Essais & Simulations n° 135

Dossier 34
Mieux faire
dialoguer
les bureaux
d’études et les
départements
d’essais
Essais et modélisation 10
Conférence Nafems et Congrès SIA à l’honneur
MESURES 48
Spécial mesures électroniques
et acquisition de données
N° 135 • Novembre 2018 • 25 €

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éditorial
Osons briser les barrières pour mieux innover !
Le monde du travail change, l’industrie aussi. Et dans les entreprises, qu’il s’agisse des
services ou du secteur industriel, l’importance du partage des connaissances et des
compétences n’est plus à démontrer. Ce partage, ou plutôt cette collaboration entre
les différents services, départements et autres divisions, s’impose même comme un
défi à part entière à relever. L’enjeu ? Produire mieux et plus vite. Rien que ça. Encore
faut-il s’en donner les moyens.
olivier Guillon
Rédacteur en chef
Car force est de constater que les services demeurent sclérosés et les forces vives d’une
même entreprise confinées dans un département qui ignore tout des activités et des
problématiques des autres. Or à l’heure où l’on parle d’industrie 4.0, de technologies
connectées et d’un monde du travail devant toujours être plus collaboratif, voilà que
l’on entretient les barrières géographiques, et par là-même les fossés entre des services
qui auraient pourtant tout à gagner de communiquer et d’échanger un maximum de
données.
« À l’heure de l’industrie 4.0, des technologies
connectées et d’un monde du travail toujours
plus collaboratif, voilà que l’on entretient
les barrières géographiques entre les services. »
C’est le cas en particulier des départements d’essais et de simulation avec les bureaux
d’études. Pourtant en lien sur des objectifs de développement de produits, ces services
continuent, dans encore de trop nombreuses entreprises, à se tourner le dos. Un comble
lorsqu’on parle à tout va de monde interconnecté et d’échanges de données. ●
envie de réagir ?
@OlivierGuillon
ÉDItEUR
MRJ Informatique
Le Trèfle
22, boulevard Gambetta
92130 Issy-les-Moulineaux
Tel : 01 73 79 35 67
Fax : 01 34 29 61 02
/Facebook.com/
EssaiSimulation
/@EssaiSimulation
Direction :
Michaël Lévy
Directeur de publication :
Jérémie Roboh
Rédacteur en chef :
Olivier Guillon
COMMERCIALISAtION
Publicité :
Patrick Barlier
p.barlier@mrj-corp.fr
Diffusion et Abonnements :
vad.mrj-presse.fr
Prix au numéro :
25 €
Abonnement 1 an :
85 € / 4 numéros
Étranger :
100 €
Règlement par chèque
bancaire à l’ordre de MRJ
RÉALISAtION
Conception graphique :
Eden Studio
Maquette :
Géraldine Lepoivre
Impression :
Rivadeneyra, sa
Calle Torneros, 16
Poligono Industrial de Los Angeles
28906 Gerafe - Madrid
N°ISSN :
1632 - 4153
Commission paritaire :
0 414 T 83 214
Dépôt légal : à parution
Périodicité : Trimestrielle
Numéro : 135
Date : novembre 2018
RÉDACtION
Ont collaboré à ce numéro :
Kamil Abdallah (Airbus), Arnaud
Chapon (Atron Metrology), Pierre
Flandin (Airbus), Aditi Karandikar
(Comsol), Sébastien Kuntz
(MiddleVR), Christophe Loffet (V2i),
Julien Rodes (Airbus), Léo Veron
(Airbus)
Comité de rédaction :
Olivier Guillon (MRJ), Alain
Bettacchioli (Thales Aliena Space),
Patrycja Perrin (ASTE), Yohann
Mesmin (Siemens Industry Software)
Membre du réseau REPM-EMPN
PhOtO DE COUvERtURE :
Crédit photo : Photo iStock
© Gorodenkoff
Toute reproduction, totale ou
partielle, est soumise à l’accord
préalable de la société MRJ.
Partenaires du magazine
Essais & Simulations :
ESSAiS & SiMULATioNS • N°135 • novembre 2018 I1

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sommaire
dossier
34
DOSSIER : Spécial Bureaux d’études
34 Décloisonner les services pour aider les bureaux d’études
à accéder aux résultats d’essais
36 Faire tomber les barrières physiques entre les services
39 « Les départements d’essais et d’ingénierie ont toujours du mal
à communiquer »
41 La réalité virtuelle : une réponse globale aux enjeux d’optimisation
des coûts et des délais
43 Optimiser la conception des véhicules grâce à des applications
de simulation
46 Un logiciel de prototypage virtuel pour encourager les entreprises à mieux
innover dans le hardware
Actualités
06 Une usine extraordinaire s’ouvre
au Grand Palais
06 Un troisième simulateur AL250
en un an pour l’école de pilotage
Astonfly
06 Trois nouveaux acteurs
industriels intègrent
le consortium ECND Academy
06 26 e réunion de la CGPM
du 13 au 16 novembre
08 Boeing étend son partenariat
avec Mentor Graphics
08 Accord de distribution
entre Trexel et Teratonics
08 Konecranes modernise
la potence du centre d’essais DLR
pour les propulseurs de fusée
08 Un logiciel innovant pour simuler
les procédés d’échange d’ions
08 IMT Lille Douai dévoile son plan
stratégique en matière
de recherche
Essais
et modélisation
Spécial Conférence Nafems France
10 L’aéronautique, un secteur
moteur pour la simulation
numérique
© Mov’eo
12 La conférence Nafems France
revient pour deux journées
techniques exceptionnelles
14 Sur Nafems France,
l’aéronautique reste un sujet
majeur
16 Exploration d’un niveau
intermédiaire de modélisation
structurelle avion
20 Une solution complète
pour optimiser les opérations
d’analyse modale
Journée SIA :
l’automobile à l’heure
du Big Data et de l’IA
24 Big data et IA : ces nouveaux
enjeux qui attendent l’automobile
26 Répondre aux nouveaux défis
de l’automobile avec l’IA
28 Des projets qui fleurissent
dans le domaine du véhicule
autonome
30 De la nécessité recourir à l’IA
pour continuer d’innover
32 L’Utac Ceram fin prête pour
accueillir ses premiers véhicules
autonomes
© DEWE France
Mesures
Spécial Mesure dans l’électronique
48 Développement d’une
plateforme innovante d’essais
sous irradiations
50 Avec son nouveau laboratoire
OET, SGS se renforce dans le test
de pièces automobile
54 Focus produits : innovations dans
le domaine du test électronique
Spécial Mesure dans l’électronique
56 Rester à la pointe de l’innovation
57 Des systèmes d’acquisition
de données pour gagner un
maximum de temps
57 Un nouveau système
d’acquisition 16 voies pour jauge
de contrainte
60 Prestataire de service 4.0 –
au-delà du besoin client exprimé
Outils
61 Journée technique ASTE
62 Formations
63 Agenda
64 Sommaire du prochain numéro
64 Index des annonceurs
et des entreprises citées
64 Le chiffre à retenir
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I3

nos dossiers en Un Clin d’Œil
© COVAL LEMCOM © Olivier Guillon © iStock
© Deroure
dossier
essais et modélisation
FoCUs
mesUres
Décloisonner le département
d’essais et le bureau d’études
p. 34 à 47
C’est une problématique peu abordée et pourtant au cœur
de l’industrie du futur et de la connectivité des services et
de l’atelier : le cloisonnement des départements d’essais et
de simulation avec les bureaux d’études, dont la communication
se révèle pourtant essentielle. Car produire plus et mieux tout
en restant compétitif passe par des échanges étroits au niveau
des essais et de la conception.
Nafems ouvre sa conférence
biennale à Paris p. 10 à 23
À l’occasion de sa conférence – qui se déroulera comme
tous les deux ans à Charenton (Val-de-Marne), près de Paris –
l’association Nafems France entend bien profiter du dynamisme
dont profitent les métiers de la simulation numérique pour faire
carton plein et attirer encore davantage de participants
qu’en 2016. Un dynamisme qui touche tout particulièrement
le secteur aéronautique, à l’honneur dans ce dossier.
Répondre aux enjeux
du véhicule autonome par l’IA
p. 24 à 33
Elle est sur toutes les lèvres : l’intelligence artificielle (ou IA)
s’invite dans l’automobile. Objectif ? Aider les constructeurs et
les équipementiers à relever les défis que pose aujourd’hui le
véhicule autonome et connecté. Et ceux-ci sont nombreux et se
traduisent d’ailleurs par d’importants investissements dans des
technologies mais également dans les compétences humaines.
Le point avec le dernier congrès SIA de l’année.
Quelles avancées dans
le domaine de la mesure
électronique ? p. 48 à 60
Les composants électroniques sont partout, ou presque. Dans
la plupart des objets du quotidien, dans les transports sans
oublier l’industrie… Or cette prolifération n’est pas sans donner
du fil à retordre aux spécialistes des essais qui, pour faire face
à une demande croissante en matière de test de validation et
d’homologation, n’hésitent pas à investir parfois massivement.
ESSAiS & SiMULATioNS • N°135 • novembre 2018 I5

actualités
en bref
Un troisième simulateur
AL250 en un an pour l’école
de pilotage Astonfly
Alsim a livré un troisième simulateur
AL250 (FNPT II) à Astonfly, une école
de pilotage implantée près de Paris.
Ce modèle de simulateur a été
développé en 2016 afin de répondre
aux phases initiales de formation
(PPL, CPL, IR/ME). Reconfigurable
Single Engine Piston/ Multi Engine
Piston, il propose également une
instrumentation classique et glass
cockpit pour chaque modèle de vol,
modifiable en quelques secondes. ●
Trois nouveaux acteurs
industriels intègrent le
consortium ECND Academy
Porté par Le Mans Université et
créé pour répondre à un besoin
de formation dans le domaine de
l’évaluation et du CND, l’atelierécole
ECND Academy a récemment
accueilli trois acteurs majeurs :
Arconic Fixations Simmonds SAS, le
Centre de transfert de technologie du
Mans (CTTM) et Safran. Leur objectif :
contribuer au développement de la
filière et à l’optimisation de l’offre de
formation en France et à l’étranger. ●
26 e réunion de la CGPM
du 13 au 16 novembre
La Conférence générale des poids
et mesures (CGPM) organisera sa
26e réunion au Palais des congrès
de Versailles. Un rendez-vous aux
enjeux importants puisqu’il fixera
définitivement la valeur exacte
des sept constantes physiques
servant d’unité de base au système
international. De nombreuses
conférences porteront notamment
« L’effet Hall quantique et le SI
révisé », « Le rôle de la constante
de Planck en physique » ou
encore « Les horloges atomiques
optiques »… ●
Événement
Une usine extraordinaire
s’ouvre au Grand Palais
Sur une surface de 13 000 m 2 , l’Usine extraordinaire ouvrira ses portes du
22 au 24 novembre. Placée sous le haut patronage du Président de la République,
elle aura lieu au Grand Palais, au cœur d’un symbole de tradition
industrielle française à une époque où les grandes inventions ont vu le jour. Pour
Bruno Granjean, président de la FIM et de la Fondation pour l’usine extraordinaire
: « une usine est une véritable communauté humaine, un lieu unique avec un
véritable creuset sans “bull-shit job” […] Nous voulons montrer à travers ce projet
le caractère inclusif de l’usine, sa capacité à innover et à s’ouvrir vers l’extérieur
grâce à une communauté de femmes et d’hommes que l’on ne connaît plus depuis
les années 80-90 ». Une action au service de la communauté française en somme,
bien décidée d’entreprendre une reconquête industrielle en poussant les jeunes à
faire le choix des usines... et de casser l’image désuète des usines qui désormais
s’appuient sur des nouvelles technologies.
Une mobilisation forte des
entreprises industrielles
Commissaire général de l’exposition,
Jean Tournoux insiste sur la scénographie
de « ce lieu vivant, de déambulation,
où le visiteur découvrira ce qu’est
une usine avec quatre univers ». Dans
l’univers « Inventer », plusieurs îlots
mettront en avant le pneu connecté de
Michelin, les connecteurs de Stäubli ou encore le stylo injectable d’insuline de
Sanofi, la fabrication additive du Cetim et d’Addup ou encore le diagnostic avec
Biomérieux. Deuxième grand espace de déambulation, « Fabriquer » sera un lieu
de rencontre sur des thèmes de l’énergie avec le Mix electrique d’EDF, la robotisation
avec Stäubli ou encore la fabrication d’objets de grande consommation
avec la Compagnie du Mât, sans oublier les lignes de production avec une lignes
de convoyage de SEW Usocome, une ligne de soudage avec Fives et, naturellement,
un exemple d’usine du futur avec Sanofi.
Dans l’espace « Connecter » (à la fois les hommes et les femmes, et l’usine en
tant que telle), l’UIMM mettra en avant ses actions en matière de recrutement et
Bosch présentera son incubateur 4.0 ; quant à EDF, l’énergéticien fera la lumière
à travers son « vestiaire » sur les différents métiers qui composent l’usine. Michelin
y présentera son écosystème industriel tandis que Smile présentera ses actions
en faveur des jeunes et les Arts et Métiers y mèneront une exposition photos.
Enfin, avec le dernier univers, « Partager », le dôme du Grand Palais sera réquisitionné
afin d’abriter des conférences, des agoras ainsi que le Conseil national
de l’industrie avec Édouard Philippe ou encore un show technologique organisé
par Bosch Rexroth. ●
Olivier Guillon
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6I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

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aCtUalités
en BreF
Konecranes modernise
la potence du centre d’essais
DLR pour les propulseurs
de fusée
Konecranes vient de moderniser
la potence du centre d’essais des
propulseurs de fusée du Centre
allemand pour l’aéronautique
et l’astronautique, situé à
Lampoldshausen, en y installant
les dernières technologies pour une
efficacité et une sécurité accrues.
L’objectif de l’opération était en outre
de réduire les coûts d’exploitation
en utilisant des systèmes électriques
et une technologie d’entraînement
de pointe. ●
Un logiciel innovant
pour simuler les procédés
d’échange d’ions
Ypso-Facto, société nancéienne
spécialisée dans la conception
de procédés chimiques et
biotechnologiques, vient de lancer
Ypso-Ionic, un logiciel de simulation
de procédés d’échanges d’ions
permettant aux industriels de
développer et d’optimiser des
procédés robustes de façon efficace.
Cet outil modélise fidèlement
les interactions ioniques, y compris
les réactions acido-basiques et
les équilibres de complexation. ●
iMT Lille Douai dévoile
son plan stratégique
en matière de recherche
Le nouveau directeur de la recherche
d’IMT Lille Douai, Jean-Christophe
Baudez, a exposé en septembre
dernier la stratégie de l’établissement
à travers le programme « Lille Douai
2030 ». Celui-ci doit faire émerger
clairement l’identité scientifique
de l’école reposant sur son expertise
et ses domaines d’excellence.
La nouvelle organisation permettra
l’émergence de projets de recherche
et le renforcement des partenariats
académiques et industriels,
notamment dans le cadre de l’I-Site
ULNE. ●
CONtRAt
Boeing étend son partenariat
avec Mentor Graphics
Boeing a signé un accord en vue d’étendre son utilisation des logiciels de
Mentor Graphics (Siemens Business), dans le cadre de son plan Second
Century Enterprise Systems (2CES), qui vise à transformer l’avionneur et
le secteur de l’aéronautique pour leur permettre de relever les défis au cours des
cent prochaines années. Son partenaire Siemens développe en effet une nouvelle
génération d’outils de conception et de fabrication, qui font davantage appel à
l’automatisation et à la digitalisation.
Cet accord à long terme permettra à Boeing de bénéficier des technologies de
pointe de Siemens dans les domaines de la conception de systèmes électriques
et électroniques et de l’analyse mécanique. Il va ainsi déployer en standard sur
tous ses sites une plate-forme commune
pour la conception et la vérification des
semi-conducteurs, la conception et la
fabrication de circuits imprimés et de
systèmes électriques (y compris des
faisceaux de câbles) et l’analyse thermique
et fluidique des conceptions
mécaniques. ●
PARtENARIAt
Accord de distribution
Trexel et Teratonics
EN SAvOIR PLUS > www.plm.automation.siemens.com
Trexel et Teratonics ont signé un accord de distribution exclusif pour les
solutions de CND de Teratonics destinées au marché du moulage par
injection de plastique. Commercialisée par Trexel sous la marque Trexel-
Vision, cette technologie de rupture permet, pour la première fois sur une ligne
de production, d’effectuer un contrôle dimensionnel et de détecter des défauts à
l’intérieur des objets en plastique moulé.
« TrexelVision s’intègre naturellement dans le portefeuille de produits de Trexel,
a déclaré Brian Bechard, CEO de Trexel. Nos clients souhaitent ardemment voir
à l’intérieur des pièces qu’ils produisent grâce à notre technologie de moussage.
TrexelVision apporte une solution
puissante au marché car il ouvre une
nouvelle opportunité de contrôle en
ligne ». Cette coopération souligne la
volonté de Trexel de se développer en
tant que leader du marché des solutions
de moussage de haute technologie pour
le secteur du moulage par injection. ●
EN SAvOIR PLUS > www.trexel.com
De gauche à droite : Martin Jacobi (Trexel), Uli Schmidhammer
(président de Teratonics) et Brian Bechard (CEO de Trexel)
8I ESSAiS & SiMULATioNS • N°135 • novembre 2018

Conférence NAFEMS France 2018
Novotel de la porte de Charenton - Paris
Pour consulter le programme et vous inscrire: https://www.nafems.org/2018/france/
Contact: didier.large@nafems.org (06 85 88 21 62)
Cette année NAFEMS et son Comité de programme vous propose un large choix de thèmes
et des interventions de personnalités éminentes de la simulation numérique pour l’ingénierie
en France :
Olivier Colmard (Renault) : la simulation dans le développement des véhicules autonomes
Pierre-Alain Boucard (LMT-ENS Saclay) : les métamodèles multifidélité en calcul de structures
Jean-Mary Hamy (Framatome) : le déploiement des métamodèles (ROM) et jumeaux numériques
pour la conception des réacteurs avancés,
Hervé Delinguette (INRIA) : les défis de l’imagerie médicale et de la simulation pour le patient
numérique
Eric Halioua (Digital Orthopedics): les systèmes d’aide à la décision clinique et la simulation
numérique en chirurgie orthopedique
Denis Debaecker (Mews Partners) : les jumeaux numériques, état de l’art
Les sessions parallèles:
Simulation des systèmes et co-simulation
Mécanique des fluides et des structures en partenariat avec
Simulation des procédés , matériaux
Optimisation & Fabrication additive
Simulation multi physiques & multi échelles
Vérification & Validation, réduction des modèles
Simulation haute performance (HPC) - algorithmes & Big data analytics
Continuité et Jumeaux numériques
Gestion des données et processus de simulation (SPDM)
Simulation et biomédical, patient numérique en partenariat avec
La simulation pour les PME en partenariat avec TERATEC, GENCI et l’IRT SystemX
Partenaire média:

Essais et modélisation
Solutions
© Airbus Helicopters Design Studio
L’aéronautique,
un secteur moteur
pour la simulation
numérique
Le secteur industriel le plus florissant de l’Hexagone n’en finit pas d’exprimer
des besoins croissants dans les moyens d’essai et dans les outils de simulation
numérique. Et ce n’est pas l’absence temporaire de nouveaux grands
programmes qui va changer quelque chose. Les avionneurs mais aussi et surtout
leur myriade de sous-traitants s’équipent aujourd’hui de plus en plus de solutions
logicielles visant à réduire les temps de conception ainsi que les phases d’essai
mais également à relever des défis nouveaux, allant bien au-delà de l’irrésistible
compression des coûts et des délais.
Car le recours toujours plus important aux matériaux composites destinés à alléger
au maximum les pièces structurelles et volantes des aéronefs, sans pour autant
compromettre leur résistance nécessite des outils performants de simulation et de
modélisation. De même, l’utilisation de multi-matériaux complique de façon significative
la mise au point de pièces et de composants qui équiperont les appareils.
Enfin, la fabrication additive commence doucement mais sûrement à s’inviter dans
l’aéronautique et le spatial, et plus seulement en phase de production d’outillage,
ni pour des pièces non structurelles tels que les sièges mais pour des éléments de
la carlingue voire du moteur lui-même ; une nouvelle révolution qui pousse les
éditeurs de logiciels de simulation numérique à franchir le pas en proposant des
outils toujours plus performants, conviviaux et en mesure d’aider les concepteurs
de pièces volantes à programmer une production en fabrication additive plastique
ou métallique au moment de la conception et du design.
Dans ce focus consacré ce trimestre à la place de la simulation numérique et des
outils de modélisation dans le secteur de l’aérospatial, la rédaction d’Essais & Simulations
s’est appuyée sur la Conférence biennale de l’association Nafems France
qui se déroulera à la mi-novembre. Plus d’informations dans les pages suivantes. ●
Bonne lecture,
Olivier Guillon
10I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
au sommaire de ce dossier
12 La conférence Nafems France revient pour
deux journées techniques exceptionnelles
14 Sur Nafems France, l’aéronautique reste
un sujet majeur
16 Exploration d’un niveau intermédiaire
de modélisation structurelle avion
20 Une solution complète pour optimiser
les opérations d’analyse modales
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I11

Essais et modélisation
Événement
La conférence Nafems France
revient pour deux journées techniques
exceptionnelles
Après le succès de la Conférence
Nafems qui s’était déroulée en juin
2016 et qui avait réuni plus de 190
participants et 70 intervenants,
Nafems France annonce
l’organisation de la Conférence
Nafems 2018. Celle-ci ouvrira
ses portes les 14 et 15 novembre
prochains à Charenton (94), près
de Paris.
Conception avion – ©MiddleVR
Quatre-vingts intervenants, six keynotes (avec de prestigieuses
signatures telles que Renault, Framatom
ou Inria…), environ quinze disciplines représentées
et près de 250 participants… Des chiffres importants
qui reflètent à la fois le dynamisme d’une filière – celle de la
simulation numérique – répondant aux besoins croissants
des industriels dans les essais et la conception rapide et fiable
de leurs produits, mais aussi le fruit d’un travail de longue
haleine. « Sous la houlette de Jean-Marc Crepel, notre “maîtreagenda”
issu de Renault, le comité de programme s’est efforcé de
rendre ce programme de sessions de qualité encore supérieure
par rapport à 2016, s’enthousiasme Didier Large, président
de Nafems France. Ce programme sera cette année plus qualitatif
en matière de contenu mais également plus équilibré ».
Cette nouvelle édition est l’occasion, en tant que communauté
savante de la simulation numérique, de faire le point sur les
avancées dans toutes les disciplines. Il faut dire que Nafems,
association internationale dédiée à l’analyse et à la simulation
pour l’ingénierie, est l’unique voix indépendante de la
communauté des experts, représentant plus de 1 300 orga-
nisations membres dans le monde, y compris les principaux
fournisseurs de logiciels et de services, l’industrie manufacturière
mondiale et les principales institutions académiques.
Dans ce cadre, la Conférence régionale Nafems France 2018
réunira des acteurs majeurs de l’analyse et de la simulation
appartenant à tous les secteurs de l’industrie et du monde
universitaire en présence de partenaires éditeurs de logiciels,
invités pour l’occasion à venir présenter leurs nouveautés.
Un Comité de programme toujours
à la pointe des dernières tendances
Cette année, le Comité de programme a recueilli un grand
nombre de propositions dans les domaines classiques de la
simulation dans l’ingénierie manufacturière. Mais exceptionnellement,
et pour la première fois, une journée organisée
en partenariat avec Micado (association regroupant les
acteurs de l’ingénierie numérique et du PLM) sera spécialement
consacrée au secteur du biomédical. « Une des sessions
portera par exemple sur l’utilisation de la simulation dans la
conception de dispositifs médicaux et d’équipements intrusifs.
12I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
Au total, la session comprendra pas moins de neuf interventions
», précise le patron de Nafems France avant d’ajouter
que l’association évaluera après coup l’impact de cette thématique
auprès des participants.
Du côté des secteurs plus historiques, notons que l’aéronautique
a toujours le vent en poupe. « Ce secteur demeure un
gros contributeur dans le domaine des conférences mais aussi
en matière de formations avec notamment Airbus, le groupe
Safran ou encore le Cnes ». Mais la surprise vient de l’automobile
qui, depuis environ un an et demi, revient en force
avec l’arrivée de Faurecia et de Valeo ou encore la participation
active cette année de Renault en la personne notamment
de Jean-Marc Crepel. Enfin, l’association note également un
réel dynamisme de la part du secteur naval – autour de Naval
Group et de bureaux d’études toujours plus nombreux. ●
Olivier Guillon
Les orateurs principaux
(Keynote Speakers)
Olivier Colmard, VP Integration CAE & PLM Groupe Renault,
interviendra sur la place de la simulation numérique dans
le développement et la validation du véhicule autonome.
Hervé Delinguette, directeur de recherche à l’Inria de
Sophia Antipolis, interviendra sur les technologies de
modélisation physique (mécanique, thermique...) et les
défis de leur utilisation dans le domaine médical.
Jean-Marie Hamy, Technical Project Manager and Design
Authority – Framatome, interviendra sur le sujet de la
simulation système, le contrôle commande, les ROM et
les jumeaux numériques dans un contexte de fiabilité
renforcée
Denis Debaecker, Partner chez Mews-Partners, développera
le sujet des jumeaux numériques : de la version
simplifiée vers un double opérationnel du produit physique
Pierre-Alain Bouvard, professeur des universités - ENS
Paris Saclay présentera les méthodes de meta modèles
multi physiques
Edouard Lete, General Manager 3DS Simulia France,
présentera le projet Living Heart : cœurs personnalisés
simulés en 3D.
Programme des deux journées
Le programme définitif finalisé par le Comité de Programme
comprend quinze sessions parallèles avec les
intervenants suivants :
Mécanique : Ural Turbines/Datadvance, INTES France,
Renault, Safran/GDTech, Airbus, EDF/Insa Lyon,
Airbus SAS
CFD Thermique : CNES, AVL list GmbH, Icon
Technology&Process, CFD Numerics
Multi-physique / Électromagnétisme : Cetim Pôle
Technologies, CNRS IN2P3, APTIV
Simulation Procédés et Matériaux : Continental
Automotive France, ArcelorMittal, Ensam, Nafems
MBSE : Spacebel, Cnes, IRT SysytemX, Siemens PLM
Réduction de modèles : Renault/Supméca, PSA,
Ensam/ESI, PSA/UTC, Altair
Optimisatio n/ Allègement : NUMflo, Altran, Cetim
Pôle ingéniérie des procédés, U coventry PSA/CADLM,
Bertin Technologie, DPS
Continuité numérique / Jumeau numérique :
Airbus/Cimpa, 3B Fiberglass, 3DS Experience city
Big data : Orano TN, Ariane Group, Dassault Aviation
Algorithmes numériques : Aneo, Strains, EDF,
Icon Technology&Process, CEA
Organisation et Processus numériques : Airbus,
OpenIT, Cetim Pôle SIM, Spacebel
SPDM : Renault, Open SPSM, Valeo,DPS, Nafems
PME : Micado, Teratec, Genci
Fabrication Additive : EC2 Modélisation, E-xstream,
SimuFACT, CTIF, Ansys, Renault/IPC, Siemens
Biomédical (Journée spéciale) : Sim1Cure, Ifsttar/
CADLM, Surgisafe Ltd, Lamcos/Insa Lyon, Ensam,
Descartes/Faculté de Médecine, Unistra Strasbourg
© Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I13

Essais et modélisation
Focus
Sur Nafems France,
l’aéronautique reste un sujet majeur
© Ansys – Airplane digital twin
La conférence Nafems France qui ouvrira ses portes à Charenton, de l’autre côté du périphérique parisien,
portera sur de multiples thématiques, de l’automobile au biomédical (voir article précédent). Mais l’événement
biennal fera comme à son habitude la part belle à une filière en pleine expansion depuis plusieurs années –
et qui a fait de la France un spécialiste leader en la matière –, celle de l’aéronautique. En témoignent
le programme des conférences et les nombreuses interventions dont voici un aperçu.
Outre le thème portant sur l’exploration d’un niveau
intermédiaire de modélisation structurelle avion
(lequel fait l’objet d’un article en page suivante), et
qui verra l’intervention très attendu de Julien Rodes, ingénieur
chez Airbus, traitant de la mise au point d’une approche
intermédiaire destinée à résoudre les problèmes liés à l’intégration
des modèles détaillés (DFEM) vers des modèles plus
grossiers (GFEM), la conférence Nafems France mettra en
lumière l’archivage et la récupération à long terme (Lotar) des
données d’analyse et de simulation techniques (EAS). Le rôle
croissant de la simulation numérique pose en effet le défi de
l’archivage et de la récupération à long terme de l’information
vaste et riche que renferment les données de simulation.
L’industrie prend conscience que le développement de capacités
d’archivage, de récupération et de réutilisation de ces
précieuses ressources de simulation et d’analyse techniques
représente un enjeu majeur et une priorité dans toutes les
industries utilisant la simulation technique pour la conception,
la construction et le soutien opérationnel des produits
ayant une très longue durée de vie. Ainsi, en décembre 2014,
Lotar International a étendu le champ de ses activités, initia-
lement centrées sur la CAO 3D et la gestion des données
produits (PDM), au domaine de l’ingénierie assistée par ordinateur
(IAO). L’approche technique du groupe de travail
Lotar EAS repose sur le STEP AP209 Edition 2, la norme
internationale ISO 10303-209 Edition 2 « Multidisciplinary
Analysis and Design », conçue pour répondre à ces besoins
dans le domaine de l’IAO, supportant l’analyse par éléments
finis (FEA), la dynamique numérique des fluides (CFD) et
autres types de simulation. Lotar fournit des mécanismes de
gestion des données de simulation ; le groupe de travail est
capable d’établir un pont entre les données de conception et
les données d’analyse.
Analyse dynamique de technologies
d’amortissement
Dans les domaines de l’aéronautique et du spatial, la réduction
des vibrations et le confort des charges utiles sont des
points essentiels dans la performance d’un véhicule. Le
besoin d’amortissement, dans un contexte vibratoire à faibles
et très faibles fréquences, devient de plus en plus important.
Le projet Incas vise à développer des solutions amor-
14I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
tissantes innovantes pour des systèmes
complexes, à savoir un lanceur de satellites
(ArianeGroup) et une motorisation
d’hélicoptère (Safran Helicopter
Engines). L’amortissement, éventuellement
non-linéaire, induit par des
systèmes dédiés (isolateurs à élastomères
ou câbles enroulés...) ou intégrés
(dans les matériaux composites des
structures porteuses), et leur optimisation
sont étudiés dans le cadre de ce
projet et profiteront vraisemblablement
à bien d’autres domaines, comme ceux
de l’énergie ou du transport ferroviaire.
Dans leur intervention sur la conférence
Nafems, les auteurs se concentreront
sur l’application lanceur. Pour
étudier précisément ce système et
évaluer les effets réels des dispositifs
isolateurs non-linéaires, appelés
PID (Payload Isolation Device), une
maquette expérimentale d’une partie
haute de lanceur et plusieurs modèles
numériques ont été étudiés. Les simulations
utilisent des réponses modales
non-linéaires pour analyser le comportement
dynamique du système. L’objectif
de ce projet ? Valider l’efficacité
de ces technologies d’amortissement
à l’aide d’essais expérimentaux et de
simulations, mais aussi de proposer une
boîte à outils numérique pour simuler
ces systèmes non-linéaires en conditions
opérationnelles.
Un concept de simulation
thermique dans les
simulateurs d’engins spatiaux
La modélisation thermique d’un satellite
dans les simulateurs d’opération et de
validation système dédiés aux essais de
qualification technique (QT) ou opérationnelle
(QO) s’est très souvent heurtée
à la complexité des méthodes de calcul
particulièrement chronophages, interdisant
de fait toute possibilité de simuler
en temps réel l’évolution thermique
d’un satellite lors des essais de qualification.
Pourtant, il existe un réel besoin,
tant du côté des ingénieurs responsables
des opérations que celui des ingénieurs thermiciens. Le service « Thermique »
et le service « Validation système » du Cnes ont travaillé en étroite collaboration
pour mettre au point une solution. Celle-ci permet d’envisager des applications
concrètes et rapides dans la simulation satellite pour les essais de qualification
d’un système spatial et les études de dimensionnement. Au cours de la présentation
seront nommés les simulateurs d’opération et de validation système « TOMS »
pour « Training Operations and Maintenance Simulator ».
Simulation de balises Argos en temps-réel
Le système Argos se compose d’émetteurs radio appelés PTT (Platform Terminal
Transmitter). Ceux-ci sont installés sur tout ce qui doit être suivi, depuis un
bateau ou une bouée jusqu’à un animal, un oiseau, un cétacé, une tortue ou même
le sommet d’une montagne. Les messages émis par les balises sont reçus par les
instruments Argos en orbite autour de la Terre qui sont embarqués sur plusieurs
satellites polaires hélio-synchrones. Les signaux sont démodulés, décodés et transmis
au sol vers le centre de traitement Argos par le biais d’un réseau de stations
terrestres déployées dans le monde entier. Les premières phases de validation du
simulateur se sont révélées très positives et les résultats obtenus très proches de la
réalité ; les écarts constatés ont été expliqués. Le simulateur a récemment montré
tout son intérêt en confortant les prévisions de l’impact lié à l’emport d’instruments
Argos au sein de nano-satellites dont le système de contrôle d’attitude est
moins performant qu’un satellite standard.
Simulateurs modulaires temps réel quasi durs et bancs d’essais
Le vol en formation par satellite nécessite plusieurs nouvelles technologies,
de nouvelles disciplines, de nouvelles approches et surtout, plus d’ingénierie
simultanée par un plus grand nombre d’acteurs. De plus, les nanosatellites sont
en train de voir le jour et nécessitent un cycle de développement de deux ans
et un taux de production et de lancement de dizaines à des centaines par an.
L’un des problèmes à résoudre est le suivant : faciliter la reconfiguration des
systèmes de simulation et d’essai hybrides complexes pour inclure des éléments
© Laserdyne
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I15

Essais et modélisation
capables de fournir une puissance suffisante pour gérer des
cœurs de simulation ; ces deniers nécessitent en effets une
ou deux fois plus de puissance de traitement que la technologie
traditionnelle. Le Cnes et Spacebel se sont déjà
penchés sur les technologies essentielles que sont la réutilisation
des modèles d’étude et la possibilité de reconfigurer
les simulateurs (Basiles), la portabilité des modèles (SMP2)
et la fédération de plusieurs simulateurs utilisant HLA. ●
Olivier Guillon
Analyse structurelle
GOCE © EADS Astrium / Mathias Pikelj / 2008
Exploration d’un niveau intermédiaire
de modélisation structurelle avion
À l’occasion de la Conférence biennale de Nafems
France, Julien Rodes, ingénieur chez Airbus,
interviendra sur le thème de l’exploration d’un niveau
intermédiaire de modélisation structurelle avion.
Cette intervention mettra en lumière la mise au point
d’une approche intermédiaire destinée à résoudre les
problèmes liés à l’intégration des modèles détaillés
(DFEM) vers des modèles plus grossiers (GFEM).
Dans un contexte de multiplication et complexification
des analyses structurales pour les avions, un
niveau de modélisation intermédiaire est évalué.
En effet, dans l’aéronautique, il existe de multiples niveaux
de modélisation allant d’une représentation simplifiée à base
d’éléments 1D et d’éléments 2D de très grandes taille (Global
Finite Element Model) à des modèles très détaillés pouvant
aller jusqu’à la représentation des fixations (Detailed Finite
Element Model ).
Les modèles détaillés (DFEM) doivent être intégrés aux
modèles plus grossier (GFEM) afin d’avoir des conditions
limites représentatives. Cette intégration est généralement
complexe et engendre des zones non exploitables. Ainsi,
une approche intermédiaire est développée et testée. Dans
un premier temps, le contexte et le concept seront présentés,
ensuite la création du modèle sera expliquée. Puis une
analyse des résultats sera présentée et les perspectives seront
évoquées avant une conclusion.
Contexte et concept
La simulation numérique est de plus en plus présente dans
l’ensemble de la vie avion. Historiquement des modèles très
simplifiés comportant énormément d’hypothèses permettent
d’appréhender le comportement structural. De plus en plus
des modélisations très détaillées intégrées dans ces modèles
globaux sont développées afin d’appréhender les phénomènes
locaux comme la fatigue, mais aussi l’instabilité et les non
linéarités.
16I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
Afin de permettre d’améliorer toute la
chaine de calcul, un niveau de modélisation
intermédiaire est étudié. Il consiste
à représenter l’ensemble des pièces structurales
de façon grossière connectées
entre elles via des relations de collage.
Une partie importante de l’avion est
modélisée et intégrée au modèle GFEM
via une matrice de raideur et des efforts
d’interface. Ce niveau de modélisation
permettrait de capter beaucoup plus de
phénomènes locaux dès la phase de définition
détaillée et ainsi limiter les besoins
de recours à des modèles très détaillés.
De plus, il permettrait de servir d’hôte
beaucoup plus efficace pour les études
détaillées nécessaires lors des phases de
certification. En effet, le remplacement
des pièces est quasi immédiat et permet
une grande souplesse dans l’utilisation.
Création du modèle
Un modèle éléments finis très détaillé existait déjà dans la zone de test de la modélisation.
Il a été décidé de repartir de ce modèle et d’augmenter la taille de maille.
Ainsi la structure globale de l’organisation du modèle est conservée et l’ensemble
des pièces est remplacé. Les conditions limites et le chargement ont étés adaptés
à ce changement de niveau de modélisation. Le chargement envisagé dans un
premier temps est un chargement de pressurisation cabine.
Pour cela, le logiciel Hyperworks (Ref [2]) a été utilisé. La fibre neutre est reconstruite
à partir du maillage existant. La géométrie est ensuite simplifiée (suppression
des lignes de découpes) et adaptée à un maillage grossier créé automatiquement à
partir de la géométrie simplifiée. Ensuite un script externe Excel VBA est utilisé pour
réaffecter les propriétés existantes ainsi que les surfaces de collage entre pièces. Au fur
et à mesure de l’analyse des résultats, il est apparu que le maillage au niveau des zones
de collage est primordial. Il faut ainsi en tenir compte pour la création des maillages.
Changement de niveau de modélisation sur une pièce de structure
La modélisation des pièces simples a été largement automatisée.
Pour les pièces plus complexes, cela nécessite une
préparation non automatisée supplémentaire (panneaux de
grandes dimensions).
Intégration du niveau de modélisation
intermédiaire dans un modèle GFEM
Le logiciel Abaqus a été choisi notamment
pour ces capacités de gestion des
modèles via un système de Part/Instance
(Ref [1]) qui permet d’avoir une organisation
proche de celle utilisée par le
design et ainsi effectuer un rapprochement
design/calcul. Cela facilite aussi la
gestion de la numérotation des nœuds
et des éléments ainsi que la mise à jour
du modèle aussi bien d’un point de vue
évolution de design qu’évolution de
modélisation. En effet, les surfaces d’interaction
avec les autres pièces et pour
le chargement sont directement définies
dans la pièce, ce qui permet de travailler
en « plug and play » et d’éviter de
couteuses phases d’intégration.
Pièce simple et pièce complexe à automatiser
Des étapes intermédiaires de validation de la modélisation
sont réalisées notamment grâce à des analyses modales. Elles
permettent de valider numériquement les pièces dans un
premier temps puis de valider le comportement en raideur.
Des différences sont observées et doivent être comprises avant
de passer aux étapes suivantes. Le premier modèle développé
représente la pointe avant de l’A350XWB. Un modèle
représentant le fuselage central de l’A350XWB est en cours
de réalisation. Ce second modèle n’est pas plus complexe
mais contient beaucoup plus de pièces. Il nécessite donc
plus de travail.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I17

Essais et modélisation
Pointe avant et fuselage central de l’A350XWB
Analyse des résultats
Afin de valider le concept, les résultats obtenus avec ce niveau
de modélisation sont comparés au modèle plus détaillé et
surtout aux résultats des essais physiques (cellule d’essais
fatigue). La première étape consiste à comparer la rigidité
de cette modélisation avec le modèle très détaillé. Les six
premiers modes rigides sont bien présents et les modes
souples sont comparés.
Ces comparaisons ont permis d’améliorer le modèle tout
en limitant le nombre de degrés de liberté. Les comparaisons
avec les résultats des essais physiques ont ensuite été
conduites. Dans un premier temps une comparaison avec
le domaine linéaire puis par la suite avec le domaine non
linéaire géométrique. Cela a permis de détecter d’autres
soucis de modélisation ou d’extraction qui ont étés réglés
par la suite.
Comparaison entre le modèle très détaillé et la nouvelle modélisation
sur le premier mode rigide
Par la suite, des comparaisons sur le comportement général
sur un cas de pressurisation cabine sont effectuées (déplacements
et flux d’efforts).
Comparaison entre les prédictions et les résultats d’essai
Comparaison lors de la pressurisation cabine
18I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
Caractéristiques des objets impliqués
dans le sujet de la communication
Outils utilisés : MEF Abaqus, scripts python, Excel (VBA)
Travail réalisé grâce à plusieurs stagiaires & apprentis
qui ont développé le modèle et effectué les comparaisons
avec les modèles de certification et les résultats
d’essais physiques
Contraintes légales : Certification avion
Conclusion
Exemple de jauge non linéaire avec la prédiction associée (L et NL)
Perspectives
Les premiers résultats étant encourageants, les investigations
sur la qualité des résultats sont poussées de plus en plus loin.
Des calculs non linéaires géométriques sont aussi en cours
afin d’évaluer les capacités de ce type de modélisation pour
ces phénomènes qui sont importants dans le domaine de
l’aéronautique.
Compte tenu des réglementations internationales dans le
domaine aéronautique (FAAR/JAR, see Ref [3 et 4]) des
investigations supplémentaires sont nécessaires pour adapter
ce niveau de modélisation aux méthodes utilisées pour
calculer les Reserve Factor et ainsi permettre de certifier la
structure. Les capacités de modèle « plug and play » doivent
être confirmées par une succession de tests mais surtout des
analyses sur des zones sensibles à la fatigue ou au flambage.
L’analyse en flambage par pièce doit être développée afin
de rendre ce modèle très réactif et en capacité de faire des
analyses en flambage linéaire très facilement pour chacune
des pièces.
L’utilisation de collage à rigidité calibrée (adhésive) est envisagée
pour améliorer encore le comportement du modèle.
La rigidité serait calculée à partir des fixations utilisées pour
connecter entre elle les différentes pièces représentées par une
modélisation 2D. D’autres zones avions sont aussi envisagées
pour être testées afin de confirmer un comportement physiquement
acceptable sur l’ensemble d’une structure aéronautique.
D’autres types de structures sont aussi envisageables
comme des hélicoptères, des fusées ou les projets futuristes…
L’exploration de ce niveau intermédiaire de modélisation
montre des signes intéressants en termes de qualité des
résultats et de taille de modèle compte tenu des dimensions
des structures avion et de l’influence de l’environnement
structurel dans le dimensionnement de chacune des pièces.
Le travail va être poursuivi sur la pointe avant et étendue
à d’autres zones avion pour confirmer ces premiers résultats.
Cette plate-forme FEM peut être facilement enrichie
pour permettre l’analyse très précise de certaines zones
(instabilité, fatigue…) en introduisant des modèles 3D.
Des investigations supplémentaires sont nécessaires afin
de valider cette approche. Enfin, à l’issue de ces investigations
supplémentaires, cette nouvelle approche sera proposée
dans le cadre de futurs projets qui seront déployés à
moyen terme. ●
Références
Julien Rodes (Stress engineer)
Léo Veron (apprentice)
Kamil Abdallah (trainee)
Pierre Flandin (trainee)
– Airbus
Ref 1 : Abaqus Keywords Reference Guide – Simulia
Ref 2 : Altair Hyperworks www.altairhyperworks.com
Ref 3 : FAA Regulations
www.faa.gov/regulations_policies/faa_regulations
Ref 4 : EASA Regulations
www.easa.europa.eu/document-library/regulations
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I19

Essais et modélisation
Méthode
Une solution complète
pour optimiser les opérations
d’analyse modale
La qualité des modélisations et de la compréhension
de la dynamique des structures conçues se doit d’être
toujours meilleure. Un outil tel que l’analyse modale
permet aux ingénieurs de répondre à ces deux défis.
L’analyse modale permet d’identifier la dynamique
propre à l’aide de mesures en différents emplacements
tout en sollicitant la structure avec de faibles niveaux
d’excitation. La corrélation entre les résultats expérimentaux
et numériques (provenant d’une étude éléments-finis par
exemple) permet de juger de la qualité de la modélisation.
La vision de ces activités est trop souvent réduite aux seules
phases de mesure et d’identification. La préparation (choix
des points de mesure, type d’excitation, …) ainsi que l’exploitation
des résultats sont également des points primordiaux
à considérer afin de remplir complètement l’objectif.
V2i développe une boite à outils regroupant un ensemble
de briques allant de la préparation des mesures jusqu’à leur
exploitation. L’offre disponible dans les solutions commerciales
ne permet pas de répondre entièrement à ces besoins.
Des outils mêlant solutions disponibles sur le marché avec
des outils internes sont mis en place :
• un outil de placement optimal de capteurs et de création
de géométrie filaire à partir d’un modèle CAO
• un dispositif de positionnement des points de mesures à
l’aide d’un bras de mesure
• les moyens de mesures de fonction de réponse fréquentielle
• des algorithmes d’identification modale
• des méthodes de présentation des résultats (notamment les
déformées modales) facilitant la dissémination des résultats
et la corrélation avec des résultats numériques.
Pour l’ensemble de ces briques, des méthodes traditionnelles
sont adaptées légèrement ou de manière plus conséquente
afin de répondre au mieux aux cas pratiques rencontrés
depuis plus de dix ans par les ingénieurs de V2i.
Préparation
Dans le cas où le nombre de capteurs est limité ou que la
fenêtre d’essai est réduite, il est intéressant de disposer d’un
outil de placement optimal des capteurs. La méthodologie
retenue est basée sur les résultats de Kammer (1). À partir
d’une base modale calculée numériquement, la méthode
permet de déterminer l’emplacement des capteurs maximisant
l’indépendance linéaire des modes d’intérêts. Des adaptations
sont mises en place afin de réduire le temps de calcul
de cette méthode itérative et de restreindre les zones de placement
aux zones potentiellement accessibles. Des indicateurs
prenant en compte les masses effectives, l’observabilité et les
résultats de la matrice d’auto-mac sont également intégrés.
En vue de réduire les erreurs sur la corrélation spatiale
entre les résultats expérimentaux et résultats numériques,
le positionnement géométrique des points de mesure doit
être soigné, a fortiori dans le cas de modes de déformation
localisés. Un bras de mesure métrologique est utilisé pour
déterminer avec précision (< 1 mm) la position des capteurs
(accéléromètres, jauges de déformation ou points laser) sur
la structure. Le lien avec une représentation CAO permet de
juger de la qualité de l’appariement et de déterminer l’orientation
des mesures à l’aide de la normale au point mesuré.
20I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
En pratique, le rejet des pôles numériques
est réalisé en leur imposant un amortissement
négatif. C’est précisément cette
opération qui conduit à une sous-estimation
de l’amortissement en présence d’un
niveau important de bruit (4).
Figure 1 : Mesure des coordonnées d’un point de mesure
Mesures et identifications
La clé d’une analyse modale de qualité réside dans des
mesures soignées. Le plus souvent, les mesures de fonctions
de réponses fréquentielles sont réalisées en mesurant à l’aide
d’un capteur en plusieurs emplacements tout en imposant
une excitation dynamique en un ou plusieurs points de la
structure à l’aide d’un marteau d’impact ou d’un pot vibrant.
Les mesures acquises sont traitées (principalement des filtres
et/ou des moyennes) et utilisées comme données d’entrée
lors de l’identification.
Un nombre important d’algorithmes d’identification modale
(détermination des fréquences de résonance, des amortissements
modaux et des déformées modales) sont décrits dans la
littérature. Un certain nombre d’entre eux sont intégrés dans
les logiciels commerciaux. Bien que ceux-ci soient performants,
certains aspects peuvent être améliorés. Citons par
exemple, la méthode p-LSCF (2),très utilisée sur le terrain.
Elle présente l’avantage de fournir des diagrammes de stabilisation
exempts de tous pôles non physiques. Cependant,
elle fournit des amortissements modaux sous-estimés, ceci
étant amplifié avec la baisse du rapport signal sur bruit. Deux
facteurs peuvent conduire à un faible rapport signal sur bruit
dans les applications rencontrées. Premièrement, les mesures
réalisées sur site ou dans un environnement industriel ne
permettent pas toujours de garantir un faible niveau de bruit.
Deuxièmement, les structures composées de plusieurs parties
assemblées à l’aide de liaisons boulonnées sont caractérisées
par un niveau d’amortissement élevé (>3%). V2i a donc adapté
la méthode originelle afin de réduire l’erreur sur l’estimation de
l’amortissement au prix d’un temps de calcul légèrement accru
(mais moins que dans le cas des méthodes itératives (3)).
La procédure mise en œuvre par V2i
est donc de résoudre l’identification
en deux étapes. Une première, identique
à la méthode p-LSCF, permet de
déterminer les fréquences à l’aide d’un
diagramme de stabilisation dépouillé. La
seconde consiste à imposer un amortissement
positif à l’ensemble des pôles ; ce
qui a pour effet de conserver l’ensemble
des pôles – physiques et mathématiques
– mais de perturber dans une moindre
ampleur la valeur de l’amortissement.
Ce comportement est observé sur un
cas-test numérique. Des fonctions de
réponses fréquentielles sont simulées
à partir d’un modèle numérique d’une
poutre encastrée. Du bruit non-corrélé
est ajouté indépendamment sur la
partie imaginaire et réelle (Figure 1).
L’erreur relative sur la valeur de l’amortissement,
estimée par trois méthodes
différentes (p-LSCF, LSCE et p-LSCF
modifiée), est montrée sur la Figure 2.
Le gain sur la qualité de l’estimation de
l’amortissement est démontré pour ce
cas particulier pour des valeurs croissantes
de bruit.
Figure 2 : FRF simulées avec et sans bruit
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I21

Essais et modélisation
Figure 3 : Erreur relative sur l’estimation de l’amortissement :
rond rouge – p-LSCF, triangle vert – LSCE, croix bleu – p-LSCF modifiée
Corrélation et présentation des résultats
La réalisation d’une analyse modale prend tout son sens si
celle-ci permet :
• de valider un modèle numérique (ou bien de le modifier
pour accroitre le degré de recalage) ;
• de mieux comprendre le comportement dynamique de la
structure étudiée.
Dans ce cadre, des outils sont mis en place pour :
• d’une part réaliser des corrélations (matrice de MAC,
comparaison fréquence, COMAC, etc.) afin de comparer
aisément les résultats expérimentaux et numériques. Ces
outils sont principalement basés sur une réduction des
résultats numériques à la dimension de l’analyse modale
expérimentale ;
• d’autre part faciliter la diffusion des résultats vers des
personnes non familières de la dynamique des structures.
Plutôt que de présenter les résultats sur un modèle filaire,
ils sont présentés sur le maillage du modèle EF grâce à l’utilisation
de méthodes d’expansion (5).
Exemple concret
L’application de l’ensemble des outils est illustrée sur l’étude
menée sur un outillage destiné au support d’un réservoir de
moteur d’avion lors d’essais vibratoires. Afin de déterminer
l’impact sur les réponses dynamiques de la structure testée,
un modèle recalé des pièces d’interface est souvent indispensable.
Un modèle éléments-finis de cet outillage est créé
et les déformées modales en sont extraites.
Premièrement, la méthode de placement optimal des accéléromètres
est appliquée avec comme objectif de limiter le
nombre de capteurs à 7. Le jeu de positions délivré ainsi que
la matrice d’AutoMAC associée sont montrés sur la Figure 4.
La matrice d’AutoMAC permet de juger de la capacité d’un
jeu de capteurs à distinguer un mode par rapport à l’autre.
Certains points sont ajoutés afin de rendre la visualisation
des résultats plus aisée.
Figure 4 : Support de réservoir pour essais de vibration
Figure 5 : Placement optimal : à gauche, positions des capteurs
optimaux et, à droite, la matrice d’AutoMAC
Les mesures de FRF (fonctions de réponses fréquentielles)
sont ensuite réalisées à l’aide d’une excitation au marteau
d’impact. Les trois méthodes, déjà comparées sur le cas-test
numérique, le sont une nouvelle fois ici. Les observations
suivantes sont déduites :
• la méthode p-LSCF modifiée fournit des diagrammes
de stabilisation clairs (Figure 5) en comparaison des
diagrammes obtenus avec une méthode LSCE (Figure 6) ;
• l’estimation des fréquences ne montrent pas de différences
significatives ;
• les amortissements estimés varient fortement d’une
méthode à l’autre avec une tendance à être plus bas pour
la méthode p-LSCF originale.
Figure 6 : Diagramme de stabilisation – p-LSCF modifié
22I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
Figure 7 : Diagramme de stabilisation – LSCE
Figure 9 : Déformée modale : à gauche,
sur la géométrie expérimentale et, à droite, à l’aide d’une expansion
Conclusions
À gauche : Comparaison des fréquences estimées
À droite : Comparaison des amortissements estimés
Les résultats de l’identification peuvent servir de base à une
vérification du modèle éléments-finis réalisé (Figure 7). La
faible corrélation de certains modes provient de la prise en
compte compliquée du couplage avec le pot vibrant. Les
outils disponibles permettent de fournir des visualisations
des modes plus simples à interpréter. La Figure 8 illustre
le gain en compréhension des résultats en comparant une
déformée sur la géométrie expérimentale, comme habituellement
fournie au client, avec cette déformée représentée à
l’aide d’une expansion sur la base modale numérique.
Figure 8 : Matrice de MAC
Le présent article décrit brièvement l’ensemble des outils mis
à la disposition des ingénieurs afin de garantir une analyse
modale de qualité. Le jugement et l’expérience resteront bien
entendu le meilleur gage d’un travail bien réalisé. Les outils
présentés viennent en support tout au long d’une analyse :
de la préparation à l’exploitation des résultats.
Des travaux visant à étoffer la boite à outils sont en cours
de développement comme la mesure des coordonnées des
points de mesure à partir de photographie et d’un scanner
3D ainsi que la prise de mesures à l’aide d’un vibromètre
laser installé sur un bras robotisé. ●
Références
Christophe Loffet (V2i)
1. Optimal placement of triaxial accelerometers for
modal vibration tests. Kammer, Daniel C. et Tinker,
Michael L. 1, 2004, Mechanical Systems and Signal
Processing, Vol. 18, pp. 29-41.
2. The PolyMAX frequency-domain method: a new standard
for modal parameter estimation? Peeters, Bart,
et al. 2004, Shock and Vibration , Vol. 11, pp. 395-409.
3. Frequency-domain maximum likelihood identification
of modal parameters with confidence intervals.
Guillaume, P., Verboven, P. et Vanlanduit, S. Leuven
(Belgium) : s.n., September 1998. Proceeding of the
23rd International Seminar of Modal Analysis .
4. On the influence of the parameter constraint on the
stability of the poles and the discrimination capabilities
of the stabilisation diagrams. Cauberghe, B., et al.
2005, Mechanical Systems and Signal Processing,
Vol. 19, pp. 989-1014.
5. System Equivalent Reduction Expansion Process
(SEREP). O’Callahan, J.C., Avitabile, P. et Riemer,
P. Las Vegas, Nevada : s.n., 1989. Proceeding of the
Seventh International Modal Analysis Conference .
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I23

Essais et modélisation
Tendances
Big data et IA :
ces nouveaux
enjeux qui
attendent
l’automobile
Ce n’est plus une idée folle, ni un plan abstrait sur la comète. L’automobile
connectée et demain le véhicule autonome envahissent – et envahiront
– notre quotidien, tant dans le domaine des voitures particulières que
de l’auto-partage et des transports en commun. Déjà, les systèmes embarqués,
toujours plus nombreux à bord, génèrent des données à la fois denses et complexes.
Mais les véhicules de plus en plus autonomes nécessiteront de technologies bien
plus poussées qu’aujourd’hui, faisant notamment appel au Big Data. Il en est de
même pour l’intégration de solutions reposant sur l’intelligence artificielle (IA),
et dont la conception – à la fois de ces systèmes mais aussi du véhicule dans son
ensemble – impose aux constructeurs et aux équipementiers de s’adapter, tant
dans leur métier lié au bureau d’études qu’à celui relevant des essais eux-mêmes.
En cela, il va de soit que la simulation se révèle absolument incontournable,
comme en témoigne ce focus consacré aux liens entre Big Data et IA avec l’automobile.
En témoigne également les nombreuses thématiques des interventions
qui se dérouleront à l’occasion d’une journée technique à Paris organisée par la
Société des ingénieurs de l’automobile (SIA) les 21 et 22 novembre prochains à
la Cité de l’Eau à Colombes, dans les Hauts-de-Seine.
Dans ce « focus », nous verrons notamment comment l’Utac-Ceram se prépare
activement à devenir l’un des principaux centres européens des essais et de l’homologation
des véhicules autonomes et connectés, comment Faurecia imagine la
voiture de demain à bord et en quoi le Mondial de Paris, qui a fermé ses portes à
la mi-octobre, s’est fait l’écho d’un réel tournant dans une industrie vieille de 120
ans vers ce qui préfigure la mobilité de demain. ●
Olivier Guillon
24I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018
© iStock

au sommaire de ce dossier
26 Répondre aux nouveaux défis de l’automobile
avec l’IA
28 Des projets qui fleurissent dans le domaine
du véhicule autonome
30 De la nécessité recourir à l’IA pour continuer
d’innover
32 L’Utac Ceram fin prête pour accueillir
ses premiers véhicules autonomes

Essais et modélisation
Événement
Répondre aux nouveaux défis
de l’automobile avec l’IA
Dernière étape de la quatrième révolution industrielle, l’intelligence artificielle bouleverse profondément
le monde automobile, tant en matière de conception et de fabrication qu’en matière d’usages avec l’émergence
de nouveaux services. Afin de répondre à ces enjeux, la SIA organise un congrès les 21 et 22 novembre portant
sur le thème de « L’intelligence artificielle pour l’automobile : avancées techniques et nouveaux métiers ».
© Olivier Guillon
Un an après la journée d’étude « Big Data : Applications et conditions de
réussite pour l’automobile » à l’Ensae, ce congrès a pour ambition de
cerner comment ces nouvelles technologies pourront être intégrées au
sein de l’industrie automobile.
Organisé en trois demi-journées de conférences, et d’un forum le congrès couvrira
les thématiques suivantes : les enjeux sociétaux et techniques, l’IA pour la conception
produit / process, l’innovation véhicule, le manufacturing, l’analyse des données
d’usage, la conception sans oublier l’emploi de demain et comment se former.
Le point sur un programme riche de conférences
L’ouverture du congrès par Hervé Gros et Paul Schimmerling fera place à une session
consacrée aux enjeux à la fois sociétaux et techniques avec une présentation d’une
road-map par Abdo Bou Mansour (Plastic Omnium) et Guillaume Gruel (PSA)
avant d’entamer des conférences portant sur l’intelligence artificielle à proprement
parlée avec des interventions de Fabien Mangeant (Renault), Nour Eddin EL Faouzi,
directeur de recherche à l’Ifsttar et du Pr. Zyed Zalila, PDG-fondateur et directeur
R&D d’Intellitech. L’après-midi, c’est du point de vue du « manufacturing » que sera
abordée l’IA, avec des interventions portant sur l’utilisation de méthodes de machine
learning pour le diagnostic moteur (Acsystème et PSA), la modélisation de l’état de
charge d’une batterie à l’aide d’un modèle
probabiliste à structure d’états cachés (par
P. Pamphile, J. Kalawoun du Laboratoire
de mathématiques d’Orsay) ou encore
sur la manière d’utiliser les résultats de
simulation existants pour raccourcir les
délais de mise sur le marché avec un cas
de simulation d’un accident de voiture
(une conférence assurée par J-P. Brunet,
Y. Leguennec de l’IRT SystemX).
Enfin, les présentations suivantes porteront
sur l’excellence Industrielle grâce
au Déploiement du Big Data (Faurecia),
l’analyse des données de fabrication automobile
worldwide grâce aux technologies
Big Data (Renault), le déploiement
du Digital Manufacturing chez Plastic
Omnium (Auto Inergy Division) ou
encore un chatbot appliqué sur une ligne
de production automobile avec Assystem.
26I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

essais et modélisation
UN DEUxièME joUR SoUS LE SiGNE DE LA CoNCURRENCE MoNDiALE
En préambule de la seconde journée, une présentation portera sur le « Développement
de l’IA : comment l’Europe peut-elle faire face à la compétition internationale
? ». Cette intervention sera assurée par Françoise Soulie-Fogelman, membre
du board Hub France IA. Ex Professeur Tianjin University (Chine). Celle-ci
décrira comment les plans IA ont été lancés en Chine, aux US et au Canada. Elle
montrera les atouts de ces pays et leurs premiers résultats. Enfin, seront abordés
l’Europe et la France qui peuvent se positionner face à cette concurrence, ainsi
que nos atouts et nos handicaps.
Parmi les nombreuses interventions (trop nombreuses en tout cas pour figurer
dans cet article – le mieux est de se référer au site : www.sia.fr) dans la partie
« Événements », notons une nouvelle approche de conception mécanique basée
sur l’intelligence artificielle
P-E. Dumouchel, S. Masfaraud de Dessia Technologies, un point sur les futurs
data scientists de l’entreprise (N. Patrat de NP digital consulting et A. Gayet d’Add
Intelligence to Data) et une table Ronde animée par Fabien Mangeant mettant
en scène des témoignages de centres de formation, ponctuera la matinée de cette
seconde journée.
L’après-midi verra des conférences traitant des métiers liés à l’IA (H. Levard du
Groupe PSA), des « Rencontres métiers » ainsi qu’un atelier-débat sur la formation
animé par Françoise Soulié (ENS). ●
© Olivier Guillon
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ESSAiS & SiMULATioNS • N°135 • novembre 2018 I27

Essais et modélisation
Perspectives
Des projets qui fleurissent
dans le domaine du véhicule autonome
Le Mondial de l’Automobile qui a fermé ses portes le 14 octobre dernier, et notamment le hall 7.3 qui abritait
du 2 au 6 octobre la première édition du salon professionnel Mondial Tech, a vu éclore une offre pléthorique
dans le domaine de l’intelligence artificielle, en particulier dans le développement des véhicules autonomes.
Il faut dire que les initiatives et les travaux se multiplient, notamment en France.
Après l’adoption de l’article 43
de la loi Pacte qui élargi l’expérimentation
du véhicule
autonome, toutes les conditions sont
aujourd’hui réunies en France pour faire
du véhicule autonome une réalité. La
France est dotée d’un écosystème favorable,
grâce à de nombreux laboratoires,
académies, PME, start-up et grands
groupes travaillant actuellement en
collaboration sur le véhicule autonome
pour répondre aux besoins de mobilité
non satisfaits. Le pôle de compétitivité
Mov’eo accompagne les territoires dans
le cadre de la réflexion sur l’intégration
de ces nouvelles technologies.
« La création d’un premier site d’expérimentation du véhicule
Autonome & Connecté a déjà eu lieu l’an passé, lors du projet
Tevac (Territoire d’expérimentation pour le véhicule autonome
& connecté) dans le territoire de la Vallée de la Seine, précise
Marc Charlet, directeur général du pôle. Mov’eo a aujourd’hui
pour objectif de proposer une offre d’accompagnement complet
aux territoires dans leurs réflexions sur les mobilités. La France
a des atouts formidables et tous les acteurs pour que cette révolution
voit le jour. Nous avons aujourd’hui besoin d’expérimenter
le véhicule autonome avec les territoires, pour couvrir
tous les cas d’usages et répondre aux besoins de mobilités de
tous nos concitoyens. »
S’assurer que les voitures autonomes
agissent vraiment selon leur intention
Philip Polack explique quant à lui qu’à l’heure actuelle, « il
est difficile de garantir à la fois la sécurité et une bonne efficacité
pour le véhicule autonome ». Vaste sujet en effet pour ce
doctorant évoluant au sein du Centre de robotique de Mines
ParisTech. Philip Polack travaille à la fois sur le contrôle bas
niveau pour les véhicules autonomes, c’est-à-dire la génération
des commandes de braquage et de couples au niveau des
roues à partir du chemin à suivre, pour adapter le contrôleur
à la conduite, et sur la planification de la trajectoire.
Philip Polack
est doctorant au sein
du Centre de robotique
de Mines ParisTech.
Digital cockpit – photo : Mov’eo
28I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
À l’aide de Carcraft, Waymo peut facilement simuler des scènes de la vie réelle ou en générer de nouvelles
Celui-ci a développé un simulateur qui reproduit le comportement
d’un véhicule sur lequel il essaie les différentes lois de
commandes (vitesse de référence, planification de la trajectoire,
chemin et obstacles à éviter...) et dont il étudie les résultats.
Tout en interrogeant dans sa thèse la pratique même de
modélisation du véhicule autonome, point important pour
assurer sa sécurité en toutes circonstances : savoir jusqu’à
quel niveau il faut modéliser et comment trouver le bon
compromis entre réalisme (comportement de la voiture) et
temps de calcul (complexité du code modèle). « D’un côté,
je teste des lois de commandes pour suivre une trajectoire, une
vitesse ou un chemin, de l’autre, j’élabore des algorithmes de
planification de trajectoire qui évitent les obstacles. »
Vers le HPC as a Service avec Google et Aneo
Afin d’accompagner le client dans l’appropriation des enjeux du
cloud pour le HPC et la mise en œuvre opérationnelle, Google
s’est associé avec Aneo, « grâce à son offre technique complète
et une tarification claire, à la seconde et prévisible, faisant de la
plateforme Google la plus attractive du marché », explique-t-on
au sein de ce spécialiste francilien du HPC dans le Cloud. À
travers cette offre, l’objectif est également de briser les idées
reçues sur le Cloud, perçu comme trop complexe, peu disponible
ou à un coût au cœur plus élevé. « L’erreur est de réduire
le Cloud à une simple offre d’hébergement, et ainsi d’ignorer
tous les nouveaux cas d’usages rendus possibles par l’agilité du
Cloud. En effet, le Cloud apporte plus que du matériel, il apporte
un service managé d’allocation de ces ressources. De ce fait, un
changement de paradigme doit être opéré ».
Or dans le cadre d’une approche Cloud, les ressources,
perçues comme illimitées, peuvent être allouées à la demande
en fonction de la charge requise. Le Cluster virtuel à la
demande permet ainsi à chaque utilisateur de disposer de
sa propre infrastructure de calcul dimensionnée pour traiter
son problème le plus efficacement possible. Second avantage,
il est possible de mettre en place des clusters élastiques
de microservices dédiés à ces applications. Dans un tel cluster,
l’application est chargée au démarrage de la machine et
n’est déchargée qu’à l’arrêt de la machine. De cette façon, le
temps d’exécution des tâches se réduit au temps de transferts
et de calcul. Dans ces systèmes, le nombre de machine
peut automatiquement s’ajuster selon le nombre de tâches
dans la file d’attente.
L’apport d’une plateforme de calcul élastique comme GCP
est déjà utilisé dans le cadre de projets de véhicules autonomes.
Parmi les exemples, on peut citer Rolls Royce qui
a annoncé l’utilisation de GCP pour le développement de
leur bateau autonome ou encore Waymo qui simule chaque
jour à l’aide de son logiciel Carcraft la circulation de 25 000
véhicules autonomes qui parcourent plus de 13 millions de
kilomètres par jour dans ce monde virtuel afin d’affiner la
conduite des véhicules en rejouant des séquences qui ont eu
lieu dans la vie réelle ou encore tester de nouvelles compétences
à l’aide de nouveaux scénarios. En 2016, Waymo avait
réalisé 4 milliards de kilomètres simulés contre environ 3,5
millions de kilomètres dans un environnement réel. ●
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I29

Essais et modélisation
Technologie
De la nécessité recourir à l’IA
pour continuer d’innover
À l’occasion de son vingtième anniversaire célébré sur le Mondial de l’automobile, Faurecia a présenté
sa vision du véhicule du futur à travers notamment son concept de cockpit intelligent. Un exemple
de ses développements qui révèle un recours croissant à l’intelligence artificielle.
Faurecia, qui figure actuellement
dans le top 10 des équipementiers
automobile mondiaux (avec
17 Md€ de chiffre d’affaires et près
de 109 000 collaborateurs répartis sur
290 sites), qui en a profité pour fêter ses
20 ans sur son imposant stand au cœur
du hall 1 de la Porte de Versailles lors
du Mondial de l’automobile de Paris, a
rappelé sa position de leader dans les
domaines des sièges, de l’intérieur et de
la mobilité durable. Et c’est bien sur ces
trois métiers que Patrick Koller, directeur
général, a fait la lumière à l’occasion
d’une conférence de presse donnée le
3 octobre dernier.
Parmi les principales innovations
présentées par Faurecia, figure notamment
le Cockpit du Futur intégrant un
éclairage intérieur avec Hella, des structures de sièges innovantes avec ZF et une
offre complète pour véhicule à pile à combustible réalisée en partenariat avec
Stelia Aerospace Composites, le CEA et Ad-Venta.
Émergence du cockpit du futur
Grâce aux technologies développées par Hella, Faurecia propose au sein d’un
véhicule de série intégrant un cockpit du futur complet, un éclairage d’ambiance
unique, confortable, dynamique et adaptatif. Lorsque l’occupant monte à bord,
il est accueilli par un éclairage intérieur personnalisé de la planche de bord, des
panneaux de portes et des sièges. Faurecia et Hella ont également travaillé sur le
scénario « conduite autonome » avec un ensemble d’éclairages dynamiques d’information
et de sécurité à destination du conducteur.
La conduite autonome élargissant le champ des cas d’usage au sein de l’habitacle, ils
nécessitent de nouvelles solutions de sécurité actives et passives. La sécurité active
du futur sera ainsi axée sur l’occupant et intégrée directement au siège. Faurecia et
ZF ont ainsi développé un concept de structure de siège inédit, « l’Advanced Versatile
Structure », destiné aux sièges avant et arrière, offrant un cocon de sécurité quelle
que soit la position du siège. Sa mécanique intelligente permet d’incliner, de relever,
30I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
de régler et de faire pivoter le siège en
toute simplicité, puis de le replacer rapidement
en position verticale de conduite.
Positionnable tous les sens, le siège prend
une allure de fauteuil de salon. Surtout,
le siège est relaxant. D’un seul ensemble,
il atteint des positions et des inclinaisons
inédites, mais se redresse automatiquement
en cas de freinage d’urgence ou de
crash. Intelligent, il détecte automatiquement
la position de l’autre siège situé à
côté, devant ou derrière et s’adapte en
fonction du confort des passagers. Car
c’est bien du confort global des passagers
et du conducteur que Faurecia est parti,
pas d’un niveau sonore ou de la température
à atteindre. L’exemple avec la thermicité
de l’habitacle. L’idée est bien de
diffuser de l’air au degré près et parfaitement
orienté vers le passager concerné.
À chacun sa température, pour plus de
confort individuel et pour réduire l’énergie
directement liée à la diffusion d’air.
Mais ce n’est pas tout ; là encore, le siège
joue son rôle avec un système d’aspiration
d’air, évitant notamment la sensation
désagréable de dos trempé après
plusieurs heures de conduite en plein été.
La mobilité « zéro émission » selon Faurecia
Faurecia a choisi de consacrer d’importantes ressources pour optimiser le
potentiel de la technologie de pile à combustible, une alternative séduisante
et complémentaire aux véhicules électriques à batteries. Faurecia a ainsi
noué des partenariats avec des chercheurs et experts en technologie pour
proposer des solutions de haute performance pour trois composants clés
représentant 80 % de la valeur totale : le réservoir avec Stelia Aerospace
Composites, le système de vanne haute pression qui gère l’approvisionnement
en hydrogène avec la start-up française Ad-Venta et la pile à combustible
avec le CEA (le commissariat français à l’énergie atomique et aux énergies
alternatives). L’ambition de l’équipementier est de diviser par deux le coût
du système pile à combustible pour qu’il devienne attractif pour une large
gamme de véhicules. La pile à combustible est aussi intéressante en complément
d’une motorisation électrique/batteries. Il s’agit, dans ce cas, d’une
solution hybride zéro émission très flexible.
Du côté de la planche de bord, celle-ci
a été conçue à partir d’un matériau
flexible mis au point par Faurecia et
faisant aujourd’hui l’objet d’un modèle
qui servira par la suite à d’autres développements.
L’écran glisse le long du pare-brise afin d’obtenir
une position de vue et de lecture idéale pour le conducteur et
les passagers. Par ailleurs, Patrick Koller insiste sur le fait que
« les constructeurs ne développeront plus leur propre environnement
numérique ; c’est à nous d’assurer la continuité digitale
du passager qui sera en mesure d’importer son propre système,
qu’il s’agisse d’Android ou celui d’Apple ».
Une place grandissante de l’IA
dans les développements de Faurecia
Depuis sa création il y a vingt ans,
l’équipementier français a bien évolué,
passant d’un rôle d’intégrateur de
systèmes dans les véhicules à celui d’un
concepteur de solutions d’ensemble
allant jusqu’au développement de logiciels,
dans le but, comme le rappelle
Patrick Koller, « d’atteindre le meilleur
compromis possible entre la sécurité,
le confort et les systèmes embarqués ».
Auparavant, et jusqu’à aujourd’hui,
chaque fonction d’un véhicule était
séparée l’une de l’autre, isolée. C’est le
cas par exemple du siège qui devait être
réglé soi-même, indépendamment des
autres ; désormais, positionné dans un
couloir, il prendra en compte automatiquement
la présence de tel ou tel passager
pour adopter la position adéquate.
« Cet exemple d’application, pour être
optimal, ne peut se faire sans intelligence
artificielle en raison de la complexité des algorithmes qu’il
génère ». Autre sujet naturellement en vogue, le véhicule
autonome. « Ici encore, l’IA est incontournable », confirme
le patron de Faurecia.
Mais pour Faurecia, l’IA ne se limite
pas au développement ; « nous l’utilisons
aussi de plus en plus au niveau de
la production afin notamment de réduire
la variabilité des process, sur les presses
à injection par exemple, dont le nombre
peut atteindre 700 machines par site ! Le
recours à l’intelligence artificielle, à tous
les niveaux à commencer par la maintenance
prévisionnelle, nous aide ainsi à
réduire de manière significative le volume
des matériaux ». L’IA est aussi utilisée à
d’autres services de l’entreprise comme
l’administratif. ●
Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I31

Essais et modélisation
moyen d’essai
L’Utac Ceram fin prête pour accueillir
ses premiers véhicules autonomes
À l’occasion du Mondial Tech qui s’est déroulé début octobre à la Porte
de Versailles, parallèlement au Mondial de l’automobile de Paris, Laurent
Benoit, président d’Utac Ceram, a officiellement lancé Teqmo, le nouveau
centre d’essai de véhicules connectés et autonomes du groupe.
Utac Ceram, société de services dans le domaine de la mobilité, de la réglementation,
de l’homologation, de l’essai, de la sécurité, de la fiabilité et
de l’environnement, compte plus de 500 ingénieurs et 70 M€ de chiffre
d’affaires, est également Service technique français et laboratoire européen pour
Euro Ncap portant sur les laboratoires de sécurité. Aujourd’hui, devant les défis de
l’automobile et du monde disruptif du véhicule autonome et connecté, le groupe
a décidé de réagir en lançant un centre d’innovation portant sur la recherche, le
développement, la validation et l’homologation de ce type de véhicule.
Fruit de l’investissement le plus important depuis la création de l’entreprise en
1945, ce centre appelé Teqmo regroupera sur son site de Linas-Montlhéry, dans
l’Essonne, un complexe de pistes de plus de 12 km. La particularité de ce centre
réside dans sa géographie puisqu’il sera situé dans l’anneau historique de Montlhéry
qui, en 1924, a vu naître l’automobile. « À l’endroit même où s’est écrite l’histoire
de l’automobile, nous avons décidé d’écrire une histoire automobile de demain
et du véhicule autonome et connecté », a déclaré le président de l’Utac Ceram.
D’importants investissements
pour répondre aux attentes
du secteur
Ainsi, tout un jeu de pistes prendra place
à l’intérieur de l’anneau de vitesse. Parmi
elles, la piste autoroutière d’une distance
de 2,2 km permettant de mener tous les
tests nécessaires entre les véhicules à
haute vitesse. En outre, un circuit routier
d’une longueur de 6,5 km va quant à lui
permettre de valider le véhicule avec
différents types de signalisations et de
bordures. La zone de tous les dangers
pour les véhicules autonomes sera
représentée par une zone dite urbaine ;
celle-ci donnera la possibilité de tester
les plus hauts niveaux d’automatisation
du véhicule connecté. Enfin, une zone
de manœuvre est une zone de freinage
verront aussi le jour fin 2018.
« Mais ce n’est pas tout car nous avons
également investi lourdement dans des
moyens d’essais autres comme des cibles
piétons et des cibles cyclistes ou véhicules
afin de réaliser des scénarios de
croisement et d’évitement ». En outre,
l’entreprise leader dans le monde de la
mobilité continue d’investir dans les
compétences humaines pour disposer
d’équipes dédiées à ce type de tests. « Ce
point-là est tout aussi important dans la
mesure où ce monde bouge énormément
et il est essentiel de pouvoir répondre aux
attentes du secteur ».
Un centre collaboratif
Réalisé en collaboration avec différentes
sociétés expertes dans le domaine à
l’image de Colas pour le revêtement,
Orange, Bouygues et Ericsson pour la
32I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Essais et modélisation
connectivité ou encore Here pour la
cartographie des pistes, ce centre se
veut collaboratif et entend bien mener
d’autres partenariats avec, notamment,
les constructeurs automobiles, les équipementiers,
les fournisseurs de logiciels,
les opérateur de télécoms et d’infrastructures
sans oublier les start-up...
« En somme, le centre fédère l’ensemble
de l’écosystème autour de Montlhéry
dans le domaine du véhicule autonome
et connecté afin de pouvoir développer
ensemble et homologuer demain ». À
cela s’ajoutent également des moyens
de simulation issus du monde des usecases
dans ce domaine ; « nous croyons fortement à ces moyens de simulation pour
faire face aux nombreux enjeux qui attendent le véhicule autonome. »
Le nouveau centre de l’Utac Ceram sera entièrement opérationnel pour répondre
aux attentes de services demandés par l’ensemble de l’écosystème du véhicule autonome
et connecté. D’ailleurs, au cœur de cet établissement figurera des ateliers
exclusivement dédiés aux clients pouvant tester leurs véhicules en toute confidentialité.
L’inauguration du site aura lieu au printemps 2019. ●
Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I33

dossier
Décloisonner les services
pour aider les bureaux d’études
à accéder aux résultats d’essais
Rétablir le dialogue entre le laboratoire d’essais-simulation
et le bureau d’études, voici un défi de plus à relever
pour les entreprises industrielles. D’autant qu’à
l’heure de l’industrie 4.0 – ou industrie du futur, peu importe
comment on l’appelle – la collaboration entre l’ensemble des
services de la société s’avère aujourd’hui inévitable. C’est du
moins le point de vue de Jérémie Tomczak, patron des essais
au sein du Cetim Grand Est, structure récemment créée suite
à la fusion du Cetim-Cermat et du Critt Matériaux Alsace,
et qui organise le 27 novembre prochain une journée entièrement
consacrée à ce sujet parfois sensible dans certaines
entreprises.
Car ce n’est pas tant les PME qui semblent le plus impactées
par le manque de communication entre les départements
d’essais et les bureaux d’études. Les grands comptes et
leurs gestion à la fois multi-sites, multi-services et multi-segments
se traduisent par le mise en œuvre d’un process à la
fois lourd et complexe, favorisant l’enfermement des métiers
dans leur « zone de confort », pour reprendre une expression
très à la mode et pour autant révélatrice d’une manière de
faire arrivant à bout. Cette façon de fonctionner ne semble
à ce jour plus en adéquation avec son temps et les structures
traditionnellement pyramidales de la hiérarchie. Pour accélérer
le développement de nouveaux produits, son design,
sa conception, les essais qu’ils vont devoir subir, son industrialisation
et sa mise sur le marché, les données de calcul,
d’essais et de simulation doivent pouvoir circuit de manière
fluide, sans aucune entrave.
Dans ce dossier spécialement dédié aux bureaux d’études, la
rédaction a choisi de se focaliser non pas sur les problèmes
mais sur les solutions, qu’elles soient logicielles, managériales
ou « événementielles » avec la journée du 27 novembre.
Bonne lecture ! ●
Olivier Guillon
34I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

dossier
le dossier en détail
36 Faire tomber les barrières physiques entre les services
39 « Les départements d’essais et d’ingénierie ont toujours du mal à communiquer »
41 La réalité virtuelle : une réponse globale aux enjeux d’optimisation des coûts
et des délais
43 Optimiser la conception des véhicules grâce à des applications de simulation
46 Un logiciel de prototypage virtuel pour encourager les entreprises à mieux innover
dans le hardware
© Siemens
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I35

dossier
Jérémy Tomczak
Responsable du service Ingénierie
et Essais d’endurance jusqu’au moins
de juin dernier, Jérémy Tomczak est devenu,
suite à la réorganisation de la structure –
le Cetim-Cermat ayant fusionné avec
le Critt Matériaux Alsace pour devenir
Cetim Grand Est – le responsable du service
Essai au sein du pôle d’activités Ingénierie
multiphysique et durabilité.
Événement
Faire tomber les barrières physiques
entre les services
À l’occasion d’une journée dédiée aux essais et à la simulation, la première sous l’entité Cetim Grand Est,
Jérémy Tomczak, organisateur et responsable du service Essai, revient sur la nécessité de décloisonner
les services pour optimiser la réalisation des essais.
Le 27 novembre prochain, à Mulhouse (dans le Haut-
Rhin), se déroulera une journée spécialement dédiée à
l’optimisation de la durabilité des produits en prenant
en compte une approche couplée des outils physiques et
numériques. L’objectif de cet événement est de promouvoir
ainsi l’utilisation des solutions de simulation et, plus
globalement, les technologies digitales. « Cette journée est
un premier rendez-vous de la mécanique. Certes, auparavant,
au sein du Cetim-Cermat nous avions déjà organisé un événement
portant sur le thème de la durabilité et des essais, mais
celui-ci ne comprenait pas la dimension couplage avec les outils
numériques », précise Jérémy Tomczak, lequel ajoute que ce
rendez-vous est principalement destiné aux personnes dont
les fonctions ne sont pas directement liées à la technique
mais plutôt à la direction des entreprises, à la R&D et à tout
autre décisionnaire ; « le but de cette journée est de donner
des grandes orientations et non d’organiser des exposés techniques.
L’idée est de montrer quels outils existent aujourd’hui,
comment faire pour travailler ensemble et quel type d’amélioration
peut-on espérer grâce aux technologies digitales ».
L’objectif des organisateurs est clair : « à l’issue de cette journée,
si on se dit que l’on va favoriser le dialogue entre les différents
départements, on aura réussi notre pari », espère Jérémy
Tomczak. Car la sensation du patron des essais est que les
différents collaborateurs issus du monde des essais du numérique
ne communiquent pas encore suffisamment : « lors d’un
projet de réalisation d’un essai, à chaque fois que l’on tente d’obtenir
des informations, j’ai le sentiment que la communication
entre les personnels des services essais/validations et ceux des
entités BE/Calculs n’est pas fluide ou régulière. Cet effet semble
s’accentué avec la taille de l’entreprise ».
Fluidifier les informations
S’agit-il d’une culture d’entreprise ? Peut-être. En tout cas,
ce que l’on constate sur le terrain c’est que le cycle des
données est loin d’être rodé. Pourtant, la fluidité des informations
représente un enjeu important. Dans un cycle
de développement d’un produit, les mesures physiques
peuvent et doivent servir de données d’entrées à un calcul
36I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

dossier
Le Cetim-Cermat et le Critt Matériaux Alsace
fusionnent et créent Cetim Grand Est
Le Cetim, le Cetim-Cermat et le Critt Matériaux Alsace, instituts technologiques
labellisés Carnot, annoncent la création de Cetim Grand Est, centre
associé issu de la fusion du Cetim-Cermat et du Critt Matériaux Alsace.
Son objectif : devenir en région Grand Est la principale structure de soutien
technologique aux entreprises, au service du développement économique
régional et national.
numérique au sens large du terme.
Les données de sorties d’un calcul
numérique peuvent permettre de
mieux comprendre ou appréhender
un phénomène qui se produit lors d’un
essai physique.
De fait, l’essai virtuel illustre la convergence
ultime entre essais physiques
et outils numériques à l’exemple de
certains satellites dont le développement
a permis de mettre au point
la modélisation d’un vibrateur afin
d’anticiper les difficultés de pilotage
et d’asservissement. Cependant
il n’est applicable (loin de là) à tous
les cas industriels et ne peut à l’heure
actuelle être réservé qu’à des projets à
forts enjeux et/ou complexité de mise
œuvre. « Une des voies vers lesquelles
on se dirige au sein de notre structure
vise à faire tomber les barrières
physiques dans le but de travailler
ensemble, main dans la main. L’idée
est qu’il ne faut sous-estimer ni l’impact
de celles-ci, ni la localisation géographique
des différentes personnes impliquées
dans la réalisation des essais ».
La nouvelle structure bénéficie de l’expertise complémentaire des deux
entités qui renforcent leurs activités existantes en élargissant leur offre. Le
Centre ainsi constitué se positionne sur trois axes principaux : l’expertise
multi-matériaux, l’ingénierie des matériaux et la maîtrise des productions
dans l’industrie du futur. Cetim Grand Est a pour ambition de développer de
nouvelles activités et d’aborder de nouveaux marchés notamment dans les
domaines du contrôle de production en ligne, de la simulation d’usage des
produits, et du recyclage des matériaux polymères et composites
En partenariat avec les entreprises et la recherche publique, Cetim Grand
Est a également pour mission d’innover, de développer et de transférer les
produits et procédés de demain aux entreprises industrielles grâce à des
projets de R&D d’intérêt commun. En devenant un acteur régional majeur
de la transformation du tissu industriel vers l’industrie du futur, le Cetim
Grand Est entend contribuer au développement industriel régional, à l’excellence
opérationnelle des entreprises et au maintien de l’emploi local. Avec
cette nouvelle entité, le Cetim offre en outre un nouvel accès de proximité
à l’ensemble de son expertise.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I37

dossier
Pour le développement d’un produit,
des outils et des méthodes existent pour
que les essais soient plus représentatifs
et pour aider les bureaux d’études
à mieux exploiter les données et les
résultats d’essais. Au sein du Cetim,
l’équipe entend de plus en plus faire de
la caractérisation, et même au-delà car
« tout l’enjeu est pour nous de guider
l’industriel dans le dédale des multiples
approches possibles pour l’obtention d’un
résultat d’essai ».
Le Cetim Grand Est mène un développement
complet allant jusqu’à générer
également des rapports permettant à
un industriel de pouvoir mieux vendre
ses produits à ses clients finaux. « Cela
n’est possible qu’en facilitant les échanges ;
pour développer un produit ou améliorer
l’existant, le bon réflexe est de ne pas
hésiter à solliciter des personnes dans
les différents services que ce soit sur des
sujets de géométrie ou concernant les
procédés et les matériaux à utiliser. »
Il est de ce fait nécessaire de dialoguer
le plus en amont possible au moment
même où l’on entreprend le design de la
pièce : « la personne qui dessine la pièce
n’a pas forcément conscience des sollicitations
de celle-ci ou de son cycle de
vie, de l’environnement dans lequel elle
va évoluer et, par exemple, des vibrations
ou des perturbations thermiques
qu’elle va subir ». Impliquer l’ensemble
des services évite bien des écueils dans
la mesure où un dessinateur ou un ingénieur
du bureau d’études ne peut pas
tout connaître. ●
Olivier Guillon
Programme du rendez-vous de la mécanique -
Simulation des systèmes
Intervenants :
• Jérémy Tomczak, responsable du pôle Ingénierie et essais d’endurance
au Cetim Grand Est.
• Alexandre Vartanian, responsable commercial du pôle SIM au Cetim
• Jocelyn Lanusse, chef de projet à l’IRT System X
• Jérôme Grund, ingénieur d’affaires au Cetim Grand Est.
Déroulé de la journée :
Accueil des participants par Carmen Muller et Jérôme Grund
Comment concevoir un programme d’essais représentatifs des conditions
d’usage réelles d’un produit ? par Jérémy Tomczak
- Besoins industriels, enjeux et problématiques associées
- Démarche pour une reproduction de sollicitations optimisée
Illustration par des cas concrets d’applications industrielles, par Jérémy
Tomczak.
Quels sont les enjeux pour relever les défis de l’Industrie du Futur ?, par
Jérémy Tomczak.
Le jumeau numérique au service de l’optimisation, par Alexandre Vartanian.
Présentation de Simseo, programme national d’accompagnement des TPE
et PME à l’usage de la simulation numérique dans l’industrie mécanique et
le BTP, par Jocelyn Lanusse.
Présentation du Cetim Grand Est, par Jérôme Grund.
Visite du Cetim Grand Est avec démonstrations (prévoir des chaussures de
sécurité). Débat et réponses aux questions des participants. À l’issue de la
réunion, un cocktail permettra de poursuivre les discussions.
> Organisé par le Cetim et la FIM, cette journée se déroulera le 27 novembre
prochain à Mulhouse, au Cetim Grand Est, Haut-Rhin (68)
38I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

dossier
Francisco Chinesta
Professeur à l’Ensam ParisTech,
au Laboratoire procédés et ingénierie
en mécanique et matériaux (PIMM),
Francisco Chinesta est titulaire d’une
Chaire en Simulation avancée du groupe
ESI dont il préside le Comité scientifique.
Il est également membre de l’Institut
universitaire de France et de l’Académie
de sciences d’Espagne.
Interview
« Les départements d’essais
et d’ingénierie ont toujours du mal
à communiquer »
Les départements d’essais et les bureaux d’études ne communiquent
pas suffisamment. C’est du moins l’avis du Pr. Francisco Chinesta
qui, en intégrant l’éditeur ESI Group, déplore d’autant plus ce fossé
existant entre les services que les industriels ont tout intérêt
à combler pour réduire les temps de conception et production.
Afin d’éliminer les silos existants entre
essais, modélisation et simulation,
ESI Group propose l’implémentation
de techniques avancées de simulation
temps réel combinées aux technologies
IoT (Internet des objets), permettant
d’exploiter les données pour obtenir des
prédictions en temps réel, tout au long
de la vie des produits.
Quel est votre rôle au sein d’ESI Group ?
Mon travail au sein du groupe est
d’assurer la cohérence des développements
de technologies avancées ainsi
que d’effectuer un rapprochement avec
les mondes académique et industriel,
qui utiliseront ces technologies. Nous
nous adressons à tous les acteurs désireux
de faire appel au prototypage
virtuel, à la simulation numérique,
voire aux jumeaux numériques dans
le domaine des matériaux, des structures,
ou des procédés. Nous répondons
à ces besoins existants aussi bien durant
la phase de conception que durant le
reste de la vie d’un produit ou d’un
système. Ces domaines d’applications
concernent l’industrie au sens large, de
l’énergie à l’automobile, en passant par
le secteur naval et l’aérospatiale.
Quels sont précisément les besoins
de ces industriels ?
L’enjeu pour eux réside dans la nécessité
d’innover tout en gérant les risques
associés. Cela n’a rien de simple et c’est
pour cela que les éditeurs tels qu’ESI les
accompagnent dans l’amélioration des
méthodes d’ingénierie afin de concevoir
de façon plus robuste et efficace, d’innover
et de produire mieux sans pour
autant impacter les coûts et les délais
de production. En outre, les industriels
sont de plus en plus confrontés à
des exigences de responsabilité qui les
obligent à suivre et à agir sur la vie du
produit… C’est là qu’entrent en jeu les
technologies de l’industrie 4.0, telles que
l’Internet des objets (IoT). Pas simple de
répondre à cette problématique dans la
mesure où l’industrie s’appuie sur une
culture historique et rigide ; il s’agit d’un
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I39

dossier
Quelles solutions existent aujourd’hui pour réduire ces temps caractéristique ?
© ESI Group
Simulation sur pièce de Toyota Yaris
véritable changement de paradigme qui
est en train de se produire et ce dans
toutes les industries.
Confirmez-vous le fait que les départements
d’essais et d’ingénierie au
sein de ces entreprises industrielles
ont du mal à communiquer ?
Je confirme ! Et ce n’est pas seulement
entre ces deux services. La
R&D tout comme l’ingénierie ainsi
que les départements matériaux
ou procédés, ou encore l’atelier de
production, ne parviennent pas à se
décloisonner – même si ces services
bénéficient aujourd’hui de certains
outils communs. La difficulté réside
dans le partage des connaissances,
des compétences, des moyens et
des outils radicalement différents et
pourtant, parfois, très complémentaires.
À titre d’exemple, les machines
des départements essais tournent
indépendamment des ordinateurs
des équipes ingénierie et encore des
machines de l’atelier ; les échelles
de temps des essais, des simulations
et des machines de l’atelier s’avèrent
trop différentes. Décloisonner nécessite
des temps caractéristiques du
même ordre de grandeur : en toute
logique, tout devrait aller à la vitesse
du procédé lui-même. C’est pourquoi
ESI a compris et développé des outils
de simulation temps réel permettant de
calibrer, prédire, surveiller et contrôler
simultanément. Beau défi, et les
preuves sont là !
Les outils de simulation numérique sont riches et permettent d’accélérer de
manière considérable l’évaluation d’un concept, mais elle prend encore beaucoup
de temps, parfois des semaines. La raison ? Des services qui ne dialoguent pas
dans les mêmes temps caractéristiques. On sait bien que les modèles sont l’idéalisation
d’une réalité qui s’avère parfois capricieuse, et qu’ils présentent des déviations
par rapport aux résultats attendus. On peut ainsi imaginer les nombreux
allers-retours entre le laboratoire d’essais, la R&D qui simule, le bureau d’études et
l’atelier qui se renvoient la balle quand la qualité des prédictions n’est pas au rendezvous
! Les jumeaux hybrides proposés
par ESI permettent d’éviter ces multiples
itérations, en intégrant les écarts observés
entre les prédictions et les essais.
Quand je dis hybrides, c’est parce que
ces jumeaux intègrent une composante
liée à la physique des matériaux d’une
part et une autre basée sur les données
d’utilisation obtenues grâce à l’IoT.
Quel serait l’idéal à atteindre ?
L’idéal serait de prendre la machine
d’essais, de tester un échantillon et de
pouvoir voir instantanément l’impact
du choix d’un matériau sur la performance
du produit à l’utilisation, puis
de définir instantanément la géométrie
la mieux adaptée. Mieux : le concepteur,
à chaque fois qu’il dessine, pourrait
directement prédire les conséquences de
ses choix sur la performance du produit
final, et cela en temps réel, afin d’y intégrer
les matériaux adéquates, tout en
s’interfaçant avec les autres services.
Quelles solutions existent
pour résoudre ce problème ?
Aujourd’hui, il n’y a pas de difficulté
majeure pour faire cohabiter les outils
et mettre tout le monde dans la boucle
avec un même temps de réaction. De
même, nos équipes R&D ont démontré
au niveau industriel que l’on était
capable de faire un essai réel, puis de
se baser dessus pour voir comment
© ESI Group
Les solutions d’ESI permettent aux ingénieurs
simulation de travailler collaborativement
à distance, en temps réel et sur des plateformes
légères
les matériaux vont réagir une fois le
produit en service. Pour le moment,
la communauté scientifique, le monde
académique et les éditeurs de logiciels
tentent d’expliquer et de démontrer
l’intérêt de décloisonner les services.
Il faudra ensuite prouver la robustesse
et la fiabilité des solutions mises
en œuvre si l’on veut aider les industriels
à produire mieux, à plus bas
coûts et plus vite ; à l’ère de l’industrie
4.0. Nous réussirons ainsi à inverser
le cycle de conception en partant
des performances visées, pour définir
les propriétés requises, les architectures
qui conviennent, les procédés
pour les obtenir et les matériaux à
employer (comme la fabrication additive,
qui élargit le champ des possibles),
à l’inverse de la procédure actuelle qui
compromet l’innovation et la découverte.
●
Propos recueillis par Olivier Guillon
40I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

dossier
Conception industrielle
La réalité virtuelle : une réponse
globale aux enjeux d’optimisation
des coûts et des délais
Dans tous les secteurs industriels, la découverte trop tardive d’erreurs
de conception durant la phase de développement du produit génère
retards, des dépassements de budget et la perte de crédibilité. En effet,
quand ces erreurs sont découvertes à une étape avancée du projet,
les équipes n’ont pas d’autres choix que de remonter toute la chaîne
de conception : revenir à la planche à dessin et aux logiciels CAO, modifier
le design, réitérer, créer de nouveaux prototypes, tester à nouveau…
Il est ainsi essentiel d’identifier les erreurs de design le plus tôt possible.
Depuis de longues années, la réalité virtuelle s’est imposée comme
une réponse efficace à ces problématiques.
Conception collaborative sur hélice
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I41

dossier
Imaginez un ingénieur travaillant sur
la conception d’un lanceur spatial
dépassant les 60 mètres de hauteur, ou
même un objet de taille plus raisonnable
comme une voiture, par exemple.
Il lui est nécessaire de passer en revue,
dans le détail, toutes les caractéristiques
: volume, interactions entre les
éléments, fonctionnalités techniques,
manipulations nécessaires à la maintenance
future... Cette revue minutieuse
et complexe de sa maquette 3D sur un
écran d’ordinateur en deux dimensions
est réalisable, mais source d’incompréhensions
et donc d’erreurs.
En effet, le cerveau humain et les systèmes
perceptifs sont conçus pour fonctionner
dans un monde en 3D, et non pour
appréhender un monde en 3D projeté sur
un écran 2D. Il manque un aspect essentiel
à la compréhension intuitive d’un tel
projet : la dimension de la taille réelle, de
la profondeur, du volume. Tous les participants
du projet doivent alors se réimaginer
cette troisième dimension et à quoi
ressemblerait l’objet s’il existait en vrai, à
taille réelle. Tout le monde n’ayant pas le
même niveau de compréhension, cette
réinterprétation sera potentiellement
différente pour chacun, et la communication
sera d’autant plus difficile. Tout le
monde a déjà vécu ce type de problème
lorsque l’on essaie d’imaginer à quoi
ressemblerait un appartement sur plan
une fois construit. Qui ne s’est jamais dit :
« ah, je voyais ça plus grand » ? Difficile
dans cette configuration pour cet ingénieur
d’avoir une appréhension globale
et à la fois précise de son projet haut de
30 étages et donc d’identifier tôt le plus
d’erreurs de conception possible, inévitables
dans tous les projets d’ingénierie,
quelle que soit la taille du produit.
Le prototype virtuel
à échelle 1 pour accélérer
l’identification des erreurs
de conception
Maintenant, imaginons que ce même
ingénieur dispose, toujours en phase
de conception, de la possibilité d’accéder
rapidement à un prototype virtuel
à taille réelle de son projet. La visualisation
virtuelle à l’échelle 1 lui permet
désormais de se déplacer à l’intérieur de
son lanceur, d’en voir clairement chaque
élément. Encore mieux que « dans la
vraie vie », il peut manipuler tous les
objets de son modèle, les déplacer, les
repositionner, faire des découpes, des
annotations, effectuer des suppressions,
modifier les dimensions…
Cette visualisation immersive associée
à la possibilité de réaliser des simulations
en conditions réelles d’utilisation,
lui permet en outre d’effectuer quantité
de tests. Les erreurs, qui normalement
n’apparaîtraient que plus tard
dans le projet ou lors de l’exploitation,
sont ainsi drastiquement réduites. Un
problème repéré sur un prototype en
réalité virtuelle dès la phase de conception
peut être résolu immédiatement
et le projet représenté pour validation
dans un laps de temps très court.
Application dans le secteur aéronautique
Le prototype virtuel
vaut mille images :
l’interdisciplinarité
au service de l’optimisation
de la conception
En effet, la réalité virtuelle permet
également d’optimiser les prises de
décisions. Décideurs, ingénieurs, designers,
responsables marketing, opérateur
de maintenance ou de ligne
d’assemblage, futurs utilisateurs, prestataires
externes, etc. : tout au long de
la chaîne de conception, des centaines
de parties-prenantes sont amenées à
donner leurs avis et à valider les choix
et options.
Parce qu’elle permet de réunir tous
les acteurs dès le début – y compris
à distance – dans un environnement
virtuel autour d’une visualisation
réaliste du projet, la réalité virtuelle
offre à tous les métiers un espace de
dialogue pour partager connaissances
et informations sur la base d’un référentiel
commun grâce au pouvoir de la
visualisation à taille réelle, qui permet
une compréhension sans équivoque. ●
Par Sébastien Kuntz,
fondateur de MiddleVR
Réalité virtuelle et retours sur investissements
En utilisant la réalité virtuelle…
• Le Cnes, le centre spatial français, a gagné un an sur un projet d’une durée de quatre ans
• NVidia observe chez ses partenaires industriels une réduction de 60 à 65% des erreurs de conception
• Safran Nacelles a finalisé un projet avec huit mois d’avance sur le calendrier initial de dix-huit mois
avec une réduction de 40% sur le budget
42I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

dossier
Outils
Optimiser la conception
des véhicules grâce
à des applications
de simulation
Dans le but d’accélérer ses processus de conception produits
et de favoriser une meilleure collaboration entre les différents services
de l’entreprise, l’équipe de Mahindra, célèbre constructeur indien
de voitures et de machines agricoles, a choisi de faire appel
aux applications de simulation de l’éditeur américain Comsol.
La conception produits pour les constructeurs automobiles est un processus
itératif qui nécessite une parfaite collaboration entre les analystes de l’ingénierie
assistée par ordinateur (IAO), les ingénieurs concepteurs, l’équipe de
fabrication et les fournisseurs. Comme les nouveaux véhicules sont lancés sur le
marché à un rythme de plus en plus élevé, une collaboration efficace est nécessaire
pour rationaliser le processus itératif et maintenir un avantage concurrentiel.
L’un des principaux objectifs d’une entreprise comme Mahindra est de rénover ses
processus tout en assurant la qualité, la sécurité et la fiabilité attendues par ses clients.
Les applications de simulation (apps) utilisées pour rendre le processus de conception
plus inclusif et plus robuste sont donc essentielles pour le succès de l’équipe.
Défis lors de la conception du produit
La collaboration peut être un processus qui prend beaucoup de temps et qui
exige que les équipes consolident leur expertise d’une manière significative et
efficace. Les concepteurs exigent des évaluations sur les nouveaux concepts ou
des ajustements sur les concepts existants, ce qui peut s’avérer difficile au vu de
la complexité des phénomènes physiques en jeu. Les analystes IAO possèdent
toutefois une expertise en simulation qui leur permet de gérer des niveaux élevés
de complexité. Ils peuvent ainsi aider pour l’évaluation des concepts par le biais
d’une analyse détaillée de l’IAO. Toutefois, le nombre d’analystes étant insuffisant
et les demandes toujours plus nombreuses, il peut être difficile d’obtenir ces
évaluations en temps voulu.
Le délai de conception d’un composant pour un véhicule varie en fonction du
nombre d’aller-retours nécessaires à sa mise au point, ce qui peut représenter des
mois de travail dans certains cas. Selon la complexité de la conception, l’analyse
de l’IAO peut à elle seule prendre des semaines voire des mois. En se basant sur
les résultats de la simulation, les concepteurs apportent des modifications, puis
ils doivent de nouveau attendre la validation de la conception par l’équipe IAO.
Ces itérations sont cruciales pour la sécurité et la fiabilité du véhicule.
Pour gagner du temps, l’équipe
Méthodes de Mahindra a utilisé l’outil
Application Builder disponible dans le
logiciel Comsol Multiphysics. L’équipe
a ainsi pu étudier différentes options
pour la conception des barres stabilisatrices
et des châssis. Le recours aux
apps a permis de réduire considérablement
les temps d’itération par rapport
à l’approche conventionnelle.
Une approche innovante pour
la conception des barres
stabilisatrices
Une des pièces essentielles à la suspension
qui permet de limiter le roulis
d’un véhicule est la barre stabilisatrice
(Figure 1). Il s’agit généralement d’une
poutre creuse ou pleine avec de multiples
courbes. Pour modéliser avec précision
les déformations et les contraintes
d’un tel composant, les concepteurs
doivent s’assurer que les niveaux de
rigidité et de contraintes voulus sont
respectés, soit en collaborant avec les
analystes IAO, soit en demandant la
validation à leurs fournisseurs. Une
fois le modèle validé et les résultats en
accord avec les expériences, une application
de simulation est créée.
Figure 1 : Barre stabilisatrice ou anti-roulis
standard
L’application de simulation des barres
stabilisatrice s’adapte à une grande
variété de situations, avec jusqu’à quinze
courbures possibles et la capacité d’explorer
des barres creuses ou pleines
(Figure 2). L’utilisateur final, généralement
un membre de l’équipe de
conception, saisit les coordonnées des
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I43

dossier
courbures pour représenter la géométrie de la barre stabilisatrice
et fournit l’emplacement du palier, la rigidité de la
douille et les paramètres de section. L’analyste IAO prédéfinit
les contraintes dans l’app, ce qui permet au concepteur
d’exécuter des simulations simples et rapides, de calculer la
rigidité de la barre et de modéliser les contraintes pour les
cas de charge standard (Figure 3).
Le temps d’exécution de l’application prend quelques minutes,
ce qui permet aux concepteurs de réaliser des itérations
successives et d’obtenir un feedback immédiat de leurs
conceptions. Sachant que l’application de simulation est basée
sur un modèle multiphysique validé, les concepteurs sont
rassurés sur les résultats sans pour autant avoir une formation
poussée en simulation. L’équipe de Mahindra a constaté que
les apps permettent de gagner beaucoup de temps et encouragent
la collaboration. De plus, cette culture de collaboration
a favorisé un plus grand sentiment d’appropriation du
produit final, puisque le design peut être généré en un ou
deux jours, sans dépendre du fournisseur.
Réduire les itérations
dans la conception des châssis
Le châssis est un autre élément porteur
important qui assure la rigidité du véhicule
et sert de support pour le montage
d’autres éléments, tels que le moteur et
la transmission. L’une des architectures
communes est une structure en
échelle avec deux longs montants latéraux
et des montants traverses (Figure
4). Le nombre, la taille, la position et
la forme des traverses sont des paramètres
importants qui sont déterminés
au début du processus de conception.
Figure 4 : Géométrie créée dans Catia
représentant la structure d’un châssis
de véhicule
Figure 2 : Application de simulation permettant de créer la géométrie
et de calculer la rigidité et le déplacement d’une barre stabilisatrice
Figure 3 : Résultats obtenus à partir d’une app qui calcule la rigidité
d’une configuration particulière d’une barre stabilisatrice.
La charge supportée par le châssis
entraîne des charges combinées de
flexion et de torsion pour lesquelles
il n’existe pas de solution analytique
simple. L’approche classique consiste
à évaluer de multiples configurations
de châssis en fonction des exigences
du packaging, puis à procéder à de
nombreuses itérations IAO pour finaliser
la conception. Un bon packaging
garantit le fonctionnement de toutes les
pièces sans aucune interférence et avec
un accès facile pour le montage et le
démontage. La meilleure conception
doit être solide sur le plan structurel
et satisfaire les exigences de conditionnement.
Tout en tenant compte
des contraintes de packaging, chaque
itération d’IAO complète doit impliquer
trois analyses distinctes : la rigidité en
flexion, la rigidité en torsion et la rigi-
44I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

dossier
dité modale. Cette approche nécessite trois à quatre itérations
complètes d’IAO, chacune prenant généralement deux
à trois semaines.
Grâce à Comsol Multiphysics, l’équipe a pu combiner les trois
analyses distinctes, ce qui a permis de réaliser une ou deux
itérations IAO complètes et de gagner un temps précieux.
Ils ont ensuite créé une application de simulation pour la
conception du châssis avec un modèle de poutre 1D (Figure 5)
basé sur la théorie des poutres de Timochenko. L’utilisateur
final n’a pas besoin de connaître le modèle mathématique
sous-jacent pour bénéficier des résultats. La simulation peut
être réalisée en quelques secondes, même dans le cas d’une
conception de châssis compliquée avec différentes sections et
traverses. L’analyse des poutres fournit des résultats rapides et
fiables pour une large gamme de configurations et calcule la
rigidité et le déplacement en torsion et en flexion (Figure 6).
L’application de simulation est utilisée par l’équipe de suspension
du châssis Drive away (DAC), responsable de la conception
du châssis et de la barre stabilisatrice. L’application
permet d’évaluer divers paramètres de conception à l’aide
de simples champs de texte plutôt que de créer un modèle
CAO pour chaque configuration, ce qui représente un gain de
temps tant pour l’analyste IAO que pour l’équipe de suspension
DAC.
Figure 5 : Interface de l’application de simulation de châssis disponible
sur le portail interne de Mahindra appelé MathApps
Les applications
de simulation et l’avenir
La particularité des apps utilisées chez
Mahindra est dans leur capacité à gérer
un grand nombre de variations paramétriques,
de physique et de conditions
aux limites. Cela a permis aux concepteurs
d’explorer diverses options de
conception dès le début de la phase de
développement du produit, sans avoir
besoin de faire appel aux analystes IAO
ou d’obtenir une formation supplémentaire
en modélisation numérique. Les
résultats des études paramétriques sont
présentés dans les lignes directrices de
conception, ce qui permet d’avoir des
produits efficaces et rentables.
Les applications de simulation ont été
développées sur la base de discussions
détaillées entre les concepteurs et les
analystes IAO avant d’être déployées
au sein des différentes équipes de
Mahindra via une installation locale
du Comsol Server. Des configurations
de conception complexes auparavant
gérées par les analystes IAO sont devenues
accessibles aux concepteurs grâce
à une plate-forme pratique et facile
à utiliser. La simulation multiphysique
et les apps ont permis à Mahindra
d’étendre ses capacités d’analyse
pour inclure également les analyses
vibro-acoustiques et thermo-structurelles
dans ses futurs travaux de simulation.
●
Par Aditi Karandika
Figure 6 : Résultats obtenus à partir de l’app châssis
pour une configuration donnée
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I45

dossier
Start-up
Un logiciel de prototypage virtuel
pour encourager les entreprises
à mieux innover dans le hardware
En clôturant son premier tour de table à hauteur d’1M€, la start-up
française Wisebatt, éditrice d’une solution de prototypage électronique
se dote des moyens nécessaires pour poursuivre sa mission : devenir
la plateforme de référence du prototypage hardware pour les ingénieurs
et porteurs de projets indépendants, en France et à l’international.
Wisebatt propose une plateforme collaborative de développement et d’optimisation
de dispositifs électroniques. Cette solution vise à permettre
l’accélération des phases d’itération lors de la conception d’objets
connectés. Wisebatt porte également comme ambition le partage de connaissances
dans la conception électronique, dans l’esprit de la plateforme collaborative
américaine GitHub, qui permet le partage de code en format open-source
entre développeurs.
Clarifier la connaissance industrielle
Si l’univers du software est aujourd’hui très documenté pour et par les développeurs,
le hardware et ses milliers de références de composants électroniques
disponibles est encore le parent pauvre, avec des moyens de conception fastidieux.
Faciliter, accélérer et optimiser cette phase de conception représentent
des enjeux de taille pour les ingénieurs et techniciens en électronique ; ceux-ci
doivent être en mesure de réaliser une veille en continu, comparer puis choisir
les meilleurs composants possibles sur des critères technologiques et financiers.
« Nous avons créé un outil pour réaliser des simulations et arriver aux mêmes conclusions
en quelques minutes que celles que l’on aurait pu obtenir en plusieurs jours,
voire en plusieurs semaines avec les méthodes habituelles. Notre outil permet d’obtenir
des résultats précis à 90 %. » explique Wilfried Dron, président et co-fondateur
de l’entreprise. Grâce à son catalogue de références de composants électroniques
enrichi de plusieurs centaines de modèles intégré à son outil de simulation et de
conception, Wisebatt permet en effet de faire le meilleur choix possible, en un
instant, dans le contexte de son projet.
Fonctionnalités
Le logiciel Wisebatt est un logiciel en Saas, accessible depuis un navigateur Web.
Il exploite des algorithmes reposant sur des travaux de recherche académiques
et exécutés sur des serveurs de calcul
haute performance. La bibliothèque
de composants comporte plusieurs
centaines de références et est enrichie
en permanence à la demande.
Pour encourager l’échange d’informations
dans la communauté des concepteurs
de hardware et générer des
interactions entre ingénieurs, Wisebatt
propose diverses fonctionnalités
de type : commentaires, étoiles, follow
des projets… « Nous souhaitons faire
prendre conscience aux usagers que leurs
interactions leur permettent d’évoluer
sur leurs projets », précise Wilfried
Dron. Pour Marion Blatter, co-fondatrice
de Wisebatt et directrice produit,
« le logiciel permet d’itérer plus rapidement
et donc de progresser dans un
temps réduit, pour mieux innover ».
Du côté des investisseurs, auteurs de la
levée de fonds, Jean-Philippe Gendre,
directeur d’investissement de Demeter
Ventures et Yvan-Michel Ehkirch,
Partner de CapDecisif Management,
indiquent que « Wisebatt a réussi à
développer un logiciel performant, très
46I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

dossier
polyvalent et d’une grande simplicité
d’utilisation. La plateforme permet aux
porteurs de projet et ingénieurs de concevoir
des systèmes alimentés par batterie
très fiables mais aussi aux ingénieurs
marketing de simuler de nouveaux cas
d’usage. Le travail accompli par cette
équipe, la pertinence de l’offre produit
et le nombre d’utilisateurs en forte croissance
nous ont convaincu. »
Accessibilité
La plateforme est disponible en version freemium. Pour les projets qui réclament
une certaine confidentialité, Wisebatt propose une formule pour les entreprises
reposant sur un abonnement mensuel. Le but de l’entreprise est de soutenir sur
le long terme la communauté du hardware. Ceci passe par la mise à disposition
de sa plateforme collaborative mais également par la création de rendez-vous et
d’événements autour du design électronique et de formations en ligne. Pour information,
la plateforme est actuellement utilisée par plus de 400 ingénieurs issus
de 350 entreprises réparties dans vingt-trois pays. ●
3 questions à Marion Blatter et Wilfried Dron
À quel moment avez-vous créé cette entreprise
et à partir de quel constat ?
Nous avons fondé Wisebatt en septembre 2016 sur le
constat que les ingénieurs travaillant sur la conception de
petit et moyens objets électroniques sont dénués d’outil
de simulation adapté aux phases d’idéation et de définition
des spécifications. Ils investissent également beaucoup
de temps dans des tâches répétitives à faible valeur
ajoutée comme la collecte de spécifications techniques
dans différentes datasheet afin de comparer plusieurs
composants, par exemple.
Quels sont précisément les besoins des concepteurs
d’objets connectés aujourd’hui ? De quelle manière
ont-ils évolué ?
Les concepteurs d’objets ont besoin de raccourcir et de
fiabiliser le cycle de développement. Les contraintes de
time-to-market ainsi que la « commoditisation » des composants
électroniques les poussent à être de plus en plus
innovants le plus rapidement possible afin de proposer
des produits fiables, accessibles et bien positionnés sur
leur marché. En ce qui concerne la qualité des composants,
celle-ci a beaucoup progressé ; le nombre d’objet
connecté a considérablement augmenté tout comme
l’environnement concurrentiel.
En quoi votre solution va-t-elle faciliter les échanges
entre la partie conception et bureau d’études ?
En rendant l’information accessible et plus compréhensible,
nous pensons que notre outil pourra servir d’interface
entre les équipes d’idéation/spécifications et les
équipes de réalisation/industrialisation. Nous pensons
qu’à termes, ces deux équipes ou métiers devraient être
à même de co-construire un objet de manière très souple
et dynamique.
Propos recueillis par Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I47

mesures
Méthode d’essai
Développement d’une plateforme
innovante d’essais sous irradiations
Atron, filiale du groupe Engie, dispose d’une
plateforme technologique et scientifique, notamment
dotée d’un accélérateur d’électrons, permettant
de réaliser des essais de qualification ou de traitement
de systèmes électroniques et de matériaux sous
irradiation X et électrons. Le point sur une rupture
technologique dans le domaine de la métrologie
des rayonnements ionisants.
Atron a développé, en partenariat avec le CNRS et le
CEA, une méthode innovante de vérification de l’étalonnage
d’appareils de radioprotection mettant en
œuvre un accélérateur d’électrons produisant des rayons X de
freinage comme source d’étalonnage. Baptisé Félix (Faisceau
d’électrons et ligne d’irradiation X), cet accélérateur électrostatique
d’électrons délivre un faisceau continu d’électrons,
dont les caractéristiques principales sont résumées dans le
tableau ci-dessous.
Caractéristiques principales de l’accélérateur d’électrons Félix d’Atron
Le spectre énergétique des rayons X produits est continu
et s’étend de zéro à l’énergie du faisceau primaire d’électrons.
Il peut être ajusté de sorte à reproduire fidèlement les
conditions réelles d’utilisation des appareils sous rayonnements
ionisants. Il est par conséquent plus réaliste que ne
le permettent les sources radioactives, telles que le cobalt
60 par exemple.
Débits de Kerma dans l’air accessibles en salle d’irradiation
pour différentes hautes-tensions et différentes distances de la cible
de conversion de l’accélérateur lors d’une irradiation X
(évaluation par modélisations MCNP-X)
Les caractéristiques du champ de rayonnements X délivré par
Félix, par ailleurs raccordé à une source primaire de rayonnements
ionisants, et la démarche d’accréditation Cofrac de
Atron assurent une maîtrise métrologique totale.
Une chambre d’irradiation reproduisant
des environnements extrêmes
Dans le but de multiplier les applications offertes par Félix,
Atron s’est équipé d’une chambre d’irradiation contrôlée
en température et en atmosphère en amont de laquelle est
placé un profileur de faisceau à fils permettant de mesurer
la position et la taille du faisceau d’électrons. Les caractéristiques
de ces éléments sont données dans le tableau suivant.
Caractéristiques de la chambre d’irradiation Laeticia
48I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

mesures
Cette chambre d’irradiation est instrumentée afin d’une part
de contrôler la température de l’échantillon et la pression
interne de la chambre, d’autre part de mesurer les transformations
subies par l’échantillon, en temps réel pendant
l’irradiation. Dans le but d’apporter une aide à la compréhension
des processus physico-chimiques impliqués sous irradiation,
Atron s’est doté de compétences expertes dans les
domaines de la physique des particules, physique des matériaux
et modélisations Monte-Carlo et a noué de solides
partenariats avec des laboratoires de recherche académique,
facilitant l’accès à des moyens d’analyse complexes (MEB,
radiographie X, etc.).
De l’aérospatial au nucléaire : l’enjeu majeur
des essais de qualification sous irradiation
De même que l’électronique, les matériaux
soumis à irradiation subissent des
modifications structurales susceptibles
d’impacter leurs propriétés physico-chimiques.
Il est donc primordial
pour les industriels mettant en œuvre
des équipements dans un environnement
hostile – industrie nucléaire,
spatial, défense – d’évaluer ces effets
afin d’établir un plan de maintenance
préventive adapté. De par ses capacités
d’irradiation d’échantillons de matière
en électrons ou en rayonnements X à
température contrôlée, Atron permet
une évaluation fine des effets de l’irradiation
sur la matière. « Héritage
de trente ans d’expérience dans le
domaine nucléaire, Atron en respecte
les hauts niveaux d’exigences, et s’inscrit
dans une démarche partenariale
dans le respect de l’éthique, des valeurs
mutuelles et de la totale confidentialité
de nos interventions », souligne
Arnaud Chapon, responsable scientifique
et technique de l’entreprise. ●
Arnaud Chapon,
responsable scientifique et technique
Atron Metrology
Entre 2012 et 2017 le nombre de smallsats mis en orbite a
été multiplié par six. Cette tendance à la hausse va s’accélérer
dans les années à venir, notamment grâce aux innovations en
matière de microélectronique. Cependant, les composants
électroniques envoyés dans l’espace, dont la taille est constamment
réduite, sont soumis à un environnement hostile, en
particulier en termes de rayonnements ionisants (rayons X,
électrons, neutrons, protons, etc.), lesquels entraînent des
défaillances, transitoires ou permanentes, principalement
causées par des effets de dose intégrée (TID) et par des effets
singuliers (SEE).
La plateforme Atron permet de quantifier des effets de dose
intégrée sur des composants ou des systèmes électroniques
en accélérant le processus naturel de dépôt de dose au cours
du temps et valider le respect des Règles de conception &
construction des matériels électriques (RCC-E) afin de garantir
la continuité de leur fonctionnement en environnement
hostile. Ainsi, dix ans d’exposition aux rayonnements ionisants,
en environnement nucléaire ou spatial, peuvent être
reproduits en quelques jours par Atron.
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I49

mesures
Reportage
Avec son nouveau laboratoire OET,
SGS se renforce dans le test de pièces
automobile
Parc d’enceintes climatiques
À travers son entité SGS France Transportation, le géant de l’inspection et de la certification possède une réelle
légitimité dans le domaine des essais et de la mesure auprès de nombreux constructeurs automobile.
En ouvrant au printemps dernier, à Cestas (33), un nouveau laboratoire dédié à l’On-Board Electronic Testing
(OET), l’entreprise enfonce le clou et entend bien garder son leadership.
Implanté dans la zone industrielle de Cestas, près de
Bordeaux, Sercovam (pour Société d’études et de
recherche sur le comportement des matériaux) a vu
le jour il y a un peu plus de trente ans. Auparavant très
orienté vers l’aéronautique, ce laboratoire d’essai n’a cessé
d’évolué pour négocier un virage vers l’automobile au début
des années 90, en réponse notamment à l’arrêt du projet
Hermes dans lequel il était partie prenante. Un virage somme
toute réussi dans la mesure où Sercovam est parvenu à se
faire une place dans un marché très concurrentiel. Homologué
« Renault » en 1996, le laboratoire bordelais travaille
aujourd’hui avec l’ensemble des constructeurs mondiaux tels
que Toyota, Volkswagen, Nissan ou encore Volvo… Mais le
tournant de l’entreprise a surtout eu lieu au moment d’intégrer
le groupe SGS, un des leaders mondiaux de l’inspec-
tion et de la certification qui, fort de son réseau de 95 000
employés, trente-quatre laboratoires et 120 bureaux d’inspection
répartis sur la planète, a fait prendre une dimension
internationale au laboratoire qui a désormais pris de nom de
SGS France Transportation.
Les domaines d’intervention sont nombreux et concernent les
tests matériaux, environnementaux et fonctionnels comme la
tenue à la lumière et aux UV, l’odeur avec un laboratoire digne
d’une société de cosmétique, sans oublier les essais mécaniques
et électroniques ; c’est notamment dans ce domaine que l’entreprise
excelle car ici sont testés les radiateurs chauffant les circuits
d’alimentation, les phares – qui subissent par exemple des essais
de corrosion gazeuse provenant du NO2 ou du SO2 – ou encore
tout élément électronique soumis aux problématiques de compa-
50I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

mesures
Laboratoire Vibration
tibilité électromagnétique (CEM) ; pour
ce dernier domaine, les essais sont effectués
en Allemagne. Le reste est mené à
Cestas, d’où la présence de nombreux
moyens d’essais dans des salles qui ne
demandent qu’à pousser les murs. « Dans
un contexte où la demande en matière d’essai
explose, en particulier dans les pièces
plastiques équipées de circuits intégrés (que
l’on appelle aussi plastronique) mais aussi
en matière de chocs, d’endurance et de
vibrations, nous devons nous adapter en
investissant régulièrement dans des technologies
de pointe », souligne Fabien Spittler,
directeur commercial export. L’exemple
avec cette nouvelle halle d’essais, dédiée à
l’électronique à bord des véhicules.
Passer du laboratoire à une usine de tests
à part entière
Inaugurée en mai de cette année, cette nouvelle halle baptisée
OET (pour On-Board Electronic Testing) a vu naître, sur
cet ancien atelier de Stryker – une autre entité très renommée
à Cestas – un laboratoire de 2 200 m² destiné à compléter
l’offre des laboratoires de SGS France Transportation.
À l’image des autres composantes de la filiale bordelaise,
celle-ci abrite un nombre impressionnant d’équipements de
pointe, à commencer par un parc de neuf vibrateurs simulant
les contraintes mécaniques en roulage, de nombreuses
machines de chocs recréant les passages violents de dos d’âne
ou de nid de poule ou encore une imposante ligne de treize
enceintes climatiques reproduisant les conditions extrêmes
de température (chaudes et froides). Parmi elles figurent deux
enceintes à compensation d’énergie pour des composants et
des pièces nécessitant des tests d’ampérage ; « ces machines
permettent de générer un flux d’air dans un environnement
climatique afin de tester l’endurance climatique et mécanique
combinée des pièces », explique Fabien Spittler.
Mais au-delà de juxtaposition de machines et d’équipements
de test et de mesure, ce qui propulse l’entité girondine de
SGS France vers les sommets dans le haut degré d’expertise
et de savoir-faire en matière d’essai, c’est le passage d’état de
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I51

mesures
« simple » laboratoire à la celui d’usine
de tests à part entière. Car plus qu’un
symbole, cette évolution de la structure
s’illustre par le recrutement d’experts
en qualité et même d’un responsable de
l’amélioration continue ; l’objectif pour
la PME – qui emploie aujourd’hui 140
salariés, dont 110 à Cestas (et une trentaine
à Belfort) – est de répondre coûte
que coûte à une demande qui explose et
à la réalité d’un marché en pleine croissance
depuis la fin de la crise qui a sévèrement
touché l’automobile.
Combo Vibrateur + Table 120 kN
Offrir une plage d’essai la plus large
possible
Ces tests, quels sont-ils ? De natures très diverses, ils vont
des essais mécaniques aux mesures électriques en passant
par les essais environnementaux, et ce sur une multitude de
pièces et de composants… à l’exemple d’un banc de dégradation
de cosses – baptisé « Slow Motion Test – ou de ce banc
d’usure de gaines chargées de protéger le câblage : « on les
fait frotter entre elles ou contre des bouts tranchants. À ce test
d’abrasion s’ajoute le passage de la gaine en enceinte climatique
avant de subir un essai de caractérisation électrique »,
précise Fabien Spittler. Plus loin, une « Splash Water Test »
permet de simuler en condition réelle les composants d’un
véhicule roulant en hiver sur une route mouillée. La particularité
de ces machines, c’est que la plupart d’entre elles
sont nées de développements internes à l’entreprise ; une
compétence rare dont ne se cache pas le directeur commercial
en détaillant la complexité de l’enceinte Splash Water
nécessaire pour atteindre un niveau de sévérité maximal afin
de tester tout élément susceptible de subir les aléas climatiques
(feux avant ou arrière de véhicule, calculateurs etc.).
Pour ce faire, on introduit la pièce dans un environnement
chaud puis on l’asperge simultanément à la fois d’eau froide,
de sel et de sable.
Dans le domaine électronique, le nouveau laboratoire offre
une large plage d’essais mécaniques donnant la possibilité
aux équipes de SGS France d’effectuer par exemple des tests
complets sur des fils électriques allant de l’abrasion (mesure
de leur tenue aux frottements ou leur résistance à l’abrasion
d’un isolant) à la tenue à l’enroulement (capacité de
résistance d’un câble à la à la flexion à basse température)
en passant par les essais de traction sur le fil et de fatigue
en flexion (Bending) via des cycles de pliages aller/retour.
D’autres tests concernent aussi les connecteurs sur lesquels
on procède à des mesures d’efforts et à des essais sur d’endurance
l’ensemble mâle/femelle.
Des suivis de test en temps réel
Ce n’est pas parce qu’on se trouve dans un laboratoire d’essais
que l’on s’interdit de parler d’industrie 4.0. Ici aussi, on
intègre des capteurs aux pièces testées ; « chacune d’entre elles
est monitorée pour être suivie durant toute la phase d’essai
afin d’enrichir l’historique grâce à une cinquantaine de voies
d’acquisition disponibles sur le réseau et accessibles en permanence
». Avant d’être testés, les équipements électroniques
sont d’abord caractérisés en salle de préparation dotée de
poste de soudage et de mesure afin d’évaluer leur résistivité
(conduite d’électricité), leur rigidité électrique, leur résistance
de contact et d’isolement ainsi que la continuité de
masse. « On y mesure également des connecteurs sur la tenue
des broches, le clipage-déclipage ou encore le capteur en pressant
sur un petit moteur électrique. On caractérise également
les radiateurs et autres leds ».
Banc de test de fil de câbles entièrement développé en interne
Un éventail de mesure vaste mais incontournable avant d’envoyer
les pièces vers la partie du laboratoire dédiée aux essais
de vibrations. Ici encore le suivi de l’essai est précisément assuré
par des capteurs intégrés sur les vibrateurs 3 axes couplés à
des enceintes climatiques permettant de combiner des essais
de vibration, climatiques et électriques sur des capteurs de
pneus intelligents par exemple, mais aussi sur des moteurs de
52I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

mesUres
lève-vitres électriques ou des moteurs situés dans les claquants
d’ouvrant de portes ou de coffre. Mais « le clou du spectacle »,
comme s’amuse à le rappeler Fabien Spittler, c’est une imposante
machine de vibration – la plus grande de l’atelier – de 120
kN couplée à une enceinte climatique VRT (variation rapide
de température) ; « opérationnelle depuis la fin du mois d’octobre,
cette machine va nous permettre de tester des éléments
de grande taille comme des sièges ou des planches de bord ».
La visite s’achève sur la partie consacrée à un autre pan essentiel
des tests en automobile, touchant en partie l’électronique,
à savoir la corrosion. Situé dans un autre laboratoire,
ce domaine d’expertise met en œuvre des essais de corrosion
saline ; le test de brouillard salin neutre (jusqu’à 2 000 heures)
offre en effet la possibilité de déterminer si les pièces et les
équipements sont résistants à la corrosion. Cependant, il peut
être remplacé par des tests de corrosion alternée (impliquant
le brouillard, l’humidité et le séchage) dont le but est de mieux
représenter des conditions naturelles. « Ce cycle, à l’image de
certains cycles complexes, est pour le moment assuré de façon
manuelle mais nous souhaitons l’automatiser à l’avenir. Quant
aux autres essais de corrosion alternée, ils sont déjà effectués
dans des enceintes automatiques depuis plus de vingt ans, et
Banc d’essais
haute-fréquence pour
support moteur
depuis dix ans dans des machines fabriquées ici ». Pour automatiser
le reste, SGS France retrofitera les machines concernées,
un savoir-faire que l’entreprise a su développer au fil des
années tout comme le développement de machines « maison
», comme ces deux enceintes de 2 m 3 ; un choix judicieux
tant en matière de coût (cela évite de racheter des machines
neuves lorsque c’est possible) et de maîtriser ses approvisionnements
; d’autant que l’entreprise possède de précieuses
ressources sur lesquelles elle ne manquera pas de s’appuyer
pour faire face à une demande toujours plus forte. ●
olivier Guillon
La plus grande machine de vibration de l’atelier
– de 120 kN couplée à une enceinte climatique VRT
www.ahlersheinel.de
© Fraunhofer © Fraunhofer LBF, Darmstadt LBF, Darmstadt
Banc de tests permettant de mesurer
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de
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une perte plage de supports de fréquence élastomères, allant de avec
50 une Hz plage à 3 000 de fréquence Hz, et une allant précharge de
pouvant 50 Hz à 3 être 000 comprise Hz, et une entre précharge 0 et
5 pouvant 000 N. être comprise entre 0 et
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ESSAiS & SiMULATioNS • N°135 • novembre 2018 I53

FoCUs ProdUits
POLYVALENTS
Deux nouveaux générateurs
de signaux Rohde & Schwarz
rohde & schwarz présente deux nouveaux générateurs de signaux
compacts de milieu de gamme. le générateur de signaux rF analogique
r&s smB100B et le générateur de signaux vectoriel r&s smBV100B
établissent de nouveaux standards dans leur catégorie, proposant
une pureté spectrale et une puissance de sortie élevées, ainsi
qu’un fonctionnement facilité à l’aide d’un écran tactile intuitif.
EMBARQUÉS
De nouveaux outils pour
le test et la simulation
des calculateurs
embarqués (ECU)
Distribués par ISIT en France et
dédiés aux tests et à la simulation
des calculateurs embarqués
utilisés dans l’Automobile (ECU),
les nouveaux outils Ixxat FRC-
EP170 et FRC-EP190 de HMS /
IXXAT sont des plates-formes
matérielles universelles destinées
à des applications sur banc
d’essai ou dans le véhicule.
ACCESSIBLE
MVG démocratise le test
des objets connectés
Le MiniLAB I 6 GHz OTA
permet d’effectuer rapidement
des mesures OTA (Over The Air)
y compris les mesures de
sensibilité. Cet appareil s’adresse
particulièrement aux start-up
développant des objets
communicants et non expertes
de la mesure des ondes
électromagnétiques.
CONNECTÉS
Une nouvelle gamme
de prises de test
Cotelec a lancé une nouvelle
solution de test sur connecteurs
haute vitesse. Développée par
Ingun, cette gamme de prises
USB3.X offre un test fiable des
connecteurs. Leur conception
permet d’effectuer une mesure
fiable et précise dans des
connecteurs à haute vitesse
jusqu’à 5 Gbit/s.
L’ACTU
Vector met la main
sur Squoring Technologies
Vector, spécialiste allemand du test de composants pour l’électronique
embarquée dans l’automobile, a acquis 100% des actions de Squoring
Technologies. La société toulousaine est spécialisée dans les solutions
d’évaluation et de pilotage des projets de développements logiciels
et systèmes dans les environnements industriels, notamment
dans l’aéronautique, le spatial, l’automobile et le ferroviaire.
Siège social du groupe Vector à Stuttgart
© Vector Informatik GmbH
54I ESSAiS & SiMULATioNS • N°135 • novembre 2018

mesUres
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mesures
entretien
Loïc Siret
Directeur France
de DEWESoft
Rester à la pointe
de l’innovation
Installée à Ivry/Seine, aux portes de Paris, et
spécialisée depuis près de vingt ans dans le domaine
de l’acquisition de données, DEWESoft est devenue
une incontournable dans ce métier, notamment
à travers ses instruments de mesure et son logiciel
éponyme. Des solutions qui permettent aujourd’hui
à la société de relever les défis des industriels.
À quelles problématiques sont aujourd’hui confrontés
vos clients dans l’industrie et les laboratoires d’essais ?
En outre, les attentes évoluent, et de plus en plus de nos
clients sont amenés à réaliser des essais dans plusieurs
domaines de la mesure. L’utilisation des systèmes dédiés
par types de mesures entraîne une maîtrise de plusieurs
systèmes d’acquisitions et autant de logiciels, ce type d’essais
ne permettant pas de corréler les différentes données, ni
d’établir un diagnostic précis. DEWESoft marque un changement
majeur en offrant des solutions généralistes qui
synchronisent les différentes mesures, incluent des enregistreurs
multi-physiques avec stockage et traitement de
toutes les données sur un seul logiciel.
En quoi l’acquisition des données représente-t-elle
un enjeu majeur et grandissant ?
Le développement toujours plus rapide de notre monde
entraîne des défaillances qui sont malheureusement à l’origine
d’évènements tragiques, comme l’effondrement du
pont de Gênes en septembre. L’acquisition de données et la
surveillance de nos ouvrages d’art, mais aussi les prototypes,
et les versions de pré-productions permettent à nos industriels
de d’évaluer les défaillances même les plus enfouies,
dans le but de prévenir un maximum les risques. Afin de
rester toujours à la pointe de l’innovation, DEWESoft intègre
les dernières technologies de capteurs, capteurs sans fils,
vidéo les plus rapide, afin d’offrir le plus grand nombre de
possibilités à nos clients pour que de telles catastrophes ne
se reproduisent plus.
Dans un monde où tout doit se faire au mieux, au plus vite,
nos clients doivent réaliser leurs essais et tests au plus vite,
avec peu ou pas de programmation / configuration et bien
sûr avec un risque d’erreur le plus minime possible. C’est sur
cet aspect que nous concentrons une partie de nos forces afin
de rendre nos systèmes et notre logiciel les plus conviviaux
et intuitifs possibles. Nous intégrons les capteurs intelligents
(TEDS) ; notre logiciel ne nécessite aucun développement
informatique et propose des pré-configurations, minimisant
ainsi les erreurs de mesures.
Pour nos clients les plus importants, la mutualisation et le
groupement des services de mesures impliquent une budgétisation
des renouvellements des systèmes d’acquisition en
commun. Les besoins peuvent être de quelques voies sur
un essai jusqu’à des centaines de voies l’essai suivant. Afin
de répondre à cette problématique grandissante DEWE-
Soft développe des systèmes flexibles, avec un seul logiciel
de mesure, totalement gratuit, ne limitant plus le nombre
de postes de mesures. Le même logiciel leur permet ainsi
de traiter et analyser leurs données sur plusieurs postes
sans surcoût.
Quelles solutions leur proposez-vous et en quoi
apportent-elles un avantage technologique par rapport
à des équipements standard ?
Notre première priorité est de répondre au mieux, et d’offrir
la meilleure solution en fonction des applications.
Notre logiciel est remis à jour régulièrement en réponse
56I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

mesures
aux demandes de nos clients. Nous
développons en permanences de
nouveaux systèmes pour répondre à
leurs toujours plus poussées. Nous
innovons dans le monde l’acquisition
de mesures, en intégrant des capteurs
numériques, les dernières technologies
de capteurs sans fils, mais aussi en intégrant
de l’acquisition vidéo.
De plus, nous élargissons nos domaines
de compétences, en intégrant des fonctionnalités
et outils mathématiques les
plus pointus dans notre logiciel. Pour
une grande partie de la population, il
semble impossible de vivre sans un
smartphone capable d’enregistrer des
photos et des vidéos, de payer sans
contact ou encore de vous donner la
météo, le nombre de pas effectués dans
votre journée et plus encore. Le tout
avec un logiciel qui réunit toutes les
informations de façon intuitive. Nous
sommes entourés de capteurs qui mesurent en permanence
notre environnement. C’est dans cette idée et sur ce modèle
que nous développons et concevons toutes nos solutions
logicielles et matérielles. ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I57

mesures
nouveauté
Un nouveau système
d’acquisition
16 voies pour jauge
de contrainte
Acquisys a présenté l’EX1403 sur le salon Enova Paris
qui s’est tenu à la Porte de Versailles les 23 et 24
octobre derniers. Présenté sur le stand avec l’EX1401,
le EX1403 fournit 16 voies d’acquisition Tension avec
isolation 1000 V.
VTI Instruments, filiale du groupe Ametek vient de
compléter sa gamme de produits d’acquisition de
données avec l’EX1403. Cet instrument de mesure
de pont de précision et de jauge de contrainte établit une
nouvelle norme en matière de contrainte et d’essais de fatigue,
offrant les performances de mesure plus élevées tout en
contrôlant les coûts globaux du matériel de test. Avec 16
voies de mesure de contrainte ou de tension avec convertisseurs
CAN 24 bits indépendants par voie, un filtrage sélectionnable
par logiciel et un conditionnement de signaux
indépendants, l’EX1403 offre des performances de précision
et de fiabilité particulièrement élevées.
Le conditionnement de signal intégré, l’excitation programmable
et la configuration de pont sélectionnable, intégré dans
l’instrument et configurable voie par voie, simplifie grandement
l’installation et la configuration du système. Avec
des performances, une précision et une fiabilité inégalées,
l’EX1403 se présente comme une solution adaptée aux applications
de test structurel les plus complexes du monde. ●
interview
Bruno Cathala
Business
Development
Manager Western
Europe pour HBM
Des systèmes d’acquisition
de données pour gagner
un maximum de temps
Véritable composante de l’industrie 4.0, l’acquisition
de données représente aussi un sujet à part entière
dans le monde des essais industriels. Avec comme
principal argument, gagner toujours plus de temps,
comme l’affirme Bruno Cathala, de la société HBM.
Comment ont évolué les besoins des laboratoires
d’essais ?
Les problématiques liées aux changements conjoncturels
sont multiples (digitalisation, réduction des délais, optimisation
des investissements, etc.). Toutefois, si je devais
n’en citer qu’une, je dirais que la pression que subissent nos
clients pour « la mise à disposition des données d’essais » les
conduit à être de plus en plus à l’écoute du bénéfice induit
(en matière de gain de temps) par chacune des solutions
qu’ils envisagent. De ce fait, il est bien plus courant de voir
certains de nos clients appréhender leur investissement non
pas en termes de finance (en € investis initialement) mais de
gain de temps ! Le gain de temps procuré par certaines solutions
hardware et software permet de réaliser des économies
non négligeables.
Quelle place occupe aujourd’hui l’acquisition des données ?
L’acquisition des données fait bien souvent le lien entre
la conception et la production. À ce titre, la performance
attendue et les enjeux sont considérables car plus aucune
société n’accepte de fonctionner par itération en lançant « X
» campagnes d’amélioration avant d’arriver à un produit fini,
fiable et performant. Tous les acteurs industriels souhaitent
dès la première version obtenir un rendement technico/
économique performant. Dans ce contexte, le lien entre la
58I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

mesures
modélisation et la production est essentiel ; ce lien s’illustre
par des phases de validation et d’essai dont les données sont
collectées par nos systèmes d’acquisition.
En quoi vos solutions offrent-elles un avantage pour
les laboratoires d’essai et les industriels ?
Répondre aux attentes conjoncturelles d’optimisation de
temps d’essais, HBM l’a intégré dans son approche stratégique
depuis plus de dix ans. Nos logiciels et nos électroniques
de mesure sont conçus en prenant en compte les attentes –
le « bénéfice induit par l’usage de nos produits » – de nos
clients partenaires. Nous ne souhaitons pas uniquement à
atteindre une « performance technique » ; nous cherchons
à atteindre une très bonne performance technique tout en
faisant gagner du temps !
heures lors de la mise au point des
systèmes et de l’ajustement des signaux.
Avec de tels atouts, nos clients peuvent
optimiser leur délai global d’installation
et ainsi améliorer leur rentabilité financière.
Plus tard lors du Post-Process des
données, nos solutions permettront de
gérer des dizaines de fichiers, incluant
des dizaines de méta-données différentes
et d’en faire l’analyse en quelques
minutes quand les solutions standard le
font en plusieurs heures. ●
Propos recueillis par Olivier Guillon
Concrètement, nos électroniques sont ultra-modulaires avec
une très grande facilité de connectique et de mise au point. Je
peux vous donner plusieurs exemples : comptez entre 10 à 20
secondes pour afficher une donnée issue d’un capteur en unité
physique (N, Kg, PSI, °C, etc.). Mise à l’échelle, filtrage et
résolution d’affichage sont inclus dans ces quelques secondes.
Autre exemple, tous nos modules hardware disposent d’entrées
isolées de très grande qualité. Au-delà de l’argument
commercial, cet avantage permet de réduire le bruit « intervoie
» et permet de ce fait à nos clients d’économiser des
© Gamme QuantumX
© HBM
ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018 I59

publi communiqué
Prestataire de service 4.0
– au-delà du besoin client exprimé
Les clients se contentent de moins en moins du service minimum. Étant de vrais partenaires dans l’optimisation
des installations et l’amélioration de la production, le prestataire de service 4.0 regarde l’intégralité de chaque
situation d’intervention – au-delà du besoin client exprimé.
« Bonjour, je vous appelle car des techniciens
opérateurs me font remonter des
problèmes de fissurations dans certaines
tuyauteries de process. Pourtant, les
tuyaux en question sont loin d’être en
fin de vie. Est-ce que vous pouvez intervenir
sur site la semaine prochaine pour
essayer de comprendre ce qui se passe ? »
Oui, des ingénieurs et techniciens
VibraTec pourront venir : nous prendrons
les infos que le client est en
mesure de nous donner pour établir
un devis, permettant de lancer une
commande d’intervention pouvant être
mise en place rapidement – en fonction
des délais de démarches administratives.
Une fois sur place (souvent offshore
mais pas exclusivement) :
• nos experts commencent par une
analyse globale de la situation pour
identifier/confirmer les zones à
étudier en détail, puis
• installent le matériel de mesure le plus
adapté à la situation, et enfin
• mesurent en fonctionnement (déformées
opérationnelles, pressions dynamiques,
contraintes…) et à l’arrêt
(analyse modale, FRF).
Tout ceci pour quantifier le problème et en comprendre l’origine. Un post-traitement
de base se fait dans la foulée afin de partager des résultats préliminaires
avec les équipes client sur place, voire préconiser des modifications simples pour
améliorer le fonctionnement défectueux ou des tests de principe pour valider les
hypothèses.
Mais la mission sur site ne s’arrête pas là.
La moitié du temps, nos équipes entendent du « ça tombe bien, puisque vous êtes
là, vous ne pourriez pas jeter un coup d’œil à… ? » Dans d’autres occasions, ce sont
nos collaborateurs qui relèvent des soucis « invisibles » jusqu’alors mais prêts à
faire surface – et sont force de proposition pour optimiser leur présence sur site
pour aller au-delà du cahier des charges initial, après accord client – VibraTec.
Le post-traitement détaillé a toujours lieu au retour à VibraTec. Il permet de confirmer
les résultats préliminaires et de détailler les causes profondes. Les préconisations
de solution à implémenter sont validées par simulation numérique lorsque
cela s’avère nécessaire.
Dans certains cas, même à ce moment-là, la mission / le rôle de VibraTec se poursuit
: une deuxième campagne de mesures sur site peut être souhaitable après
implémentation des modifications, pour quantifier l’efficacité des modifications
et valider le bon fonctionnement de l’installation.
60I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

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FORMATIONS 2019
Thèmes Cycles Code
Mécanique vibratoire
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 1)
Mesure et analyses des phénomènes vibratoires
(Niveau 2)
Application au domaine industriel
MV1
Formation de
Base ou
Spécifique
Intervenant et lieu
Durée en
jours
MV2 3
MV3
B
B
IUT du Limousin
SOPEMEA (78)
3
3
Prix
Adhérent
ASTE HT
1 570 €
1 570 €
1 570 €
Dates
proposées
26-28 mars
3-5 sept.
10-12 sept
8-10 octobre
Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais et
analyses de risques
MV4
S
Christian LALANNE, Henri
GRZESKOWIAK et Yvon
MORI (78)
3 1 570 €
19-21 mars
19-21 nov
Acquisition et traitement des
signaux
Pilotage des générateurs de
vibrations
Principes de base et caractérisation des signaux TS1 B IUT du Limousin 3 1 570 € 21-23 mai
Traitement du signal avancé des signaux vibratoires TS2 S
Pierre-Augustin
GRIVELET et Bruno
COLIN (78)
3 1 570 € 17-19 sept
Principes utilisés et applications PV S SOPEMEA (78) 4 1 890 € 25-28 nov
Analyse modale expérimentale et Initiation aux
SOPEMEA ou AIRBUS
Analyse modale AM S
3 1 570 €
calculs de structure et essais
D&S (31)
1-3 octobre
Climatique
Principes de base et mesure des phénomènes
thermiques
CL1 B IUT du Limousin 3 1 570 € 12-14 nov
Application au domaine industriel CL2 B AIRBUS D&S (31) 3 1 570 € 4-6 déc
Electromagnétisme
Sensibilisation à la compatibilité électromagnétique EL1 S IUT du Limousin 3 1 570 € 11-13 juin
Compatibilité ÉlectroMagnétique (CEM) Exploitation
des normes
EL2 S EMITECH (78)
2 1 170 €
21-22 mars
Prise en compte de l'environnement dans un
programme industriel (norme NFX-50144-1)
Henri GRZESKOWIAK
P1 S
2 1 170 €
(78)
11-12 sept
Personnalisation du produit à
son environnement
Prise en compte de l’environnement mécanique
(norme NFX-50144-3)
Prise en compte de la norme NFX-50144 dans la
conception des systèmes
P2
P3
S
S
Bruno COLIN et Pascal
LELAN (78)
Bruno COLIN (78)
3
3
1 570 € 8-10 octobre
1 570 €
19-21 nov
Prise en compte de l’environnement climatique
(norme NFX-50144-4)
Henri GRZESKOWIAK et
P4 S
3
Henri TOLOSA (78)
1 570 €
24-26 sept
Extensomètrie : collage de jauge, analyse des
résultats et de leur qualité
M1
S
Raymond BUISSON (78)
3 1 570 €
3-5 déc
Mesure
Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de
mesures
M2
B
Pascal LELAN (78) 2
1 170 €
10-11 déc
Mesure tridimensionnelle M3 B IUT de LIMOGES 1 900 € 3 avril et 5 nov
Fiabilité et Essais
Conception et validation de la fiabilité -
dimensionnement des essais pour la validation de la
conception des produits
E1 S
Alaa CHATEAUNEF (78) 3 1 570 €
Dates à définir
Les essais accélérés et aggravés E2 S Alaa CHATEAUNEF (78) 2 1 170 € Dates à définir
Simulation
Qualité et métrologie
Fatigue des matériaux métalliques :
Essais, dimensionnement et calcul de durée de vie
sous chargement complexe
La simulation numérique et les essais :
complémentarités - comparaisons
Gestion d’une Salle blanche : application dans un
Centre d’Essais
L’assurance qualité dans les laboratoires d’essais
selon le référentiel EN ISO/CEI 17025
E3 S Alexis BANVILLET 2 1 170 € 26-28 nov
S1
ME1
B
S
Jean-Paul PRULHIERE et
Philippe PASQUET (78)
AIRBUS D&S (31)
1 170 €
10-11 sept
9-10 oct
ME 2 S EMITECH (78) 2 1 170 € 25-26 sept
2
2
1 170 €
62I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Vie de l’aste
Journée technique ASTE – MBDA « Essais multi-axes »
l’aste organise le 28 novembre prochain en partenariat avec mBda,
sur le site de Bourges, la journée technique sur les essais multi-axes.
PRoGRAMME
Matin : accueil et présentations techniques
8h30 - 9h00 Accueil des participants
9h00 - 9h20 Présentation de l’ASTE et du programme de la journée
9h20 - 9h50 Conférence MBDA
9h50 - 10h20 Conférence AllianTech
10h40 - 11h10 Procédure de définition automatique d’une cible minimale
pour les tests de contrôle aléatoires multi-axes
(Raphaël Hallez – Siemens Industry Software)
11h10 - 11h40 Conférence MTS
11h40 - 12h10 Conférence Université de Ferrara - Prof. Emiliano Mucci
12h10 - 12h40 Conférence Gaztransport & Technigaz - Youssef Atik
titre à définir
12h45 - 14h00 Déjeuner
Après-midi : conférences - suite et visite
14h10 - 14h40 Conférence ESA (European Space Agency) - Matteo Apolloni
14h40 - 16h40 Visite des moyens d’essais de MBDA Bourges :
les laboratoires BS (environnement, éléments réels, et soufflerie)
16h40 - 17h00 Retour en salle pour le débriefing et la clôture de la journée
Un nouveau président
pour l’AStE
Au cours de la dernière réunion
du Conseil de l’ASTE qui a eu lieu
le 13 septembre chez Sopemea, le
nouveau bureau de l’association
a été élu. Daniel Leroy, président
d’Alliantech, a été élu au poste de
président, Joseph Merlet au poste
de vice-président, Bernard Colomies
(Sopemea) au poste de trésorier et
Jean-Paul Prulhière (Metexo) à celui
de secrétaire. Le prochain conseil
d’administration de l’ASTE aura lieu
le 13 décembre à 14 heures toujours
chez Sopemea.
CONtACt > Patrycja Perrin
pperrin@aste.asso.fr - Tél. : 01 61 38 96 32
Un carrefour d’échanges incontournable pour les experts,
les ingénieurs et les techniciens de l’environnement
Rejoignez-nous
pour enrichir vos connaissances et participer activement à la promotion, à la
diffusion et à la mise en œuvre au sein de l’industrie française des dernières
techniques d’essais et de simulation de l’environnement.
Nos adhérents bénéficient de réductions substantielles sur les tarifs
de nos stages de formation, journées techniques, colloques, salons,
ouvrages et guides techniques.
Depuis 1967, nous avons formé plus de 6 000 scientifiques, ingénieurs
et techniciens. Nos formations sont dispensées par les meilleurs experts
du moment, sélectionnés au sein des sociétés et laboratoires français
de pointe.
Qui est concerné par notre activité ?
• Les laboratoires d’essais, les équipementiers,
les concepteurs et intégrateurs de systèmes
• Les scientifiques, ingénieurs et techniciens
en charge de la conception, des essais,
de la fabrication et de la qualité
• Les concepteurs, constructeurs et vendeurs
des moyens d’essais
• Les étudiants et les enseignants
Association pour le développement des Sciences et Techniques de l’Environnement - Association régie par la loi 1901
1, place Charles de Gaulle - 78180 MONTIGNY LE BRETONNEUX - www.aste.asso.fr - Tel : 01 61 38 96 32
ESSAiS & SiMULATioNS • N°135 • novembre 2018 I63

index
Au sommaire du prochain numéro :
dossier
Automotive Testing Expo Europe : l’événement mondial
des essais dans les transports ouvre ses portes à Stuttgart !
ESSAIS ET MODÉLISATION
Spécial Matériaux : essais sur
composites, multi-matériaux,
caractérisation et impression 3D
mesures
Deux focus : quelles solutions dans
la CEM et l’analyse industrielle ?
© DR
© Foucha Muyard
ACQUISYS.............................................................. 58
AIRBUS GROUP..................................................... 16
ANEO...................................................................... 29
aste.............................................................. 62 et 63
ATRON METROLOGY.................................... 47 et 59
CETIM GRAND EST............. 3 e de couverture et 36
Comsol........................................ 4 e de couverture
COTELEC................................................................ 54
DB VIB...................................................................... 4
DEWEFRANCE.............................................. 55 et 56
DJB INSTRUMENTS.............................................. 33
ESI GROUP........................... 2 e de couverture et 39
FAURECIA.............................................................. 30
HBM........................................................................ 59
ICA MOTION........................................................... 27
IXXAT...................................................................... 54
M+P INTERNATIONAL.......................................... 53
MAHINDRA............................................................ 43
MESURES & TESTS............................................... 57
METROSTAT........................................................... 61
MIDDLEVR............................................................. 41
MINES PARISTECH............................................... 28
MOV’EO................................................................... 28
MSC SOFTWARE.......................................... 10 et 25
NAFEMS FRANCE.................................... 9, 12 et 14
OROS......................................................................... 2
ROHDE & SCHWARZ............................................. 54
SGS FRANCE......................................................... 50
SIA........................................................... 24, 26 et 63
SIEMENS PLM SOFTWARE............................. 7 et 8
UTAC CERAM......................................................... 32
V2I........................................................................... 20
VIBRATEC...................................................... 51 et 60
WISEBATT.............................................................. 46
41%
C’est la part des Français – en âge de conduire – qui
se déclarent prêts à se déplacer en véhicules autonomes,
selon une étude menée par le cabinet Wavestone
en partenariat avec Elabe sur la mobilité de demain.
Réalisée en octobre 2018 auprès de 1001 individus, cette
enquête met en lumière plusieurs tendances fortes
à commencer par le respect de l’environnement et l’idée
que la mobilité dans son ensemble devra être inclusive,
notamment envers les personnes isolées, âgées et
handicapées. Autre donnée marquante, 50% des sondés
possesseurs d’une voiture sont prêts à l’abandonner
pour une solution alternative.
Retrouvez nos anciens numéros sur :
www.essais-simulations.com
64I ESSAIS & SIMULATIONS • N°135 • novembre 2018

Simulation des systèmes
Optimisez la durabilité de vos produits
Rendez-vous de la mécanique organisé le 27 novembre 2018 de 14h à 18h au Cetim
Grand Est, 21 rue de Chemnitz à Mulhouse (68).
Couplez essais et simulation pour :
Limiter les boucles d’essais
Réduire le temps de développement
Optimiser le coût
… et améliorez votre productivité
Intervenants :
Lieu et date :
Mulhouse
au Cetim Grand Est,
Haut-Rhin (68)
27 novembre 2018
organisé par le Cetim et la FIM
Jérémy Tomczak, Responsable du pôle Ingénierie et Essais d’Endurance au Cetim Grand
Est.
Alexandre Vartanian, Responsable commercial du pôle SIM au Cetim.
Jocelyn Lanusse, Chef de projet à l’IRT System X.
Jérôme Grund, Ingénieur d’affaires au Cetim Grand Est.
Programme
Accueil des participants par Carmen Muller et Jérôme Grund.
Comment concevoir un programme d’essais représentatifs des conditions d’usage réelles d’un
produit ? par Jérémy Tomczak.
Besoins industriels, enjeux et problématiques associées
Démarche pour une reproduction de sollicitations optimisée
Illustration par des cas concrets d’applications industrielles, par Jérémy Tomczak.
Quels sont les enjeux pour relever les défis de l’Industrie du Futur ?, par Jérémy Tomczak.
Le jumeau numérique au service de l’optimisation, par Alexandre Vartanian.
Présentation de SIMSEO, programme national d’accompagnement des TPE et PME à l’usage
de la simulation numérique dans l’industrie mécanique et le BTP, par Jocelyn Lanusse.
Présentation du Cetim Grand Est, par Jérôme Grund.
Visite du Cetim Grand Est avec démonstrations. Merci de vous munir de vos chaussures de
sécurité.
Débat et réponses aux questions des participants.
À l’issue de la réunion, un cocktail permettra de poursuivre les discussions.
Inscription
Tél : 03 44 67 36 82 - sqr@cetim.fr
ou
Inscrivez-vous sur cetim.fr rubrique Actualités - Agenda

Inventé au 19ième siècle. Optimisé pour aujourd’hui.
Distribution des contraintes de von Mises dans le carter d’un moteur à
induction avec prise en compte des effets électromécaniques.
Au 19ème siècle, deux scientifiques ont inventé séparément
le moteur à induction AC. Aujourd’hui, c’est un composant
commun en robotique. Comment y sommes nous arrivé, et
comment les ingénieurs d’aujourd’hui peuvent-ils continuer
d’améliorer ces moteurs?
Le logiciel COMSOL Multiphysics® est utilisé pour simuler des
produits, des systèmes et des procédés dans tous les domaines
de l’ingénierie, de la fabrication et de la recherche. Découvrez
comment l’appliquer pour vos designs.
comsol.blog/induction-motor