systèmes de conception de produits de la prochaine génération, il est nécessaire de repenser le paradigme de la modélisation et de la simulation. La plate-forme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes a été conçue dès le départ avec, au cœur, une modélisation et des simulations unifiées et intégrées.
Modélisation et simulation unifiées – MODSIM
Le concept qui sous-tend MODSIM sur la plate-forme 3DEXPERIENCE est assez simple, mais ses conséquences sont considérables. MODSIM unifie le modèle de données derrière la modélisation (CAO) et la simulation (IAO) de sorte qu’il n’y a plus de distinction. Cela apporte immédiatement des avantages en termes de suppression des obstacles et des frictions lors de la création de simulations, puisque nous ne devons plus exporter ou convertir nos modèles pour créer des simulations. Mais l’un des principaux avantages est que le modèle et la simulation sont entièrement associés l’un à l’autre, ce qui signifie que la simulation peut faire directement référence à des caractéristiques, des paramètres et des connexions du modèle, ce qui facilite l’exploration de l’espace de conception et signifie également que lorsque le modèle est mis à jour, la simulation peut également être mise à jour automatiquement.
Lorsque nous considérons la simulation, nous nous concentrons généralement sur le processus de simulation de bout en bout, du modèle aux résultats, mais bien sûr, dans toute organisation, cela ne se produit pas de manière isolée. La raison pour laquelle nous effectuons des simulations est de vérifier et d’optimiser les performances d’un produit en cours de conception par rapport à une exigence donnée ou à un indicateur clé de performance cible. Cela signifie que les données d’entrée et de sortie de la simulation font partie d’un processus de développement de produit plus large qui doit être relié à d’autres parties prenantes.
C’est là que le paradigme MODSIM sur 3DEXPERIENCE prend tout son sens. La plate-forme 3DEXPERIENCE est une offre unique, qui intègre toutes les fonctions de développement de produits en un seul endroit – cela signifie que MODSIM est directement connecté au système PLM, ce qui veut dire que le processus souvent fastidieux de recherche des pièces correctes pour notre modèle de simulation devient trivial puisque nous pouvons maintenant synchroniser notre modèle de simulation avec les données PLM, ce qui apporte des gains d’efficacité significatifs par rapport aux systèmes déconnectés actuels.
Bien entendu, les simulations ne se déroulent pas de manière isolée : elles s’inscrivent dans une stratégie de test globale visant à vérifier que le produit satisfait ou dépasse ses exigences et ses indicateurs clés de performance cibles. La plate-forme 3DEXPERIENCE permet non seulement de créer et d’exécuter les simulations, mais aussi de gérer ce processus de vérification, en reliant les simulations aux exigences et aux indicateurs clés de performance du produit qui motivent nos essais, et en les reliant également aux plans de simulation et d’essais physiques afin de fournir les résultats de la vérification en temps voulu. Les résultats de ce processus de vérification soulèvent souvent des problèmes et entraînent des modifications de la conception. La plate-forme 3DEXPERIENCE permet de gérer ces problèmes et ces demandes de modification, et même de gérer l’ensemble des plans de livraison et des jalons du produit, le tout à partir d’un environnement intégré unique.
Modélisation et simulation automatisées – MODSIM
À l’heure où chacun s’efforce de réaliser des gains progressifs d’efficacité et de performance, il est essentiel de maximiser les niveaux d’automatisation du processus de conception. Les solutions classiques d’automatisation de la simulation font appel à des scripts ou à des interfaces graphiques personnalisées pour automatiser les tâches répétitives, mais ces solutions manquent généralement de robustesse et nécessitent une maintenance fréquente. En exploitant les capacités d’automatisation de 3DEXPERIENCE, il est désormais possible de fournir des solutions de simulation automatisées prêtes à l’emploi, utilisables à l’échelle industrielle et nécessitant peu d’expertise et de maintenance.
Modélisation et simulation démocratisées – MODSIM
Les utilisateurs de la simulation ont généralement dû acquérir une expertise et une expérience considérables pour devenir compétents. Cela a un coût, mais signifie également que les compétences de grande valeur sont souvent utilisées de manière répétitive et inefficace. En exploitant les dernières solutions intégrées et automatisées, il est désormais possible de démocratiser la simulation et de mettre les flux de simulation, même complexes, à la disposition des concepteurs et des non-experts sur la plate-forme 3DEXPERIENCE. Cela peut accélérer considérablement le processus de conception et permettre aux experts en simulation de se consacrer à des tâches plus créatives et à plus forte valeur ajoutée.
L’avenir de la modélisation et de la simulation à base scientifique
Il ne fait aucun doute que les systèmes de conception de produits du futur auront la modélisation et la simulation intégrées à leur cœur. Il n’est donc pas surprenant que certaines des entreprises les plus exigeantes et les plus avant-gardistes du monde se soient tournées vers la plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes pour se donner un avantage concurrentiel. Les équipes de Formule 1, les équipementiers automobiles, dont de nombreux constructeurs de véhicules électriques de premier plan, ainsi que les entreprises aérospatiales et de haute technologie ont tous décidé qu’une approche intégrée et unifiée de la modélisation et de la simulation était le moyen de s’élever, ainsi que leurs produits, au-dessus de la concurrence. La vôtre ne devrait-elle pas le faire ?
SIMULIA propose un portefeuille de produits de simulation avancés, dont Abaqus, Isight, fe-safe, Tosca, Simpoe-Mold, SIMPACK, CST Studio Suite, XFlow, PowerFLOW, et plus encore.