16.04.2020 Views

Essais & Simulations n°128

Spécial Industrie Lyon : La place des essais dans la production

Spécial Industrie Lyon :
La place des essais dans la production

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

DOSSIER 42 32<br />

Spécial<br />

Industrie Lyon :<br />

La place des<br />

essais dans la<br />

production<br />

<strong>Essais</strong> et modélisation 10<br />

L’impact de l’impression<br />

3D sur les essais<br />

Mesures 21<br />

Quelles solutions<br />

en mesure mécanique ?<br />

N° 128 • Mars-Avril 2017 • 25 €


ÉDITORIAL<br />

C’est une révolte ? – Non<br />

Sire, c’est une révolution !<br />

48%. C’est la croissance des ventes de machines d’impression 3D<br />

métallique dans le monde, selon les chiffres de l’étude intitulée « 3D<br />

Printing of Metals 2015-2025: Pricing, properties and projections for<br />

3D printing equipment, materials and applications », menée par<br />

IDTechEx et relatée par la société 3D Prod.<br />

Olivier Guillon<br />

Rédacteur en chef<br />

Cependant, le spécialiste vosgien de la fabrication additive précise<br />

que les attentes de l’évolution de ce marché ont dû être revues à la<br />

baisse. Les industriels tardent à franchir le pas même si, dans les<br />

ateliers de production fleurissent ici et là des machines d’impression<br />

3D, en complément de l’usinage. Il faut dire que les procédés sont<br />

nombreux et choisir les plus adaptés d’entre eux prend du temps.<br />

De même, les pièces conçues à partir d’ajout de matière impactent<br />

beaucoup les méthodes d’essais, retardant les prises de décision.<br />

Néanmoins, les voyants sont au vert et l’on prévoit de belles perspectives<br />

pour cette nouvelle année. Le marché de la fabrication<br />

additive semble en effet stimulé par l’arrivée de nouveaux acteurs<br />

et la baisse des prix, multipliant les installations dans les usines et<br />

contraignant, par effet ricochet, de plus en plus de sociétés à leur<br />

emboiter le pas. Encore timides, les entreprises n’ayant pas adhéré<br />

à la fabrication additive à la fois multiple et prometteuse ne doivent<br />

pas se laisser surprendre. La technologie progresse vite, très vite,<br />

et ne tardera pas à faire de cet épiphénomène une nouvelle révolution<br />

industrielle. ●<br />

Envie de réagir ?<br />

@EssaiSimulation<br />

ÉDITEUR<br />

MRJ Informatique<br />

Le Trèfle<br />

22, boulevard Gambettan<br />

92130 Issy-les-Moulineaux<br />

Tel : 01 73 79 35 67<br />

Fax : 01 34 29 61 02<br />

/Facebook.com/<br />

EssaiSimulation<br />

/@EssaiSimulation<br />

Direction :<br />

Michaël Lévy<br />

Directeur de publication :<br />

Jérémie Roboh<br />

Rédacteur en chef :<br />

Olivier Guillon<br />

COMMERCIALISATION<br />

Publicité :<br />

Patrick Barlier<br />

p.barlier@mrj-corp.fr<br />

Diffusion et Abonnements :<br />

vad.mrj-presse.fr<br />

Prix au numéro :<br />

25 €<br />

Abonnement 1 an :<br />

85 € / 4 numéros<br />

Étranger :<br />

100 €<br />

Règlement par chèque<br />

bancaire à l’ordre de MRJ<br />

RÉALISATION<br />

Conception graphique :<br />

Eden Studio<br />

Maquette, Impression :<br />

Pauker Holding Kft.<br />

11-15 Baross utca<br />

H -1047 Budapest - Hongrie<br />

N°ISSN :<br />

1632 - 4153<br />

Commission paritaire :<br />

0 414 T 83 214<br />

Dépôt légal : à parution<br />

Périodicité : Trimestrielle<br />

Numéro : 128<br />

Date : mars-avril 2017<br />

RÉDACTION<br />

Ont collaboré à ce numéro :<br />

Mirko Baecker (Siemens PLM<br />

Software), Valérie Donal (IRT<br />

Jules Verne), François Edy (IRT<br />

Jules Verne), Jean-Philippe<br />

Godin (Polymesure), Christophe<br />

Marcadet (HGL Dynamics France),<br />

Damien Serret (Temisth SAS),<br />

Floriane Soulas (Sopemea), Björn<br />

Speichermann (Intellifast GmbH),<br />

Carole Treffot (Sopemea)<br />

Comité de rédaction :<br />

Olivier Guillon (MRJ)<br />

Commission Revue de l’ASTE :<br />

André Coquery (responsable -<br />

MBDA France), Patrycja Perrin,<br />

Yohann Mesmin (Siemens Industry<br />

Software) Membre du réseau<br />

REPM-EMPN<br />

PHOTO DE COUVERTURE : ©igus<br />

Toute reproduction, totale ou<br />

partielle, est soumise à l’accord<br />

préalable de la société MRJ.<br />

Partenaires du magazine <strong>Essais</strong> &<br />

<strong>Simulations</strong> :<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I1


Les constructeurs de machines industrielles<br />

doivent commercialiser plus vite des produits<br />

plus intelligents.<br />

Point de vue sur l’innovation intelligente<br />

Aujourd’hui, pour réussir dans le secteur des machines<br />

industrielles, il faut construire des produits plus intelligents,<br />

plus souples et plus faciles à entretenir.<br />

Les industriels sont confrontés à une nouvelle réalité :<br />

ils doivent prendre des décisions plus complexes dans<br />

des délais plus courts.<br />

Advanced Machine Engineering est une solution de la<br />

gamme Smart Innovation Portfolio de Siemens PLM<br />

Software qui vous permet de réutiliser plus facilement vos<br />

conceptions et vos bonnes pratiques. Lors du développement<br />

d’une nouvelle machine, cette solution relie la<br />

conception virtuelle et la mise en service. Ainsi, la totalité<br />

de la machine – chacune de ses pièces, commandes,<br />

logiciels d’exploitation et processus de mise en service –<br />

peut être simulée avant même que la machine ne soit<br />

construite. Au lieu d’attendre que la machine soit installée<br />

dans l’atelier pour la programmer et tester ses logiciels<br />

de contrôle, vous pouvez la tester et l’optimiser pendant<br />

sa conception. Cette mise en service virtuelle vous aide à<br />

résoudre les incohérences éventuelles entre la conception<br />

de la machine et celle de son code PLC, afin d’éviter toute<br />

mauvaise surprise après l’installation.<br />

Advanced Machine Engineering relie également<br />

la conception mécanique, électrique et logicielle et<br />

l’ingénierie, afin de créer sur votre bureau une machine<br />

virtuelle que vous pouvez tester et valider pendant son<br />

développement. Vous pouvez ainsi étudier avec votre client<br />

ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas, à un stade<br />

du processus où le coût des modifications est minimum.<br />

Votre délai de commercialisation s’en trouve réduit et<br />

le retour sur investissement<br />

est plus rapide pour votre Plus intelligentes<br />

client.<br />

Advanced Machine<br />

Engineering s’intègre dans<br />

une suite complète de<br />

solutions développées par<br />

Siemens PLM Software.<br />

NX vous permet de<br />

concevoir et mettre en<br />

service virtuellement des<br />

Entre 1970 et 2010, le contenu<br />

machines industrielles dans<br />

logiciel des machines a augmenté<br />

un environnement intégré. de 45 %. (Source : VDMA)<br />

Teamcenter, le système<br />

de PLM le plus utilisé au monde, vous aide à gérer<br />

les cahiers des charges, les données d’ingénierie et la<br />

conformité aux réglementations. Quant aux outils pour<br />

machines SINUMERIK CNC, ils vous permettent<br />

d’augmenter votre productivité et votre efficience tout en<br />

simplifiant votre processus de production.<br />

Pour plus d’informations concernant la solution Advanced<br />

Machine Engineering de Siemens PLM Software, consultez<br />

bit.ly/advanced-engineering<br />

*L’ingéniosité au service de la vie<br />

2 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


SOMMAIRE<br />

DOSSIER<br />

Spécial Industrie Lyon<br />

32 Lyon, capitale de l’industrie en avril<br />

34 La qualité par l’essai, au cœur de la stratégie d’igus<br />

36 Pour une mesure 3D optique de grandes pièces précise,<br />

rapide et automatisée<br />

42 Considérer l’ingénierie logicielle comme une science plutôt<br />

qu’un art dans le secteur automobile<br />

32<br />

Actualités<br />

07 Mesures Solutions Expo met le<br />

cap à Lyon<br />

07 Construire des Applis de<br />

Simulation intégrant la CAO<br />

07 Une nouvelle plateforme dédiée à<br />

la métrologie pour RS<br />

07 L’ASTE prend la présidence du<br />

CEEES<br />

07 Des journées technologiques<br />

dédiées aux décideurs<br />

09 Spring Technologies affiche une<br />

santé de fer<br />

<strong>Essais</strong> et<br />

modélisation<br />

Spécial Impression 3D<br />

10 L’impression 3D : « la révolution<br />

de demain »<br />

12 Relever les défis de l’impression<br />

3D par les essais<br />

15 L’utilisation de la fabrication<br />

additive dans le domaine des<br />

échangeurs de chaleur<br />

24 PipingCell : un outil d’analyse<br />

avancé du comportement<br />

dynamique des installations<br />

hydrauliques et pneumatiques<br />

25 Un point sur l’environnement<br />

mécanique des systèmes<br />

26 Savoir maîtriser les contraintes<br />

liées au Big Data<br />

29 L’intérêt de la mesure par<br />

stéréocorrélation d’image<br />

Mesures Solutions Expo<br />

Mesures<br />

21 Mesure des efforts dynamiques<br />

dans les assemblages vissés<br />

© DR<br />

Outils<br />

46 Formations<br />

47 Agenda<br />

48 Index<br />

© Polymesure<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I3


4 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


NOS DOSSIERS EN UN CLIN D’ŒIL<br />

© IRT Jules Verne<br />

ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

Procédés métalliques -<br />

Machine de fabrication additive<br />

La fabrication additive : une<br />

nouvelle ère p. 10 à 19<br />

Même si celle-ci tarde encore à s’affirmer sur le plan industriel,<br />

l’impression 3D représente à elle-seule – et avec ses nombreux<br />

procédés – l’entrée dans une nouvelle ère. Associée à des<br />

logiciels de simulation de plus en plus performants, la<br />

fabrication additive et les pièces qui en découlent n’en sont pas<br />

moins confrontées à des problématiques bien particulières<br />

en matière d’essais. Trois spécialistes s’expriment sur leurs<br />

méthodes et les solutions qu’ils ont mis en œuvre.<br />

© Polymesure<br />

MESURE<br />

Relever les défis de la mesure<br />

mécanique p. 21 à 30<br />

À l’occasion de deux grands rendez-vous de la mesure et de<br />

la métrologie, Enova Strasbourg à la mi-mars et Mesures<br />

Solutions Expo les 31 mai et 1er juin prochains, <strong>Essais</strong> &<br />

<strong>Simulations</strong> a choisi d’aborder la mesure mécanique sous<br />

différents angles : l’intérêt de la mesure par stéréocorrélation<br />

d’images, l’application dans l’automobile d’une solution<br />

innovante de vis instrumentées et, naturellement, la question de<br />

l’analyse de données de plus en plus denses et l’ensembe des<br />

contraintes liées au Big Data.<br />

© Foucha Muyard<br />

DOSSIER<br />

Industrie Lyon : quelle place pour<br />

les essais dans la production ?<br />

p. 32 à 44<br />

Dans ce numéro de printemps d’<strong>Essais</strong> & <strong>Simulations</strong>, le<br />

dossier aborde, à travers l’événement phare de l’industrie<br />

française, la place des essais et de la mesure dans le<br />

processus de production. La mesure 3D sera notamment à<br />

l’honneur avec la publication inédite d’un livre blanc réalisé<br />

au sein d’un des leaders de la métrologie. Par ailleurs, un<br />

reportage chez la société igus, à Cologne, en Allemagne,<br />

dévoilera l’important laboratoire de tests mécaniques dont<br />

dispose la société pour mettre au point ses produits.<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I5


ACTUALITÉS<br />

Une nouvelle plateforme<br />

dédiée à la métrologie pour<br />

RS<br />

Le leader mondial de la distribution<br />

de composants électroniques et de<br />

maintenance, étend ses services de<br />

métrologie en lançant un nouveau<br />

portail dédié à la gestion des<br />

prestations de la métrologie de A<br />

à Z. Les clients peuvent désormais<br />

gérer en ligne les prestations de<br />

métrologie et leur devis, suivre leurs<br />

commandes et accéder à l’historique<br />

de leurs commandes, à la gestion des<br />

numéros de série et aux certificats<br />

d’étalonnage.<br />

L’ASTE prend la présidence<br />

du CEEES<br />

Le 19 octobre dernier, Thomas<br />

Reichert, le directeur exécutif de<br />

la société allemande des essais<br />

d’environnement (GUS) a transmis<br />

à l’ASTE la présidence du CEEES<br />

(Confederation of European<br />

Environmental Engineering Societies).<br />

La fonction du président est désormais<br />

assurée par David Delaux de Valeo,<br />

l’administrateur de l’ASTE. La<br />

prochaine réunion du CEEES aura lieu<br />

du 15 au 17 mars prochain à Espoo en<br />

Finlande.<br />

Des journées technologiques<br />

dédiées aux décideurs<br />

Cette année, les portes ouvertes<br />

de Tebis auront lieu les 29 et 30 juin<br />

prochains à Munich. Au cours de<br />

ces deux jours, il sera présenté aux<br />

participants de nouvelles technologies,<br />

des exemples de processus de<br />

fabrication continus et des idées à<br />

mettre en œuvre pour assurer la<br />

compétitivité. Au programme de ces<br />

journées techniques : la fabrication<br />

de pièces de grande qualité,<br />

l’organisation et gestion du temps, la<br />

stratégie d’entreprise et les nouvelles<br />

technologies de Tebis.<br />

EN SAVOIR PLUS > www.comsol.fr<br />

ÉVÉNEMENT<br />

Mesures Solutions<br />

Expo met le cap à Lyon<br />

SOLUTION<br />

Afin de faciliter les échanges,<br />

l’espace « détente » est situé au cœur de l’événement<br />

Un an après une<br />

première édition<br />

toulousaine<br />

à succès,<br />

le salon Mesures Solutions<br />

Expo posera ses valises à<br />

Lyon les 31 mai et 1er juin<br />

prochains. Organisée par le<br />

Réseau Mesure, en partenariat<br />

avec le Collège français<br />

de métrologie (CFM), cette<br />

deuxième édition du salon rassemblera<br />

quatre-vingts exposants cœur de cible à<br />

l’Espace Tête d’Or de Lyon.<br />

Mesures Solutions Expo mettra l’accent<br />

sur l’industrie 4.0. Intelligente et<br />

connectée, la métrologie de demain<br />

jouera un rôle majeur dans l’usine du<br />

futur, notamment auregard de l’automatisation,<br />

de l’inspection et de la numérisation<br />

3D. Autre tendance mise<br />

en lumière sur le salon, la multiplication<br />

des systèmes de mesure optiques<br />

; ceux-ci tendent à être de plus en plus<br />

rapides, compacts, accessibles, précis et<br />

utilisables dans des environnements de<br />

production. •<br />

EN SAVOIR PLUS > www.reseau-mesure.com<br />

Construire des Applis de<br />

Simulation intégrant la CAO<br />

Comsol a mis à jour son LiveLink for Solidworks, module complémentaire de<br />

Comsol Multiphy-sics. Cette dernière version facilite le lancement et l’exécution<br />

d’applis de simulation synchronisées avec le logiciel Solidworks. Les<br />

utilisateurs créent désormais directement des applis avec l’Application Builder<br />

à partir de Solidworks ; ils peuvent ainsi analyser et modifier une géométrie depuis<br />

l’interface dédiée.<br />

Une nouvelle appli Bike Frame Analyzer (analyse d’un cadre de vélo) a été ajoutée à la<br />

bibliothèque d’applications pour illustrer<br />

ces nouvelles fonctionnalités. L’utilisateur<br />

peut ainsi facilement tester différentes<br />

configurations d’un cadre de vélo pour<br />

divers paramètres tels que, les dimensions,<br />

les matériaux et les charges. L’appli<br />

calcule la répartition des contraintes et<br />

la déformation du cadre, en fonction des<br />

dimensions, des matériaux et des chargements<br />

/ contraintes du cadre de vélo. • Appli Bike Frame Analyzer<br />

6 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


LE SALON<br />

ACTUALITÉS<br />

DES TECHNOLOGIES<br />

POUR LES INNOVATIONS<br />

DE DEMAIN<br />

ÉLECTRONIQUE / EMBARQUÉ / IOT / MESURE / VISION / OPTIQUE / BIG DATA<br />

15 & 16<br />

MARS 2017<br />

Parc des expositions de Strasbourg<br />

DONNEZ VIE À VOS PROJETS<br />

AÉRONAUTIQUE | MILITAIRE | AGROALIMENTAIRE | AGRICOLE | AUTOMOBILE | TRANSPORT<br />

SMART CITIES | SMART BUILDING | MÉDICAL | INDUSTRIE 4.0 | RECHERCHE ACADÉMIQUE<br />

www.enova-event.com<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I7


EXPOSITION - CONFÉRENCES - ATELIERS<br />

EXHIBITION - CONFERENCES - WORKSHOPS<br />

ACTUALITÉS XXX<br />

30 ème édition<br />

30 th edition<br />

Le salon des solutions en analyse industrielle<br />

The Industrial analysis trade show<br />

• Analyseurs Industriels / Industrial Analysers<br />

• Réglementation / Regulation<br />

• Contrôle de process / Process control<br />

• Détection / Detection<br />

• Instrumentation/ Instrumentation<br />

• Microtechnologies / Microtechnologies<br />

• Mesure à l'émission / Emission Monitoring<br />

• Sécurité et sûreté / Security and safety<br />

• Analyse des risques / Risks analysis<br />

• Laboratoires Industriels / Industrial Laboratories<br />

2 JOURS - 20 CONFERENCES<br />

10 ATELIERS - 80 EXPOSANTS<br />

2500 VISITEURS<br />

2 DAYS – 20 CONFERENCES<br />

10 WORKSHOPS – 80 EXHIBITORS<br />

2.500 VISITORS<br />

15 & 16 mars 2017<br />

March 15 & 16, 2017<br />

Espace Grande Arche<br />

Paris la Défense<br />

8 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017<br />

www.analyse-industrielle.fr<br />

@AnalyseInd


ACTUALITÉS<br />

COMPTE-RENDU<br />

Spring Technologies<br />

affiche une santé de fer<br />

Spring Technologies, éditeur de logiciels<br />

pour une utilisation optimale et flexible<br />

des Machines à Commande Numérique,<br />

a fait le point, lors de son rendez-vous<br />

presse annuel, sur les événements de<br />

2016 et ses perspectives pour les années<br />

à venir. Gilles Battier, PDG de Spring<br />

Technologies, nous a fait part du bilan<br />

de la société pour l’année écoulée et des<br />

perspectives 2017.<br />

NCSimul 4CAM<br />

À<br />

la fin 2016, le chiffre d’affaires s’est établi<br />

à 11M€, avec une augmentation de 12%<br />

pour l’activité logicielle. Autre chiffre<br />

significatif, la part consacrée à l’export,<br />

marquée par l’arrivée importante de nouveaux<br />

distributeurs venus doubler le réseau international,<br />

atteint la barre fatidique des 30%.<br />

Par ailleurs, Gilles Battier a souligné que près de 20%<br />

de l’activité de Spring étaient consacrés à la recherche et développement ; un taux<br />

important qui explique l’implication de la société varoise en tant que partenaire<br />

privilégié dans de grands projets innovants pour l’Industrie du Futur. Enfin, notons,<br />

outre une nouvelle implantation en Malaisie, (après l’Allemagne, les États-Unis et<br />

la Chine), le succès du module innovant NCSimul 4CAM qui renforce le produit<br />

NCSimul Solutions « alliant simplicité, flexibilité et une plus grande automatisation<br />

du process pour produire plus vite et réduire les coûts », pour reprendre les termes<br />

employés par le patron de Spring.<br />

www.mpihome.com<br />

Votre partenaire pour tous vos<br />

essais acoustiques et vibratoires<br />

Des solutions innovantes pour les essais aéronautiques et spatiaux.<br />

m+p international propose des logiciels polyvalents compatibles avec une instrumentation<br />

aux performances élevées, à la fois pour des essais au pot vibrant et<br />

pour des mesures acoustiques et vibratoires. Nos produits combinent commodité,<br />

flexibilité et sécurité, et sont accompagnés par des formations, du consulting et du<br />

support afin de vous garantir des résultats optimaux dans toutes vos applications.<br />

Contrôle vibratoire incluant le contrôle en force<br />

<strong>Essais</strong> comprenant plusieurs pots vibrants<br />

Réduction de données et transfert des données temporels sur disque<br />

Contrôle acoustique en chambre réverbérante<br />

Mesure et analyse vibratoire<br />

<strong>Essais</strong> structurels, analyse modale, et GVT<br />

Acoustique et qualité sonore<br />

Machines tournantes<br />

m+p international Sarl<br />

5, rue du Chant des Oiseaux<br />

78360 Montesson<br />

Tel : (+33) (0)130 157874<br />

sales.fr@mpihome.com<br />

www.mpihome.com<br />

s&v__1/15_fr.indd 1 09.02.15 09:15<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I9


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

INTERVIEW<br />

L’impression 3D : « la<br />

révolution de demain »<br />

Face à l’engouement suscité par la fabrication additive,<br />

les industriels doivent prendre en compte de nouvelles<br />

problématiques. Jean-Philippe Bacou, ingénieur-consultant chez<br />

Siemens PLM Software, nous en explique les enjeux.<br />

QUELLE DÉFINITION DONNEZ-VOUS DE LA FABRI-<br />

CATION ADDITIVE ?<br />

Au delà de dire que la fabrication additive est un procédé<br />

d’ajout de matière, par opposition à la production par<br />

soustraction, elle représente surtout pour moi la révolution<br />

de demain. Seul problème aujourd’hui, les cadences<br />

de production demeurent insuffisamment élevées et les<br />

précisions requises ne sont pas encore au rendez-vous. La<br />

fabrication additive seule ne répond pas encore tout à fait<br />

aux exigences industrielles mais des progrès vont actuellement<br />

dans le bon sens, notamment vers une simplification<br />

des procédés.<br />

OÙ EN SOMMES-NOUS ?<br />

Qu’elles que soient les pièces à produire (produits grand<br />

public, électroménager, industrie…), on assiste à une tendance<br />

très forte à son utilisation. Quant aux procédés d’obtention,<br />

ils ne sont pas figés. Pour l’heure, les techniques<br />

permettent de générer une partie de la pièce puis de l’usiner<br />

et ouvrent de nombreuses perspectives.<br />

QUELS IMPACTS GÉNÈRENT LA FABRICATION<br />

ADDITIVE DANS LES MÉTIERS LIÉS AUX ESSAIS<br />

ET À LA SIMULATION ?<br />

Elle apporte inévitablement quelque chose de neuf dans la<br />

manière de travailler, que ce soit dans le bureau des méthodes,<br />

le bureau d’études et les services calculs, tant aux<br />

niveaux multiaxes que mono-axe. Ces trois métiers sont<br />

désormais obligés de dialoguer et de travailler ensemble et<br />

voient leur organisation quelque peu bouleversée. La fabrication<br />

additive influe énormément sur la façon de concevoir<br />

une pièce et les opérations de calcul en raison notamment<br />

de l’apport de nouvelles matières. La fabrication additive<br />

change la manière<br />

de concevoir les<br />

pièces en optimisation<br />

topologique<br />

avec un ou deux<br />

composants nouveaux,<br />

contre quatre<br />

à cinq compo-sants bien<br />

distincts mais connus auparavant ; la fabrication additive<br />

est ainsi décorrélée des contraintes de fabrication mécanique<br />

et ouvre des nouvelles perspectives.<br />

Autre impact de ce nouveau procédé, la difficulté pour<br />

les industriels d’obtenir les informations nécessaires dans<br />

les domaines de l’analyse mécanique et dynamique. On<br />

manque de retours d’expérience. C’est pourquoi chez<br />

Siemens, groupe dans lequel plusieurs sites utilisent quotidiennement<br />

la fabrication additive, nous avons créé un<br />

centre de compétences dont l’une des fonctions est de compiler<br />

l’intégralité du savoir-faire afin de valider les pièces<br />

et de déterminer si celles-ci pourront être utilisées en production.<br />

Nous contrôlons et testons ces pièces ainsi que<br />

leur comportement structurel.<br />

QUEL RÔLE JOUE LA SIMULATION NUMÉRIQUE ?<br />

La simulation numérique intervient à plusieurs niveaux. Le<br />

premier concerne la conception des pièces en elle-même,<br />

venant en rupture avec les procédés dits traditionnels. La<br />

simulation numérique permet de prendre en compte la<br />

diversité de formes afin de générer une structure en 3D à<br />

l’intérieur de la pièce pour l’alléger par exemple (optimisation<br />

topologique). Mais créer de nouvelles formes implique<br />

toutefois que la tenue mécanique soit parfaitement<br />

conforme aux exigences. De même, lorsque l’on travaille<br />

en multiaxes, la fabrication additive ne permet pas de faire<br />

10 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

tout et n’importe<br />

quoi. La simulation<br />

numérique<br />

joue alors un rôle<br />

essentiel à la fois<br />

au niveau de la<br />

conception mais aussi de la production<br />

pour de l’amélioration de pièces<br />

déjà sorties des chaînes. Elle est indispensable<br />

pour relever des défis liés à la<br />

forme et à la typologie de la pièce afin<br />

de valider que les attentes (définies<br />

dans un cahier des charges) soient<br />

bien respectées.<br />

© DR<br />

SUR QUELS TYPES D’APPLI-<br />

CATIONS LES INDUSTRIELS<br />

S’INTÉRESSENT-ILS À LA<br />

FABRICATION ADDITIVE ET EN<br />

QUOI ONT-ILS BESOIN DE LA<br />

SIMULATION ?<br />

Parmi les problématiques importantes<br />

de nos clients, notamment les<br />

utilisateurs de la solution NX 11, sortie<br />

en août 2016, figurent la pérennité<br />

des pièces détachées, à l’exemple des<br />

outillages nécessaires à la fabrication<br />

de ces pièces. Faut-il avoir recours à la<br />

fabrication additive ? La question est<br />

aujourd’hui d’actualité dans la mesure<br />

où reconcevoir un outillage par<br />

des procédés d’usinage traditionnels<br />

suppose d’obtenir dans des délais parfois<br />

serrés la matière brute nécessaire<br />

en plus des temps de réalisation. De la<br />

création du modèle à l’obtention de la<br />

pièce, cela peut prendre trois à quatre<br />

semaine contre trois à quatre jours<br />

par la fabrication additive. On voit<br />

également un intérêt en rétroconception<br />

sur des pièces dont on ne dispose<br />

pas – ou plus – des modèles.<br />

QUELLES SONT LES LIMITES DE<br />

LA FABRICATION ADDITIVE ?<br />

Pour l’heure, nous manquons encore<br />

de retours d’expérience portant<br />

sur la production en série. De plus,<br />

la tendance à la démocratisation de<br />

ce procédé est bien réelle mais il demeure<br />

un investissement<br />

important<br />

qui, malgré<br />

les gains de temps<br />

et de productivité<br />

qu’il peut générer,<br />

implique de convaincre la direction<br />

des entreprises. Enfin, de nombreuses<br />

problématiques mécaniques<br />

et de caractérisation de matériaux se<br />

posent encore, en particulier dans des<br />

secteurs clef tels que l’automobile et<br />

l’aéronautique. Les essais restent indispensables<br />

pour garantir la validité<br />

des modèles. Mais les efforts se poursuivent<br />

à vitesse grand V.<br />

Propos recueillis par<br />

Olivier Guillon<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I11


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

AVIS D’EXPERT<br />

Relever les défis de<br />

l’impression 3D par les essais<br />

Valérie Donal, responsable Procédés métalliques et François Edy, ingénieur fabrication additive, IRT Jules<br />

Verne, nous donne sa vision de l’impression 3D et de la place qu’elle occupe dans les métiers de l’industrie,<br />

à l’exemple de l’aéronautique, ainsi que des types de pièces et de produits concernés par ce qui pourrait<br />

ressembler à une révolution industrielle à part entière.<br />

L'impression 3D appelée aussi fabrication additive<br />

a d'abord été utilisée à des fins de prototypage et de<br />

maquettage, permettant de réduire les temps de développement<br />

et les risques liés à l'industrialisation. Cette<br />

utilisation reste à ce jour la principale application de cette<br />

technologie, notamment grâce à l'apparition de machines de<br />

bureau permettant de produire des modèles à coût modéré<br />

mais ne présentant pas toutes les caractéristiques de pièces<br />

fonctionnelles.<br />

Depuis une quinzaine d'années, on observe cependant un intérêt<br />

grandissant pour la fabrication directe de pièces finales,<br />

nécessitant une augmentation dans les performances mécaniques<br />

ainsi que dans la reproductibilité des procédés utilisés<br />

afin de pouvoir la positionner comme méthode alternative<br />

aux procédés plus classiques ou lorsque la complexité des géométries<br />

rendent ces derniers inadaptés.<br />

Le principe même de la fabrication additive permet d’envisager<br />

un potentiel d'applications extrêmement large dont une partie<br />

12 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

est illustrée sur la figure ci-dessous. Chaque jour, de nouvelles<br />

applications sont identifiées pour lesquelles cette technologie<br />

semblerait pouvoir s’appliquer avec bénéfice.<br />

POURQUOI L'IMPRESSION 3D APPARAÎT-ELLE<br />

COMME UNE MEILLEURE ALTERNATIVE AUX PRO-<br />

CÉDÉS DE PRODUCTION « CLASSIQUES » ?<br />

La fabrication additive présente de nombreux<br />

avantages et atouts, qu'ils soient<br />

potentiels ou avérés, par rapport aux procédés<br />

plus conventionnels. On notera en<br />

particulier les points suivants : la conception<br />

innovante et optimisée (structure<br />

lattice, optimisation géométrique et<br />

fonctionnelle grâce aux outils d'optimisation<br />

topologique, ajout et intégration<br />

de fonction avec la fabrication d'assemblage<br />

en un bloc), les matériaux (multimatériaux<br />

et gradient de matériaux, nouveaux<br />

alliages et matériaux composites),<br />

la suppression des outillages spécifiques<br />

(réduction des coûts et stocks) ; et c’est<br />

sans compter la réduction des impacts<br />

environnementaux avec l’utilisation de la<br />

© IRT Jules Verne<br />

juste quantité de matière première, l’optimisation des performances<br />

en utilisation (transport, consommation…) ainsi que<br />

l’optimisation du flux logistique (fabrication à la demande et<br />

au plus près du besoin).<br />

Ces avantages ne doivent cependant pas faire surestimer la<br />

fabrication additive par rapport aux procédés classiques de<br />

fabrication et chaque application doit être étudiée au cas par<br />

Procédés métalliques<br />

Gérer ses données matériaux un prérequis<br />

pour éviter toute erreur de simulation<br />

Granta Design développe un logiciel sans équivalent pour la gestion de données<br />

et leur exploitation en Conception et Simulation :<br />

Gagner du temps en accédant à des données<br />

centralisées<br />

Éviter d’utiliser les mauvais matériaux en<br />

s’appuyant sur des choix rationnels<br />

Intégrer en simulation des données qualifiées<br />

et traçables depuis les résultats d’essais<br />

Générer des cartes matériaux sans risque<br />

d’erreur de saisie ou formatage<br />

Construire et structurer son savoir<br />

Plus informations:<br />

www.grantadesign.com/fr<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I13


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

cas afin de déterminer la meilleure solution. En effet, les technologies<br />

classiques sont, pour la plupart d'entre elles, maitrisées à un degré encore<br />

difficile à atteindre par les procédés additifs, et d’autre part les opérations<br />

de parachèvement nécessaires à la finition complète de toute pièce ne sont<br />

pas toujours réalisables sur tous les types de géométrie.<br />

La fabrication additive doit aujourd’hui plutôt être perçue comme un outil<br />

supplémentaire apporté à la palette des concepteurs et ingénieurs, leur<br />

permettant d’envisager des formes plus optimisées et des fonctions nouvelles.<br />

UN IMPACT ÉVIDENT SUR LES ESSAIS<br />

La fabrication additive implique de changer ses méthodes d'essais : opérations<br />

d'essais plus en amont, dès la conception, impact direct sur le design,<br />

prise en compte de nouveaux matériaux et encore mal maîtrisés, données<br />

de simulation intégrant des modèles plus complexes / multiphysiques etc.<br />

Comme dans le cas des technologies de type fonderie, en fabrication additive,<br />

la pièce est élaborée en même temps que le matériau qui la constitue.<br />

Toute singularité géométrique pourra donc entrainer une singularité<br />

dans les propriétés locales du matériau. Il devient donc particulièrement<br />

important de comprendre et de caractériser l’impact du procédé et la relation<br />

entre les caractéristiques géométriques locales et les propriétés du<br />

matériau. Des essais spécifiques doivent alors être mis au point en fonction<br />

des pièces qui seront réalisées ou de singularités types présentes dans<br />

cette pièce.<br />

Le paramétrage de la machine et la maîtrise de l’environnement de fabrication<br />

sont également des paramètres influents. Les procédés à fusion laser<br />

de lit de poudre permettent par exemple d‘obtenir des microstructures originales<br />

engendrées par des vitesses de fusion et de refroidissement élevées.<br />

Une anisotropie des propriétés physiques, plus ou moins prononcée est<br />

également généralement observée. Il est donc nécessaire de définir précisément<br />

les caractéristiques de ces matériaux afin de les intégrer au dimensionnement<br />

des pièces. La liberté de conception apportée par la fabrication<br />

additive impose de développer de nouvelles méthodes de conception. Les<br />

outils numériques prennent alors toute leur importance dans le développement<br />

de ce procédé puisqu’ils vont permettre, dès la phase de conception,<br />

de prendre en compte ce tryptique complexe procédé/géométrie/<br />

matériau et de générer directement un fichier de fabrication directement<br />

utilisable par les machines.<br />

Un des verrous actuellement considéré comme critique est la robustesse et<br />

reproductibilité du procédé. Le coût généré par les opérations de contrôle<br />

post-fabrication constitue d’ailleurs une des faiblesses actuelles de la technologie<br />

et le développement du contrôle in situ pendant la phase de réalisation<br />

des pièces sera un des points déterminants. Ces données seront<br />

également des données d’entrée pour la simulation numérique du procédé<br />

dont le développement devrait permettre d’améliorer la compréhension<br />

des paramètres multiphysiques intervenant dans la maîtrise, la robustesse<br />

et la répétabilité du process.<br />

Un autre verrou majeur est la prévision du comportement des pièces en<br />

fonction du type de défaut généré lors de la fabrication. Aujourd’hui, la<br />

connaissance de la nocivité des défauts de type porosité ou bien d’irrégularités<br />

de surface des pièces reste limitée et nécessite des travaux de recherche<br />

conséquents.<br />

Machine de fabrication additive<br />

COMMENT RELEVER TOUS CES DÉFIS ET<br />

AVEC QUELS MOYENS D'ESSAIS ET DE<br />

SIMULATION ?<br />

L’IRT Jules Verne mène actuellement des travaux<br />

sur deux thématiques, la maîtrise du procédé et<br />

la nocivité des défauts. Le moyen de type fusion de<br />

lit de poudre nous permet de produire un maximum<br />

d'information concernant l’élaboration. Cet<br />

équipement sera bientôt complété par d’autres installations<br />

dédiées à de la fabrication additive à haut<br />

taux de dépose plutôt destinées à la fabrication de<br />

structures de grandes dimensions. Si la réalisation<br />

de certaines analyses se fait sur nos propres<br />

moyens, nous faisons également appel à nos partenaires<br />

pour la réalisation d'essais spécifiques tel<br />

que la tomographie X, la mesure de contraintes résiduelles,<br />

ainsi que pour les mesures de propriétés<br />

mécaniques (traction, fatigue, compression, etc.).<br />

Concernant la simulation numérique, nous disposons<br />

de logiciels d’optimisation topologique et analysons<br />

l’influence des défauts en développant des<br />

codes en partenariat avec nos partenaires académiques<br />

Arts et Métiers ParisTech Angers et Paris.<br />

La plupart des travaux ont démarré très récemment<br />

et, si des résultats sont déjà disponibles, ils ne permettent<br />

pas encore de définir des méthodologies de<br />

fabrication et de contrôle correspondant aux besoins<br />

industriels exprimés par nos membres. Nous collaborons<br />

sur la thématique de la fabrication additive<br />

avec trois autres IRT : Saint-Exupéry à Toulouse,<br />

M2P à Metz et SystemX à Saclay. Nous construisons<br />

ensemble une feuille de route qui permettra d’élever<br />

le niveau de maturité de ces technologies sur le territoire<br />

français sur toute la chaîne de la conception à la<br />

fabrication et jusqu’à la fin de vie des produits.<br />

Parmi les axes à améliorer, la qualité des poudres,<br />

le développement de la chaîne numérique de la<br />

conception jusqu’au contrôle de la pièce, le développement<br />

des technologies à haut taux de dépose<br />

permettant entre autres de réaliser des pièces de<br />

grandes dimensions, la réduction des contraintes<br />

résiduelles…<br />

Valérie Donal et François Edy<br />

(IRT Jules Verne)<br />

© IRT Jules Verne<br />

14 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

SOLUTION<br />

L’utilisation de la fabrication additive dans<br />

le domaine des échangeurs de chaleur<br />

Les échangeurs de chaleur compacts et à<br />

hautes performances sont des composants<br />

clef de l’optimisation énergétique en<br />

industrie. Dans ce domaine, la fabrication<br />

additive est apparue comme une nouvelle<br />

manière de produire les échangeurs<br />

permettant de réaliser des formes<br />

complexes évoluant dans l’espace et<br />

s’adaptant à l’environnement de l’échangeur.<br />

Les techniques permettent aujourd’hui<br />

aux ingénieurs d’accélérer leur phase<br />

de développement de produit par un<br />

prototypage rapide de structures complexes.<br />

L’utilisation de la fabrication<br />

additive pour les échangeurs<br />

de chaleur apporte<br />

certains avantages que ce<br />

soit pour le développement d’un<br />

nouveau produit ou de la production<br />

en série. Dans le premier cas,<br />

cette technologie permettra de<br />

fortement diminuer les délais de<br />

fabrication du prototype tout en<br />

économisant de l’outillage. Dans le<br />

second cas, la plus grande liberté de<br />

conception permettra d’accroitre<br />

les performances de l’échangeur.<br />

Des outils de modélisation permettent<br />

aujourd’hui d’optimiser la<br />

topologie des distributeurs et collecteurs.<br />

Les objectifs peuvent être<br />

notamment de réduire les pertes de<br />

charge induites par ces composants<br />

et d’obtenir une meilleure distribution<br />

des débits de fluide dans la<br />

zone d’échange de chaleur.<br />

La fabrication additive permet à<br />

présent d’utiliser des structures<br />

d’intensification tridimensionnelles<br />

et orientées (structures Lattice visibles<br />

sur la figure 1). La complexité<br />

du milieu ne permet pas de modéliser<br />

les écoulements et les transferts<br />

de chaleur locaux dans un délai raisonnable<br />

et pour un coup de calcul<br />

acceptable. Temisth développe<br />

une méthodologie d’optimisation<br />

structurale d’échangeur en faisant<br />

varier spatialement des formes géométriques<br />

parfaitement connues à<br />

l’échelle millimétrique.<br />

L’utilisation de la fabrication additive<br />

pour la production d’échangeur<br />

de chaleur présente toutefois<br />

plusieurs inconvénients. Les pièces<br />

monolithiques produites sont<br />

peu ou pas usinables en phase de<br />

post-fabrication. Cela implique que<br />

les pièces doivent être conçues pour<br />

une production sans utilisation de<br />

support, c’est-à-dire que tous les<br />

composants situés à l’intérieur de<br />

l’échangeur doivent s’auto-porter.<br />

L’orientation choisie pour la production<br />

de l’échangeur permettra<br />

donc de limiter le porte-à-faux des<br />

éléments. Ce dernier point est à<br />

prendre en compte, non seulement<br />

d’un point de vue fabricabilité, mais<br />

également d’un point de vue économique.<br />

En effet, une pièce peut être<br />

fabricable avec une inclinaison optimale générant<br />

un encombrement minimale dans l’imprimante.<br />

Une pièce de même volume (et de même<br />

quantité de matière) pourra avoir un coût bien<br />

supérieur si sa fabricabilité n’a pas été étudiée.<br />

Le second point limitant est l’épaisseur minimale<br />

de matière. En comparaison avec les technologies<br />

classiques, les structures auront une épaisseur<br />

caractéristique difficilement inférieure à 0,5<br />

mm sauf dans le cas où celles-ci sont produites<br />

suivant l’axe vertical du volume de production<br />

(dans ce cas, l’épaisseur minimale varie entre<br />

0,1 et 0,3mm selon le matériau). Afin d’assurer<br />

l’étanchéité des parois des tubes (ou des plaques)<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I15


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

dans lequel s’écoule les fluide, une<br />

épaisseur de 1 mm devra être retenue.<br />

Ces deux ordres de grandeur caractéristiques<br />

impliquent directement que<br />

l’utilisation de la fabrication additive ne<br />

sera pas concurrentielle pour produire à<br />

l’identique une pièce chaudronnée. Elle<br />

sera plus lourde. C’est donc l’ensemble<br />

de l’architecture de l’échangeur et son<br />

intégration qui sont à reconcevoir.<br />

Le troisième point ayant un impact négatif<br />

sur le fonctionnement à long terme<br />

de l’échangeur est le post-traitement<br />

des surfaces internes afin, notamment,<br />

d’éviter tout encrassement anticipé.<br />

Pour cela, deux techniques consistant<br />

en un traitement chimique ou mécanique<br />

des surfaces sont en cours de développement.<br />

Il existe également peu<br />

d’études publiées sur le comportement<br />

en fatigue mécanique et thermomécanique<br />

des échangeurs réalisés en additif.<br />

Le volume utile des machines de<br />

production est pour le moment limité.<br />

Une des plus grande machine de type<br />

SLM présente un volume de production<br />

de 800 * 400 * 500 mm3. Enfin, le prix<br />

actuel des pièces produites est un point<br />

bloquant à leur industrialisation. Elles<br />

restent cependant très abordables en<br />

vue de réaliser une preuve de concept.<br />

Retour d’expérience de la société Temisth<br />

sur l’utilisation de la fabrication<br />

additive pour les échangeurs de chaleur<br />

En 2015, Temisth a réalisé un échangeur<br />

tubes-ailettes par fabrication additive<br />

(étude co-financée par BPI France).<br />

L’avantage du tube-ailettes<br />

pour la fabrication<br />

additive est qu’il est<br />

autosupporté. Il n’est<br />

pas nécessaire d’ajouter<br />

des supports pour que<br />

la pièce soit imprimable, ce<br />

qui retire l’étape d’usinage du processus.<br />

Cet échangeur avait pour but de<br />

montrer les possibilités de la fabrication<br />

additive, d’un point de vue production,<br />

mais aussi conception. Plusieurs<br />

concepts ont donc été avancés : tubes de<br />

formes ovoïdes pour favoriser l’écoulement<br />

et les transferts de chaleur, grands<br />

axes des ovoïdes orientés selon le sens<br />

de l’écoulement, fabrication d’un seul<br />

bloc de l’échangeur (faisceau + corps<br />

+ connectiques) et ajout de déflecteur<br />

pour la distribution du fluide dans<br />

l’échangeur. Cet échangeur présenté sur<br />

la figure 2 est relativement lourd du fait<br />

des épaisseurs de parois minimales nécessaires<br />

à la fabrication. Cependant, le<br />

fait que l’échangeur soit imprimé d’un<br />

seul bloc ouvre des perspectives intéressantes<br />

en vue d’intégrer directement<br />

l’échangeur dans le système à refroidir<br />

(ou à chauffer). Dans un futur proche,<br />

nous pouvons imaginer, par exemple un<br />

bloc moteur imprimé en 3D intégrant<br />

directement le radiateur.<br />

La fabrication additive polymère offre<br />

également un intérêt pour étudier la faisabilité<br />

d’un échangeur avant une impression<br />

en métal plus coûteuse. La figure<br />

3 montre l’impression en polymère<br />

transparent d’un<br />

échangeur à plaque<br />

Temisth. Après validation<br />

de la conception,<br />

la pièce a été<br />

produite en métal<br />

(ici en aluminium).<br />

Conception d’un<br />

échangeur réalisé<br />

par fabrication additive<br />

: HX-Plate<br />

HX-Plate est un appareil<br />

dont le but est<br />

d’intégrer la<br />

fonction échangeur sur<br />

une plaque de support mécanique<br />

de quelques millimètres d’épaisseur.<br />

L’intégration au système impose de positionner<br />

les connectiques de chaque<br />

fluide cote à cote (c’est-à-dire que le<br />

fluide chaud rentre et sort par le même<br />

port de la plaque). Cette configuration<br />

amène à ce que les fluides effectuent un<br />

retournement complet à l’intérieur de<br />

l’échangeur. Nous avons choisi de produire<br />

cet échangeur par fabrication additive<br />

afin de s’adapter au mieux à son<br />

environnement et de pouvoir le modifier<br />

à souhait pour l’adapter à d’autres<br />

applications.<br />

Nous avons travaillé sur les trois aspects<br />

suivant afin d’optimiser les performances.<br />

En premier lieu, les structures<br />

d’intensification. L’augmentation<br />

de la densité des structures (ailettes)<br />

dans chaque canal va augmenter la surface<br />

d’échange, donc la puissance en<br />

contrepartie d’une perte de charge additionnelle.<br />

Nous avons également étudié<br />

l’orientation local des ailettes afin<br />

qu’elles suivent localement les lignes de<br />

courant, notamment dans la zone de retournement<br />

des fluides.<br />

Ensuite vient l’aspect lié à la hauteur des<br />

canaux ; la hauteur totale de l’échangeur<br />

limitée à 9mm et l’épaisseur minimale<br />

de paroi étanche due au procédé de fabrication,<br />

nous ont amené au choix de<br />

deux configurations : a-1 canal chaud et<br />

un canal froid de 3mm de hauteur ;b-<br />

1 canal chaud central et 2 canaux froid<br />

enveloppant le premier canal de 2mm<br />

de hauteur chacun. Nous avons choisi<br />

la deuxième configuration. Celle-ci permettait<br />

de positionner le fluide chaud<br />

au centre et donc de limiter les déperditions<br />

vers l’environnement. L’ajout de<br />

canaux supplémentaire aurait entraîné<br />

des canaux de hauteur trop faible géné-<br />

16 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


ESSAIS ET MODÉLISATION<br />

rant des pertes de charges trop importantes et risquant de créer des bouchons<br />

lors du nettoyage de la pièce après sa production.<br />

Enfin, dernier à avoir été pris en compte, celui de la longueur du séparateur<br />

imposant le retournement du fluide. Nous constatons que la longueur du séparateur<br />

joue un rôle important pour la puissance d’échange et la perte de charge.<br />

L’augmentation de la longueur du séparateur va augmenter la longueur du cheminement<br />

du fluide pour échanger de la chaleur. Son efficacité sera donc augmentée.<br />

En revanche, cela impliquera une augmentation de la perte de charge<br />

de l’échangeur. Nous avons choisi un positionnement intermédiaire permettant<br />

de concilier échange et perte de pression.<br />

Analyse des performances expérimentales et numériques d’un nouveau<br />

concept d’échangeur<br />

Le dispositif expérimental nous permet de déterminer, en régime permanent, les<br />

performances thermiques et hydrauliques de l’échangeur pour différents débits<br />

ainsi que les rapports de débit entre canaux. Il<br />

permet également de mesurer différentes températures<br />

de fonctionnement, et d’enregistrer<br />

la cartographie 2D des températures sur une<br />

des faces externes de l’échangeur. Le schéma<br />

de ce dispositif est présenté en figure 4.<br />

Le banc expérimental consiste en deux<br />

boucles d’eau distillée fermées et connectées<br />

à deux bains thermostatés. Il est équipé d’une<br />

chaine d’acquisition mesurant les températures<br />

d'entrée et de sortie des fluides dans le<br />

canal central et les canaux externes, et les débits<br />

massiques associés. On supposera pour<br />

le post-traitement que chaque canal périphérique<br />

est alimenté par le même débit massique.<br />

Les pertes de charge sont également<br />

mesurées dans le canal central.<br />

Les mesures infrarouges sont réalisées en face<br />

arrière de l’échangeur qui a été nettoyée et<br />

sur laquelle une couche de peinture acrylique<br />

noire a été appliquée pour obtenir une surface<br />

ayant une émissivité proche de l’unité. La visualisation<br />

et l’enregistrement des champs de<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I17


13 16<br />

JUIN<br />

ACTUALITÉS TEMISTH<br />

2017<br />

LYON - EUREXPO<br />

FRANCE<br />

LE SEUL<br />

SALON B TO B<br />

EN FRANCE<br />

EXCLUSIVEMENT DÉDIÉ<br />

À LA FABRICATION<br />

ADDITIVE<br />

températures se fait avec une caméra infrarouge FLIR SC6000.<br />

Les essais sont effectués avec un débit égal par canal de sorte à<br />

avoir le même coefficient d’échange dans chaque canal. Avant<br />

chaque mesure, une image de référence est prise pour la caméra<br />

IR avec une consigne à 20°C pour les bains thermostatés. Cette<br />

image est soustraite aux mesures stationnaires afin de ne retenir<br />

que les écarts de températures, filtrés d’éventuels défauts d’émissivités.<br />

Pour vérifier les données issues des modèles, des simulations<br />

numériques sont effectuées à l’aide du logiciel CFD StarCCM+<br />

sur la géométrie CAO complète du prototype. La résolution de<br />

l’écoulement couplée aux transferts thermiques est modélisée en<br />

régime stationnaire avec un solveur utilisant la méthode des volumes<br />

finis dans les cas d’écoulements laminaires. Une étude de<br />

sensibilité au maillage est préalablement menée pour définir les<br />

paramètres de maillage adéquats. Une condition limite de débit<br />

massique et de température est imposée aux entrées des distributeurs<br />

et une condition de pression est imposée aux sorties. Les<br />

surfaces de l’enveloppe externe de l’échangeur sont adiabatiques.<br />

Nous proposons également un modèle assimilant l’échangeur<br />

à un simple canal droit avec une température intermédiaire<br />

correspondant à la température moyenne au<br />

retournement que nous comparons avec les essais expérimentaux<br />

et la modélisation CFD. Le principe de fonctionnement<br />

de ce modèle est présenté sur les figure 5 a (modèle<br />

co-courant) et b (contre-courant).<br />

L’échangeur est testé selon les deux configurations d’écoulements<br />

pour plusieurs températures d’entrée dans la boucle chaude. La<br />

température d’entrée dans la boucle froide est fixée à 20°C. La<br />

figure 6 donne l’efficacité de l’échangeur pour les différents cas<br />

testés. On constate que l’échangeur localement co-courant est<br />

plus performant qu’en localement contre-courant. L’efficacité<br />

de l’échangeur est par ailleurs indépendante des températures<br />

- Ce document est édité par<br />

3dprint-exhibition.com<br />

18 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


Q T CS<br />

T fs<br />

T CL<br />

T fl ε<br />

W 0<br />

C 0<br />

C 0<br />

C 0<br />

C %<br />

Mesures 1980 27,3 31,4 76<br />

Caméra IR 28,5<br />

Modèle 1 36,1 24,5<br />

CFD 1994 26,2 31,5 34,8 24,7 78<br />

Tableau 1 : Résultats obtenus pour le point de référence<br />

(T FE<br />

=20°C, T CE<br />

=50°C, =21g. s -1 )<br />

d’entrée. Les résultats issus de la caméra infrarouge pour les<br />

cas contre-courant semblent indiquer une inversion du sens de<br />

l’échange thermique à mi-parcours: le fluide de la boucle froide<br />

est alors refroidi dans la seconde portion de l’échangeur. Cette<br />

observation est ensuite confirmée par les calculs numériques. A<br />

mi-parcours, la puissance thermique et l’efficacité de l’échangeur<br />

se dégradent. L’échangeur possède une bonne conductance thermique<br />

mais n’exploite pas correctement les écarts de températures<br />

en contre-courant.<br />

En utilisant le modèle réduit, on détermine la température intermédiaire<br />

dans le canal périphérique que l’on compare aux résultats<br />

issus de la caméra IR et des simulations CFD. Pour notre<br />

point de référence, la synthèse des résultats obtenus est donnée<br />

dans le tableau 1.<br />

Les données issues de l’expérience et du modèle réduit sont très<br />

proches de celles issues des calculs numériques. Les cartographies<br />

d’écarts de température en face arrière pour l’expérience (figure 7a)<br />

et la simulation (figure 7b) sont qualitativement et quantitativement<br />

très similaires (valeur maximale relevée par la caméra = 20,85°C).<br />

La température intermédiaire obtenue avec l’image thermique<br />

post-traitée est supérieure à celle prédite par le modèle. Sans effet<br />

d’ailette dans la plaque intermédiaire, la face arrière devrait être plus<br />

froide que le fluide. Les résultats numériques indiquent des écarts<br />

de température entre fluide et solide allant de 1,5°C en moyenne<br />

dans la zone d’écoulement hors virage, jusqu’à 4°C dans le virage.<br />

Ces écarts se justifient par l’importance de l’effet d’ailette qui draine<br />

une partie du flux de chaleur du canal chaud vers les surfaces externes<br />

de l’échangeur. Il faut prendre cet effet en compte dans la<br />

valeur de la surface d’échange pour le calcul de la conductance et,<br />

de surcroît, pour l’estimation du coefficient d’échange thermique.<br />

Grâce à une méthodologie de diagnostic expérimental simple,<br />

les performances d’un concept d’échangeur monophasique en<br />

régime laminaire ont été caractérisées. L’analyse conjointe des<br />

températures mesurées par métrologie infrarouge et des résultats<br />

issus des modèles réduits et CFD ont permis de caractériser ce<br />

nouveau concept d’échangeur. L’analyse des résultats à l’aide des<br />

différents outils de dimensionnement, nous permet d’envisager<br />

des modifications structurales. La fabrication additive va permettre<br />

de réaliser dans des délais très courts la preuve de concept<br />

de la version optimisée.<br />

Damien Serret, président de Temisth SAS<br />

Le premier salon de la<br />

fabrication additive à Paris<br />

3D printing<br />

business<br />

show<br />

Logiciels<br />

Imprimantes 3D<br />

Services<br />

Fab labs<br />

Prototypage<br />

Matériaux<br />

Equipements<br />

Outillage<br />

Formation<br />

…<br />

30, 31 mai & 1 er juin 2017<br />

Paris Expo<br />

Porte de Versailles<br />

en partenariat avec<br />

en parallèle<br />

www.addfab.fr<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I19


MESURES<br />

Polymesure<br />

• 4 jours d’échanges<br />

• 18 ateliers techniques<br />

• Plus de 50 conférences et posters<br />

• 2 tables rondes<br />

• Une exposition « FORUMESURE »<br />

• Un rendez-vous à ne pas manquer !<br />

Thématiques:<br />

• Management de la Mesure et Qualité<br />

• Management, Qualité et Innovation<br />

• Métrologie, Instrumentation et Méthodes de mesure<br />

• Qualité en Enseignement Supérieur<br />

• Qualité en Recherche<br />

• Qualité et mesure en santé, en agroalimentaire et en environnement<br />

• Référentiels<br />

• Validation de Méthodes<br />

Du 27 au 30 Mars 2017<br />

Nantes, France<br />

www.<br />

rfqm2017.com<br />

Organisé par :<br />

Avec le<br />

concours<br />

de :<br />

20 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


MESURES<br />

VIS INSTRUMENTÉES ET ULTRASONS<br />

Mesure des efforts<br />

dynamiques dans les<br />

assemblages vissés<br />

Jean-Philippe Godin, consultant au sein de la société Polymesure, et Björn Speichermann,<br />

Head of Technical Development chez Intellifast, présentent deux applications de la technologie<br />

de vis instrumentée dans le secteur automobile.<br />

La mesure des efforts de serrage sur les assemblages vissés<br />

est connue pour son utilisation conventionnelle dans<br />

le domaine statique mais présentait jusqu’à présent des<br />

limites pour une utilisation en dynamique. Les techniciens<br />

lui préféraient des capteurs de types analogiques tels que<br />

jauges de contraintes ou cellules piézo électriques. Cet article<br />

présente la solution technologique d’Intellifast à travers deux<br />

exemples d’application. Le premier provient d’un retour d’expérience<br />

de tests réalisés chez un client automobile. Le deuxième<br />

montre les résultats issus d’une phase de faisabilité sur un<br />

montage prototype avec collecteur tournant pour la mesure sur<br />

des pièces en rotation. Ces mesures dynamiques ne sont réalisables<br />

que dans la mesure où l’on utilise les capteurs permanents.<br />

Cette technologie consiste en la déposition sous vide d’un<br />

capteur piézo électrique<br />

très fin sur la<br />

tête de vis ou en bout<br />

de filet. Le capteur est<br />

inerte. Il est recouvert<br />

d’une couche de<br />

protection et d’une<br />

couche formant une<br />

électrode, le tout<br />

faisant entre 60 et<br />

180 microns d’épaisseur<br />

en fonction des<br />

capteurs. (Figure 1)<br />

Figure 1. Vis instrumentées<br />

- Four<br />

Pour l’activer, on applique une différence de potentiel comprise<br />

entre 5 et 12V par le biais d’une sonde posée sur l’électrode.<br />

Sous l’effet de cette ddp, le capteur va générer une onde ultrasonore<br />

à 2 composantes, transversale et longitudinale.<br />

Le principe de base est de mesurer le temps de vol de l’onde<br />

longitudinale sur l’aller et retour du premier écho. Par la<br />

mesure du temps de vol initial (vis non serrée) et du temps<br />

de vol final (vis serrée), on remonte à l’effort de serrage au<br />

moyen du coefficient d’étalonnage préalablement déterminé.<br />

Le système permet de déterminer la relation entre des assemblages<br />

hautement contraints et la tension dans les boulons<br />

dans le cas de connections à liaisons vissées multiples. Le<br />

grand avantage de cette technologie réside dans le fait que<br />

ni la géométrie de l’assemblage (comme lors de l’utilisation<br />

de cellule de force) ni la vis elle-même (comme dans le cas<br />

des jauges de contraintes) n’ont été modifiés. Le comportement<br />

résultant est donc beaucoup plus proche de la réalité.<br />

L’application d’un capteur permanent électro déposé sous<br />

vide sur la tête ou en bout de vis ne change en rien la forme,<br />

la fonction ou les propriétés des matériaux de la vis.<br />

L’échantillonnage du matériel de mesure par ultrason est<br />

dépendant de la configuration du système définie pour les<br />

besoins des essais: enregistrement des données en temps réel,<br />

affichage des données en temps réel, nombre de boulons et<br />

type de matériel.<br />

Actuellement, la valeur maximum pour un système monovoie<br />

dans un mode « Offline » est de 1KHz. Les données sont enregistrées<br />

sur un disque dur pour un post traitement ultérieur.<br />

Dans le mode « Online », les valeurs acquises en temps réel<br />

sont affichées et en même temps stockées une mémoire de<br />

tampon et dans une base de données (Figure 2).<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I21


MESURES<br />

Figure 2. Chaine d’acquisition Ultrason<br />

Figure 3. Montage collecteur tournant<br />

Volkswagen est le premier constructeur automobile à utiliser la<br />

technologie Intellifast pour mesurer la tension de serrage dynamique<br />

dans 8 boulons M8 et M12. Pendant les tests de chargement<br />

dynamique réalisés sur piste ou banc d’essais, la tension d’assemblage<br />

est précisément mesurée sur plusieurs boulons en simultanée<br />

et en temps réel à une fréquence maxi de 320Hz. Les boulons<br />

à géométrie Torx et de classe 8.8 et 10.9 sont exposés à des températures<br />

compris entre 150°C et 230°C.<br />

Après le post traitement d’une série de tests, les mesures incluant<br />

l’horodatage sont exportées vers un PC d’analyse dans un format<br />

défini par le client. Elles ne sont pas disponibles car jugées confidentielles<br />

par le client. Au final, les valeurs de chargement dans<br />

les assemblages aussi bien que les amplitudes cycliques des forces<br />

dans les boulons sont obtenus avec un gain de temps substantiel<br />

par rapport aux méthodes de mesures traditionnelles. Pour le<br />

constructeur, ces mesures embarquées<br />

ont permis de pousser plus loin l’investigation<br />

et l’optimisation de la conception<br />

des boulons et notamment le revêtement,<br />

la zone de contact de la tête et le procédé<br />

d’assemblage avant la mise en production.<br />

Après les multiples expérimentations<br />

réussies, Volkswagen a exprimé le<br />

souhait de pousser plus loin les limites<br />

de mesures.<br />

L’application automobile servant de banc<br />

de test pour cette évolution matérielle<br />

et logicielle est la mesure des efforts sur<br />

les vis de roue lors d’un roulage. Les<br />

essais se déroulent en deux étapes : une<br />

première partie pour évaluer la faisabilité<br />

et analyser les limites ; une deuxième<br />

pour évaluer le système embarqué sur<br />

véhicule. Dans cette optique, le matériel a été modifié pour travailler<br />

avec une fréquence d’acquisition de 1KHz et les ingénieurs<br />

ont équipé un collecteur tournant pour réaliser des mesures sur<br />

5 vis (Figure 3).<br />

L’ensemble du système est testé sur une machine tournante dont la<br />

vitesse est réglée sur Lente (360 tours/min) et Rapide (1750 tours/<br />

min) pour simuler une vitesse véhicule de 43 Km/h et 210 Km/h.<br />

Les premiers résultats montrent une bonne stabilité des mesures<br />

pour la vitesse Lente et quelques pertes de signal pour la vitesse<br />

Rapide. Il apparait également des perturbations provoquant une<br />

dispersion sur les mesures d’efforts. Parmi les causes, INTELLI-<br />

FAST a identifié l’assemblage interne des voies de mesures et de la<br />

sonde de température, le nombre de voies actives et la fréquence<br />

de mesure. En revanche, la vitesse de rotation n’a aucun impact<br />

sur la stabilité de l’acquisition (Figure 4).<br />

Figure 4. Résultats tests vitesse élevée, temps court<br />

22 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


MESURES<br />

Figure 5. Impact mesure température<br />

Après avoir réglé les problèmes en améliorant l’assemblage et les<br />

paramètres du matériel d’acquisition, il a été constaté un transfert<br />

stable et sans perturbation possible des signaux Ultrasons et<br />

Température, un fonctionnement sans aucun problème du setup<br />

multivoies et, enfin, que le setup peut être utilisé sur tout type de<br />

pièce en rotation ; le nombre maximum<br />

de voies peut atteindre 14 pour les voies<br />

ultrasons et 1 pour la voie Température<br />

(Figure 5).<br />

Les suites à donner pour la seconde phase<br />

de ces tests sont les suivantes : utilisation<br />

de vis de roue équipées de capteurs électro<br />

déposés, assemblage de cinq brides<br />

spécifiques avec sonde ultrason intégrées,<br />

clarification de la position et du<br />

type de sonde de température PT100,<br />

optimisation du concept de l’assemblage<br />

mécanique sur la roue et installation de<br />

l’assemblage complet sur véhicule, réalisation<br />

des premiers tests de roulage sur<br />

la piste de desserrage.<br />

D’une manière générale, les mesures à<br />

hautes fréquences peuvent trouver des<br />

débouchés dans la qualification des<br />

niveaux maximums d’effort subis par les vis lors de phénomènes<br />

transitoires, ainsi que lors du montage avec des outils de serrage<br />

fonctionnant avec des vitesses élevées.<br />

Jean-Philippe Godin (Polymesure)<br />

et Björn Speichermann (Intellifast GmbH)<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I23


PUBLI-COMMUNIQUÉ<br />

PipingCell : un outil d’analyse avancé<br />

du comportement dynamique des<br />

installations hydrauliques et pneumatiques<br />

Un circuit hydraulique ou<br />

pneumatique comporte différents<br />

composants tels que les<br />

éléments de tuyauterie, des<br />

réservoirs, des filtres, des pompes et des<br />

compresseurs. Ces installations sont principalement<br />

dimensionnées par le débit et<br />

la pression (statique) de fonctionnement.<br />

Les éléments actifs, tels que les pompes ou<br />

les compresseurs, induisent une variation<br />

de pression, appelée pression dynamique.<br />

Cette pression dynamique se propageant<br />

dans les conduits, elle est une source de<br />

bruit possible et, plus grave, une source de<br />

fatigue des tuyaux et des organes associés.<br />

L’existence et les effets de cette pression<br />

dynamique sont généralement connus mais<br />

la mesure est souvent réalisée en un point<br />

unique. Pourtant, la pression dynamique<br />

peut varier fortement le long de la conduite.<br />

Une analyse multi-capteur permet d’obtenir<br />

sa répartition et sa prédiction.<br />

Issu d’une collaboration entre le Laboratoire<br />

Vibrations Acoustique (LVA) de<br />

l’INSA de Lyon et la société Matelys -<br />

Research Lab, PipingCell vous permet<br />

d’analyser le comportement dynamique<br />

Interface de PipingCell<br />

des tuyauteries de vos installations hydrauliques<br />

et pneumatiques.<br />

PipingCell est principalement basé sur une<br />

mesure multi-capteurs permettant une<br />

analyse avancée du comportement dynamique<br />

des conduites.<br />

- Les capteurs peuvent être intrusifs ou<br />

non-intrusifs.<br />

- La méthode est applicable pour une large<br />

gamme de tuyauterie (acier, fonte, cuivre,<br />

PVC, ...) avec des diamètres allant de 10<br />

mm à plus de 3 m, et pour différents points<br />

de fonctionnement (débit, pression). Le<br />

couplage entre le fluide (même lourd tel<br />

que de l’eau ou de l’huile) et le tuyau est<br />

pris en compte. PipingCell permet:<br />

- de surveiller l’état du fluide en mesurant<br />

la célérité du son dans le fluide.<br />

- de recalculer la pression et la contrainte<br />

dynamique induite dans le tuyau à des<br />

points hors de la zone de mesure.<br />

- de mesurer l’impédance du circuit.<br />

- la détection précoce de la cavitation.<br />

Enfin, la prédiction des pulsations de pression<br />

nécessite une caractérisation intrinsèque<br />

de la source (pression bloquée et<br />

impédance). PipingCell permet de réaliser<br />

ce type de caractérisation sur une installation<br />

comportant une boucle dédiée. •<br />

Montage avec capteurs intrusifs<br />

pour la caractérisation des pompes.<br />

Capteurs non-intrusifs installés sur<br />

une conduite forcée<br />

Contact : Fabien Chevillotte<br />

Matelys - Research Lab<br />

Tél. : +33 (0) 9 72 50 93 16<br />

pipingcell@matelys.com<br />

24 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


MESURES<br />

SOLUTIONS<br />

Un point sur l’environnement<br />

mécanique des systèmes<br />

Les capteurs jouent un rôle prépondérant dans les opérations<br />

de mesure mécanique. Responsable produits de PM<br />

Instrumentation, Jean-Luc Barette revient sur de multiples<br />

technologies existantes sur le marché.<br />

Les capteurs en S et capteurs<br />

bouton se caractérisent par<br />

leurs faibles coûts, leur facilité<br />

d’utilisation, une très bonne<br />

précision. Ces capteurs sont généralement<br />

utilisés sur des machines d’essais<br />

de force ou des équipements des contrôles,<br />

de résistance à la traction, de résistance à<br />

la rupture, de mesures d’allongement, des<br />

tests d’emboitage, des mesures de frottement.<br />

Ils sont beaucoup utilisés pour<br />

les essais dans les laboratoires universitaires<br />

et centres d’essais des grandes<br />

écoles. Compacts, les capteurs boutons<br />

peuvent être facilement intégrés dans des<br />

systèmes complexes ou des outils destinés<br />

au contrôle en production. Une application<br />

caractéristique du capteur bouton est<br />

le contrôle sur les emboitures ou des sertissages<br />

en production.<br />

Les capteurs de force galet Interfaceforce<br />

sont utilisés pour des mesures allant de<br />

1.5 kN à 9MN (900 tonnes). Une des<br />

applications pour ce type de capteur sont<br />

des essais sur des pièces nécessitant un<br />

contrôle à la tenue en fatigue. Ils sont<br />

utilisés dans tous les centres de R&d de<br />

l’industrie automobile, aéronautique,<br />

sidérurgie ou aérospatiale.<br />

Par exemple le système de freinage d’un<br />

camion doit être testé pour tenir un<br />

nombre de cycle bien supérieur à ce qu’il<br />

subirait durant la durée de vie supposé<br />

du véhicule. Pour cela des capteurs de<br />

force sont positionnés sur des vérins et<br />

des simulations de cycle sont conduit<br />

jusqu’à rupture.<br />

SIMULER DES MILLIONS DE CYCLE<br />

DE FORCE<br />

Les capteurs galettes de PM Instrumentation<br />

sont fabriqués dans l’Arizona par<br />

la société InterfaceForce. Ils sont beaucoup<br />

utilisés pour les essais de fatigue<br />

dans l’aéronautique. Toutes les pièces<br />

d’avions, soumises à des forces lors du<br />

fonctionnement normal, sont testées<br />

en fatigue. Les forces mesurées sont de<br />

quelques kilo-Newton à plusieurs méga-<br />

Newton. Les capteurs utilisés doivent<br />

nécessairement tenir les exigences de<br />

tenu en fatigue, c’est-à-dire être capables<br />

de résister durant des centaines de<br />

millions de cycles de montée et de<br />

descente en effort. Par exemple, on peut<br />

imaginer qu’un train d’atterrissage ait à<br />

subir des millions de cycle de force pour<br />

simuler la vie de l’avion ; idem pour une<br />

pièce du support moteur ou des ailes.<br />

La caractéristique principale de ces<br />

capteurs de force réside dans leur capacité<br />

à subir et à mesurer des forces très<br />

élevées en traction et compression, à<br />

l’exemple d’un capteur de 250 tonnes :<br />

celui-ci doit être capable de supporter<br />

une traction de 250 tonnes puis une<br />

compression de 250 tonnes durant, au<br />

minimum 100 millions de cycles de<br />

force générés par des vérins hydrauliques<br />

spécifiques sur lesquels sont montés les<br />

capteurs.<br />

Autre caractéristique importante : la<br />

tenue en vibration durant les cycles,<br />

laquelle nécessite une mise au point de<br />

capteurs très haute performance capable<br />

de résister aux vibrations pour des essais<br />

sur plusieurs mois. Lors de ces essais, les<br />

capteurs de forces restent conformes aux<br />

caractéristiques métrologiques initiales.<br />

Ces capteurs sont étalonnés tous les ans<br />

pour assurer la meilleure traçabilité de<br />

mesures confrontées à des normes aéronautiques<br />

particulièrement exigeantes. •<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I25


MESURES<br />

EN APPLICATION<br />

Savoir maîtriser les<br />

contraintes liées au Big Data<br />

Après nous avoir expliqué l’émergence et les contraintes liées au Big Data et à la gestion des<br />

données importantes, Christophe Marcadet, ingénieur technico-commercial HGL Dynamics<br />

France, revient sur le cas des vibrations chez un motoriste dans le secteur de l’aéronautique.<br />

Depuis les années 2000 le volume d’informations<br />

numériques connaît un essor exponentiel,<br />

dû notamment à l’Internet haut<br />

débit, aux réseaux sociaux, à la puissance<br />

des ordinateurs, etc. Les besoins d’analyses sont devenus<br />

très importants dans des domaines aussi variés que le<br />

marketing, les services secrets, l’industrie, etc. entraînant<br />

une inadaptation des outils informatiques de stockage et<br />

d’analyse. Les grandes sociétés, telle Google Microsoft, ont<br />

développé depuis 2010 de nouveaux outils parmi lesquels<br />

un concept de base de données : les bases de données<br />

usuelles, de technologie « SQL », c’est-à-dire gérant une<br />

arborescence de répertoire. Le nouveau concept, nommé<br />

« no SQL », simplifie la gestion des données en étoile et<br />

permet de prendre en compte des volumes très importants<br />

de données. Pour analyser ces données, il a fallu inventer<br />

des moteurs possédant une intelligence artificielle,<br />

par exemple, le moteur de recherche de Google appelé<br />

« robot autoadaptatif » (l’adaptation représentant une<br />

forme d’intelligence). Les outils et algorithmes évolueront<br />

encore dans beaucoup de domaines, essentiellement<br />

dans celui de l’industrie.<br />

Terra octets, ce qui, avec le temps, permet pour plusieurs bancs de<br />

produire plusieurs centaines de Terra points (10E14). Traditionnellement,<br />

le service essais effectue les mesures, calcule les fréquences<br />

et envoie le tout au bureau d’études qui réalise l’analyse manuelle<br />

des résultats, souvent pour établir la corrélation entre les essais et<br />

le calcul. La multiplication du nombre d’intermédiaires dans les<br />

bureaux d’études a aussi multiplié les risques d’erreurs (obligeant<br />

un motoriste à lancer un appel d’offres interne et externe afin d’optimiser<br />

le processus d’analyse.) HGL Dynamics fournit des systèmes<br />

multivoies aux principaux motoristes (100 à 800 voies par banc) et<br />

travaille, depuis 2006, en étroite relations avec ses clients ce qui<br />

lui a permis d’aboutir, en 2015, à la fourniture d’un outil performant<br />

: Pioneer.<br />

PIONEER : GESTION DES DONNÉES<br />

Les données sont concentrées sur une machine, dimensionnée aux<br />

besoins, comprenant un serveur qui gère une base de données optimisée<br />

type « no SQL », avec des outils PQB (Pioneer Query Builder) et PQL<br />

(Pioneer Query Language). Les postes clients peuvent accéder à l’outil<br />

dans l’entreprise sans nécessiter de réseau ultra-rapide (100-1000Mbit/s).<br />

LE CAS D’UN MOTORISTE AÉRONAUTIQUE<br />

Dans le secteur de l’aéronautique, la connaissance des<br />

vibrations, pressions et contraintes est fondamentale pour<br />

le fonctionnement et la durée de vie du moteur. Avant les<br />

années 1990, les systèmes d’acquisition et de stockage s’effectuaient<br />

par bancs comprenant 2 à 4 voies dynamiques<br />

et des dizaines de voies lentes, soit dans le Méga Octet sur<br />

bande magnétique analogique. De 1990 à 2000, le numérique<br />

et les télécommunications ont permis le développement<br />

d’instruments multiples de 16 voies et des stockages<br />

numériques de plusieurs centaines de giga octets.<br />

HGL Dynamics fournit, depuis l’année 2000, des systèmes<br />

de mesures comprenant plusieurs centaines de voies<br />

avec des supports de stockage en parallèle, de l’ordre du<br />

26 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


MESURES<br />

Le serveur Pioneer fait appel a deux<br />

applications serveurs : « hercules »<br />

pour l’archivage et « tornado » pour<br />

les calculs.<br />

Les essais sont organisés suivant<br />

le type de moteur ou de banc.<br />

Une arborescence de visualisation<br />

permet la sélection des essais<br />

reliée à la base de données.<br />

FILTRAGE EXTRACTION<br />

Le point important dans l’architecture de<br />

traitement consiste à pouvoir « filtrer et<br />

extraire les données ».<br />

L’outil peut donc, à partir de données<br />

temporelles, calculer par exemple des<br />

spectres et extraire les principaux<br />

composants.<br />

CALCUL DES DONNÉES<br />

Les calculs importants sont, d’une<br />

part, les niveaux efficaces temporels<br />

dans des bandes de fréquences (RMS<br />

[1000-3000Hz par exemple), d’autre<br />

part l’analyse des maximums de la FFT<br />

et l’analyse des maximums d’Ordres<br />

(évolution des niveaux de fréquences<br />

en fonction de la vitesse). Ce type de<br />

traitement se visualise comme ci-dessous<br />

(dans certains cas, il peut exister un<br />

langage interne pour définir ces traitements<br />

TH,ZMOD etc.).<br />

EXTRACTION ROBOT “PEAK<br />

DETECTOR” PIONNER DATA<br />

Nous avons développé un moteur<br />

permettant de définir les maximums.<br />

Calculer les pics d’un spectre peut<br />

paraître très simple en traitement<br />

du signal. Cela est vrai pour un cas<br />

d’école type sinusoïdale mais, dans<br />

la réalité, les signaux utiles sont<br />

additionnés avec le bruit ou avec<br />

d’autres informations.<br />

Nous avons donc défini :<br />

– 4 types de valeurs de données « validation<br />

»<br />

• non valide<br />

• bonne<br />

• mauvaise<br />

• suspecte<br />

CAPTEUR DE COUPLE DE HAUTE PRÉCISION<br />

BURSTER 8661 AVEC UNE INTERFACE USB SÉRIE 8661<br />

Flashez<br />

pour plus<br />

d’infos<br />

› Très haute précision avec linéarité<br />

≤ ± 0.05 % du couple nominal,<br />

résolution angulaire 0.09 ° (option)<br />

› Option mesure d´angle, de vitesse de rotation<br />

par codeur incrémental ainsi que le calcul de<br />

puissance mécanique via le logicie<br />

› Couple nominal<br />

de 0 ... ± 0.02 Nm à 0 ... ± 1000 Nm<br />

› Indicateurs intelligents<br />

d'état de fonctionnement<br />

› Option: Étalement de la deuxième<br />

plage de mesure 1:10, 1:5 et 1:4<br />

› Excellent rapport qualité-prix<br />

03 90 226 683<br />

Info@icacontact.fr<br />

www.icacontact.fr<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I27


MESURES<br />

– un algorithme « Data Mining » calculant automatiquement le<br />

bruit de fond pour le soustraire et donner le spectre des maximums.<br />

Cet algorithme confidentiel a nécessité de longues<br />

heures de travail. Il est basé sur des calculs statistiques.<br />

La copie d’écran ci-dessous donne l’exemple d’une partie des<br />

résultats finaux de l’outil.<br />

Du fait du très grand nombre de données de mesure dynamique,<br />

il a fallu développer de nouveaux outils grâce à l’émergence<br />

du Big Data.<br />

Une nouvelle base de données et un robot automatique ont<br />

permis d’augmenter la performance d’analyse. Un de nos clients<br />

motoriste a réalisé une étude de performance montrant un<br />

gain conséquent.<br />

Cet outil et ce concept peuvent s’adapter à d’autres applications<br />

où de grands volumes de mesures physiques sont nécessaires.<br />

Christophe Marcadet<br />

(HGL Dynamics France)<br />

LES JOURNÉES<br />

COFREND<br />

2017<br />

Anniversaire<br />

50 ans<br />

3 JOURS DE CONFÉRENCES<br />

ET D’EXPOSITION<br />

Le Grand Rendez-vous de<br />

toute la profession des<br />

Contrôles et <strong>Essais</strong> Non Destructifs<br />

Sponsors<br />

STRASBOURG<br />

Du 30 mai<br />

au 1er juin<br />

PALAIS<br />

DES<br />

CONGRES<br />

2017<br />

Toutes les informations sur www.cofrend2017.com<br />

28 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


MESURES<br />

MÉTHODE<br />

L’intérêt de la mesure par<br />

stéréocorrélation d’image<br />

La stéréocorrélation d’image est une technique d’imagerie numérique basée sur l’interpolation<br />

des données contenues dans deux images prises à deux instants différents, à l’aide de caméras<br />

de haute précision. Plus d’explication avec Floriane Soulas et Carole Treffot (Sopemea) qui sont<br />

notamment intervenues à l’occasion d’Astelab Mécanique qui s’est déroulé à Paris en octobre 2016.<br />

La certification d’une structure est un élément déterminant<br />

dans la conduite et la réussite d’un programme aéronautique.<br />

Cette certification repose encore aujourd’hui sur<br />

une démarche expérimentale lourde malgré l’utilisation de<br />

plus en plus systématique du Virtual Structural Testing qui couple<br />

essais et simulation numérique. Malgré ce couplage de plus en plus<br />

systématique, les essais réalisés à tous les niveaux des développements<br />

sont encore nécessaires afin de s’assurer de la pertinence<br />

des calculs réalisés. Par ailleurs, les rapports d’essais mécaniques<br />

réalisés aujourd’hui dans les laboratoires d’essais sont limités à des<br />

relevés de mesures, généralement macroscopiques (utilisation de<br />

jauges et d’accéléromètres) et ponctuels.<br />

La stéréocorrélation d’image est une méthode permettant de<br />

calculer, entre une image dite de référence et une image déformée,<br />

l’évolution des champs de déplacement et de déformation<br />

des structures observées afin d’analyser leur comportement et<br />

leur évolution lorsqu’elles sont soumises à une charge ou une<br />

contrainte. La stéréo corrélation est une méthode optique sans<br />

contact qui permet d’obtenir des informations sur toute une<br />

surface et non plus uniquement de façon ponctuelle comme<br />

le font les jauges de déformation traditionnellement utilisées.<br />

Cette méthode permet de plus de s’intéresser à des zones parfois<br />

inaccessibles ou difficilement instrumentables par les méthodes<br />

classiques. Enfin, elle permet la reconstruction en trois dimension<br />

des zones observées ce qui est un atout pour la comparaison<br />

avec des modèles numériques prédictifs.<br />

Figure1 : Illustration du déplacement subi par une structure à deux<br />

instants différents<br />

Mathématiquement parlant, on travaille sur deux images prises<br />

à deux instants différents. Les deux états différents de l’objet<br />

s’écrivent f( ) et g( ), où représente les coordonnées en<br />

pixel dans l’image. Si on appelle<br />

le champ de déplacement<br />

entre les deux images, la conservation locale de la luminance<br />

s’écrit :<br />

))<br />

Si l’on suppose que les images sont différentiables, un développement<br />

de Taylor au premier ordre conduit à :<br />

Le calcul du champ de déplacement revient à minimiser globalement<br />

le résidu de corrélation défini par :<br />

Sopemea s’est équipé de<br />

cette nouvelle technologie<br />

afin de proposer une expertise<br />

et des résultats toujours<br />

plus complets à ses clients.<br />

Le dispositif expérimental<br />

est constitué de deux<br />

caméras haute résolution<br />

(cf. Figure 2) et d’un logiciel<br />

d’acquisition et post traitement.<br />

L’utilisation de deux<br />

caméras permet la mesure<br />

de déplacements sur des<br />

surfaces non planes et dans<br />

les trois directions.<br />

Figure 2 : Dispositif de<br />

stéréocorrélation disposé<br />

devant un essai de traction<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I29


MESURES<br />

La mise en œuvre de la méthode est rapide et<br />

non destructive. La création d’un mouchetis<br />

(dépôt de points de peinture noire sur une<br />

couche de peinture blanche, cf. figure 1) est une<br />

étape indispensable afin de créer un contraste<br />

et une hétérogénéité de surfaces suffisantes,<br />

nécessaire au calcul des déplacements par l’algorithme<br />

de corrélation. Ces points permettront<br />

d’obtenir les champs de déplacements<br />

sur toute la surface observée et, par calcul, les<br />

champs de déformation associés. La qualité du<br />

mouchetis, ainsi que de l’éclairage afin d’obtenir<br />

un contraste suffisant, sont les facteurs<br />

clefs permettant d’obtenir la meilleure précision<br />

de mesure possible, précision pouvant aller<br />

jusqu’au micro et en dessous.<br />

Sopemea a mené dans le cadre de projet de<br />

recherche plusieurs essais afin d’éprouver cette<br />

nouvelle méthode. Un exemple des champs<br />

obtenus par stéréocorrélation sont présentés<br />

en figure 3 pour une éprouvette en aluminium<br />

de 1,5 cm d’épaisseur, possédant une entaille<br />

et soumise à un effort de traction de 3000 daN.<br />

Figure 4 : (a) Ajout d’une jauge de déformation sur une éprouvette de traction et (b) préparation<br />

du mouchetis pour la stéréocorrélation<br />

Grâce à la stéréocorrélation, il est possible d’obtenir des champs de déplacement/<br />

déformation sur une surface entière mais également en un point précis. Une jauge<br />

virtuelle, aux dimensions similaires à la jauge réelle et disposée au même endroit sur<br />

l’éprouvette, est créée. Les résultats obtenus par les deux méthodes sont confrontés<br />

à la figure 5. La figure 5 compare la déformation en µdef subie par l’éprouvette lors<br />

du chargement en traction et l’on peut constater que les résultats issus de la mesure<br />

par jauge sont très proches de ceux issus de la mesure par corrélation d’images (écart<br />

max 57µdef et écart moyen 34 µdef). Ces résultats prouvent l’intérêt et la fiabilité de<br />

cette nouvelle technique de mesure.<br />

Figure3 : Champs de déplacement et de déformation<br />

obtenus par stéréocorrélation sur une éprouvette<br />

avec entaille (essais de traction)<br />

La figure 3 présente les champs de déplacement<br />

et déformation selon l’axe Y (sens de la traction)<br />

et montre une nette concentration de déformation<br />

autour de l’entaille comme attendu pour<br />

ce genre d’essais. Ces résultats et les valeurs<br />

de déformation associés peuvent être directement<br />

comparés avec les données de simulation<br />

numérique sur l’ensemble de la zone d’étude.<br />

Afin de mettre cette nouvelle technique à<br />

l’épreuve, des essais comparatifs ont été mené<br />

sur la même éprouvette de traction, entre la<br />

stéréocorrélation et les résultats obtenus grâce<br />

à une jauge de déformation. La figure 4 montre<br />

comment une jauge de déformation a été placée<br />

sur l’éprouvette de traction avant d’être recouverte<br />

de mouchetis.<br />

Figure 5 : Comparaison des résultats obtenus pour la stéréocorrélation et une jauge de déformation<br />

classique<br />

La stéréocorrélation d’image, en plus de permettre l’investigation de structures<br />

complexes et/ou difficiles d’accès, permet également de tirer le meilleur parti des<br />

simulations numériques, qui précèdent aujourd’hui la majorité des essais, en multipliant<br />

les possibilités de comparaison sur des surfaces entièrement et plus seulement<br />

de manière ponctuelle. D’ autres essais sur des structures moins académiques<br />

ont été menés afin de tester la technique ont été réalisé, comme la surveillance d’ouvrages<br />

d’art en coopération avec la SNCF réseaux et ont montré des résultats très<br />

encourageants.<br />

Floriane Soulas et Carole Treffot<br />

(Sopemea)<br />

30 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


• <br />

<br />

• <br />

<br />

<br />

• <br />

<br />

• <br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Le Cetim, catalyseur de votre développement<br />

en fabrication additive<br />

Fort de plus de 10 ans d’expérience et d’une expertise<br />

pluridisciplinaire, le Cetim vous accompagne sur l’ensemble de la chaîne<br />

de valeur de la fabrication additive.<br />

Optimisation de la conception (numérisation, optimisation topologique)<br />

Choix de la technologie et du matériau le plus adapté<br />

Réalisation de démonstrateurs et prototypes (plateformes mutualisées,<br />

fusion laser, impression 3D métal)<br />

Caractérisation de pièces et validation de procédés<br />

Intégration de la technologie dans votre environnement productif<br />

(performance industrielle, sécurité et santé au travail, énergie, recyclage)<br />

1702-047 ©Cetim<br />

Conduite du changement, formation, maîtrise des risques , investissement sécurisé<br />

Service Question Réponse<br />

Tél. : 03 44 67 36 82<br />

sqr@ cetim.fr<br />

L a r echer che<br />

CARNOT<br />

pour les entreprises<br />

Pub PID-PPI - <strong>Essais</strong> et simulation - Mars 2017.indd 1 23/02/2017 17:32<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I31


DOSSIER Industrie Lyon<br />

©Foucha Muyard<br />

Lyon, capitale de l’industrie en avril<br />

La biennale lyonnaise ouvrira ses portes du mardi<br />

4 au 7 avril prochain. Bercée entre le regain de<br />

dynamisme de l’industrie – d’une manière générale<br />

– et l’engouement tant des industriels que des<br />

organisations institutionnelles pour l’industrie du<br />

futur, cette édition 2017 se montre très prometteuse et<br />

particulièrement riche en événements de toutes sortes.<br />

Cette année, avec une centaine de machines et de robots en mouvement,<br />

les 900 exposants orchestreront une édition lyonnaise très attendue,<br />

formant ainsi ce que Sébastien Gillet, patron du salon Industrie, résume<br />

parfaitement en ces termes de « plus grande usine en fonctionnement ».<br />

Sur ses 24 000 m 2 de surface, Industrie Lyon mettra en œuvre une multitude de<br />

« petits » événements, allant des Trophées de l’innovation (dont la remise aura<br />

lieu lors de la grande soirée exposants le mardi soir) aux visites guidées – intitulées<br />

Innovations Tours – permettant de rencontrer quatre des nominés aux<br />

Trophées, en passant par la formation et le recrutement avec MyJob Industrie et,<br />

pour la première fois sur Industrie, Smile Lyon, le Salon des métiers de l’industrie<br />

et de L’entreprise ; destinée aux collégiens, cette initiative du Syndicat national<br />

du décolletage (NDEC) propose aux jeunes visiteurs la visite guidée d’un espace<br />

représentatif d’une usine et de l’ensemble de ses métiers.<br />

D’autres événements significatifs porteront naturellement<br />

sur l’usine du futur, en lien avec de nombreux<br />

partenaires à la fois industriels et institutionnels, le<br />

tout orchestré par l’Alliance pour l’Industrie du futur.<br />

Un atelier de peinture « en live » réunira par exemple<br />

pas moins de dix-sept entreprises. Par ailleurs, un<br />

espace « Fab Lab » fera son apparition sur le salon.<br />

Enfin, Labo Industrie et Inside INdustrie seront également<br />

teintés d’industrie 4.0 ; la journée du 5 avril<br />

sera également consacrée à une initiative portée par<br />

l’Agence régionale Auvergne-Rhône-Alpes : « Ambition<br />

Industrie du futur ».<br />

Les visiteurs pourront découvrir à travers des<br />

« villages » différents secteurs, à commencer par l’impression<br />

3D et ses multiples applications (customisation<br />

des pièces et objet sur mesure, création de pièces<br />

complexes, variété des matériaux utilisés…). Enfin, le<br />

salon mettra en avant les acteurs de la mesure et de la<br />

métrologie au sein d’un espace dédié. Une manière<br />

de disposer d’une offre à la fois globale et complète<br />

sur un unique et même lieu.<br />

Olivier Guillon<br />

32 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


DOSSIER Industrie Lyon<br />

REPORTAGE<br />

La qualité par l’essai, au cœur<br />

de la stratégie d’igus<br />

L’usine d’igus, à Cologne, abrite<br />

un laboratoire de 2 750 m²<br />

Trouver une solution à<br />

tous les problèmes à partir<br />

de matières synthétiques<br />

complexes et notamment<br />

le plastique. C’est le pari<br />

de Günter Blase, fondateur<br />

d’igus, société qui a vu le<br />

jour en 1964 à Cologne-<br />

Mülheim, pour devenir<br />

aujourd’hui une entreprise<br />

présente dans trente-cinq<br />

pays. Plus précisément,<br />

la société doit en partie sa<br />

réussite à ses systèmes<br />

de chaînes porte-câble et<br />

des paliers lisses conçus<br />

à base de polymères. Une<br />

réussite qui s’appuie aussi<br />

sur un important laboratoire<br />

d’essais.<br />

Si le succès d’igus est au rendezvous,<br />

en particulier entre les<br />

années 80 et aujourd’hui (l’entreprise<br />

est passée d’une quarantaine<br />

à près de 3 000 salariés entre 1985<br />

et 2015), c’est pour plusieurs raisons :<br />

une forte expertise dans les matières<br />

synthétiques, une culture de R&D<br />

forte, une offre qui ne cesse de s’accroître<br />

d’années en années (avec entre<br />

1 500 et 2 500 références par an), un<br />

réseau de distribution en propre (7 000<br />

livraisons quotidiennes pour satisfaire<br />

les 200 000 clients de la société), sans<br />

oublier un laboratoire de 2 750 m 2 dans<br />

lequel les équipes d’igus effectuent pas<br />

moins de 11 000 tests tribologiques de<br />

frottement, d’usure et autres chaque<br />

année, sans oublier près d’un million<br />

de mesures électriques.<br />

Du côté de la production, celle-ci<br />

demeure encore très manuelle ; l’idée<br />

est de maintenir un haut niveau de<br />

flexibilité afin de répondre aux quantités<br />

souhaitées et réaliser des tests<br />

sur chaque câble avant d’être « customisé<br />

». Les tests sont d’abord d’ordre<br />

mécanique. Six bancs d’essais par oscillation<br />

de mouvements linéaires ou rotatifs<br />

(+/- 40°) testent les produits jusqu’à<br />

130 MPa avec des poids de 120 kg. Pour<br />

la mesure d’usure et de frottement,<br />

d’autres bancs sont mis à disposition<br />

pour des échelles plus modestes, allant<br />

de 0,25 à 25 MPa ; « le but est de pouvoir<br />

couvrir toutes les charges et répondre<br />

à l’ensemble de notre large gamme de<br />

produits », souligne Thorsten Beitzel,<br />

directeur général d’igus France, alors<br />

chargé de nous faire visiter l’usine allemande.<br />

Le laboratoire est également en<br />

mesure de faire de la corrélation d’essais<br />

pour les produits de grande série, pour<br />

lesquels les résultats s’appuient sur une<br />

base de 1 000 tests (environ 15 000 par<br />

an). « La totalité de nos résultats d’es-<br />

34 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


sais sont garantis par un certificat », complète Thorsten Beitzel<br />

avant d’ajouter que le savoir-faire d’igus dans ce domaine s’appuie<br />

sur « plus de vingt-cinq ans d’expérience ».<br />

4-7 AVRIL 2017<br />

EUREXPO LYON<br />

ORIENTATION ENCORE EMBRYONNAIRE MAIS DÉTERMINÉE<br />

VERS L’IMPRESSION 3D<br />

Plus loin, un espace abrite plusieurs bancs destinés à tester les<br />

câbles et les chaînes afin de déterminer leur résistance à l’usure<br />

et au frottement ; chaque élément est connecté à un boîtier<br />

électrique chargé de mesurer l’état du câble (changement de<br />

forme) en fonction par exemple des écarts de température ou<br />

tout autre sollicitation. À l’extérieur sont testés des câbles de<br />

grande dimension pouvant atteindre 150 mètres de longueur !<br />

Ces essais peuvent être aussi réalisés pour les clients d’igus, qu’il<br />

s’agisse des essais précédemment cités ou des tests de pression<br />

et de torsion (allant jusqu’à la friction et la casse) pour les butés<br />

de la chaîne afin d’en déterminer la durée de vie.<br />

Les matériaux (depuis leur arrivée dans l’usine pour le contrôle<br />

qualité, à leur sortie) mais également les produits conçus en<br />

impression 3D subissent le même sort : « nos pièces issues de la<br />

fabrication additive doivent avoir les mêmes caractéristiques que<br />

les autres, insiste Thorsten Beitzel. Nous avons eu d’ailleurs la<br />

bonne surprise de constater que les pièces injectées présentaient<br />

une résistance aux frottements et une stabilité similaires ». Encore<br />

embryonnaire par rapport aux procédés traditionnels, la fabrication<br />

additive prend de plus en plus de place dans l’atelier. En<br />

matière d’essais, l’impression 3D offre la possibilité à l’entreprise<br />

d’accélérer ses phases de tests pour certains développements<br />

et présente un investissement stratégique – tant au niveau<br />

du savoir-faire que technologique – pour l’avenir. Si les temps de<br />

cycle restent longs, un service a déjà vu le jour pour les moules<br />

de séries de produits plus importantes que les pièces habituellement<br />

concernées par la fabrication additive.<br />

Olivier Guillon<br />

LE FUTUR DE<br />

L’INDUSTRIE<br />

SE CONSTRUIT<br />

AVEC VOUS…<br />

22 000<br />

DONNEURS<br />

D’ORDRES<br />

900<br />

INDUSTRIELS<br />

L’objectif pour igus est de pouvoir tester la<br />

totalité de la gamme de produits<br />

Avec le soutien du<br />

WWW.INDUSTRIE-EXPO.COM


DOSSIER Industrie Lyon<br />

ANALYSE<br />

Pour une mesure 3D optique de grandes<br />

pièces précise, rapide et automatisée<br />

Cet article technique, rédigé sous la forme<br />

d’un livre blanc au sein du fabricant de<br />

solutions de mesure Faro, explique comment<br />

la technologie de mesure 3D utilisant la<br />

lumière structurée et les caméras stéréo<br />

peut ouvrir de nouvelles perspectives pour<br />

l’assurance qualité et la rétro-ingénierie.<br />

Les installations de production modernes sont avant<br />

tout évaluées sur la base de paramètres tels que<br />

la productivité, la qualité des produits, les coûts<br />

et la flexibilité. L’automatisation croissante de la<br />

fabrication et de l’assurance qualité est la solution dans de<br />

nombreuses branches. Les systèmes de mesure doivent plus<br />

particulièrement pouvoir être utilisés de manière fiable,<br />

rapide, précise et flexible dans les contrôles géométriques<br />

en 3D pour le contrôle de la qualité et la rétro-ingénierie.<br />

Depuis quelques années, les technologies de mesure optique<br />

et de vision industrielle se sont imposées dans ces domaines,<br />

mais ces solutions étaient jusque-là souvent très complexes<br />

et limitées à certaines applications.<br />

Vous pourrez découvrir dans les paragraphes suivants les<br />

applications typiques des systèmes de mesure dans la fabrication<br />

industrielle, les approches technologiques pour la<br />

mesure 3D optique ainsi que les exigences techniques et<br />

économiques posées aux systèmes de mesure universels.<br />

Ligne de fabrication entièrement automatisée<br />

pour des carrosseries de véhicules<br />

36 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


Industrie Lyon<br />

DOSSIER<br />

Ensuite, nous souhaitons vous présenter une innovation qui,<br />

grâce à la combinaison du procédé de mesure 3D présenté<br />

et du traitement embarqué des signaux, peut être intégrée<br />

de façon très aisée, fiable et économique dans divers processus<br />

de fabrication exigeants.<br />

TÂCHES TYPIQUES DANS LA FABRICATION<br />

INDUSTRIELLE<br />

Les usines de production modernes doivent avant tout<br />

remplir trois exigences : une productivité élevée, une qualité<br />

des produits élevée et des coûts d’acquisition et d’exploitation<br />

bas. Etant donnée la tendance majeure générale à l’individualisation<br />

suivant laquelle chaque client préfère fabriquer sa<br />

version individuelle, s’ajoute encore une quatrième exigence :<br />

la flexibilité élevée. De nombreux secteurs industriels, comme<br />

la construction automobile, l’aéronautique et la construction<br />

de machines, misent donc sur l’augmentation du degré d’automatisation.<br />

Cette automatisation concerne non seulement<br />

le montage mais aussi l’assurance de la qualité.<br />

Il est parfois plus facile de presser et de souder par exemple<br />

des pièces en tôle pour une carrosserie de voiture sous une<br />

forme préfabriquée que de vérifier ensuite si le module ainsi<br />

créé correspond à son propre modèle de CAO en 3D. Cette<br />

inspection nécessaire de la qualité ne doit néanmoins pas<br />

ralentir la production. D’autres exemples en sont le contrôle<br />

géométrique de grandes pièces de transmission, ainsi que le<br />

contrôle de jeux et affleurements de portières, de panneaux<br />

de voiture ou d’avion. Il ne s’agit pourtant pas seulement de<br />

contrôler les produits des processus de moulage par injection,<br />

de cintrage, de pressage, de découpage et d’assemblage.<br />

Il convient aussi de contrôler régulièrement les outils correspondants<br />

en termes d’usure et de défauts.<br />

Chacune des applications citées nécessite une mesure géométrique<br />

des objets en trois dimensions avec une précision de<br />

seulement quelques micromètres. Les procédés de mesure<br />

tactile conviennent notamment pour cela. Mais, les procédés<br />

de mesure optique sont particulièrement bien placés<br />

pour répondre aux exigences élevées en termes de précision,<br />

vitesse, coûts et flexibilité d’un système de mesure 3D pour<br />

de grandes pièces. En outre, les systèmes de mesure optique<br />

conviennent aussi pour une rétro-ingénierie de précision.<br />

BRÈVE INTRODUCTION À DEUX MÉTHODES DE<br />

MESURE 3D OPTIQUE<br />

Toute caméra standard utilise un capteur d’images bidimensionnel<br />

pour capturer des scènes en 3D. Les informations<br />

de profondeur sont alors bien évidemment perdues. Pour<br />

pouvoir néanmoins procéder à une mesure 3D à l’aide de ce<br />

genre de caméra, deux approches techniques sont couramment<br />

utilisées. Celles-ci sont expliquées brièvement ci-après.<br />

APE<br />

Automotive power electronics<br />

26 & 27 AVRIL 2017<br />

CITÉ DES SCIENCES ET DE L’INDUSTRIE - PARIS, FRANCE<br />

Comité d’organisation<br />

Jochen Langheim | STMicroelectronics & APE Chairman<br />

Rémi Bastien | Renault<br />

Rik De Doncker | RWTH Aachen<br />

Hans-Peter Feustel | Continental<br />

Manuel Gärtner | STMicroelectronics<br />

Kimimori Hamada | Toyota<br />

Thomas Harder | ECPE<br />

Nicolas Leclère | Groupe PSA<br />

Patrick Leteinturier | Infineon Technologies<br />

Jean-Michel Morelle | Valeo<br />

Ladmimir Prince | Groupe PSA<br />

Daniel Richard | Valeo<br />

Xavier Roth | Robert Bosch<br />

Bénédicte Silvestre | Valeo<br />

www.sia.fr // contact : molly.boissier@sia.fr


DOSSIER Industrie Lyon<br />

Principe de la mesure 3D à l’aide des déformations de la lumière structurée<br />

sur des objets 3D<br />

> La combinaison des deux méthodes<br />

La méthode de la stéréovision fonctionne d’autant mieux<br />

que les caractéristiques de l’objet à mesurer sont spécifiques<br />

et nombreuses. En particulier, les pièces en tôle de grande<br />

taille, polies ou même peintes peuvent poser problème.<br />

Toutefois, si l’on projette une lumière structurée sur la<br />

surface, la méthode de stéréovision trouve la quantité de<br />

points correspondants nécessaire à la mesure 3D détaillée.<br />

Dans le cas de pièces complexes, il peut arriver que la<br />

lumière structurée tombe sur une zone qui n’est pas visible<br />

pour la caméra.<br />

Il est ici préférable d’utiliser une deuxième caméra qui<br />

visualise la projection depuis une autre direction. Si l’on<br />

combine donc les deux méthodes de mesure 3D, leurs points<br />

faibles sont ainsi mutuellement compensés.<br />

> Lumière structurée<br />

Lors de mesures 3D avec lumière structurée, on met à profit<br />

l’effet suivant : si l’on projette un motif quelconque mais connu<br />

sur un objet tridimensionnel, le motif sera déformé. Si l’on a,<br />

par exemple, un motif composé de bandes droites parallèles<br />

sur un objet rond, on obtient des courbures et des écartements<br />

différents à la surface de l’objet qui sont alors capturés par la<br />

caméra. En utilisant ces déformations de la lumière structurée<br />

et en tenant compte de l’angle et de la distance entre le projecteur<br />

et la caméra, on peut calculer les informations de profondeur<br />

à partir d’une image bidimensionnelle.<br />

> Stéréovision<br />

Cette méthode utilise le même principe que l’homme : deux<br />

yeux ou caméras et une unité de traitement centrale (voir<br />

ci-après). Si l’on prend la même scène en même temps à partir de<br />

deux angles de vue différents, les caractéristiques (par ex. objets)<br />

de la scène sont légèrement décalées dans les deux images. Ce<br />

décalage permet de calculer la position des objets dans l’espace<br />

en tenant compte de la distance et de l’angle des deux caméras.<br />

La stéréovision utilise le même principe que l’homme pour déterminer<br />

les informations de profondeur de deux images de la même scène.<br />

Problème d’occlusion de la lumière structurée en cas d’utilisation<br />

d’une seule caméra<br />

EXIGENCES POUR LES SYSTÈMES DE MESURE<br />

Ce chapitre présente les différentes exigences fonctionnelles<br />

pour un système de mesure 3D optique, également<br />

appelé imageur 3D, et montre comment celles-ci peuvent<br />

être remplies le plus efficacement possible grâce à la projection<br />

de lumière structurée combinée à la stéréovision.<br />

> Précision<br />

La précision que l’on peut atteindre avec les méthodes de<br />

mesure optique présentées dépend en particulier de la<br />

résolution de la caméra et du projecteur ainsi que de la<br />

qualité optique des objectifs de la caméra et du projecteur.<br />

Les caméras doivent également disposer d’un bon rapport<br />

signal-bruit pour obtenir des résultats de mesure précis et<br />

répétables.<br />

Plus la résolution du projecteur est élevée, plus il est possible<br />

de projeter des structures fines sur les objets à mesurer et<br />

plus l’imageur 3D est à même de livrer des points de mesure<br />

avec une prise de vue. L’image 3D produite de l’objet à mesurer<br />

est d’autant plus riche en détails.<br />

38 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


Le Magazine de la Réalité Virtuelle & Augmentée<br />

LE MAGAZINE DE L'INNOVATION<br />

22 26<br />

MARS 2017<br />

Vu que la distance et l’angle entre les différentes caméras<br />

et le projecteur sont décisifs pour le calcul des coordonnées<br />

3D des points de la surface, ils doivent être soigneusement<br />

calibrés et rester ensuite constants. Cela nécessite<br />

une rigidité mécanique correspondante de l’agencement<br />

même en cas d’écarts de température légers, telle<br />

qu’on l’atteint par exemple en utilisant des matériaux<br />

composites.<br />

L’idéal serait que l’imageur 3D puisse contrôler lui-même<br />

sa propre précision de mesure. Cela est notamment<br />

possible avec le rapprochement des résultats de mesure<br />

issus des procédés de lumière structurée et de la stéréovision<br />

: si les procédés de mesure livrent des valeurs très<br />

différentes, cela indique un éventuel besoin en maintenance<br />

ou réparation. Les conditions requises pour une<br />

précision élevée sont : une résolution élevée des caméras<br />

et du projecteur, un très bon rapport signal-bruit des<br />

caméras, une faible distorsion optique des objectifs, un<br />

calibrage précis et un boîtier rigide, et une détection automatique<br />

des imprécisions de mesure.<br />

SALON<br />

e<br />

LE PLUS GRAND<br />

SALON AU MONDE DES<br />

TECHNOLOGIES<br />

DU VIRTUEL<br />

+ 200 EXPOSANTS<br />

6000 M 2 D’EXPOSITION<br />

120 SPEAKERS<br />

> Solidité face à des conditions d’éclairage et des textures<br />

de pièces variables<br />

Les systèmes de mesure optique ont besoin d’un éclairage<br />

suffisant et ce de façon la plus constante possible. Ils<br />

peuvent alors être réglés de manière optimale par rapport<br />

à celui-ci. Les conditions ambiantes dans les installations<br />

de fabrication industrielles sont néanmoins très diverses<br />

en fonction du domaine et souvent peu constantes. Parfois<br />

le soleil brille à travers les fenêtres du toit du hall de fabrication,<br />

parfois on trouve des postes de soudage à proximité<br />

de la station de mesure. Le système doit donc être<br />

conçu le plus solidement possible face aux influences de<br />

l’éclairage ambiant.<br />

La méthode de l’éclairage structuré fonctionne d’autant<br />

mieux que l’éclairage structuré est riche en contrastes sur<br />

la surface de l’objet. Le comportement est similaire dans le<br />

cas de la vision stéréo : là aussi, les formes caractéristiques<br />

qui s’attribuent les unes aux autres de façon univoque<br />

dans les deux images doivent être présentes. Cela est bien<br />

souvent difficile sur les objets aux surfaces fortement réfléchissantes.<br />

Il s’est avéré que l’éclairage LED bleu clair et<br />

l’usage de filtres optiques correspondants sur les objectifs<br />

des caméras sont à même de résoudre parfaitement<br />

les problèmes évoqués. Par ailleurs, les caméras doivent<br />

adapter entièrement automatiquement leur temps d’exposition<br />

à l’intensité lumineuse et disposer d’une dynamique<br />

élevée afin de pouvoir réaliser des prises de vue<br />

contrastées aussi bien des zones claires que sombres d’un<br />

objet. Les conditions requises pour une solidité élevée en<br />

termes d’éclairage et de texture sont : un éclairage LED<br />

bleu clair à bandes étroites, des filtres couleur optiques<br />

RÉALITÉ VIRTUELLE,<br />

RÉALITÉ AUGMENTÉE,<br />

MOTION CAPTURE...<br />

des solutions innovAntes<br />

pour toutes vos Activités !<br />

FORMATION, MAINTENANCE,<br />

SANTÉ, SPORT, TOURISME...<br />

www.diaboloimprimservices.com • 02 43 53 21 00


DOSSIER Industrie Lyon<br />

Montage combiné de trois imageurs 3D sur un bras robotisé<br />

pour la mesure 3D rapide de gros objets.<br />

disposés devant les caméras et une dynamique élevée et<br />

une commande automatique de l’exposition des caméras.<br />

> Vitesse<br />

Plus la lumière du projecteur est claire, plus les temps d’exposition<br />

des caméras sont brefs. Cela permet le mouvement<br />

rapide de l’objet à mesurer ou de l’imageur 3D pendant la<br />

mesure sans pour autant altérer la précision. La résolution<br />

des caméras et du projecteur est aussi décisive pour la rapidité<br />

d’un processus de mesure : plus le champ de projection<br />

et le champ de vision des caméras sont grands, plus il est<br />

possible de mesurer de grandes zones à la fois.<br />

Outre la prise de vue, les algorithmes ultra complexes et intensifs<br />

en calcul du traitement des images sur les imageurs 3D<br />

constituent tout particulièrement un facteur de temps décisif.<br />

Chacune des nombreuses images capturées par seconde<br />

livre des milliers de coordonnées 3D. Les résultats de toutes<br />

les prises de vue doivent être ensuite calculés pour former<br />

un nuage de points comprenant des millions de coordonnées.<br />

L’idéal est que des modules de calcul dédiés, spécialisés<br />

dans des opérations de calcul de ce genre et intégrés<br />

dans l’imageur 3D, endossent cette tâche. Cela garantit un<br />

calcul performant avec une latence de seulement quelques<br />

secondes et réduit considérablement les coûts d’ordinateurs<br />

externes. Les conditions requises pour une vitesse élevée<br />

sont : un éclairage clair pour des temps d’exposition brefs,<br />

de grands champs de projection et de vision, et le traitement<br />

des images et le calcul de nuages de points 3D embarqués.<br />

> Utilisation flexible<br />

Dans les grandes usines de fabrication, les contrôles de<br />

qualité sont réalisés à de multiples endroits. D’un point<br />

de vue économique, il serait souhaitable qu’un système de<br />

mesure puisse être évalué et qualifié une fois, puis utilisé<br />

dans les différents scénarios.<br />

L’imageur 3D doit pouvoir être utilisé pour tous ces scénarios,<br />

d’une utilisation mobile sur un trépied pour la rétro-ingénierie<br />

en passant par le montage fixe sur des tables<br />

rotatives ou l’utilisation en tant que capteur de mesure sur<br />

des bras robotisés. Cela peut se réaliser par exemple à l’aide<br />

d’un design de boîtier correspondant avec des possibilités de<br />

montage variables et une interchangeabilité aisée des objectifs<br />

afin d’obtenir différentes distances de travail avec des<br />

champs de projection et de vision appropriés.<br />

Pour mesurer rapidement des pièces particulièrement volumineuses,<br />

il est également possible de combiner plusieurs<br />

imageurs 3D. Cela est alors particulièrement simple lorsque<br />

les appareils réalisent eux-mêmes les opérations intensives<br />

de traitement en calcul grâce à leurs processeurs embarqués<br />

et qu’un équipement ordinaire de commande suffit pour la<br />

périphérie. Ainsi, il est possible de numériser des pièces de<br />

formes diverses en un seul balayage, ce qui permet d’augmenter<br />

nettement la productivité.<br />

Il doit être également plus avantageux en termes de coûts<br />

d’utiliser en même temps plusieurs imageurs 3D relativement<br />

peu chers pour réaliser la forme spécifique d’un champ<br />

de mesure que d’acquérir un système spécial pour les pièces<br />

de grande dimension. Les conditions requises pour une utilisation<br />

flexible sont : diverses possibilités de montage sur le<br />

boîtier, des objets interchangeables pour des distances de<br />

travail, des champs de projection et de vision différents, et la<br />

possibilité de combiner simplement plusieurs imageurs 3D.<br />

> Utilisation simple<br />

Un autre facteur permettant l’adoption du système de<br />

mesure et de coûts faibles d’intégration et de formation est<br />

40 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


Industrie Lyon<br />

DOSSIER<br />

sa facilité d’intégration et son utilisation intuitive.<br />

Outre un boîtier solide et un câblage simple, il est<br />

question ici en particulier d’une interface utilisateur<br />

facilement compréhensible du logiciel et d’une interface<br />

(IPA) clairement structurée et bien documentée.<br />

Grâce aux gammes de mesure prédéfinies, une simple<br />

configuration du processus de mesure à l’aide de<br />

paramètres compréhensibles doit être possible pour<br />

la réalisation des principales applications. Les conditions<br />

requises pour une utilisation simple sont : un<br />

boîtier solide avec câblage simple, une interface utilisateur<br />

intuitive du logiciel de mesure, de nombreuses<br />

gammes de mesure prédéfinies qui n’ont plus qu’à<br />

être configurées et une IPA clairement structurée et<br />

bien documentée.<br />

> Fiabilité et service<br />

Aujourd’hui, les systèmes d’assurance qualité sont<br />

devenus des composantes essentielles de la production<br />

industrielle. S’ils tombent en panne, la chaîne<br />

s’arrête. Leur fiabilité élevée est donc une condition<br />

préalable indispensable.<br />

Les caméras et LED de projection de haute qualité<br />

tout comme les puces informatiques sont extrêmement<br />

durables. Les utilisateurs d’imageurs 3D<br />

de qualité supérieure peuvent donc bénéficier de<br />

temps d’utilisation très longs et d’un fonctionnement<br />

fiable.<br />

Alors que l’utilisateur doit réaliser lui-même le<br />

calibrage géométrique de l’appareil, il est néanmoins<br />

essentiel que le fabricant assure des temps de réaction<br />

rapides en cas de besoin de maintenance et de<br />

réparation grâce à des centres de service locaux. Les<br />

conditions requises pour la fiabilité et le service sont<br />

: l’utilisation de composants électroniques de haute<br />

qualité, la réalisation du calibrage par l’utilisateur<br />

lui-même et des temps de réaction brefs grâce à des<br />

centres de service locaux.<br />

RÉSUMÉ ET SOLUTION<br />

La lumière structurée et la stéréovision sont deux<br />

procédés performants pour la mesure optique en<br />

trois dimensions. L’expert en technologie de mesure<br />

et leader à l’échelle internationale Faro a combiné<br />

ces deux procédés, y compris un traitement puissant<br />

des signaux 3D, en un système de mesure ultra<br />

flexible : le capteur Faro Cobalt Array Imager. En<br />

quelques secondes, il mesure et calcule plusieurs<br />

millions de coordonnées 3D de pièces, indépendamment<br />

de la couleur, de la texture, du degré<br />

de réflexivité et de l’éclairage ambiant. Grâce à sa précision de<br />

mesure, à son intégration et son utilisation simples et à la possibilité<br />

unique dans le secteur de combiner plusieurs unités Cobalt en<br />

un système de mesure avec un grand champ de vision personnalisable,<br />

il remplit toutes les exigences techniques et économiques<br />

d’un système de mesure moderne pour la fabrication industrielle.<br />

Son IPA facile à utiliser et sa solidité mécanique permettent de<br />

l’intégrer aisément et avantageusement dans une ligne de production,<br />

que ce soit sur un trépied, un bras robotisé ou avec une table<br />

rotative automatisée. Dans chaque détail du Faro Cobalt Array<br />

Imager ressort l’expérience de longue date de Faro avec les applications<br />

industrielles de technologie de mesure. Tout cela fait de<br />

lui une solution adaptée et malgré tout avantageuse en termes<br />

de coûts pour le contrôle qualité des produits ainsi que pour la<br />

rétro-ingénierie de pièces et d’outils dans la construction automobile<br />

et aéronautique ou encore dans la construction de machines<br />

et d’installations tournée sur l’avenir. •<br />

CHOCS ET VIBRATION<br />

Isolation des bancs d’essais<br />

Protection des moyens de mesure<br />

EXPERT<br />

EN ISOLATION ANTIVIBRATOIRE ET ACOUSTIQUE<br />

Isolateurs pneumatiques très basse fréquence<br />

Régulation de niveau, pilotage actif EPPC & AIS<br />

Taques en hydropol et plateformes antivibratoires<br />

Massifs antivibratoires - étude et réalisation<br />

Isolation acoustique et anéchoïque<br />

technologies antivibratoires<br />

Exposant<br />

INDUSTRIE LYON<br />

STAND : 4 G 116<br />

www.vib-et-tec.fr<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I41


DOSSIER Industrie Lyon<br />

AVIS D’EXPERT<br />

Considérer l’ingénierie<br />

logicielle comme une<br />

science plutôt qu’un art<br />

On s’imagine généralement que le développement de logiciels<br />

est une activité individuelle consistant en une succession<br />

d’essais et d’erreurs. Mais c’est loin d’être le cas pour les<br />

projets de programmation importants, pour lesquels une<br />

équipe constituée d’un grand nombre de développeurs<br />

travaille sur des systèmes complexes qui jouent souvent un<br />

rôle crucial en matière de sécurité.<br />

logicielle est une<br />

science plutôt qu’un art.<br />

Les principes d’un développement<br />

reproductible L’ingénierie<br />

piloté par des processus, permettant<br />

de créer des logiciels robustes et de<br />

haute qualité, ont été définis par des<br />

organisations telles que la NASA,<br />

pour lesquelles la fiabilité était essentielle.<br />

Ils jouent un rôle clé dans des<br />

secteurs d’activité tels que la défense,<br />

l’aéronautique, les systèmes de contrôle<br />

industriels et embarqués, le matériel<br />

médical, la production d’énergie et<br />

l’automobile, qui doivent constamment<br />

jongler avec les risques, les coûts et la<br />

complexité.<br />

Dans tous ces secteurs, les risques sont<br />

élevés, la pression pour réduire les coûts<br />

est permanente et la complexité ne fait<br />

qu’augmenter. Dans la conception automobile,<br />

les véhicules ont vu leur finalité<br />

évoluer, passant d’un usage primaire<br />

de mobilité à de véritables véhicules<br />

connectés. De nombreux domaines de<br />

l’ingénierie logicielle doivent ainsi collaborer<br />

non seulement ensemble mais<br />

aussi avec l’ingénierie mécanique et l’ingénierie<br />

des systèmes. Pour construire<br />

Mirko Baecker<br />

Directeur<br />

marketing EMEA<br />

en ingénierie de<br />

fabrication chez<br />

Siemens PLM<br />

Software<br />

de nouveaux produits, les entreprises<br />

doivent faire appel à des technologies<br />

nouvelles et disruptives, et sont tenus<br />

d’assumer leurs responsabilités en<br />

matière de sécurité et de performance.<br />

Cela signifie que les outils contribuant<br />

à la gestion du cycle de développement<br />

doivent être des systèmes intégrés. Ils<br />

doivent couvrir plusieurs domaines et<br />

disciplines pour permettre une circulation<br />

fluide de l’information, et apporter<br />

efficience et transparence à chaque<br />

étape du cycle.<br />

VOITURE, OU SYSTÈME CONNECTÉ<br />

COMPLEXE ?<br />

Laissons de côté les voitures connectées,<br />

à conduite assistée ou autonome,<br />

qui constituent des cas extrêmes, et<br />

intéressons-nous aux véhicules élec-<br />

42 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


Industrie Lyon<br />

DOSSIER<br />

triques et hybrides, qui apportent leur<br />

lot de problèmes de conception inédits.<br />

Prenons l’exemple du groupe motopropulseur<br />

; c’est l’un des nombreux systèmes<br />

à temps réel d’une voiture dans’lesquels la<br />

précision est vitale : vous ne pouvez pas<br />

vous permettre de manquer un signal ou<br />

de ne pas répondre correctement à une<br />

information reçue. Mais ce n’est plus<br />

un système isolé. Dans le cas d’un véhicule<br />

hybride, si vous récupérez l’énergie<br />

de freinage pour recharger les batteries,<br />

vous devez non seulement augmenter le<br />

Automotive Digitalization<br />

« Intégrer toutes ces dimensions sans compromettre les fonctions<br />

clés de chaque système, ni introduire de problème de sécurité<br />

constitue un défi de taille pour l’ingénierie logicielle. »<br />

nombre de capteurs, mais aussi étudier<br />

l’optimisation énergétique et la consommation<br />

électrique dans tout le véhicule<br />

car elles affectent son autonomie. Vous<br />

devez aussi intégrer le système d’info-divertissement,<br />

qui permet au conducteur<br />

de s’informer, de se distraire, de s’orienter<br />

et de contrôler le véhicule. Ce système<br />

regroupe l’interface entre l’homme et la<br />

voiture, les systèmes traditionnels de<br />

divertissement personnel et les nouvelles<br />

fonctionnalités de la voiture connectée,<br />

et il est vital de concevoir son interface<br />

© xxx<br />

et l’expérience d’utilisation de manière<br />

simplifiée.<br />

Au début, les voitures étaient des dispositifs<br />

purement mécaniques. Aujourd’hui,<br />

ce sont des piles de logiciels extrêmement<br />

complexes, comportant des millions de<br />

lignes de code. On compte aujourd’hui<br />

plus de code dans une voiture que dans<br />

un avion de combat et près de 90 % des<br />

exigences qui président à la conception<br />

d’une nouvelle voiture n’ont plus rien de<br />

mécanique ; elles sont électriques et logicielles.<br />

Et ce code n’est pas écrit pour un<br />

seul véhicule: bien que les concepteurs<br />

utilisent désormais des plates-formes qui<br />

sont communes à différents modèles, il<br />

existe des dizaines, voire des centaines,<br />

de variantes de ces plates-formes. Les<br />

systèmes physiques sont modélisés, créés,<br />

testés et validés à l’aide de logiciels de<br />

simulation, en association avec les logiciels<br />

qui les interconnectent et les contrôlent.<br />

Le développement des logiciels est l’une<br />

des phases du processus qui débute par<br />

la planification de la conception générale<br />

de l’architecture et du système et la définition<br />

des composants de ce dernier. Les<br />

éléments logiciels et les éléments matériels<br />

sont développés en parallèle. Pendant tout<br />

le développement, des liens étroits sont<br />

réalisés entre les composants mécaniques<br />

et électriques et les modèles logiciels qui<br />

composent le système global, afin de valider<br />

leur compatibilité.<br />

Les nouveaux véhicules associent les<br />

systèmes mécaniques et électriques gérés<br />

avec les outils de PLM (Product Lifecycle<br />

Management) et les systèmes électriques<br />

et logiciels qui relèvent des outils<br />

d’ALM (Application Lifecycle Management).<br />

Produire efficacement ces véhicules,<br />

dans les délais exigés par les<br />

clients et sans transiger sur la sécurité ni<br />

sur l’innovation, nécessite des outils qui<br />

intègrent et associent ces deux mondes.<br />

Lorsque les équipes composées d’ingénieurs<br />

en informatique travaillent sur la<br />

logique et le code de plusieurs systèmes,<br />

il est nécessaire de savoir exactement qui<br />

est responsable de quoi à mesure que le<br />

développement progresse. Des tests<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I43


DOSSIER Industrie Lyon<br />

Black Car plus overlays<br />

de régression sont réalisés afin d’assurer<br />

qu’aucune des modifications apportées<br />

n’entraîne d’effets secondaires dangereux.<br />

Par souci d’efficience, il peut être nécessaire<br />

d’automatiser ces vérifications grâce<br />

à une intégration continue, afin de certifier<br />

la sécurité globale du code. À tout<br />

moment vous pouvez être amené à revenir<br />

en arrière et à demander qui a approuvé<br />

une conception particulière, quels composants<br />

ont été testés ensemble ou comment<br />

les défauts découverts ont été hiérarchisés.<br />

Vous avez donc besoin d’outils qui<br />

vous offrent une visibilité parfaite sur<br />

tous les domaines du développement des<br />

systèmes de contrôle mécaniques, électriques<br />

et logiciels du véhicule.<br />

Pour suivre l’évolution du secteur, le<br />

développement automobile doit faire une<br />

large place à la simulation. Il est notamment<br />

nécessaire d’enregistrer et de relire<br />

les données collectées lors des tests des<br />

systèmes physiques, afin de valider chaque<br />

modification apportée aux logiciels.<br />

Cette validation doit être effectuée d’une<br />

manière à permettre la compatibilité des<br />

logiciels et leur réutilisation avec davantage<br />

de voitures, plates-formes et variantes.<br />

En ce qui concerne les véhicules autonomes<br />

et les systèmes d’aide à la conduite,<br />

la collecte de données et les tests devront<br />

aussi couvrir toutes les zones géographiques<br />

où ces véhicules seront utilisés,<br />

afin de tenir compte les différents styles de<br />

conduite, codes de la route et réglementations<br />

en matière de sécurité. Dans l’automobile,<br />

la plupart des rappels sont dus à<br />

des problèmes logiciels et non matériels.<br />

Pour les constructeurs, il est donc vital<br />

d’améliorer la qualité des logiciels grâce<br />

à une meilleure ingénierie, afin de ne pas<br />

subir le coût financier des rappels et leur<br />

impact sur la réputation de la marque.<br />

NUMÉRISER, CONCEVOIR,<br />

PERTURBER... OU DISPARAÎTRE<br />

La plupart des véhicules actuellement<br />

en circulation ont été développés en<br />

commençant par leur groupe motopropulseur.<br />

Aujourd’hui Il n’y a plus de<br />

place pour les développements de code<br />

ponctuels et à usage unique. Vous devez<br />

adopter une approche intégrée de la<br />

conception de systèmes de bout en bout,<br />

dans laquelle le développement de logiciels<br />

représente une nouvelle discipline<br />

d’ingénierie à maîtriser.<br />

Les constructeurs automobiles spécialisées<br />

dans la mobilité et l’expériences<br />

des consommateurs, doivent également<br />

se spécialiser dans le développement de<br />

logiciels professionnels. Ils ont besoin<br />

de systèmes intégrés de conception et de<br />

développement qui couvrent la totalité du<br />

cycle de vie des produits. Ces systèmes<br />

doivent aussi permettre à l’information<br />

de circuler dans les deux sens.<br />

L’accélération du rythme des bouleversements<br />

dans les domaines de la technologie<br />

et des modèles opérationnels<br />

exige des outils qui prennent en charge<br />

ces façons de travailler nouvelles et plus<br />

agiles, car générer une valeur métier originale<br />

devient la seule façon de conserver<br />

un avantage concurrentiel. En effet, quand<br />

une seule innovation peut faire disparaître<br />

un ensemble de marchés, la seule<br />

solution pour survivre peut-être d’augmenter<br />

l’agilité opérationnelle et technique.<br />

Un nombre sans cesse croissant<br />

de produits ne sont ni purement matériels<br />

ni purement logiciels, mais un mélange<br />

des deux, et à mesure qu’ils deviennent<br />

plus petits, plus intelligents, plus dépendants<br />

des microprocesseurs et des logiciels<br />

embarqués, et plus interconnectés,<br />

leur complexité augmente fortement. Pour<br />

répondre à cette complexité et satisfaire la<br />

demande de plus en plus exigeante, tous<br />

les modèles doivent être testés, vérifiés et<br />

validés de façon intégrée, à l’aide d’outils<br />

de développement de logiciels qui s’intègrent<br />

avec les systèmes de PLM.<br />

Considérer le développement comme une<br />

science et une discipline d’ingénierie est la<br />

seule façon de surmonter cette complexité<br />

grandissante, ces exigences de rentabilité<br />

croissantes et ces délais toujours plus<br />

courts. Cette approche nécessite des<br />

pratiques d’ingénierie logicielle basées<br />

sur des processus rigoureux et structurés.<br />

Si vous parvenez à passer en douceur<br />

de la définition du cahier des charges à la<br />

réalisation, puis au test et à la validation<br />

du code par rapport au cahier des charges,<br />

et à globalement améliorer la reproductibilité<br />

du développement, vous gagnerez<br />

en productivité, en efficience et en transparence.<br />

Mirko Baecker<br />

44 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


PROGRAMME DES FORMATIONS<br />

2017<br />

THEMES<br />

LIEU<br />

DUREE<br />

JOURS<br />

PRIX HT<br />

DATES PROPOSEES<br />

Mesure et analyses des phénomènes vibratoires (Niveau 1)<br />

Mesure et analyses des phénomènes vibratoires (Niveau 2)<br />

Mécanique vibratoire : application au domaine industriel<br />

IUT du Limousin ou SOPEMEA<br />

INTESPACE (31)<br />

SOPEMEA (78)<br />

2 ou 3<br />

1 140 ou<br />

1540 €<br />

3 1 540 €<br />

11-13 avril et 5-7 sept<br />

30 mai-1er juin et 12-14<br />

sept<br />

6-8 juin<br />

3-5 oct<br />

Chocs mécaniques : mesures, spécifications, essais et analyses de risques SOPEMEA (78) 3 1 540 € 21-23 mars et 14-16 nov<br />

Acquisition et traitement des signaux : principes de base et caractérisation<br />

des signaux<br />

IUT du Limousin ou SOPEMEA 3 1 540 € 27-29 juin<br />

Traitement du signal avancé des signaux vibratoires SOPEMEA (78) 3 1540 26-28 sept<br />

Pilotage des générateurs de vibrations - principes utilisés et applications SOPEMEA (78) 4 1850 21-24 nov<br />

Analyse modale expérimentale et initiation aux calculs de structure et essais<br />

INTESPACE (31)<br />

SOPEMEA (78)<br />

3 1 540 €<br />

13-15 juin<br />

28-30 nov<br />

Principes de base et mesure des phénomènes acoustiques INTESPACE (31) 3 1 540 € 21-23 nov<br />

Principes de base et mesure des phénomènes thermiques IUT du Limousin 3 1 540 € 14-16 nov<br />

Climatique : application au domaine industriel INTESPACE (31) 3 1 540 € 5-7 déc<br />

Sensibilisation à la compatibilité électromagnétique IUT du Limousin ou SOPEMEA 3 1 540 € 13-15 juin<br />

Compatibilité ÉlectroMagnétique (CEM) Exploitation des normes EMITECH (78) 2 1 140 € 14-15 mars et 10-11 oct<br />

Prise en compte de l’environnement électromagnétique EMITECH (78) 3 1 540 € 20-21 avril<br />

Maitrise de la CEM pour les câblages de mesure en environnement<br />

industriel<br />

NOUVEAU<br />

SOPEMEA (78) 1 890 € 12 oct<br />

Personnalisation du produit à son environnement : prise en compte de<br />

l'environnement dans un programme industriel (norme NFX-50144-1)<br />

2 1 140 € 19-20 sept<br />

Prise en compte de l’environnement mécanique (norme NFX-50144-3) 3 1 540 € 10-12 oct<br />

SOPEMEA (78)<br />

Prise en compte de la norme NFX-50144 dans la conception des systèmes 3 1 540 € 7-9 nov<br />

Prise en compte de l’environnement climatique (norme NFX-50144-4) 3 1 540 € 19-21 sept<br />

Extensomètrie : collage de jauge, analyse des résultats et de leur qualité SOPEMEA (78) 3 1 540 € 6-8 juin et 5-7 déc<br />

Concevoir, réaliser, exploiter une campagne de mesures SOPEMEA (78) 2 1 140 € 5-6 déc<br />

Caractérisation métrologique des systèmes de mesure et essais SOPEMEA (78) 2 1 140 € 19-20 avri et 19-20 septl<br />

Mesure tridimensionelle NOUVEAU IUT du Limousin 1 890 € 19 avril et 15 novembre<br />

Conception et validation de la fiabilité - dimensionnement des essais pour<br />

la validation de la conception des produits<br />

SOPEMEA (78) 3 1 540 € Dates à définir<br />

Fiabilité, déverminage, essais (accélérés, aggravés) SOPEMEA (78) 2 1 140 € Dates à définir<br />

Construire la robustesse de vos produits par la méthode HALT & HASS EMITECH (78) 1 890 € 21 mars et 18 sept<br />

Fiabilité dans les projets : méthodologies et processus SOPEMEA (78) 2 1 140 € Dates à définir<br />

Calcul de la fiabilité : analyse Weibull SOPEMEA (78) 2 1 140 € Dates à définir<br />

Comment estimer les coûts de garantie SOPEMEA (78) 2 1 140 € Dates à définir<br />

Comment identifier et améliorer la compétence de fiabilité dans une<br />

organisation industrielle ?<br />

SOPEMEA (78) 2 1 140 € Dates à définir<br />

La simulation numérique et les essais : complémentarités - comparaisons SOPEMEA (78) 2 1 140 € 21-23 mars et 2-3 oct<br />

Analyses Physico-Chimiques et Matériaux : techniques Spectroscopiques 2 1 140 € 4-5 juillet<br />

Techniques de Caractérisation de composés Organiques<br />

IUT du Limousin ou SOPEMEA<br />

2 1 140 € 26-27 sept<br />

Contrôles non Destructifs 2 1 140 € 7-8 nov<br />

Qualité et Métrologie : Gestion d’une Salle blanche - application dans un<br />

2 1 140 € 21-22 mars et 25-26 sept<br />

Centre d’<strong>Essais</strong><br />

INTESPACE (31)<br />

Suivi de la contamination : application aux salles blanches et aux essais sous<br />

2 1 140 € 19-20 avril et 27-28 sept<br />

vide<br />

Evaluation des incertitudes, étalonnage, vérification, ajustage, OPPERET IUT du Limousin 2 1 140 € 7-8 février<br />

L’assurance qualité dans les laboratoires d’essais selon le référentiel EN<br />

ISO/CEI 17025<br />

EMITECH (78) 2 1 140 € 26-27 sept<br />

CONTACT : Patrycja PERRIN - Tél. 01 61 38 96 32 - info@aste.asso.fr


AGENDA<br />

Du 14 au 16 mars 2017<br />

JEC World 2017<br />

La plus importante édition des JEC (celle de Paris)<br />

posera ses valises au parc des expositions de<br />

Paris-Nord Villepinte. Plus de 1 300 exposants se<br />

retrouveront sur 62 000 m2 afin de présenter aux<br />

37 000 (environ) visiteurs d’un salon qui n’en finit<br />

pas de grandir et qui couvre toute la chaîne de valeur<br />

des composites des matières premières aux<br />

produits intermédiaires ainsi que les industries<br />

utilisatrices finales telles que l’aéronautique,<br />

l’automobile, le BTP, l’énergie ou encore les<br />

sports et loisirs.<br />

À Paris-Nord Villepinte<br />

www.jeccomposites.com<br />

Les 15 et 16 mars 2017<br />

Congrès Simulation de la SIA<br />

Devant le succès de sa première édition, le<br />

Congrès Simulation organisé par la Société des<br />

ingénieurs de l’automobile (SIA) permettra de<br />

faire le point sur les tendances et les nouveautés<br />

méthodologiques de la simulation numérique<br />

pour répondre aux nouveaux enjeux de l’automobile.<br />

À l’Estaca de Saint-Quentin-en-Yvelines (78)<br />

www.sia.fr<br />

Les 15 et 16 mars 2017<br />

Analyse Industrielle<br />

Événement de référence annuel des solutions en<br />

analyse industrielle pour tous en France et en<br />

Europe, le salon Analyse Industrielle accompagne<br />

les spécialistes de la mesure à l’émission,<br />

du contrôle de process, l’instrumentation, la<br />

règlementation, la détection, des risques industriels<br />

et de la micro-analyse<br />

À l’Espace Grande Arche - Paris La Défense<br />

www.analyse-industrielle.fr<br />

Les 15 et 16 mars 2017<br />

Enova Strasbourg<br />

Avec ses 3 000 m2 d’exposition de matériels<br />

et services en électronique, mesure, vision<br />

et optique, son espace «Embarqué & Objets<br />

Connectés», ses conférences thématiques et ses<br />

rendez-vous d’affaires, Enova Strasbourg proposera,<br />

les 15 et 16 mars prochains, dans le hall 7<br />

du parc des expositions, une palette complète de<br />

solutions technologiques innovantes, au service<br />

des donneurs d’ordres et des porteurs de projet<br />

de la région.<br />

À Strasbourg<br />

www.enova-event.com<br />

Les 22 et 23 mars 2017<br />

APS Meeting<br />

Première et unique convention d’affaires dédiée<br />

à la fabrication additive, à l’impression 3D, au<br />

prototypage rapide et au développement produit,<br />

APS Meetings permet à plus de 250 fournisseurs<br />

et 450 sociétés donneur d’ordres venant<br />

de domaines aussi variés que l’aéronautique, la<br />

défense, l’automobile, l’électronique, le rail, le<br />

médical , de se rencontrer et d’échanger sur des<br />

problématiques d’affaires.<br />

À Lyon Espace Tête d’Or<br />

www.apsmeetings.com<br />

Du 27 au 29 mars 2017<br />

Forum Mesure<br />

D’échanges et de mise en réseau avec les professionnels<br />

d’équipements de mesure, les visiteurs<br />

pourront développer leurs projets techniques,<br />

renouveler leur équipement et envisager de<br />

nouvelles collaborations liées à la mesure et<br />

à la métrologie. Des conférences gratuites sur<br />

ces thèmes auront lieu en parallèle des journées<br />

techniques de haut niveau sur la mesure,<br />

la métrologie, l’accréditation, les statistiques<br />

appliquées et la qualité.<br />

À Nantes (Westotel – La Chapelle-sur-Erdre)<br />

www.forumesure.com<br />

Du 4 au 7 avril 2017<br />

Industrie Lyon<br />

Le salon leader des technologies de production<br />

proposera une large sélection de solutions pour<br />

rendre l’usine plus productive et compétitive. En<br />

alternance avec Paris, cette édition lyonnaise<br />

mettra en œuvre la plus grande usine de France<br />

en mouvement. Au total, pas moins de 900 exposants<br />

seront réunis. De multiples événements<br />

se dérouleront lors de cette biennale lyonnaise,<br />

à commencer par la très attendue remise des<br />

trophées de l’Innovation le mardi 4 avril au soir.<br />

À Lyon Eurexpo<br />

www.industrie-expo.com<br />

Du 30 mai au 1 er juin 2017<br />

Add Fab<br />

Add Fab rassemblera les 30, 31 mai et 1er juin<br />

2017, Porte de Versailles, les acteurs les plus<br />

importants de l’industrie de l’Impression 3D ou<br />

Fabrication Additive. Regroupant les sociétés les<br />

plus représentatives et novatrices du secteur,<br />

de la Start-up à l’entreprise internationale, de<br />

l’industrie à la santé, du transport au SAV et à la<br />

maintenance, les exposants de l’Add Fab forment<br />

la fine fleur du marché.<br />

À Paris – Porte de Versailles<br />

www.addfab.fr<br />

Du 13 au 16 juin 2017<br />

3D Print<br />

Événement professionnel dédié exclusivement à<br />

la fabrication additive, 3D Print est une plateforme<br />

d’échanges sur les technologies de la<br />

fabrication additive réunissant un grand nombre<br />

d’acteurs référents de la fabrication additive et<br />

des conférences gratuites abordant les grands<br />

thèmes d’actualité, mais aussi des démonstrations<br />

en live des derniers logiciels, scanners,<br />

programmes d’optimisation, sans oublier une<br />

remise de Prix récompensant la meilleure<br />

démarche industrielle intégrant la fabrication<br />

additive.<br />

À Lyon Eurexpo<br />

www.3dprint-exhibition.com<br />

Du 21 au 23 mars 2017<br />

Sifer 2017<br />

Rendez-vous international des fournisseurs<br />

de produits, technologies et services ferroviaires<br />

destinés aux besoins complexes des<br />

réseaux urbains et grandes lignes.<br />

À Lille Grand Palais<br />

www.sifer2017.com<br />

Les 22 et 23 mars 2017<br />

Microwave RF<br />

6 e édition du salon Microwave & RF, manifestation<br />

dédiée aux secteurs des radiofréquences,<br />

des hyperfréquences, du wireless,<br />

de la CEM et de la fibre optique.<br />

À Paris – Porte de Versailles<br />

www.microwave-rf.com<br />

Les 22 et 23 mars 2017<br />

MtoM & Embadded Systems<br />

Durant deux jours, La 12 e édition de MtoM<br />

& Objets Connectés et La 25 e édition d’Embedded<br />

Systems réuniront sur 4 000 m²<br />

d’exposition 120 sociétés.<br />

À Paris – Porte de Versailles<br />

www.Embedded-MtoM.com<br />

Du 22 au 26 mars 2017<br />

Laval Virtual<br />

Depuis 1999, Laval Virtual est le salon de référence<br />

de ces évolutions et le leader européen<br />

dans les domaines des nouvelles technologies<br />

et usages du virtuel.<br />

À la Salle Polyvalente de Laval<br />

www.laval-virtual.org<br />

Du 25 au 27 avril 2017<br />

Sepem Industries Avignon<br />

L’édition sud-est des salons Sepem Industries<br />

se déroulera à Avignon et rassemblera plus<br />

de 350 entreprises qui viendront exposer sur<br />

près de 8 000 m 2 . Près de 4 000 visiteurs sont<br />

attendus.<br />

Au parc des expositions d’Avignon<br />

www.sepem-industries.com<br />

Le 30 mai 2017<br />

Séminaire Nafems<br />

Cette année, l’édition parisienne du séminaire<br />

Nafems se déroulera le mardi 30 mai prochain<br />

au Novotel de Charenton, et portera sur<br />

l’ « Optimisation par la simulation ».<br />

À Charenton<br />

www.nafems.org<br />

Du 30 mai au 1 er juin 2017<br />

Journées Cofrend<br />

Après le succès des Journées Cofrend 2014 à<br />

Bordeaux, la prochaine édition se tiendra du 30<br />

mai au 1 er juin 2017, au Palais des Congrès de<br />

Strasbourg.<br />

À Strasbourg<br />

www.cofrend.com<br />

ESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017 I47


INDEX<br />

Au sommaire du prochain numéro :<br />

©HYPERWORKS – ALTAIR<br />

DOSSIER<br />

SIAE 2017, l’événement mondial de<br />

l’aéronautique, du spatial et de la défense<br />

– Un dossier pour mettre en lumière les<br />

compétences<br />

et les moyens<br />

d’essais de pointe<br />

ESSAIS ET MODELISATION<br />

• Teratec 2016 : le calcul haute performance<br />

à l’honneur<br />

• <strong>Essais</strong> et simulation dans le nucléaire :<br />

quelles solutions pour quelles<br />

problématiques ?<br />

MESURES<br />

• Spécial Enova Paris et du Congrès de<br />

Métrologie :Toutes les technologies CND et<br />

de métrologie pour l’industrie mécanique<br />

Entreprises et annonceurs cités dans ce numéro<br />

3D PRINT18 et 47<br />

3D PROD1<br />

ADD FAB19 et 47<br />

ANALYSE INDUSTRIELLE8<br />

APS MEETING17 et 47<br />

ASTE6, 31 et 46<br />

CETIM31<br />

CEEES6<br />

COFREND28 et 47<br />

COMSOL 6 et 4e de couverture<br />

DBVIB 5<br />

DJB INSTRUMENTS23<br />

ENOVA STRASBOURG7 et 47<br />

ESI GROUP 2e de couverture<br />

FORUM MESURE20 et 47<br />

GRANTA DESIGN13<br />

HGL DYNAMICS26<br />

ICA SYSTÈMES MOTION27<br />

INDUSTRIE LYON35 et 47<br />

IRT JULES VERNE12<br />

LAVAL VIRTUAL39 et 47<br />

MATELYS (PUBLI-COMMUNIQUÉ)24<br />

MESURES&TESTS45<br />

MESURES SOLUTIONS EXPO6 et 3e de couverture<br />

MISTRAS33<br />

NAFEMS47<br />

PM INSTRUMENTATION25<br />

POLYMESURE21<br />

RS COMPONENT6<br />

SIEMENS PLM SOFTWARE3, 10 et 42<br />

M+P INTERNATIONAL9<br />

SIA (SOCIÉTÉ DES INGÉNIEURS DE<br />

L’AUTOMOBILE)37 et 47<br />

SOPEMEA29<br />

SPRING TECHNOLOGIES 9<br />

STRATASYS48<br />

TEBIS6<br />

THEMISTH15<br />

VIB&TEC41<br />

LE CHIFFRE À RETENIR<br />

83%<br />

Voici le gain de temps de test de prototypes obtenu<br />

par Berker grâce à l’utilisation de la fabrication<br />

additive ! Plus précisément, le fabricant allemand<br />

d’interrupteurs électroniques avait besoin de<br />

pièces produites par moulage par injection. Une<br />

fois assemblées, les pièces devaient subir des<br />

essais de décharge électrostatique (ESD) réalisés<br />

par une agence indépendante. Cela signifiait que<br />

le prototype d’interrupteur devait être réalisé dans<br />

les mêmes matériaux que la pièce finale. Plutôt que<br />

d’utiliser des moules d’injection en métal pour les<br />

essais, Berker a utilisé les moules d’injection sur<br />

une imprimante 3D Stratasys.<br />

Retrouvez nos anciens numéros sur :<br />

EN SAVOIR PLUS › www.essais-simulations.com<br />

48 IESSAIS & SIMULATIONS • N°128 • Mars-Avril 2017


www.mesures-solutions-expo.fr<br />

MESURES PHYSIQUES DES GAZ<br />

MESURES DE PRESSION ET TEMPÉRATURE<br />

CONTRÔLE DE SALLES BLANCHES<br />

MESURES DE QUALITÉ D'AIR<br />

CONTRÔLE DE FUITE<br />

LE SALON DES SPÉCIALISTES<br />

DE LA MESURE<br />

MESURES DE VITESSE D’AIR ET D’HUMIDITÉ<br />

ACQUISITION DE DONNÉES<br />

LES 31 MAI ET 1 er JUIN 2017<br />

Espace Tête d’Or à Lyon<br />

DÉBITMÉTRIE<br />

MESURES DE FORCE, COUPLE ET DÉPLACEMENT<br />

MESURES DES LIQUIDES<br />

MESURES PHYSIQUES DES GAZ<br />

VÉRIFICATION<br />

DÉVELOPPEMENT DE SOLUTIONS DE MESURE ÉTALONNAGE<br />

MESURES DE PRESSION ET TEMPÉRATURE<br />

MESURES DE FORCE, COUPLE ET DÉPLACEMENT<br />

MESURES DES LIQUIDES<br />

MÉTROLOGIE<br />

MESURES DE PRESSION ET TEMPÉRATURE<br />

CONTRÔLE<br />

CAPTEURS SOLUTIONS > SUR MESURE > SUPPORT & DÉVELOPPEMENT<br />

103, Boulevard de la Bataille de Stalingrad - 69100 Villeurbanne Inscription gratuite sur www.mesures-solutions-expo.fr<br />

Dans la continuité du salon organisé à Toulouse en 2016, le Réseau Mesure organise le salon<br />

Mesures Solutions Expo les 31 mai et 1 er Juin 2017 à l’Espace Tête d’Or à Lyon.<br />

Ann_185x130_mse17.indd 1 21/02/2017 11:00<br />

A cette occasion, le CFM, Collège Français de Métrologie, proposera un cycle de conférences.<br />

Le salon Mesures Solutions Expo 2017 offrira pendant deux jours :<br />

• Une exposition de 80 stands représentant plus de 250 marques.<br />

• Un programme de conférences ciblées organisées par le CFM.<br />

• Plus de 15 exposés thématiques réalisés par les exposants.<br />

Découvrez les exposants et nos partenaires sur : http://mesures-solutions-expo.fr/<br />

Contact : Estelle DUFLOT - Tél. : 09 54 64 45 56 - 06 51 05 08 80<br />

Mail : eduflot@reseau-mesure.com


VERIFIEZ ET<br />

OPTIMISEZ VOS<br />

DESIGNS<br />

avec COMSOL Multiphysics ®<br />

Les outils de simulation numérique<br />

viennent de franchir une étape majeure.<br />

Dépassez les défis de la conception avec<br />

COMSOL Multiphysics ® . Avec ses puissants<br />

outils de modélisation et de résolution,<br />

obtenez des résultats de simulation précis et<br />

complets.<br />

Développez des applications personnalisées<br />

à l’aide de l’Application Builder, et déployezles<br />

au sein de votre organisation et auprès de<br />

vos clients partout dans le monde, avec une<br />

installation locale de COMSOL Server.<br />

N’attendez plus. Bénéficiez de la puissance des<br />

simulations multiphysiques.<br />

comsol.fr/products<br />

© Copyright 2017 COMSOL. COMSOL, the COMSOL logo, COMSOL Multiphysics, Capture the Concept, COMSOL Desktop, COMSOL Server, and LiveLink are either registered<br />

trademarks or trademarks of COMSOL AB. All other trademarks are the property of their respective owners, and COMSOL AB and its subsidiaries and products are not affiliated with,<br />

endorsed by, sponsored by, or supported by those trademark owners. For a list of such trademark owners, see www.comsol.com/trademarks.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!